制桶工艺学
第六章 涂装
第一节 油漆涂装设备和工艺
6. 1. 3 涂装工艺
一、涂装工艺流程
1. 涂装工艺流程图
制桶最常用的涂装工艺流程如图6-16所示，其工艺流程是漆前表面处理——水份烘干——喷涂——漆膜烘干。
图6-16 涂装工艺流程图
1-漆前表面处理；2-水份烘干；3-喷涂；4-漆膜烘干
2. 涂装工艺各环节的目的和手段
（1）漆前表面处理。对一般钢桶来说，漆前表面处理主要是除油清洗。钢板表面的油污影响漆膜的附着力和干性，漆膜常见缺陷如起泡、锈蚀也往往始于油迹处。因此在钢桶喷涂前必须将油污清除干净。最常用的漆前除油方法有碱液清洗、有机溶剂清洗、表面活性剂清洗、乳化液清洗等。它们的基本原理是借助溶解力、物理作用力（如热运动、搅拌力、摩擦力等）、界物活性力、化学反应力（如皂化、氧化还原等）、吸附力来清除钢桶上的油污。
（2）水份烘干。主要是将漆前处理——除油水洗后的水份烘干，并将钢桶预热。钢桶表面如留有水份，是极不利于喷涂的，对漆膜也将造成严重的不良影响，因此必须在喷涂前使钢桶表面保持干燥。而钢桶的预热又给喷涂，尤其是喷涂后的漆膜干燥打好基础。水份烘干由专用烘房来完成，一般俗称为前烘房。
（3）喷涂。喷涂是钢桶涂装的主要环节，钢桶的抗腐蚀性、耐候性等主要由喷涂质量来决定。目前制桶生产主要采用的是油漆喷涂，喷涂的方法是空气雾化喷涂和无空气高压喷涂两种。随着制桶工艺的发展，粉末啧涂以及静电涂装法已开始进入制桶行业。
（4）漆膜烘干是采用加热使漆膜完全固化，烘干的漆膜在硬度、附着力、抗腐蚀性、耐候性能等方面一般都比自然干燥的漆膜好得多。漆膜烘干目前主要采用对流加热的方式，热源主要还是蒸汽。随着远红外等新技术的发展，目前也有采用辐射加热来烘干漆膜。
二、涂装工艺要求和注意问题
1. 除油清洗
除油清洗的工艺要求是钢桶表面油污洗净，并将清洗液也清洗干净，使钢桶被涂表面不留妨碍喷涂的有害物质，以保证喷涂质量。
在除油清洗中须注意以下问题：
（1）加强工艺管理。清洗工艺应严格执行操作规程，否则易产生锈蚀和未清洗净等质量事故。每天应检查清洗设备的技术状态（如泵、喷嘴、排风机等），加强维修。严禁钢桶停留在清洗机中。如因故短期停车，请洗机仍应继续运转，以防止停留在消液区的钢桶因干燥而产生锈蚀，停机时消液区应喷水雾。每班应定期检查清洗液的温度，浓度，清洗液的油污程度和被洗钢桶的清洁度等工艺参数。
（2）注意水洗质量。钢桶在经过清洗除油后，表面势必残留清洗剂，它对涂层是有害的，会影响涂层的附着力，也会由于清洗剂所含碱类、盐类的吸潮性而引起涂层的早期起泡。为此必须将残留的清洗液清除干净，进行水洗（也可称为漂洗）。水洗可以采用二级水洗，每一级的用水沾污度不得超过前一级用水的1/10，经过二次水洗后，表面残留液的浓度就降低了100倍。这些残留的极微量的清洗剂对钢桶涂层己影响不大了，是可以容忍的，不会妨碍涂层质量。
（3）泡沫及其控制。工业用清洗剂一般只要求产生低泡。泡沫多，消洗液会以泡沫形式大量溢出，不但污染场地，而且使清洗液消起损失严重，清洗浓度无法保证。因而要注意控制泡沫的大量生成。控制方法可以在清洗液中加入消泡剂，或设置减速板等装置来防止泡沫的大量生成。
2. 喷涂
喷涂的工艺要求，首先要求涂层均匀，无漏喷露底和流挂现象。其次是对漆膜厚度的要求，根据钢桶国家标准要求，漆膜厚度不得小于0. 020mm。
在喷涂中须注意以下问题：
（1）喷枪的调整。在喷涂时必须将喷枪调节到最适宜的喷涂条件。对空气雾化喷涂来说，就是将喷枪的空气压力、喷出量和喷雾图样幅度三者的关系调整好。空气压力高，雾化则细，但涂料飞散也多。反之空气压力过低，喷雾变粗，又成为产生桔皮、针孔等缺陷的原因。喷枪的喷出量主要靠增压罐中的压力来调节，喷枪的针阀也可略加调整，主要以喷雾细度满足涂装要求为标准。喷雾图样的幅度是以椭圆形的长径来表示，椭圆形长径上下侧稍薄，但只要前后有一定的搭接，便可得到厚度均匀的漆膜。两侧喷枪的喷雾幅度须按钢桶直径调节，否则将喷雾飞散或中间漏喷，应引起注意。无空气高压喷涂的喷出量与喷涂幅度取决于喷抢喷嘴孔径，只要选用合适的喷嘴孔径就能获得满意的配合，当然也要随时注意喷嘴的磨损，发现问题，及时更换。
（2）喷枪的安装。喷枪的安装主要与喷涂距离和喷涂方向有关。喷涂距离是指喷嘴到钢桶表面的距离。喷涂距离过近，喷幅缩小，单位时间内形成的漆膜就增厚，易产生流挂；喷涂距离过大，喷幅增大漆膜变薄，漆雾飞散大，涂料损失增大。喷涂距离与漆膜厚度及涂着效率的关系如图6-17所示。
图6-17 喷涂距离和膜厚及涂装效率
喷枪的喷涂方向是指喷枪对钢桶的角度，应保持喷枪与桶钢表面呈直角。如果喷枪倾斜，则如图6-18所示，得不到厚度均匀的漆膜，易产生条纹和斑痕。但在钢桶顶底涂喷中，考虑其从外缘到中心各部位需用漆量不一样，因此特意将喷枪与被涂表面呈一斜角安装。由于桶顶底外缘比中心的旋转线速度大，两相作用抵消，正好能获得厚薄均匀的涂层。
图6-18 喷枪倾斜的涂层
（3）运行速度。喷枪的行走速度和钢桶的旋转速度要配合适当。喷枪的行走要求匀速，否则得不到均匀的漆膜。运行速度的配合可使喷雾搭接保持在有效喷雾图样幅度的1/4～1/3之间，可使漆膜厚度保持均匀。喷枪的行走速度与膜厚的关系如图6-19所示。
图6-19 喷枪行走速度与膜厚
3. 烘干
漆膜烘干的工艺要求是漆膜完全干燥，即漆膜完全固化，根椐钢桶国家标准，烘干后的漆膜附着力不低于“钢桶漆膜附着力测定法”的2级水准。
在烘干中须注意以下问题：
（1）烘房内工艺管理。应严格掌握烘房内温度，使之符合涂料的工艺要求，并注意烘房内温度的均匀性，严格遵守烘干规范。严防烘不干、烘干不均匀和过烘干等现象。因为只有完全固化的漆膜才具有优良的机械强度、附着力、硬度和耐各种介质的作用。未烘干透的漆膜性能显著下降，过烘于漆膜的机械强度也显著下降，变脆和失去附着力。烘房内空气要按工艺要求进行循环流动，以利于溶剂挥发和漆膜干燥。烘房内还必须按工艺要求及时适量地排除废气，以防止发生事故和有利于漆膜质量。此外，烘房内须保持清洁、无灰尘，进入烘房的新鲜空气必须过滤，保持干净。
（2）溶剂挥发。除粉末涂料和电泳涂层外，溶剂型涂料，尤其是氧化聚合型涂料（如酚醛树脂等）在烘干时，不宜立即进入高温。在烘干时最好有一段晾干时间，使湿膜漆有一定的展平机会，得到光泽性好的漆膜，并使漆膜内部溶剂大量挥发。烘干温度要从低温徐徐升到规定温度，否则在烘干过程中易产生“针孔”和“起皱”等弊病，影响漆膜质量。
