一种水性油墨烘干及酒精回收系统的制作方法

1.本技术涉及印刷节能与环保的领域，更具体地说，它涉及一种水性油墨烘干及酒精回收系统。


背景技术：

2.传统的凹版印刷通常采取溶剂型油墨，但是溶剂型油墨在使用过程中需要添加一定数量的vocs稀释油墨，在印刷过程中，这些vocs会排放到大气中。因此，一般采用水性油墨取代传统的溶剂型油墨。
3.由于水的干燥速度非常慢，使用100％水的水性油墨是无法满足高速印刷中油墨干燥的条件的，一般会在油墨配方中加入20％-40％左右的酒精，而且，在印刷过程中需要添加的稀释剂，也是水和酒精的混合液。因此，酒精的加入就是以此来调节水性油墨在印刷过程中的干燥速度，是不可缺少的一种添加成分。然而，酒精是属于国家规定要求处理的vocs中的一种，不能直接排放，需要对其进行回收处理。因此，仍有改进的空间。


技术实现要素：

4.为了实现对酒精的回收利用，减少环境污染，本技术提供一种水性油墨烘干及酒精回收系统。
5.本技术提供一种水性油墨烘干及酒精回收系统，采用如下的技术方案：一种水性油墨烘干及酒精回收系统，包括用于对水性油墨烘干的烘箱，所述烘箱内分成a区域和b区域两部分，所述a区域连通有板换，所述板换远离烘箱的一端连通有第一蒸发器，所述第一蒸发器远离板换的一端连通有吸湿部件，所述吸湿部件内装有高分子吸湿材料，且所述高分子吸湿材料包括饱和状态和非饱和状态，所述吸湿部件远离第一蒸发器的一端连通有第一冷凝器，所述第一冷凝器远离吸湿部件的一端连通有风机，所述风机与a区域连通；所述b区域连通有第二冷凝器，所述第二冷凝器远离烘箱的一端连通有第二电加热器，所述第二电加热器远离第二冷凝器的一端与吸湿部件连通，所述吸湿部件远离第二电加热器的一端连通有第二蒸发器，所述第二蒸发器远离吸湿部件的一端与第一蒸发器连通。
6.通过采用上述技术方案，当需要对水性油墨进行干燥时，开启烘箱，烘箱内a区域中带有水分以及酒精的空气进入板换中，对空气进行降温，接着降温后的空气进入第一蒸发器中，再次降温增加空气的饱和度，此时，温度已降至室温，空气中的酒精由气态变成液态，被收集至容器中；接着经酒精回收后的空气进入吸湿部件中，空气中的水分会被高分子吸湿材料吸走，以此提高空气的干燥度，此时，高分子吸湿材料由非饱和状态变成饱和状态，然后经干燥后的空气进入第一冷凝器中进行加热，最后加热后的空气在风机的作用下被送回烘箱中。
7.同时，烘箱内b区域中带有水分以及酒精的空气进入第二冷凝器中，对空气进行加
热，接着加热后的空气进入第二电加热器中，再次对空气进行加热，然后加热后的空气进入吸湿部件，空气会吸收高分子吸湿材料中的水分，使高分子吸湿材料由饱和状态变成非饱和状态；然后带有水分和酒精的空气进入第二蒸发器中进行降温，将空气中的水分除去，此时，酒精由气态变成液态被收集至容器中，接着空气回到第一蒸发器中继续降温，进一步除去空气中的酒精，使得高分子吸湿材料能够实现循环吸水和脱水。本技术设置的烘干系统，在对水性油墨进行烘干的过程中，不仅能够对酒精进行回收利用，减少环境污染，还有利于提高烘干效率，降低能耗，使得实际生产成本降低，具有很好的经济效益。
8.优选的，所述吸湿部件远离第一蒸发器的一端与板换连通。
9.通过采用上述技术方案，从吸湿部件出来的空气的温度很低，通过板换对空气进行加热，有利于进一步对空气进行除湿，使得空气的干燥度提高，以此提高水性油墨的烘干效率。
10.优选的，所述第一冷凝器远离板换的一端还连通有第一电加热器，所述第一电加热器与风机连通。
11.通过采用上述技术方案，使得从吸湿部件出来的空气中的水分尽可能去除干净，最大程度降低空气的湿度，使得被送回烘箱内的空气更好地对水性油墨进行烘干，以此提高水性油墨的烘干效率。
12.优选的，所述高分子吸湿材料包括以下质量份数的原料制备而成：丙烯酸55-65份；氢氧化钠12-16份；脲10-14份；亚硫酸氢钠1-2份；过硫酸铵1-2份；n，n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺1-2份；水65-80份。
13.优选的，所述高分子吸湿材料的制备方法包括以下步骤：s1：将55-65质量份的丙烯酸、12-16质量份的氢氧化钠、10-14质量份的脲、1-2质量份的亚硫酸氢钠、1-2质量份的过硫酸铵、1-2质量份的n，n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺以及65-80质量份的水分别加入反应釜中，在温度为25-30℃的水中充氮排氮30-40min，密封，得到产物1；s2：将产物1于恒温水浴中加热，升温至55-60℃，反应3-5h，反应完后，洗涤过滤，得到产物2，然后将产物2切片、造粒、成孔处理、粉碎、过筛，即得到高分子吸湿材料。
14.通过采用上述技术方案，上述制备方法采用丙烯酸、氢氧化钠和脲为原料制备高分子吸湿材料，对其进行成孔处理，制备得到具有微米孔型的高分子吸湿材料，脲起到了“致孔剂”的作用，增加了高分子吸湿材料的有效吸湿比表面积，使得高分子吸湿材料具有较佳的吸湿速率和吸湿容量，以此更好地对空气进行除湿，提高空气的干燥度，从而提高水性油墨的烘干效率。
15.优选的，对所述高分子吸湿材料进行改性处理，步骤如下：s1：将12-25质量份的高分子吸湿材料于水中溶胀1-1.5h，然后将溶胀后的小球滤水取出；s2：然后分别加入4-7质量份的蒙脱土和80-100质量份的氯化钠，混合均匀，使蒙脱土包裹于溶胀后的小球中，得到改性高分子吸湿材料。
16.通过采用上述技术方案，采用高分子吸湿材料与蒙脱土以及氯化钠互相配合，使得蒙脱土被包裹于球状的高分子吸湿材料中，由于蒙脱土具有层状结构，氯化钠增大了蒙脱土层间距，使得层间能够吸附更多的水分，进而使得高分子吸湿材料的吸湿容量进一步
提高。并且，由于层间距增大，使得高分子吸湿材料的放湿速度也得到较大的提高，以此使得饱和状态的高分子吸湿材料中的水分更容易被空气带走，从而使得高分子吸湿材料由饱和状态变成非饱和状态的时间缩短，有利于提高空气的循环速率。
17.优选的，所述高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为15-25%。
18.通过采用上述技术方案，采用特定质量比的高分子吸湿材料与氯化钠，使得改性高分子吸湿材料的吸湿容量不容易受到影响，同时，使得改性高分子吸湿材料的放湿速率进一步提高，从而使得改性高分子吸湿材料的吸湿速率和放湿速率达到一个相对平衡的状态，有利于提高改性高分子吸湿材料的循环吸水和脱水的速率，从而提高水性油墨的烘干效率。
19.优选的，所述蒙脱土占高分子吸湿材料的质量比为30-40%。
20.通过采用上述技术方案，使得高分子吸湿材料更好地包裹蒙脱土，进而使得蒙脱土不容易出现团聚的现象，以此使得改性高分子吸湿材料的吸湿速率不容易受到影响。
21.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.采用本技术设置的烘干及酒精回收系统，不仅能够对酒精进行回收利用，减少环境污染，还有利于提高水性油墨的烘干效率，降低能耗，使得实际生产成本降低，具有很好的经济效益。
22.2.采用高分子吸湿材料与蒙脱土以及氯化钠互相配合，使得蒙脱土被包裹于球状的高分子吸湿材料中，由于蒙脱土具有层状结构，氯化钠增大了蒙脱土层间距，使得层间能够吸附更多的水分，进而使得高分子吸湿材料的吸湿容量进一步提高。并且，由于层间距增大，使得高分子吸湿材料的放湿速率也得到较大的提高，以此使得饱和状态的高分子吸湿材料中的水分更容易被空气带走，从而使得高分子吸湿材料由饱和状态变成非饱和状态的时间缩短，有利于提高空气的循环速率。
23.3.通过限定高分子吸湿材料与蒙脱土以及氯化钠的配比，有利于进一步提高高分子吸湿材料的吸湿速率，从而提高空气的干燥速度。
附图说明
24.图1是本技术中一种水性油墨烘干及酒精回收系统的示意图。
25.图中：1、a区域；11、板换；12、第一蒸发器；13、吸湿部件；14、第一冷凝器；15、第一电加热器；16、风机；2、b区域；21、第二冷凝器；22、第二电加热器；23、第二蒸发器。
具体实施方式
26.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。
27.实施例1参照图1，本实施例公开一种水性油墨烘干及酒精回收系统，包括烘箱，将水性油墨放入烘箱中，将烘箱的温度设置为60℃，由于烘箱的体积较大，因此烘箱内部分成a区域1和b区域2，使得水性油墨的烘干效率提高。
28.参照图1，a区域1连通有第一回风管，第一回风管远离a区域1的一端连通有板换11，a区域1中带有水分及酒精的空气通过第一回风管进入板换11中，将空气降温至25℃；板换11远离烘箱的一端连通有第一蒸发器12，经过板换11降温后的空气进入第一蒸发器12
中，再继续对空气进行降温，使得空气中的水分由气态变成液态，对空气进行除水，增加空气的饱和度，同时，空气中带有的酒精也由气态变成液态，将液态的酒精收集至容器中，实现对酒精的回收利用。
29.参照图1，为了提高空气的干燥度，第一蒸发器12远离板换11的一端连通有吸湿部件13，吸湿部件13内装有高分子吸湿材料，高分子吸湿材料包括两个状态，即饱和状态和非饱和状态。空气中的水分会被高分子吸湿材料吸走，使得空气中水分降低，此时，高分子吸湿材料由非饱和状态变成饱和状态。为了进一步对空气进行除水，吸湿部件13远离第一蒸发器12的一端与板换11连通，对空气进行加热，升温至60℃；板换11远离吸湿部件13的一端还连通有第一冷凝器14，使得空气的温度升至70℃，进一步对空气进行除湿，第一冷凝器14远离板换11的一端连通有第一电加热器15，升温至80℃，使得空气中的水分尽可能去除干净，最大程度降低空气的湿度，第一电加热器15远离第一冷凝器14的一端连通有风机16，风机16连通有送风管，送风管与a区域1连通，在风机16的作用下将空气送回烘箱内，如此便实现更好地对水性油墨进行烘干，有利于提高水性油墨的烘干效率。
30.参照图1，b区域2连通有第二回风管，第二回风管远离烘箱的一端连通有第二冷凝器21，升温至80℃，对空气进行加热除湿；第二冷凝器21远离烘箱的一端连通有第二电加热器22，升温至100℃，对空气进一步加热除湿，提高空气的干燥度。第二电加热器22远离第二冷凝器21的一端与吸湿部件13连通，此时吸湿部件13内的高分子吸湿材料处于饱和状态，经过加热后的空气进入吸湿部件13中，饱和状态的高分子吸湿材料中吸附的水分会被空气带走，此时，高分子吸湿材料由饱和状态变成非饱和状态，以此实现循环吸水和脱水。
31.参照图1，吸湿部件13远离第二电加热器22的一端连通有第二蒸发器23，对空气进行降温至50℃，使得空气中的酒精由气态变成液态，将其收集至容器中。第二蒸发器23远离吸湿部件13的一端与第一蒸发器12连通，使得空气回到第一蒸发器12中继续降温至25℃，进一步去除空气中的酒精。
32.本实施例还公开一种高分子吸湿材料，包括以下质量的原料制成：丙烯酸55g；氢氧化钠12g；脲10g；亚硫酸氢钠1g；过硫酸铵1g；n，n
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亚甲基双丙烯酰胺1g；水65g。
33.一种高分子吸湿材料的制备方法，包括以下步骤：s1：将55g的丙烯酸、12g的氢氧化钠、10g的脲、1g的亚硫酸氢钠、1g的过硫酸铵、1g的n，n
’‑
亚甲基双丙烯酰胺以及65g的水分别加入反应釜中，在温度为25℃的水中充氮排氮30min，密封，得到产物1；s2：将产物1于恒温水浴中加热，升温至55℃，反应3h，反应完后，洗涤过滤，得到产物2，然后将产物2切片、造粒、成孔处理、粉碎、过筛，即得到高分子吸湿材料。
34.对高分子吸湿材料进行改性处理，步骤如下：s1：将12g的高分子吸湿材料于水中溶胀1h，然后将溶胀后的小球滤水取出；s2：然后分别加入4g的蒙脱土和80g的氯化钠，混合均匀，使蒙脱土包裹于溶胀后的小球中，得到改性高分子吸湿材料；其中，高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为15%。
35.实施例2与实施例1的区别在于：
一种高分子吸湿材料的制备方法，包括以下步骤：s1：将65g的丙烯酸、16g的氢氧化钠、14g的脲、2g的亚硫酸氢钠、2g的过硫酸铵、2g的n，n
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亚甲基双丙烯酰胺以及80g的水分别加入反应釜中，在温度为30℃的水中充氮排氮40min，密封，得到产物1；s2：将产物1于恒温水浴中加热，升温至60℃，反应5h，反应完后，洗涤过滤，得到产物2，然后将产物2切片、造粒、成孔处理、粉碎、过筛，即得到高分子吸湿材料。
36.对高分子吸湿材料进行改性处理，步骤如下：s1：将25g的高分子吸湿材料于水中溶胀1.5h，然后将溶胀后的小球滤水取出；s2：然后分别加入7g的蒙脱土和100g的氯化钠，混合均匀，使蒙脱土包裹于溶胀后的小球中，得到改性高分子吸湿材料；其中，高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为25%。
37.实施例3与实施例1的区别在于：一种高分子吸湿材料的制备方法，包括以下步骤：s1：将60g的丙烯酸、14g的氢氧化钠、12g的脲、1.5g的亚硫酸氢钠、1.5g的过硫酸铵、1.5g的n，n
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亚甲基双丙烯酰胺以及70g的水分别加入反应釜中，在温度为28℃的水中充氮排氮35min，密封，得到产物1；s2：将产物1于恒温水浴中加热，升温至58℃，反应4h，反应完后，洗涤过滤，得到产物2，然后将产物2切片、造粒、成孔处理、粉碎、过筛，即得到高分子吸湿材料。
38.对高分子吸湿材料进行改性处理，步骤如下：s1：将18g的高分子吸湿材料于水中溶胀1.2h，然后将溶胀后的小球滤水取出；s2：然后分别加入5g的蒙脱土和90g的氯化钠，混合均匀，使蒙脱土包裹于溶胀后的小球中，得到改性高分子吸湿材料；其中，高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为20%。
39.实施例4与实施例3的区别在于：高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为10%。
40.实施例5与实施例3的区别在于：高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为35%。
41.实施例6与实施例3的区别在于：蒙脱土占高分子吸湿材料的质量比为30%。
42.实施例7与实施例3的区别在于：蒙脱土占高分子吸湿材料的质量比为40%。
43.对比例1与实施例3的区别在于：改性高分子材料中没有加入蒙脱土。
44.对比例2与实施例3的区别在于：改性高分子材料中没有加入氯化钠。
45.对比例3与实施例3的区别在于：以等量的膨润土替代蒙脱土。
46.实验1
本实验分别检测上述实施例以及对比例制备得到的高分子吸湿材料的饱和吸湿率，试验方法如下：将制备得到的高分子吸湿材料置于120℃烘箱中烘至质量不发生变化，称取烘干后的高分子吸湿材料，记为m0；然后将烘干后的高分子吸湿材料置于湿度为90%，温度为25℃的恒温恒湿箱内，让高分子吸湿材料吸湿，每隔1h称量一次，直到高分子吸湿材料达到吸湿饱和，记为m1。
47.饱和吸湿率（g/g）=（m
1-m0）/m
0 100%实验2本实验分别检测上述实施例以及对比例制备得到的高分子吸湿材料的吸湿速率，试验方法如下：将高分子吸湿材料置于湿度为90%。温度为25℃的恒温恒湿箱内，8小时后取出高分子吸湿材料，称重。
48.吸湿速率（mg/g﹒h）=p/n，p表示n小时后高分子吸湿材料的吸湿量（g/g），n表示吸湿时间（h）。
49.实验3本实验分别检测上述实施例以及对比例制备得到的高分子吸湿材料的放湿速率，试验方法如下：将饱和高分子吸湿材料置于120℃烘箱中，8小时后取出高分子吸湿材料，称重。
50.放湿速率（mg/g﹒h）=m/u，m表示u小时后高分子吸湿材料的放湿量（g/g），u表示烘干时间（h）。
51.以上实验结果均见表1。
52.表1
根据表1中对比例1-2的数据分别与实施例3的数据对比可得，对比例1中对高分子吸湿材料进行改性时没有加入蒙脱土，对比例2中对高分子吸湿材料进行改性时没有加入氯化钠，改性高分子吸湿材料的饱和吸湿率、吸湿速率以及放湿速率均不如实施例3；实施例3中采用蒙脱土和氯化钠与高分子吸湿材料互相配合，改性高分子吸湿材料的饱和吸湿率为0.84g/g，吸湿速率为107.74mg/g﹒h，放湿速率为106.23mg/g﹒h，说明采用蒙脱土和氯化钠与高分子吸湿材料互相配合，不仅有利于提高改性高分子吸湿材料的吸湿速率，还使得放湿速率也得到较好的提高，以此使得改性高分子吸湿材料的吸湿速率和放湿速率达到一个相对平衡的状态，有利于提高改性高分子吸湿材料的循环吸水和脱水的速率，从而提高水性油墨的烘干效率。
53.根据表1中实施例4-5的数据分别与实施例3的数据对比可得，实施例4中高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为10%，相比于实施例3，实施例4中改性高分子吸湿材料的吸湿速率比放湿速率低；实施例5中高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为35%，相比于实施例3，实施例5中改性高分子吸湿材料的吸湿速率比放湿速率高，说明高分子吸湿材料与氯化钠之间的质量比不在本技术所保护的范围内（高分子吸湿材料占氯化钠的质量比为15-25%）不能使得改性高分子吸湿材料的吸湿速率和放湿速率达到相对平衡的状态。因此，高分子吸湿材料占氯化钠的质量比只有在本技术所保护的范围（15-25%）内，才能使得改性高分子吸湿材料的吸湿速率和放湿速率达到相对平衡的状态。
54.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。