一种温度可控的用于亲水铝箔固化的微波固化炉

本发明涉及一种温度可控的用于亲水铝箔固化的微波固化炉，属于亲水铝箔。

背景技术：

1、亲水铝箔是一种以铝箔为基材的复合材料，其表面具有较强的亲水性，常见的亲水铝箔生产宽度在1350mm以内，亲水铝箔的生产制造过程中，涂层涂覆后需要加热固化，现有的固化设备常采用热风或红外加热管进行加热，其存在以下几个问题：

2、1、能耗高，需要控制的环境温度高，常需要控制环境温度360～520℃，实际固化温度仅需在230℃～240℃，抽气排烟会带走大量的能量；

3、2、加热效率低，通过热传导、热辐射方式，加热速度相对低下；

4、3、现有技术基本采用检测和控制环境温度，温度控制相对滞后，不利于温度的及时快速控制及调整；

5、4、由于通过热风、红外加热等方式进行加热，涂层表面会先受热，从而导致涂层交联固化反应从外而内进行，涂层表面会先一步固化致密，内部的挥发物质不能顺畅排出，如快速固化存在涂层起泡、起皱等问题，而影响固化设备提速提产。

6、因此在节能减排的大环境，开发一种节能高效的亲水铝箔固化装置更符合人类绿色发展的需要。

7、亲水铝箔的涂料一般为水性涂料，其溶剂和涂料的树脂具有较好的吸收微波性能。

技术实现思路

1、本发明针对现有技术的不足，提供一种温度可控的用于亲水铝箔固化的微波固化炉，其通过微波加热实现对亲水铝箔的涂层进行固化，以解决现有技术的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种温度可控的用于亲水铝箔固化的微波固化炉，包括台架、设置在台架顶部的炉体、位于炉体上方的排烟系统、控制系统及移动终端；

3、所述炉体通过金属隔板分隔为上下并排的两个独立微波腔体，每个微波腔体内均设置有由保温层围成的呈隧道形状的固化通道，炉体上部的固化通道的两端分别设置进料口和出料口，炉体下部的固化通道的靠近炉体上部固化通道的进料口的一端设置出料口，炉体下部的固化通道的另一端设置进料口，两条固化通道的出料口均设置感应器，每条固化通道顶部的保温层的内表面及底部的保温层的内表面均贴合有开设有多个用于排烟的孔的辅热板，每条固化通道的保温层与对应的辅热板的开孔位置对应的位置开孔；

4、每条固化通道的温度均采用分区控制的方式，每条固化通道沿炉长的的方向依次分为多个控温区域，每条固化通道的每个控温区域对应的微波腔体的顶面和底面均分别均匀设置多个微波馈能装置，每条固化通道的每个控温区域均设置有用于直接测量亲水铝箔涂层的温度的测温装置；

5、排烟系统通过带有微波抑制器的管道与炉体上部的微波腔体连通，金属隔板设置有多个用于排烟的连通两个微波腔体的通风管，通风管设置有用于防止上下两个微波腔体的微波相互干扰的微波抑制器，排烟系统、连通微波腔体与排烟系统的管道、每条固化通道的辅热板上的孔和保温层上的孔及通风管相配合形成排烟通道；

6、控制系统与排烟系统、每个感应器、每个微波馈能装置及每个测温装置均电连接；

7、控制系统设置有无线通信装置，控制系统与移动终端进行无线通信。

8、优选地，所述辅热板的厚度为10～20mm，所述辅热板为在其制作过程中添加3～8％的吸波粉末烧结而成的微晶板或陶瓷板，所述吸波粉末为氮化硅或氧化铁或碳化硅。

9、优选地，所述微波馈能装置由微波发生器、激励腔、缝隙天线及通气管组成，微波发生器、激励腔与缝隙天线依次连接，通气管设置在缝隙天线靠近激励腔的一端的中心位置，通气管与炉体外部的压缩空气连通。

10、优选地，所述微波馈能装置的微波发生器采用2.45ghz的工业级微波源，微波馈能装置采用bj26标准铝制波导，缝隙天线沿微波馈入方向开有13条缝隙，13条缝隙交错设置在缝隙天线的朝向亲水铝箔一面的中心线的两边，每条缝隙的中心线与缝隙天线的朝向亲水铝箔一面的中心线的距离均为6.5mm，每条缝隙的长均为61.2mm，每条缝隙的宽均为2.45mm，靠近激励腔的第一条缝隙的中心与与其相邻的缝隙的中心的水平距离为134.6mm，向远离激励腔的方向每前进一条缝隙，相邻的两条缝隙中心的水平距离缩短2.04mm。

11、优选地，所述每条固化通道均设置五个控温区域，炉体上部的固化通道从其进料口至其出料口的方向的五个控温区域的温度控制范围依次为80～90℃、130～150℃、180～200℃，200～230℃、200～230℃，炉体下部的固化通道从其进料口至其出料口的方向的五个控温区域的温度控制范围依次为80～90℃、135～155℃、190～210℃，210～240℃、210～240℃。

12、优选地，所述每条固化通道的进料口和出料口均分别设置有微波抑制段，所述炉体的侧壁开设有多个设置有微波抑制器的检修门。

13、优选地，每个所述测温装置均为红外测温仪，每个红外测温仪的红外镜头上均设置有吹扫装置，每个红外测温仪均与控制系统连接。

14、优选地，所述炉体上部的固化通道的每个控温区域对应的微波腔体的顶面均设置有红外探测孔，所述炉体下部的固化通道的每个控温区域对应的微波腔体的底面均设置有红外探测孔，每个红外探测孔的位置均设置有抑波管，每条固化通道的每个控温区域的保温层、辅热板与相应的红外探测孔位置对应的位置均开孔，每个红外测温仪依次穿过对应的红外探测孔、保温层的孔和辅热板的孔，直接检测对应控温区域的亲水铝箔涂层的温度。

15、优选地，所述保温层的材料为透波隔热材料。

16、优选地，每个红外测温仪均为双色红外测温仪。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

18、1、本发明利用微波馈能装置对亲水铝箔涂层进行微波加热固化，亲水铝箔涂层从内而外可同时直接吸收微波能量，无需热量传导，加热速度快，在保证固化效果的同时有效的提高加热效率和生产速度，生产效率提高，产能提高20％-30％；同时由于采用微波的加热方式，亲水铝箔涂层固化无需通过环境的热传导或热辐射来补充能量，其环境温度相对传统的固化设备可大大降低，从而大大减小设备散热和排风所带走的能量，有效降低能耗，节能40％-50％。

19、2、本发明通过红外测温仪直接测量亲水铝箔涂层的温度且及时将温度信息传输至控制系统，控制系统根据温度信息调整微波加热功率从而达到温度的精准、及时控制。

20、3、本发明亲水铝箔涂层吸收微波加热，其从内而外的同时进行加热，相应的交联固化反应可同时进行，有效抑制了亲水铝箔涂层固化时产生涂层起泡、起皱等问题。

21、4、本发明优化缝隙天线排布，根据生产亲水铝箔宽度，匹配特制的缝隙天线尺寸，使得微波场更均匀，并与涂层工艺匹配，同时在缝隙天线上设置有通气管，通气管与压缩空气连通，防止固化时烟气污染微波馈能装置。

22、5、本发明优化的吸波辅热板，将微波单次穿透辅热板的能量损耗控制在20～40％。在不影响微波固化效果的同时，减小固化涂层与环境的温差，从而有效的减小涂层散热，提高涂层的固化效率。

23、5、本发明与原传统的固化设备相比，将六个温区优化成五个温区，在提高产能的同时缩短了设备长度，缩小设备的制作难度和成本。

24、6、本发明在出料口设置感应器来检测出料口是否有亲水铝来判断是否正常出料，并将此信息发送至控制系统，控制系统将感应器监测的对应的出料口无亲水铝箔的信息通过无线通信传输至移动终端，实现了设备的远程监控。

25、7、本发明在检修门、固化通道的进料口和出料口、微波腔体的红外探测孔的位置及联通微波腔体与排烟系统的管道处均进行了微波泄露抑制设计，防止微波的泄露，微波泄露值远低于标准要求值，有效地保障了操作人员的人身安全和操作环境的安全。