辛巧娟：再谈有机硅系列产品包装钢桶

文/辛巧娟

有机硅其独特的结构，兼备了有机材料的性能。广泛应用于电子电气、建筑、运输、化工、纺织、食品、轻工、医疗等行业，其中主要应用于密封、粘合、润滑、、表面活性、脱模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。随着有机硅数量和品种的持续增长，应用领域不断拓宽，形成化工新材料界独树一帜的重要产品体系，许多品种是其他化学品无法替代而又必不可少的，是国家重点支持发展的先进基础材料。

从这几年化工行业市场发展形势来看，有机硅的行业市场呈现进一步上升的趋势，有机硅行业保持了较高的景气度，从包装桶的需求量就可看到，现在国内大小桶（包括塑料桶）厂几乎都增加了有机硅包装桶。有机硅产品受终端下游产品出口和新市场应用场景的不断拓宽，其市场的需求量不断增长。经调研发现，从2016年2021年，我国有机硅产品需求较为旺盛，需求量保持持续快速增长。其产量增长了1.6倍，需求量增长了1.35倍。

2021年，我国有机硅（聚硅氧烷）的产量就达141万吨，如果全部用200升钢桶包装，就需钢桶700多万只，这还不包括它的上、下游原料、产品及辅料。加上用塑料桶和吨包装桶包装一部分，在这有机硅行业，包装钢桶的用量也是很可观的。

众所周知,用来盛装有机硅的钢桶，目前有两种规格直径的开口钢桶。即∅566±2和∅571.5±2直桶，这种桶不要求压波纹和环筋，但对桶的圆整度要求高较。如下图所示。

有机硅包装钢桶

然而就是这个看起来更便于加工的钢桶，在实际生产和使用过程中，钢桶厂遇到了众多用户的质量投诉，还有企业向用户理赔了近百万的质量损失费。到底出了什么问题？能造成这样的质量损失？经过了解，产生的问题主要有两个，一是灌装物料后，桶内有杂质，污染了产品。二是钢桶圆整度不够，灌装的物料从桶中无法抽出。这些问题桶厂以前灌装其他产品很少遇到，所以大家不太理解。随着科技的发展，自动化、智能化技术的进一步应用，有机硅产品大部分都是粘稠的胶状液体，其灌装和取出都是采用智能化设备，需要多少，取出多少。下面我们看一下有机硅、油墨及涂料在大型施工现场是怎样从钢桶中取出来的。

这是双组分的涂料施工现场

从图中可以看出，桶内物质是通过挤压盘向下运动而从中间挤出的，其工作原理：首先是将泵的压盘升起，放置胶桶（涂料桶）在底盘上，然后压盘下压，高压泵工作将胶液输出。工作时压盘上有密封圈，与桶成形一个密闭腔后将胶液挤出。压盘随着胶液的减少不断下降，如果桶不圆整，压盘就不能正常顺畅的向下运动，胶液也会从旁边缝隙流出，从而影响胶（涂料）的正常输出。所以对这类施工条件的产品，要求其包装钢桶必须圆整。

下面是目前式作现场广泛使用的双组分和单组分的涂料机。

双组分的涂料机

单组分的涂料机

从最终用户处我们了解了这类产品现场使用的方法和技术要求，那么我们在钢桶生产过程中应该怎样做才能保证钢桶的圆整度呢？

首先钢桶制造时，要调整好钢板的卷圆机，不能有明显的直线段，直线段长了，桶身不圆整，输胶泵的压盘就不能顺利压入桶内。如下图所示。当然最直接的办法，是在缝焊后增加胀圆工序，这样就可完全消除直线段。

卷圈后有明显的直线段

这样加工出来的钢桶，由于不圆整，经常接到用户的投诉。其实只要把设备调整到最佳情况，虽然还存在直线段，但由于直线段短，不会影响钢桶的圆整度。且输胶泵压盘与钢桶接触的是很厚的密封胶条，可补偿部分间隙。

钢桶焊缝两旁直线段明显，影响桶的正常使用

还有一种情况是涂料机的压盘进到桶内150mm左右，就无法再压下。这也是钢桶不圆整造成的，由于桶身缝焊后要进行翻边卷管，翻边盘机加工出来是圆的，所以桶身两端经过翻边卷管，模具有一定的张紧作用，所以两端是圆整的。但由于翻边和卷管工装盘的厚度有限，接触到桶身及临近部位，可以胀圆，桶身的中间部分仍处于自由状态，其直线段不可能自动消除，所以涂料机的压盘就下不去了。如果缝焊后采后胀圆机将桶身胀一下，那情况就不一样了，因为要胀圆，要有一定的涨力，所以桶身下料一定要小一点。下图及视频中的立式桶身涨圆机是张家港力尔威生产，生产速度及接拍根据用户要求配制。

张家港力尔威桶身涨圆机

前边视频中，我们看到某桶厂生产这种有机硅钢桶，使用了桶身胀圆机，在后道加工过程中，卷封桶底前员工用塞规检验，每个都桶身塞规都能顺畅通行。

第二桶身材料最好选用高强度的钢板，因为目前国内大多数桶厂都是采用卧式封口机进行桶底卷封的，如果卷封时托桶力过大，桶身就容易产生变形而不圆整。所以封口机托桶架的高低一定要适当。

对硅胶钢桶，用户对桶观注度最高的是圆整度，而对桶身厚度并没有严格的要求。我曾经去过某有机硅企业，在与其交流过程中，对方技术人员告诉我，只要你能把桶做圆，用多厚的料我们都认可，问题是目前大多数厂家用1.2厚度都做不好，当然许多大型自动化程度高的桶厂，用1.0的钢板做出的有机硅钢桶，不用胀圆，其圆整度完全可以满足用户要求。

涨圆后的桶身

第三对于没有胀圆机及设备精度不是很精密的桶厂来说，加工此类钢桶时，桶身材料尽可能厚一点，料厚了强度相应的就增加了，变形量也就小了。

第四采用缝焊后整形的方法，就是增加桶身胀圆工序。这方法是最直接有效的办法前边已经介绍过。

第五前边我们主要谈了钢桶加工过程中如果避免和解决桶身圆 整度的问题，虽然我们钢桶交付给用户时，空桶是非常圆整的，但最终客户拿到灌装了货物的包装钢桶还是有不少都存在凹瘪变形。这又是怎么一回事？下面我们用107硅胶来说明， 107硅胶灌装时的温度约为120度。一般情况下，灌装完产品后直接盖上带有密封条的桶盖，并用环箍密封。如果桶盖密封性好，桶内由于高温灌装后形成真空，冷却后运输或使用时钢桶会出现凹瘪变形；还有就是运输和装卸过程中造成的凹瘪变形。

灌装产品后的钢桶

下面我们再谈谈灌装产品后桶内出现兰色和其他针状或粉墨状杂质。按说我们交付客户的内涂钢桶，桶内壁是非常光滑的，如下图所示，那为什么到终端客户现场会产生此类问题呢？

内涂钢桶

桶厂准备交付用户的钢桶

首先107硅胶是无色透明粘稠状液体，如果桶内有杂质，肉眼立马就可看到。如此透明的粘稠液体，混入杂质一定容易发现。

无色透明的107硅胶

下面我们分析杂质是怎么产生的，大家看到了这种胶桶，内涂浅色的内涂料，桶外涂普通的氨基烤漆，无论是水性的还是溶剂性的涂料，如果桶卷管和桶盖边缘处理的油漆会摩擦脱落掉渣，打开桶盖时就有可能掉入桶内，从而污染了产品。

其次是桶盖与桶身的配合，一般情况下，钢桶桶身与桶盖之间密封是靠桶盖凹配槽中的密封胶条的，所以桶盖拉伸时应该有较大的倾角。但现场发现，许多桶厂的模具不但拉伸角度小，而且深度还比标准增加了不少，这样就造成了桶身和桶盖内涂后间隙过小，运输和桶盖装卸时相互摩擦而产生内涂粉墨。

其三是内涂料质量差，成膜后涂膜强度差，在边缘处出现龟裂现象，从而在后序使用过程中，出现掉渣现象。