涂布工藝中“風”的設計與調節

twq19810302

隨著國內電子產業發展，越來越多的功能膜需求，推動了國內涂布生產的增長，從涂布產品生產，到涂布機的制造，膠水行業，凈化裝修業務都有了大量的增加。但在實際工作中，我們涂布產品的品質，性能還是無法與國外日，韓企業同日而語，除了在基礎配方體系的差距，在涂布工藝中，還缺乏自己的理論體系，實驗數據，從而在實際中沒有辦法系統，徹底解決問題。

本文嘗試從涂布工藝的一個分支“風”的系統，嘗試系統梳理，總結一些經驗，以供業內人士分享，大家共同為民族之產業提高做一些事情。
* y$ ]; H1 h" i( Y9 s( P
一、 涂布工藝生產中有哪些“風”的因素呢？

5 K. h2 g, y. S% L: `6 k

2 G* i% V1 J/ ^8 w) v) h
0 t- V! t& m" h' F) H" N

涂布工藝涉及的風有三類：

1>凈化室的風系統

2>涂布機烘箱的風系統

2 x- q: {1 Z: u- P3 f4 e3>廢氣處理系統
7 {$ }% E* G3 {9 t5 `
這三大類型風分別的作用是：
7 d! _; V% G+ U
0 ?; @* W0 _1 p: Q. B4 C) y# |]1> 凈化室的風系統作用？
- C2 ^* o# J& }* ]7 V: o7 J  P
提供凈化處理的空氣，杜絕塵埃對功能膜的影響。

* J  R# Y5 i7 y1 N% x( z( t$ S# N* r提供合適的溫濕度，保證產品的外觀性能要求。
% c0 c3 {" I0 }1 q
涂布凈化室基本要求為溫度23±5℃，濕度RH 50-60%，重點是涂布頭單元的濕度要求更高一些。

4 ]; [  M% y  D0 k3 c5 [3 l如果在凈化室的溫濕度過大波動會引起哪些問題呢？

溫度過低：涂布液的流平會不好，附著會下降

4 l5 U! E5 `! H1 i/ w3 l# Q濕度過低：涂布膜面會發白，也會引起靜電起火事故
- t+ c! b, D/ A& h/ M9 P& Q
濕度過高：涂布后的膜面會起霧，水珠，外觀非常難看

2>   涂布機烘箱的風系統，主要包括進風，排風兩大體系。

進風一方面提供膠粘劑固化所需的熱量，一方面提供合理的風速滿足膠粘劑中溶劑的揮發，避免出現干燥缺陷。
" [$ G! O5 O3 d- m
排風主要是VOCS的合理揮發，同時促進空氣流動，提高熱效率。

3>   廢氣處理系統，目前主流方式是RTO，。

廢氣排放指標，根據國家《大氣污染綜合排放標準》GB-162-97規定VOCS的最高允許排放濃度為120mg/m3。此項指標與RTO設計中的廢氣停留分解時間   是正比例關系，需要關注。
! p, |* S5 J$ l4 U5 w! [
RTO的換熱能力，與涂布產線，RTO的能源消耗直接關系，設計，運行合理對企業的產品成本降低許多。

二、三大類型的風系統有何聯系，對我們生產會造成哪些影響？
# |- Y6 k6 G/ K2 e; ~$ G
7 f# l4 A6 x( S' L8 M3 m5 r1> 三個類型的風相互影響，調試需要綜合平衡。
" F( W# h% ?0 G, P6 q4 ^( y
# t0 X: c1 I% H  w9 m
2> 烘箱的風影響產品的工藝機速，產品的固化，流平，同時烘箱的內部壓力平衡與RTO的排放廢氣指標，與凈化室的能耗指標又有關聯。
  |) D& E! Z, r
3> RTO運行的合理，科學，與涂布機烘箱排放的濃度直接相關。
. X* o4 i, U$ b( T0 D: K$ I

4 X+ m% F, c2 G

$ Z3 n# f# a* w4 M7 j6 v$ V' m

通過圖2，我們以涂布機烘箱風速，溫度為基礎設定點，同時兼顧烘箱與涂布頭，涂布尾凈化室空間的風速，風壓，在凈化空調系統恒定條件下，可以有效改善對凈化系統能耗，對凈化系統穩定性提高有很大改觀。空調系統在調節后，避免了過多“凈化風”被吸入烘箱浪費現象，能耗降低。
" S9 M! I* }7 t: y
* M$ J2 @  H7 B8 z: C! _- n8 v另外一方面，調節整體烘箱，以及單獨烘箱的壓力平衡，可以改變進入RTO的廢氣濃度，對排放指標，以及RTO能源消耗降低有較大幫助。
" ^0 u( D( |" b+ F9 O' {2 }$ b
# C3 B4 Z4 M9 k; @& b0 q8 x$ v（各區域的壓力平衡點，因各家的設備不盡相同，此處省略） 。
- f* l0 k/ \4 }& s* n% W
2 Y2 J' d2 z& O" {% B- }7 Y三、 如何在設計端把控源頭，以及在生產中管控好“風”的因素帶給品質的困惑？
5 b* D1 Q: m6 _  d
9 _& o; @$ v: y! I1> 涂布設備烘干系統，RTO廢氣熱風系統，因系統較為龐雜，后續專文持續研討。

2> 凈化室的設計方面，重點談一下，涂布頭凈化的設計總結，這在許多涂布產品生產廠家對產品品質有很大困惑。

A,結構上采用雙層隔間設計，氣流組織采用合理布局，對生產的能耗，局部空間的溫，濕度穩定有良好效果。
2 I3 j# t: C( G% f: n
2 _/ ^) Z& `' D1 f/ n. s

' U0 y/ j+ e. n0 u
1 i8 Q! R: L/ {/ A% t

B,在設計凈化涂布單元時，除了考慮空氣焓濕圖的關系外，很多評估中遺忘了“敞開供液”條件下，溶劑揮發的影響，對人員和局部空間安全隱患極大。
0 W! O9 F; V( l9 u6 S

- J  x! {" q# f2 G

0 h% x7 _$ a; a' ^! p4 G- t4 j
3 O0 D+ r" o7 ^8 H# k: @% s1 A

現場檢測自然揮發的VOCS濃度。

* v" d- I9 Y& t! T- A! j7 e9 W
3 L5 c6 h  v- |在此處設計中參考《非標準機械設備手冊》溶劑自然揮發速度計算，
" I7 [/ f6 N3 i, _1 L# h2 e6 D, N; t
8 J  u) b& H, _. p5 U& W! p: B0 zQ=3600xSxV
* J+ Q  |: X% Q2 {9 W
Q-每小時排風量
. R  ~) t0 g# z( L7 X9 P! {
# K( I6 A2 R' k: ~S-溶劑敞口面積

( q" d0 ^2 v  PV-溶劑揮發速度，0.5-0.7m/s，當室內凈化風速為0.8-1.5 m/s時。

9 K$ ]! o7 M( C; v! n7 }那么在整體局部空間進風，排風中要增加一部份風進行補償。
) l- I4 v1 {* A3 |
1 n% T5 a( _3 @: G7 _) u$ n$ u3 j8 w3> 綜合體系調節步驟，可以參考以下流程：

  }  g5 U* T+ ?. C" I" _- I9 m

$ |/ \$ a- L& k6 j: b+ l2 e" ?4 e

圖5只是工藝系統管控的一個部分記錄。在整個體系建立中，需要付出大量的努力，以建立產品與相關各部分的聯系，形成自己產品與設備結合的數據庫。量化的目的，也是為了準確的把握問題，徹底解決問題。
& t9 k7 x! _9 D( Q1 c0 t, E5 Y
; ]4 \7 J( l) J9 `4 V- I7 h6 R( Z
) s% z$ [- C' v9 ^! H& e- T
% s5 [0 ]% C5 j! b/ x7 N

liuxiaoran

這種是不是靠著經驗又辛苦又效率低。。不需要專業的流體分析么？