钢桶涂装前处理工艺探讨

BMA004

【摘要】本篇根据目前国内钢桶生产行业在钢桶涂装前处理不当所造成的涂装质量，问题进行了分析，从涂装前处理工艺的改进上进行了新的设计和尝试，并获得了成功。本篇详细地论述了新处理工艺的设计过程、工艺方法和实践结果。
　
　 【关键词】钢桶 涂装 表面处理 工艺设计
　
　　目前国内用于制造钢桶的材料，主要以冷轧钢板为主。对于钢桶的涂装来说，由于其钢材表面存在一定的油污，为了保证钢桶的涂装质量，尤其是对于进行粉末涂装的钢桶和内涂钢桶，必须对钢桶进行前处理。通过前处理，能够有效地提高钢桶与涂膜的附着力，从而保护钢桶不易受到腐蚀破坏。
　　目前国内多家企业都具有钢桶涂装前处理能力，但处理效果和处理成本却差别很大，其中还存在不少成本高效果差的处理工艺。本文作者借鉴国外先进的钢桶处理工艺设计，并结合国内大型钢桶企业的生产特点，对钢桶涂装前处理工艺进行优化设计，以供参考。
一、钢桶涂装前处理工艺过程设计
典型的钢桶涂装的前处理工艺流程为：如图

　　钢桶涂装前处理设备设计为七工位联合清洗生产线（包括室体、贮液槽、喷淋系统、加热系统、过滤系统）。由于钢桶涂装前处理是在自动线中进行，所以前处理形式采用通过式全喷淋形式，前处理输送链的工艺速度为1.25m/min。
二、钢桶涂装前处理工艺设计
1、脱脂处理工艺
钢桶的脱脂选用C1－364G脱脂剂。车间脱脂贮槽的容积设计为4m3(4000L)。
⑴建浴（4000L）：
加清水至槽的3/4，升温到约40℃；慢慢加入100kg C1－364G脱脂液，慢慢搅拌；然后加清水至4000L，加热到55~60℃。
⑵处理条件：
碱度                    27 PT
温度                    55~60℃
时间                     2min
⑶检验方法：
取10ml处理液，加5滴酚酞指示剂，用0.05mol的H2SO4滴定液滴至粉红色消失，消耗滴定液的毫升数即为碱度点。
⑷补给与调整：
如果对处理液进行检验后，发现碱度低于处理条件所需的碱度，需要添加C1－364G脱脂液，每添加8kg，则槽液的碱度可上升1PT，如果添加药剂后，脱脂效果仍不好转，此槽液已经老化，需要更换。

2、表调处理工艺
　　钢桶表面磷酸盐被膜处理前用的表面调整剂为PL－Z，钢桶进行表面调整的作用是：第一，使钢桶表面活性均一化；第二，将磷化时间缩短1倍以上；第三，使磷化膜的结晶细致均匀；第四，增强磷化膜附着力和防腐性能。车间表调槽容积设计为1.8m3(1800L)。
⑴建浴：
向表调槽中加入清水约八成满；开动喷淋泵或循环泵，逐渐加入表调剂，至所需量5.4kg，并使之溶解；加清水至处理液量1800L。
⑵处理条件：
温度
常温
时间                                 1min
处理液pH                             7.5~8.5
PL－Z表调剂是白色粉剂，溶液呈白浊状态。若出现清液会降低效果。为保持白蚀状态，需搅动处理液。
⑶补给与调整：
　　当累计处理面积每达到1000m2时，须补加0.9kg PL－Z表调液；
　　若pH值下降，补加适量氢氧化钠调整。氢氧化钠预溶于适量水中，以溶液状态补加。氢氧化钠预溶时会剧烈放热，应逐步加入水中。
　　处理液经过一定时间会老化，效力下降，等补加PL－Z亦无明显效果时，处理液要排旧更新。
3、磷化处理工艺
钢桶涂装前处理磷化剂选用PB－L47磷酸锌被膜成膜剂。车间磷化槽容积为4m3（4000L）。
⑴使用药剂：
PB－L47建浴剂、PB－L47补给剂；
无水碳酸钠（苏打）、促进剂131。
⑵检测用药品及器材：
酚酞、溴酚蓝指示剂；
0.1mol的NaOH滴定液；
0.042N高锰酸钾、50%硫酸试剂；
50ml褐色及白色移液管、试纸。
⑶建浴（4000L）：
清水加至磷化槽八成满，边搅拌边加入PB－L47建浴剂280kg；保持搅拌，加入预溶于20L水的4.0kg无水碳酸钠，加清水至液量4000L并充分搅拌；检测处理液的酸度；开始处理前，加入不敷出3kg促进剂131，并使之与处理液均匀混和。
⑷处理条件：
总酸度                                 30±2点
游离酸度                               3.5±0.5点
酸比（总酸度/游离酸度）                 8.5~10
促进剂浓度                              2.0±0.5点
温度                                    50~55℃
时间                                    2min
⑸补给与调整：
总酸度：持续进行磷化处理，处理液浓度会下降，主要表现为总酸度下降，需定期检测并经常保持规定的总酸度。可用PB－L47补给剂调整总酸度。每增加6.4kg补给剂，总酸度约上升1点。
促进剂浓度：即使不进行磷化处理，促进剂浓度也会因时间效应而降低。开始处理前须进行浓度检测并调整至规定的浓度。可添加促进剂调整浓度，按使用量，在4000L的磷化槽中每添加1.5kg促进剂，浓度上升1点。
游离酸度：如游离酸度变动，可用苏打调整。在4000L磷化槽中，每添加212g苏打，游离酸度下降0.1点。
⑹检测方法：
总酸度：用移液管取胜10ml处理液放入烧杯中，加入5滴酚酞指示剂，用0.1mol氢氧化钠滴定液滴定至试样呈粉红色，此时耗用滴定液的毫升数即为总酸度的点数。
游离酸度：用移液管取10ml处理液放入烧杯中，加入3滴溴酸蓝指示剂，用0.1mol氢氧化钠滴定至试样由黄色变成紫蓝色，此时耗用滴定液的毫升数即是游离酸度的点数。
促进剂浓度：先用试纸浸沾处理，观察试纸是否变色。若试纸变红，则向处理液中加入促进剂131，至处理液不能使试纸变色时，检测促进剂浓度。
用移液管取10ml处理液放入烧杯中，加入10~20滴50%硫酸，用0.042N高锰酸钾滴定液滴定，滴定至试样呈高锰酸钾特有的粉红色10s不消失，此时耗用的滴定液毫升数即促进剂浓度点数。
三、结语

总之。为保证钢桶涂装质量，需及时控制前处理液的浓度及工艺条件，掌握正确的操作方法，在实践中不断完善和提高对前处理技术的知识理论水平，解决生产过程中的实际问题，保证产品的质量和档次。