新闻详情

印铁涂层常见缺陷及分析

日期:2020-05-14 01:34
浏览次数:733
摘要: 随着包装技术和涂料工业的飞速发展,马口铁包装的应用范围越来越广,已经广泛应用于食品罐头、饮料、化妆品和石油化工产品的包装。在食品饮料行业,很多产品具有较强的酸性,如番茄酱、酸黄瓜等,有些食品含有大量的蛋白质,在高温**时会产生S2离子和H离子等,对罐内壁具有较强的腐蚀性,不但影响了罐头的货架寿命,而且会影响产品的风味,严重的易使产品腐败变质。化妆品和石油化工产品也一样,大部分对罐内壁具有较强的腐蚀性,因此其对罐的内涂层都有较高的要求。为了防止大气和环境介质对罐外壁的腐蚀,避免或减少外表的机械损伤...
    随着包装技术和涂料工业的飞速发展,马口铁包装的应用范围越来越广,已经广泛应用于食品罐头、饮料、化妆品和石油化工产品的包装。在食品饮料行业,很多产品具有较强的酸性,如番茄酱、酸黄瓜等,有些食品含有大量的蛋白质,在高温**时会产生S2离子和H离子等,对罐内壁具有较强的腐蚀性,不但影响了罐头的货架寿命,而且会影响产品的风味,严重的易使产品腐败变质。化妆品和石油化工产品也一样,大部分对罐内壁具有较强的腐蚀性,因此其对罐的内涂层都有较高的要求。为了防止大气和环境介质对罐外壁的腐蚀,避免或减少外表的机械损伤,保护印刷面,提高罐的光泽度等,罐外壁一般有外涂层。为了增强罐内外涂层的防腐蚀能力,真正实现涂层的功能,就必须预防涂层的各种缺陷。不佳的涂层会使其失去保护作用甚至加速罐的腐蚀,有些还会影响罐的外观。
1.原材料选用不当产生的缺陷
马口铁的质量指标有很多,其中镀锡量、调质度、杯突值等指标对机械加工质量的影响较大。这些指标与产品的机械加工适应性不符时,由于铁皮本身的变形不均会拉裂涂层,出现涂层起皱现象。马口铁的表面状况与表面质量是影响涂层附着力的主要因素,如果马口铁表面存在伤痕、凹坑、折皱、灰尘、锈迹等缺陷,涂布质量将受到较大影响,会产生涂层厚度不均、附着力不够等缺陷,煮水、煮酸时会产生泛白、起泡、脱落等现象。
为了防止锡层被空气氧化变黄和马口铁生锈,马口铁表面常有一层油膜,这层油膜的存在,会使涂层的附着力大大降低。在涂布时如果油膜去除不干净,光油层与铁表面的粘附力不够,会产生涂层龟裂脱落。
马口铁的表面粗糙度也是影响因素之一。马口铁的供货状态主要有光面、石纹面和麻面等几种。虽然有些有机涂料在表面越光滑时附着力越强,但由于石纹面和麻面的比表面积增大,有利于涂层与铁皮表面的机械结合和粘附结合,大部分涂料与石纹面或麻面的结合力较强。如果产品需要进行高温蒸煮、高温**、深冲、反复弯曲等方面的加工,并对涂层附着力要求较高时,需谨慎考虑马口铁表面与涂层的适应性,否则会出现涂层龟裂脱落现象。
涂料品种繁多,构成各异。根据使用的场合不同,可分为内涂料和外涂料。根据涂料的性能,可分为抗酸涂料、抗硫涂料、防粘涂料、耐高温蒸煮涂料、耐高温**涂料、耐深冲涂料和其它专用涂料等等。生产时必须根据产品的用途和机械加工要求选择适宜的涂料,否则即使涂膜量、固化状态符合要求,涂层也起不到相应的保护作用,会出现各种各样的缺陷。
涂料的粘度是涂料内部阻碍其相对流动的一种特性,当粘度较大时,涂层在相同的涂布系统下可产生涂层过厚现象,同时涂料的流平性能差,容易导致涂层厚度不均匀,起皱或局部堆积,有时会出现“桔皮”现象。在局部堆积区域还有可能产生局部固化不完全,从而产生局部附着力不好,煮水泛白、脱落等现象。稀释涂料时,也应选用与涂料相适应的稀释溶剂:溶剂使用不当,涂层会产生“小气泡”、“针孔”和“起皱”现象。涂料的粘度太低时,一方面涂膜的厚度低,涂层的致密性差,涂层导电值升高。另一方面,在涂布时,由于涂料与涂布滚筒的粘附力差,在离心力作用下,涂料会直接滴在铁皮上,产生滴状堆料现象。
涂料的固含量也是涂料的一个重要性能指标。固含量较大时,成膜物质多,在同样的涂布条件下,涂层厚度较大,提高了涂层的保护性能,但机械加工性能会降低,同时一次性涂布量较大时,由于固化条件很难保证,容易出现固化不佳、附着力不够、涂层龟裂和脱落现象。固含量高,涂料的流平性能会有一定程度的降低,相应会出现“起皱”等缺陷。
2.涂布不佳所引起的缺陷
涂布时,为了固化良好,增强涂层的附着力,涂层厚度应尽量均匀一致,减少厚度的同板差。涂布不佳分为几种情形:一种是涂布不均匀,涂膜厚度的同板差较大,这样固化条件很难满足各种厚度的要求,容易出现局部因厚度过大而固化不佳,附着力下降。这样,会出观煮水煮酸泛白、脱落现象。产生这种现象的原因是涂布系统有缺陷,涂布滚筒的胶体硬度不适中,传递性能不佳。胶筒的圆柱度太大、滚筒运转不平稳;安装调试滚筒时、亡下两个滚筒的轴线不平行,沿轴线方向上,两滚筒之间的间隙不一致等原因都会造成这一现象。
第二种情况是一次性涂布的涂膜量太大,涂层厚度大甚至行“桔皮”现象,即使升高固化温度、延长固化时间,都不能达到完全固化状态,涂层煮水煮酸泛白、附着力低甚至有脱落现象。产生这一现象的原因除工艺设定不当外,上下两涂布滚筒的间隙太大(如修整胶筒后,重新安装时末认真调节间隙):涂料粘度太高都会造成这…—现象。生产前,应先做涂料性能试验,确定涂料的*仕使用粘度,并仔细调节滚筒间隙就能有效防止这一现象的发生。
第三种情形是存在漏涂点,涂膜导电值高,涂层耐蚀力下降,甚至失去保护作用。滚筒不干净有异物如油污、固体尘埃颗粒,胶体硬化脱落;铁皮本身有异物如
固体尘埃颗粒,传动系统的润滑油渗漏滴在铁皮或胶辊上;涂料本身有异物等等都是造成这一现象的原因。生产过程中应认真观察胶辊、铁皮及涂料是否有异物存在,必要时应认真擦拭或过滤涂料。
第四种情形是涂层太薄,导电值高,耐蚀力低。形成的原因与第二种情形正好相反,主要是上下滚筒的间隙太小或涂料粘度太低等原因造成的。
第五种情形是“带涂”,是指由于滚筒刮刀不锋利或刮刀安装位置不正确,滚筒上的剩余涂料没有刮干净,当涂下一张铁皮时将铁皮的反面污染了,反面也带有涂料变样。当发现这种现象时,应认真检查刮刀的状况。
第六种情形是“留空污染”,由刁:焊接的需要,涂布时有些地方需要留空,由于铁皮的侧定位系统和后推爪调节刁;当,铁皮与滚筒刁;同步而造成留空污染。
第七种情形是吸杯痕,由于空气湿度大等原因,铁皮吸杯潮湿,吸铁时在吸杯接触处留有水迹,涂布时有水迹处涂料吸附力差而形成:吸杯痕。由刁:吸杯痕的存在而使导电值升高。
第八种情形是滚筒痕,主要是由刁:涂料粘度大,流平性能差或者是滚筒胶表面硬化造成的。涂布不佳造成的缺陷还有很多,只要在平时认真观察就能发现。
3.固化不佳产生的缺陷
良好的固化条件是保证涂层质量的重要因素。固化条件包括固化温度和固化时间。在预热阶段,若温度过高或预热时间过短,涂层表面干燥过快,在表面易形成固化膜,阻碍了内层的进一步固化,使固化速率大大降低,就会产生固化不完全和“针孔”现象,煮水或煮酸试验时,会出现鼓泡脱落或龟裂现象。在恒温固化阶段,温度过高,会产生“过烘”现象,涂层变色变脆,机械加工性能降低,附着力下降,耐冲击性差;温度低于固化要求时,固化刁;完全,煮水或煮酸试验泛白,耐蚀性能差,机械加工或高温**时会产生涂层龟裂、脱落现象。在生产过程中,由于烘炉结构、风速等原因,可能会存在同板温差偏大的现象,这样虽然设定温度符合要求,但在低温区仍有可能存在局部固化不完全的现象。
生产前,必须根据涂料性质、涂膜量和烘炉特性设定固化时间,铁皮在恒温固化区的时间必须在一定的范围内。时间太长,和温度过高一样,会产生“过烘”现象,涂层变色变脆。时间低于必要固化时间,就与温度低于固化温度值一样,会出现固化不完全现象。
在固化冷却阶段,要注意废气的排放和充分的冷却时间、冷却温度。冷却时间太短、冷却温度过高,涂层表面没有完全硬化,呈现“融软”状态,铁皮收集在一起后,铁皮与铁皮会粘结在一起,这种现象有人称作“反粘”,该现象在光油涂层中很容易发生。铁皮“反粘”后,会使涂层失去光泽,附着力降低,这实际上是一种冷却阶段产生的固化不完全现象。
为了避免产生上述缺陷,在设定固化温度时,首先应实际测定在固化温度下铁皮的同板温差值、表温与实际炉温的偏差,炉温的波动范围,保证铁皮的低温区应在*低固化温度以上。同时应定期检测烘炉在固温度下的温度曲线,在高温区,炉温应基本平稳,不能有大的波动,一般不应超过5℃。炉温不能达到设定温度时,应检查烘炉的加热系统和通风系统,如油料、火焰、炉膛、风机等。当炉温波动较大时,应检查生产速度是否太快,炉温监测控制系统是否异常等。
4.烘炉设备运行不佳所引起的缺陷
烘炉设备运行不佳所引起的缺陷主要表现为“支架伤”,支架擦伤涂膜层,严重的会产生露铁点,涂层的导电值升高,使涂层失去保护作用。产生“支架伤”的原因是多方面的,支架本身损坏,支架运行导轨弯曲变形,导轨轮不均匀磨损变形等到机械原因使铁皮在支架上抖动,是产生“支架伤”主要原因。铁皮刚进入支架时,铁皮与支架的运行不同步,铁皮与支架有较大的碰撞力,破坏了涂层,这样也会产生“支架伤”。总之,只要支架和铁皮之间有碰撞力或相对运动,或者涂料与支架之间产生了较大的吸附力,都会产生“支架伤”。
烘炉设备运行不佳所引起的另一个缺陷为铁皮“铲伤”。主要是因为出口收集装置的输送皮带的速度不够,使铁皮的初速度太低,铁皮不能输送至收集框的前端,而是落在前面一张铁皮的上面,从而产生“铲伤”。还有一个原因是收集装置中向上吹气的气压太小,不能有效地托起铁皮,使铁皮前端不能达到收集框前端,前端提前落下而擦伤前面一张铁皮。此外,烘炉出口处,由于支架与输送带的位置的同步,铁皮未完全从支架上脱离时,前端部分已经落在皮带上而被皮带拖走,铁皮与支架之间也会产生“拖伤”。
5.结束语
印铁涂层缺陷的表现形式多种多样,有的表现为外观缺陷;有的表现为固化不完全,附着力下降,煮水煮酸泛白,在高温蒸煮和**过程中出现龟裂、脱落;有的表现为涂层脆裂、脱落;有的表现为露铁点较多或致密性不够,导电值增大,耐蚀性能差等等。引起涂层缺陷的因素也有很多,原材料、工艺制定、设备状况、操作水平、生产环境等各个方面的不适宜因素均会造成涂层缺陷。在生产过程中发现涂层缺陷时,应根据缺陷性质确定其产生的原因并予以解决,避免造成更大的损失。