介紹了熱固性华体会体育hth首页在集裝箱上應用的可行性研究,包括集裝箱塗層性能的要求,相關(guan) 測試項目和檢測方法的詳細說明,华体会体育hth首页和水性塗料在應用上的優(you) 勢對比,以及集裝箱华体会体育hth首页施工工藝的探討和一些難點問題分析,並對集裝箱塗裝未來發展方向進行了展望。
我國新環保法實施以後,各地方政府紛紛出台一係列環境保護舉(ju) 措,其中包括控製工業(ye) 塗裝過程中揮發性有機物的排放問題,要求企業(ye) 積極創新、環保塗裝、綠色發展。為(wei) 響應國家號召,近幾年越來越多的企業(ye) 開始從(cong) 溶劑型塗料改為(wei) 华体会体育hth首页,如中集車輛從(cong) 2016年東(dong) 莞中集建成的第一條專(zhuan) 用車粉末塗裝線開始,到後來華駿和瑞江汽車等相繼建成的粉末塗裝線投入使用,如今集裝箱領域也開始探索使用华体会体育hth首页塗裝。华体会体育hth首页是目前最為(wei) 環保的工業(ye) 塗裝產(chan) 品之一,可以取代絕大部分的溶劑型塗料。使用华体会体育hth首页不僅(jin) 解決(jue) 了傳(chuan) 統溶劑型塗料的環保性問題,同時也提升了塗膜的性能,提高了塗裝效率,而且還可以回收再利用,節省成本,是真正的高性能環保型塗料。 集裝箱是重要的國際性貨物運輸工具之一,自20世紀80年代以來,我國集裝箱製造業(ye) 經曆了30多a的發展,已經成為(wei) 十分成熟的產(chan) 業(ye) ,中國是集裝箱製造大國,全球約90%以上的集裝箱都在中國生產(chan) ,集裝箱製造市場份額巨大。 根據相關(guan) 部門數據統計,2020年我國金屬集裝箱產(chan) 量約為(wei) 9863.6萬(wan) m3,全年使用集裝箱塗料總量約為(wei) 20萬(wan) t。傳(chuan) 統集裝箱塗料主要是溶劑型塗料,噴塗施工過程中會(hui) 有大量VOCs排放,平均每年VOCs排放量多達數十萬(wan) t,VOCs的排放不僅(jin) 會(hui) 造成環境汙染,而且還存在著嚴(yan) 重的火災、爆炸等安全隱患,對於(yu) 長期施工人員而言,會(hui) 影響身體(ti) 健康並造成嚴(yan) 重的職業(ye) 病危害。集裝箱水性塗料的VOCs含量相比溶劑型下降了近80%,使用水性塗料已成為(wei) 集裝箱製造業(ye) 的必然趨勢,2016年製定的《中國集裝箱行業(ye) 協會(hui) VOCs治理自律公約》,決(jue) 定了我國集裝箱製造業(ye) 開始全麵使用水性塗料,這給集裝箱塗裝帶來了新的活力。 但隨著社會(hui) 的發展和進步,人們(men) 的環保意識不斷加強,國家出台的環保法規也日趨嚴(yan) 格,塗裝業(ye) 麵臨(lin) 著向更加綠色環保的方向發展。华体会体育hth首页因綠色環保和零VOCs排放的優(you) 勢,發展迅速,應用越來越成熟和廣泛,一些企業(ye) 已經開始將目光對準了华体会体育hth首页,一旦應用成功,將在巨大的集裝箱市場獲得更大的成長空間。 1.集裝箱华体会体育hth首页檢測與(yu) 標準 國際集裝箱塗層的檢測主要包括耐腐蝕性能、機械性能和耐候性能3個方麵,測試指定在美國KTA實驗室進行的IICL檢測標準。箱內塗層除了耐磨測試外,其他測試項都是在進行濕熱/鹽霧循環測試後,1h內對塗層各項性能進行檢測評估;箱外塗層是在進行老化/鹽霧循環測試後,1h內對塗層各項性能進行檢測評估。集裝箱塗層循環測試流程、測試項目和檢測標準分別見圖1和表1。

集裝箱的運輸通過陸運和海運,往返於(yu) 世界各地。在運輸途中會(hui) 遇到強烈陽光、高低溫、海水、潮濕等複雜氣候環境,這就需要塗層能發揮很好的防護作用,保護基材不受損壞,延長箱體(ti) 使用壽命。故集裝箱塗料要求有較強的抗腐蝕性和耐高低溫變性(一般為(wei) -40~70℃),同時還要求抗紫外線好、不變色,不粉化、耐磨損、抗衝(chong) 擊、裝飾性好等特點[2],集裝箱华体会体育hth首页特性必須符合表2要求。
國際集裝箱標準化委員會(hui) 規定,集裝箱塗料必須通過KTA實驗室的檢測,塗層綜合性能檢測評分需達到70分及以上才算合格。如果是裝載運輸食品、醫藥等的集裝箱,其箱內(nei) 塗層還必須通過美國FDA食品級測試。廣東(dong) 華彩粉末科技有限公司研發團隊憑借多年的車輛塗裝“漆改粉”經驗,經過研究測試和試應用,現已開發出一套適合集裝箱噴塗的华体会体育hth首页係列,使用該係列結合我司製定的粉末塗裝方案,箱內(nei) 箱外塗層均能通過美國KTA實驗室所有檢測項。集裝箱华体会体育hth首页配套體(ti) 係、測試項目和送檢檢測結果如表3、表4、表5所示。
IICL的測試標準更注重於(yu) 模擬自然環境對塗膜的損害,其設定的循環腐蝕試驗方法得到了行業(ye) 內(nei) 的認可。由於(yu) 塗層的評分標準:100分滿分、70分合格,為(wei) 了避免某種塗料將一項或幾項性能設計的極為(wei) 突出,得到很高的分數,而其他項性能很差,也能通過KTA實驗室測試的現象,為(wei) 此,IICL將每個(ge) 測試組設定了最低分數線[3]。箱內(nei) 塗層,腐蝕組要求最低得分40分,機械組要求最低得分30分;箱外塗層,腐蝕組要求最低得分55分,機械組要求最低得分15分,該設定能有效改進分數評判中的缺陷,注重塗層的綜合性能。
集裝箱粉末塗層分為(wei) 箱內(nei) 和箱外體(ti) 係,根據IICL評分標準,箱內(nei) 塗層要求具有較高的防腐性能和機械性能,箱外塗層則更注重耐腐蝕性能。為(wei) 了實現塗膜對基材很好的保護功能,集裝箱粉末塗裝使用兩(liang) 塗層,即環氧底粉+麵粉相結合的方式,兩(liang) 塗層能使粉末塗層的耐腐蝕性能發揮到最大化,同時塗層具有很好綜合性能。箱內(nei) 塗層體(ti) 係為(wei) 環氧底漆+環氧麵漆,箱外塗層體(ti) 係為(wei) 環氧粉末底漆+聚酯粉末麵漆,施工時,先噴塗粉末底漆預固化後,再分別噴箱內(nei) 粉末麵漆和箱外粉末麵漆,然後完全固化。表6為(wei) 集裝箱华体会体育hth首页的種類和特點。
集裝箱粉末塗層總膜厚要求控製在100um左右,包含富鋅車間底漆、環氧粉末底粉、環氧粉末麵粉或聚酯粉末麵粉。富鋅車間底漆是在製鋼打砂後噴塗,為(wei) 了保護基材在噴塗华体会体育hth首页前不生鏽,金屬基材噴富鋅車間底漆再到噴塗粉末,中間間隔建議不要超過48h,間隔時間越長,金屬基材生鏽的風險越大。由於(yu) 集裝箱整箱是焊接而成,焊道處因為(wei) 采用打砂清理焊渣會(hui) 將車間底漆全部打掉。在水性漆噴塗工藝中,焊道部分是需要在焊道打砂後,再人工補噴富鋅車間底漆,而使用华体会体育hth首页可以省去這個(ge) 工序,所以集裝箱粉末塗裝過程中會(hui) 有溶劑型車間底漆體(ti) 係和無溶劑型車間底漆體(ti) 係兩(liang) 種。表7為(wei) 集裝箱塗層配套體(ti) 係每層膜厚參考值。

集裝箱粉末噴塗工藝采用兩(liang) 塗兩(liang) 烤,底漆為(wei) 純環氧型华体会体育hth首页,麵漆為(wei) 純聚酯型华体会体育hth首页。先將箱內(nei) 箱外噴塗粉末底漆,低溫下預固化後,待箱體(ti) 降溫到50℃左右,再噴塗华体会体育hth首页麵漆。表8為(wei) 具體(ti) 的固化方式和固化特點。 集裝箱的生產(chan) 是快節奏、大批量的流水線作業(ye) ,粉末的噴塗施工要適應快節奏的生產(chan) 線生產(chan) 工藝。集裝箱粉末噴塗線的設計要滿足高效率的噴塗需求,約平均每2.5min出1個(ge) 箱體(ti) ,一般箱內(nei) 噴塗使用機器人式高壓靜電噴槍,箱外使用自動往複式靜電噴槍,噴塗1~2遍即可滿足膜厚要求。集裝箱塗裝的質量與(yu) 华体会体育hth首页的質量、現場環境、施工設備、施工人員等多方麵的因素有關(guan) 。集裝箱华体会体育hth首页塗裝中一些具體(ti) 要求如下:
(1)粉末噴塗環境要求幹淨整潔,保持噴粉室內(nei) 的溫度和相對濕度,建議噴粉房溫度20~30℃,相對濕度60%~80%;
(2)噴塗前,檢查和調整噴槍電壓和電流,以及噴槍的霧化壓力,使粉末均勻噴塗,保證噴塗上粉率,建議電壓60~90kv,電流10~20μA,霧化壓力0.3~0.45MPa(可根據實際噴塗情況調整);
(3)根據實際情況合理調節供粉流化桶的壓力,壓力過高和過低都會(hui) 影響粉末的出粉量,建議壓力為(wei) 0.04~0.1MPa;
(4)檢查被塗工件是否完全接地,噴塗時噴槍口至工件的距離約15~30cm;
(5)噴塗後的工件加熱固化條件以粉末產(chan) 品技術指標為(wei) 準,必須保證合理的固化溫度和時間,固化不充分或過烘烤都會(hui) 造成塗層不良。
自國際標準集裝箱誕生以來,溶劑型塗料一直是集裝箱製造行業中主要使用塗料,約占95%,存在較大的VOC排放汙染。為此,2016年中國集裝箱行業協會通過了《中國集裝箱行業VOCs治理行業自律公約》,強製推行水性化塗裝,以實現VOC減排的目標。集裝箱使用水性塗料後,相比溶劑型油漆VOC減少了90%左右,但還是存在一定量的VOC的排放。而华体会体育hth首页是純固體塗料,在使用過程中零VOC排放,綠色環保,是當今環保壓力下塗裝行業的最佳選擇,表9為幾種塗料VOC含量對比。
相比水性塗料,华体会体育hth首页的性能優勢明顯,主要體現在耐水、耐溶劑、耐磨、耐候等性能方麵。熱固性华体会体育hth首页是在高溫條件下發生交聯反應,形成致密的網狀塗膜,塗層的綜合性能非常好;而水性塗料是用水作溶劑或分散介質的塗料,其耐水性和耐溶劑性能差,而且由於水的表麵張力較大,塗料對基材潤濕困難,容易出現很多缺陷[4]。與溶劑型塗料相比,雖然使用华体会体育hth首页前期需要投入昂貴的專用塗裝設備,而且粉末調色換色麻煩,但是在塗裝方麵優勢明顯,包括塗裝效率、塗料的利用率、塗裝質量穩定性等,表10為华体会体育hth首页和溶劑型塗料在塗裝方麵的一些對比。在集裝箱的“漆改粉”進程中,已經有一些配套小件成功使用华体会体育hth首页,但目前還沒有整箱噴塗华体会体育hth首页的應用先例,根據华体会体育hth首页廠商對集裝箱华体会体育hth首页的特定開發,和前期的一些測試驗證和對比評估,行業(ye) 一致認為(wei) 华体会体育hth首页應用在集裝箱整箱上是完全能夠實現的。集裝箱的“漆改粉”是一項十分巨大的工程,前期的投入非常多,在實際應用中也是摸索進行,可能會(hui) 碰到一些意想不到的問題,主要有以下幾個(ge) 方麵:
(1)基材無化學前處理,經過打砂後噴塗溶劑型車間富鋅底漆,保護基材在噴塗粉末前不生鏽,华体会体育hth首页和水性漆的結合性問題需關(guan) 注。如果水性漆噴塗太薄,無法保護基材的生鏽問題;如果噴塗太厚粉末與(yu) 水性底漆的結合會(hui) 有問題,所以車間富鋅底漆的噴塗膜厚把控十分關(guan) 鍵;
(2)集裝箱噴塗华体会体育hth首页後升溫固化的問題,集裝箱的幾個(ge) 菱角與(yu) 箱體(ti) 厚度差異太大。兩(liang) 者受熱達到所需要的材質溫度,時間相差太大,如果保溫時間過長,箱體(ti) 塗層會(hui) 過烘烤;如果時間不足,厚菱角的粉末塗層有可能固化不完全,都會(hui) 影響塗層性能,所以升溫方式和保溫時間的把控也很關(guan) 鍵;
(3)集裝箱的生產(chan) 是節奏快、大批量的流水線作業(ye) ,平均每2.5min左右出1個(ge) 集裝箱,這對於(yu) 粉末塗裝線的流暢度和塗裝效率要求非常高,如何保障節拍的順利進行也是關(guan) 鍵。
基於(yu) 環保要求,集裝箱塗料未來的發展趨勢必然是高固體(ti) 份、無溶劑化的,而华体会体育hth首页由於(yu) 自身的環保優(you) 勢,未來必將會(hui) 大量應用於(yu) 集裝箱上,成為(wei) 集裝箱塗裝的首選塗料之一。本文對集裝箱塗料的性能、測試要求及測試方法進行了分析研究,相比溶劑型塗料,华体会体育hth首页的應用在環保、性能和塗裝方麵展現出了巨大的優(you) 勢;同時結合開發出的集裝箱华体会体育hth首页能滿足國際集裝箱塗層的所有檢測項要求,肯定了华体会体育hth首页在集裝箱上應用的可行性;本文也對集裝箱华体会体育hth首页的塗裝工藝和應用難點進行講解,為(wei) 今後华体会体育hth首页在集裝箱上的應用提供參考和指導。
免責聲明:本文內容來源於網絡,所載內容來源於互聯網及微信公眾號等公開渠道,我們對文中觀點保持中立,文中觀點不代表本公眾號觀點,所有文章僅供參考,交流之目的。轉載的稿件版權歸原作者和機構所有,如有侵權,請聯係我們刪除。
|