钢桶的密封填料及应用

龚庆培

【摘要】针对钢桶的密封间题,提出了密封填料在制桶生产质量保证中的作用。叙述了密封填料的特性、密封机理, 结合实践谈如何根据钢桶内装介质来选择密封填料,提出密封填料的涂胶工艺应注意的间题。

【关键词】密封填料钢桶涂胶工艺

1 引言

包装容器钢桶GB325标准中,对钢桶作为包装产品,盛装各类产品,严防渗漏, 破坏以及装卸运输和海运出口均提出了严格的要求,即要求容器结构坚固完好、密封不渗漏,必须保证气密、水压、跌落和堆码等性能要求。为了满足上述要求, 在钢桶生产中,把保证钢桶的立缝密封性、卷边密封性、封闭器密封质量作为保证钢桶整个成品质量的三大关键工艺,立缝密封性保证可以通过磨边质量,点焊搭接质量和缝焊质量来保证。

钢桶的卷边与立缝焊接质量不同,立缝焊接是采用电阻加热,使金属熔化,加压后使钢板焊接成一整体,其密封性主要取决于焊接的本身质量,而钢桶卷边属于冷加工,既使加工十分完美,卷合形状符合要求,也无法满足其密封要求。因为钢板之间结合再紧密,仍是有空隙的,因此,必须在卷合处加一种具有一定弹性的物质,使其充填所有钢板结合空隙,起到密封作用,同样,封闭器的密封要求也与卷边密封要求相类似,必须在螺圈与桶顶翻孔处加有弹性的填料,其锁装后, 才能保证封闭器的密封性。

2 密封填料的作用及特性

由于密封填料本身具有一定的弹性、强度和扯断伸长率,因此,当钢桶在碰撞变形时,密封填料在各种内装介质作用下发生膨胀仍能起到密封作用,这就是它能承受各种恶劣条件,尤其是在钢桶受损的情况下,具有较好的追随破坏变形的能力,能有效地防止钢桶内盛装液体向外渗漏,起到良好的防止渗漏作用。

作为一种实用性良好的密封填料,必须具备以下特性:

(1) 填充性。能填充所有的凹陷处和缝隙,并对金属表面有良好的浸润性能;

(2) 致密性。在接合面间隙中,密封填料本身是致密的和柔韧的,不易产生弹性疲劳现象;

(3) 吻合性。密封填料与金属接合面有很好的粘附性,即使受到冲击和振动, 仍能牢固地粘附在金属表面上;

(4) 连续性。喷涂在金属接合面上的薄膜,必须是连续无间断的;

(5) 稳定性。密封填料对金属表面不腐蚀,对被密封的介质不发生任何化学反应;

(6) 适应性。不因外界环境条件变化,如温度、湿度等而失去或降低其密封性能;

(7) 工艺性。能适应各种施工条件。

3　密封填料的密封机理

密封填料由于配方、类型及基本高分子化合物本身性能各不相同,而且有不尽相同的各种形态,按其密封操作工艺来分,有固体垫圈、固体胶条,有呈粘稠状态的半干性粘弹型密封胶和不干性粘着型密封胶,各类密封填料,其密封机理也有所不同。

固体垫圈,主要靠与两个合面之间的紧密锁紧而形成一个密封圈,要求固体垫圈的硬度远小于两个接合面的硬度,其垫圈的厚度也要适中,从而在一定压力的作用下,使接合面上不平点压嵌入垫圈表面而形成致密联连的密封面。

固体胶条,它主要是嵌贴在桶身与桶顶、桶底卷合的园周裙边半径中心处,由于固体胶条的弹性,它可以较好地填补桶身与桶底、桶顶卷合时出现的空隙,在卷合面上承受内压而发生变形, 变形过程中,它不断吸收内压的能量,使内压产生的能量被消耗到不足以导致渗漏。

对于呈粘稠状态的半干性弹性和不干性粘着型密封填料,它通过喷涂,在桶身与桶顶、桶底卷合中心处,由粘稠状态通过自干最终形成固态,即形成一层薄薄的密封膜,其密封机理与固体胶条基本相似,由于它的流动性,它可以随卷合形状的变化而填补钢板之间结合面的空隙,因此,只要在卷边时,均匀地不遗漏地在卷合面上喷涂其密封填料, 又正确卷合成形,钢桶内压要达到使卷层内的密封填料变形导致渗漏是非常困难的。也就是说这薄薄的一层密封填料完全足够起到密封作用。

4 钢桶的密封填料应用中注意的问题

目前国内各地生产的密封填料品种繁多,我厂自己已研制了几种密封填料,如何根据钢桶内装介质来选用密封填料呢? 一般在选用密封填料时应注意以下几个问题:

(l) 密封填料与内装介质的耐蚀性。即要保证密封填料与内装介质互不相溶,并不腐蚀钢桶及内装介质,保持内装介质的化学性能,因此,在选用密封填料用于该内装介质前,首先应对所选用的密封填料进行耐介质性能试验,检验其耐蚀性能,浸泡时间一般在30天以上,表1是我厂对几种密封填料在各种内装介质中的浸泡试验情况。

表1

(2) 密封填料的配制。密封填料一般由基料、填充料、助剂和溶剂等组成,在配制密封填料时,首先应根据所需的密封介质，选好相适应的基料,再按一定的比例加入填充料、助剂和溶剂,把密封填料配制好。如外购的密封填料也要检查其质量是否达到涂胶工艺要求。对于固体的发泡填料,要按密封粘贴要求把胶条剪切好,并准备好粘粘剂,对于液体胶,如需要喷涂时,要调整并测好所需的粘度,以保证喷涂质量。

(3) 密封填料的涂刷工艺。涂刷前,如果金属表面有油污、锈蚀、水或灰层等,应去除干净,以便使密封填料能浸润或粘牢在其表面上,充分填充表面的凹陷处,并和接合面牢固结合,否则就会影响封密效果,涂刷中,根据密封填料的状态有不同的涂刷方式。对于固体发泡填料,在按合适的宽度剪切好后,粘贴在桶身与桶顶、桶底裙边结合处,对于液态密封填料、涂胶的方法可根据情况进行选择,可用刷子手工刷胶,也可用喷枪进行自动喷涂,涂胶厚度是与卷边相匹配的,一般是以卷边后密封填料能填充满其空隙为最佳,太薄太厚都不好,太薄达不到密封效果,太厚不仅干燥时间长,而且多涂部分在卷时会被挤出来,不但浪费,还会污染设备,缩短滚轮寿命,甚至会影响卷边质量。

密封填料涂好后,必须有一定的干燥时间,否则,未干的密封填料在卷边时,由于粘附不牢会被转动的设备将密封填料甩出桶外,失去密封能力,因此,在涂胶工艺中,干燥时间是很关键的,一般固体胶条由于粘贴时涂以粘贴溶剂,所以在粘贴好后半小时待溶剂挥发后,胶条已牢固地粘贴在被密封的金属面上,此时就可以进行卷边了。如果用液体型密封填料,在涂胶后一般要求干燥到不粘乎,卷边机不甩掉密封填料时,再进行卷边,干燥时间与所用的密封填料的种类、溶剂及涂胶厚度、周围环境温度与湿度等条件有关,一般液体密封填料比固体密封填料干燥时间要长,非挥发性溶剂的填料又比挥发性溶剂的填料干燥时间长。

密封填料都有一定的储存期,若保管不当或存放时间过长,就会变质,失去效用,因此,在使用前,必须检查密封填料的出厂日期,贮存期限以及使用说明书等。