集装箱涂装过程中常见的问题

    摘要：简要介绍了集装箱涂装的特点及涂装工艺基本要求，对涂装过程中出现的常见问题产生的原因进行了分析，并提出了解决办法。     随着我国的进出口贸易和海运业的飞速发展，集装箱生产的数量也在迅猛发展， 2001 年我国各集装箱生产厂的总造箱量已达到 1 000 万 TEU ，占世界造箱总量的 2/3 ，每年总的涂料使用量达到 100 万t左右。     1 　集装箱涂装的特点及主要品种 {TodayHot}    集装箱不仅要求有良好的防腐蚀作用，还要求有不同一般的表面状态，以体现箱主的企业形象和实力。集装箱经常在海上使用，长期经受海洋性气候的侵蚀，要求外面漆必须能够经受高盐分的潮湿环境。而集装箱的使用特点—可以门对门地装卸货物，就注定集装箱的内外面难免经常受到较为强烈的货物的碰撞和损伤，因而对外面漆要求耐冲撞，并且当面漆被损坏后还可以保证一段时间对钢材的保护。由于集装箱需要运输的货物品种多样性，并且有一些是食品和药品，{HotTag}这就要求内面漆不但具有防腐、耐磨的性质，还要满足食品卫生的要求。     另外，集装箱生产的产量要求很高，只能在流水线上才能有如此大的产量，因而使用的涂料必须适应流水线的生产要求。     根据集装箱生产的这些使用特点，现在通用的涂装配套是：     外面漆：环氧富锌底漆 + 环氧底漆 + 氯化橡胶面漆或丙烯酸面漆内面漆：环氧富锌底漆 + 环氧面漆     这种配套经过长期的使用验证，既可以适应集装箱生产的流水线作业，又可以适应集装箱近乎苛刻的防腐性能要求。     2 　集装箱涂装工艺     集装箱涂装前一般都进行平板打砂处理，并涂装 1 道环氧富锌车间底漆，再进行板材的裁剪和压型，进行分装，而后对分装件进行整装，整装后对所有焊道进行二次打砂处理，再涂装 1 道环氧富锌漆，经过自然干燥后再涂装 1 道环氧底漆和内面漆，经过自然干燥后在外面涂装外面漆，再进入烘房进行强制干燥，完成内外面的涂装过程。由于无空气喷涂的一次成膜较厚，成膜均匀平整，生产效率很高，并且浪费较少，所以被广泛地应用于集装箱涂装上，近年来为了适应产量的大幅度提高和加强涂装质量的稳定性，一般对外面的中间漆和外面漆均采用了自动喷涂设备。为保证涂装的质量，喷涂在喷漆间进行，喷漆间内有良好的通风设备，在北方还有冬季使用的取暖设备。     涂装完成后，为保证后续工序的生产，将集装箱进入 (70 ～ 80) ℃的烘房进行 (10 ～ 15)min 的烘干。     3 　常见漆膜问题和解决方法     良好的涂膜状态涉及到涂料性能，施工工艺，设备条件，操作水平，当地的自然条件等多方面的因素，尽管各集装箱生产厂为保证涂膜质量采用了很多方法，如：封闭的喷漆房，良好的通风设备，有效的温控装置等，但是仍然会由于涂料的性能对生产的适应而出现各种各样的涂膜问题。集装箱是流水线生产，如果对这些问题不及时解决就会造成批量性问题，从而使箱主拒收，造成巨大的经济损失。集装箱涂装中出现的问题主要有以下几个特点：     (1) 涂装具有极大的不稳定性，因而所出现的问题也具有很大的不稳定性；     (2) 涂装问题的出现可以由多方面因素造成，而问题的解决也可以从多方面进行；     (3) 虽然是同一种产品，但是由于不同生产厂的具体情况不同，有可能出现不同的问题；     (4) 对同样的问题，对不同的生产厂家所采取的方法有可能不同；     (5) 对出现问题的涂料进行调整，主要是对膜厚和挥发速度进行调整。     3.1 　流 挂     在垂直表面上的湿膜，重力使其向下流挂，由于各处的厚度不同，导致流挂程度的不同，形成幕状或褶皱的漆膜。     集装箱涂料主要使用高固体分涂料，它比一般涂料更容易产生流挂，主要原因是漆雾从喷嘴到底材的途中溶剂挥发的较少，因而比一般涂料在粘度上提高的较少，也更易产生流挂。有些高固体分涂料喷涂后并未产生流挂，但进入热烘道后粘度下降比常规涂料厉害而更易流挂，即是热流挂。解决方法为：     （ 1 ） 降低涂膜厚度可以有效地减少湿膜中的重力作用，减少流挂的产生。     （ 2 ） 提高涂料中溶剂的挥发速度，使湿膜的粘度的增加速度满足不流挂的分子间作用力的需要。     （ 3 ）对热流挂可以将烘房分成逐步升温的方式，减少热流挂的发生。     3.2 　针孔和起泡     发生于湿膜表层粘度已增到高水平而底层还留有挥发物，如果表层粘度很高，溶剂的气泡上升到表层而不破裂，这是起泡；而表层粘度是足够的高，溶剂的气泡可破裂而不能流平，这就是爆孔。解决方法为：     （ 1 ）调整混合溶剂的挥发速度，使表面粘度保持足够低，在表面粘度变得太高之前让气泡穿过并流平。     （ 2 ）采用分段烘干，第一阶段温度低一些，然后逐步升温，使涂膜逐步干燥。     （ 3 ） 进烘房前进行足够时间的自然干燥。     （ 4 ） 降低总膜厚，并降低每一度的涂装厚度。     3.3 　缩孔     某些低表面张力物质溶解在湿膜中，产生了一个局部的表面张力差， Marangoni 效应将这低表面张力部分的湿膜从颗粒流开去，试图覆盖周围高表面张力的湿膜。随着流动的发生，溶剂的挥发，表面张力差增大，流动继续。溶剂的挥发增大了粘度，阻碍了流动而最终形成凹下的缩孔。解决方法为：     （ 1 ） 在施工中必须避免提供低表面张力的杂物，如油、水、润滑油等到达底材或湿膜的机会。如果已经有了污染，应使用溶剂清除干净。     （ 2 ）助剂也可以用来减少缩孔。加入助剂可以使涂膜的表面张力降低到大多数会引起缩孔杂物的表面张力以下，使整个表面是均一的低张力表面，从而不会因表面张力差产生流动了。     但是，加入助剂也会产生副作用，如降低光泽和再附涂时的层间附着力降低等，另外，助剂的混合不均匀反而会造成更严重的缩孔。     3.4 　浮色和发花     在干燥过程中，由表面张力差驱动的对流所造成的颜料分离效应。在干燥过程中对流是由于溶剂从湿膜中快速逸出造成明显的湍动，涂料从湿膜底处流上来，然后又流下去。在流下去之前，溶剂挥发，浓度增大，温度降低，表面张力增加，这种表面张力差驱动对流继续进行，形成近似圆形的形状。而随着稀料继续挥发，粘度增高，带着颜料一起流动变得更困难，颗粒大小不同，即产生分离，就是发花。浮色是由于颜料的大小或密度不同，从而在湿膜中的沉降速度不同导致分层，使一种或几种颜料在表面在表面上富集而造成的。解决方法为：     （ 1 ）使用慢挥发的溶剂可以减少表面张力差，从而减少发花。     （ 2 ）适当使用助剂也可以减少发花。     （ 3 ）使用快挥发的溶剂，提高施工粘度，降低湿膜厚度可以减少浮色。     4.5 　桔 皮     在喷涂之初，表面是平滑的，然后才长成桔皮，它的长成是表面张力差驱动流动的结果。因为最后到达湿漆表面的漆雾，从喷嘴到表面的行程较长，所以溶剂挥发掉更多，即有较高的树脂浓度，有比湿膜更高的表面张力，所以较低表面张力的湿膜中的漆就流上最后到达的漆雾颗粒边上，以尽量降低总表面自由能，故桔皮是表面张力差的驱动流动造成的。解决方法为：     （ 1 ） 适当加入降低表面张力的物质，如硅油，使它很快地取向于表面，那么湿膜表面和最后到达的漆雾的表面张力同样低，没有差异产生桔皮。     （ 2 ） 降低溶剂的挥发速度，使湿膜有充分的流平时间，保证涂膜的最终流平。     （ 3 ） 调整喷涂的工艺参数，使涂料充分雾化，减少漆雾的产生。集装箱涂料的产品种类并不复杂，施工工艺也比较简单。但是由于其流水线施工的节奏较快，所以很难避免问题的出现，要及时解决为宜。

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