日本钢桶的化学表面处理

[日本]铃木一幸

作为日本钢桶协会技术委员会的代表，我希望能在“关于钢桶化学表面处理问题”这个主题上和大家一起探讨。

一、生产过程以及桶的化学转化处理

首先，我将大致介绍一下钢桶的生产过程，桶身的生产包括剪切钢板，按照固定的长度从卷料钢板上剪切、卷圆，然后用电阻焊缝焊，接着进行冲压。

另外，桶顶和桶底采用卷料钢板冲压成顶盖和底盖，在顶端冲成标准规格的大小两个封闭器法兰孔。然后，桶身顶和底都被转到成表面化学处理工序，这个过程是本文的重点部分。

最后，桶身和桶底、顶进行装配密封。钢桶的前段生产就完成了。

二、日本桶身化学处理现状

1、在日本，大多数的钢桶表面都要经过化学处理。

2、下面是化学处理的类型

（1）大多数采用锌系磷化的方法

（2）也有少数采用铁系磷化的方法

3、化学处理也被大多数钢桶作为内涂层的前处理来使用。

现在，我讲的重点是“化学处理问题”。在日本，大多数的钢桶制造商都要在他们的钢桶上进行化学处理，通常使用锌系磷化和铁系磷化两种方法，前者使用比后者更普遍。

化学表面处理也是过去常被国际钢桶制造商用于钢桶表面涂层处理的方法。

三、化学处理法的目的

1、日本钢桶购买者要求钢桶制造商提供的钢桶内不能有任何油脂和灰尘。

2、因此，钢桶必须进行脱脂除油和清洁，否则钢桶也容易生锈。

3、化学表面处理是为了钢桶的表面除油和清洁后防止生锈。

接下来，我将详细解释此环节。

在日本，钢桶购买商通常提供给制造商严格的钢桶标准。这些要求桶内清洁，但是任何国家的原材料都难免存在的灰尘和油脂。因此，钢桶要严格的进行除油和清洗，在成形之前，钢板的表面也容易生锈。因此化学处理是保护钢桶不生锈的重要方法。

四、化学表面处理的效果

1、在脱脂处理和钢桶灌装阶段进行防锈

2、钢桶的持续保洁（防油和清洁的效果）

3、涂膜的耐久性

4、保持钢桶优良外观

钢桶表面化学处理可以减少钢桶生产和使用阶段的生锈（当生产商生产和购买商灌装钢桶时）钢桶内部是干净的，因为在化学表面处理前，这些钢桶都是被除油和清洗过的。钢桶内外表面的涂膜有一个很好的耐久性，尤其是涂膜强度和附着力比较好，因为他们已经被化学表面处理后进行涂装，因此他们有着漂亮的外观，即使他们不被涂装，桶的内部表面也同样被化学表面处理的防锈薄膜覆盖上。

五、化学表面处理过程

现在，我将解释一下化学表面处理工艺。

化学表面处理工艺应用于三个方面，分别是桶身、顶端和底部，最显著效果使体现在桶身上的。

六、化学处理设备 

这幅图展示了设备从里到外的处理过程，这个处理设备包括一个隧道，里面的处理液能从上到下，从左到右各个方向流下来。

这幅图展示了处理设备的外观，通过外观，桶身、顶和底都能进行化学表面处理。

七、锌系磷化和铁系磷化处理过程

1、锌系和铁系磷化过程

这幅图分别展示了锌系磷化和铁系磷化的过程。

亮灰色是锌系磷化，蓝紫色的为铁系磷化。

2、特征

上面表格阐明了镀锌膜和镀铁膜处理过程和各自涵盖的特点。

这个锌系和铁系膜是用锌或铁离子结晶形成的。

3、扫描显微镜的来的薄膜图片

锌系磷化处理             铁系磷化处理

这些图片是用扫描显微镜得来的，表明钢桶表面被锌系磷化和铁系磷化分别处理过。

这张锌系磷化处理的图片显示结晶像白色针状物。因此，锌系磷化薄膜处理的通过锌结晶形成的。

另一方面，铁系磷化薄膜处理的图片只展示了钢板的表面，不全是铁系薄膜处理形成的。

4、锌系薄膜的结晶结构

这些特征表明锌系磷化膜的结晶结构。锌系磷化膜包含磷酸锌和磷酸锌铁的比例大约是7:3。

八、提高磷化膜的耐腐蚀性

1、在钢桶中通过结露生锈

如果空气的温度上升，当钢桶已经在高温和高湿度生产，结露被形成在内部表面产生锈斑。接下来，将举个例子来提升锌系磷化膜的耐腐蚀性处理。

如果空气中的温度减少在钢桶在高温和高湿度后，水珠在钢桶内部表面形成也可能生产锈斑。用这个例子表明锈斑是结露形成的。

2、通过结露生锈因素

我们已经考虑到工厂通过结露生锈因素。

在这个方面，横坐标显示为氯离子和硫酸根离子的浓度在最后的清洗过程中被锌离子置换，纵坐标表示循环的干、湿空气暴露生产锈的过程。横坐标表示用过高浓度氯离子和硫酸根离子清洗过的桶在锌系磷化过程中的处理。

3、去离子效果

在A工厂，最后清洗水中氯离子和硫酸根离子的浓度分别是18ppm和24ppm。因此，在工厂的排出废水中有害离子已经很少，而且钢桶表面薄膜的耐腐蚀性已经大大改善了。

钢桶中的各部分

因此，我们治理工厂中的有害离子，考虑了几种不同的方法，在最后的水洗中除去氯离子和硫酸根离子。

这个特征表明了去离子的效果已经运用在防锈的生产上。在A工厂，工业用水常常被使用在最后的清洗氯离子和硫酸根离子过程。结果，锈蚀的过程已经大大减少，作用明显展示。

九、结论

1、日本大多数钢桶都被经过化学表面处理。

2、化学表面处理可以起到暂时防锈的作用，在桶内部清洁和给桶填充货物时。

3、防锈持续被磷化液改进在化学表面处理的过程中。

现在，我总结一下这个主题，在日本大多数钢桶生产都要经历化学表面的处理，使钢桶内部清洁，并且由暂时防锈的效果在内部钢桶清洁和用户灌装时间里。去离子水被使用在最后水冲洗化学表面处理过程，因此钢桶的防锈可以大有改观。

用磷酸锌处理提供的膜，是由磷酸锌晶体形成的厚度约为0.6微米。它为还未装任何填充物的钢桶起到暂时的保护作用，并且能提高涂层膜的耐久性作用。覆盖磷酸锌膜的钢桶主要用于一般化学品和树脂类液体的容器。

另一方面，铁系磷化膜不是结晶的，它的厚度大约只有0.06微米。其厚度是锌系磷化膜厚度的十分之一。它虽然没有对底漆涂膜的形成重要影响，它只有一个防锈的效果。钢桶磷化之后主要用于盛装润滑油和不含锌的溶液等包装。