集装箱涂装过程中常见地问题

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1000万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。集装箱涂装技术关键词：集装箱涂装,无气喷涂,工艺参数,固化,环保作

者：李敏风内

容：3．3．5．3预喷涂在集装箱涂装工艺中，预喷涂是保证涂装质量的一个重要环节。按既定的工艺流程，箱体焊缝喷砂后，需立即进入预喷涂工位。集装箱预喷涂的部位主要有以下3处。(1)焊缝。焊缝两侧的钢材经过电焊组装，钢结构热应力分布不均匀，内部电极电位产生差异，导致焊缝部位特别容易锈蚀，尤其是已经除去车间底漆涂膜的焊缝部位，更易锈蚀。(2)二次锈蚀部位。对二次锈蚀部位进行喷砂处理后，应立即预喷上底漆，以防锈蚀。(3)箱体结构上的“死角”。由于集装箱涂料均采用无气喷漆，箱体结构上许多部位难以喷到。因此，对这些部位需要预涂。箱体死角主要包括箱外侧部位的门锁及铰链板，角铸件内、外侧，上、下衍材的反面，前底横材的加强板等；箱内及箱底的“死角”与焊缝，如前、后端下梁加强板焊缝，角柱内侧面，端板靠左右角柱一面的斜面及固货件焊缝背面等。在流水线作业中，箱体焊缝是采用预喷的办法，而对无气喷漆无法喷到的部位，则采用刷涂的方法。针对集装箱的结构特点，刷涂用的是2．5in(6．35cm)宽的弯柄漆刷，。操作灵活方便，可对喷漆工具难以喷到的部位进行涂届口。刷漆还具有较强的渗透力，能使涂料渗透到细孔和缝隙中。而当被涂表面有少量潮气时，刷涂能排挤水分，使涂料较好地粘附于表面。刷涂的另一个优点是涂料浪费少，对环境的污染也较小。为保证涂装质量，必须预涂好环氧富锌底漆，预喷涂漆料稀释率<5％。有的箱厂在面漆烘房前，设置了箱底沥青漆的预喷涂工位，防止覆盖上地板后，箱底横梁、端槛、门槛等某些部位喷不到沥青而影响涂装质量。另外，大部分箱厂要在铰链(座)板、锁杆护套等部位预涂面漆。3．3．6集装箱喷漆作业——无气喷漆法3．3．6．1无气喷涂工艺条件目前，除上海远东集装箱制造公司是采用新颖的液压泵喷漆外，其余集装箱厂均用无气喷漆法完成集装箱配套油漆的喷涂。无气喷漆的优点及其技术参数见文献[1-2]。表5为关西涂料公司集装箱涂料无气喷涂的工艺条件。在有热喷涂装置的无气喷漆机中，额定漆料加热温度一般为50℃左右，不仅可喷涂高固体分的集装箱涂料(一般为面漆)，而且可获得平滑、丰满的漆膜。3．3．6．2集装箱无气喷漆作业要点(1)控制喷漆距离。喷漆距离是指喷枪前端与箱体表面的距离，一般应为30～40cm。喷涂距离影响涂。膜厚度与涂装效果。在同等条件下，距离近，则涂膜表5关西涂料公司集装箱涂料无气喷涂工艺条件Table5AirlesssprayingprocessconditionsofKansaicontainercoatings涂料品种D（喷嘴）/mm喷出量/（L/min喷幅/mmη(岩田杯)/sP(喷漆)/MPa环氧富锌底漆0．48—0．5312901522512．0环氧底漆0．48—0．53129015220～4015．0环氧内面漆0．43～0．48102015220～4015．0面漆(白色等)0．48一O．53129015230～6015．0面漆(银色等)0．43—0．48102015230～6015．0聚氨酯面漆0．43～0．48102020330～6015.0厚，涂装效率高。但喷涂距离过近，在单位时间内形成的涂膜过厚，易产生“流挂”、“皱皮”等涂膜弊病。反之，喷涂距离远，涂膜薄，效率低。喷涂距离过远，则涂料飞散多，涂装效率差；另外，由于漆雾粒子在大气中运行时间长，稀释剂挥发较多，造成漆面粗糙，甚至失光。因此，喷涂距离保持恒定是确保涂膜厚度均匀一致的重要因素之一。喷涂时还须注意：喷枪必须与被涂表面垂直；喷枪左右运行时，需保持平行，才能使喷涂距离恒定。如果喷枪呈弧状运行，喷距不断变化，会使涂膜中部与两端有明显的差异。另外，由于喷涂距离与雾幅的幅宽有密切关系，当喷枪运行速度与涂料喷出量不变时，喷涂距离由近及远逐渐增大，喷涂结果将是距离近时，喷幅小，涂膜厚；距离远时，喷幅大，最终造成涂膜不匀，甚至“露底”。(2)使喷雾雾幅重叠。由于喷雾图形中部涂膜较厚，边缘较薄。喷涂时，必须前后雾幅相互搭接，才能使涂膜均匀。即在喷完第一排雾幅后，第二排雾幅要与第一排雾幅重叠30％～50％，以保持箱体膜厚的均匀性。图1为喷雾雾幅重叠效果示意图。图1喷雾雾幅重叠效果示意图FigurelSchematicdiagramofoverlappingeffectofsprayerscope(3)掌握喷枪移动速度。在集装箱喷涂工艺中，每种涂料必须达到其规定膜厚。按规定膜厚而选择的喷嘴有其固定的流量和喷幅，所以掌握喷枪移动速度是控制膜厚的关键，应当按照涂膜厚度的要求确定适当的运行速度，并保持恒定，以取得均匀的膜厚。根据集装箱工艺生产实践，笔者发现，每完成一块侧板(长6m)所需要的时间为5～6min，即喷枪移动的速度为1．0～1．2m／min：(4)严格按照喷漆顺序喷涂。如冷藏集装箱在喷外面漆时，必须将手工喷涂前后柜的时间与自动喷顶板的时问安排在一起进行，以避免因两者时间差而产生漆雾粒子。又如，天热喷内面漆时，为避免左右侧板内面粗糙，正确的喷漆程序为：顶板一前端板一左右侧板。为避免门框色泽混淆，在喷完内、外面漆后，关上门喷门框上的外面漆。3．3．6．3集装箱自动喷漆工艺特点集装箱是形状较为规则的钢结构，其配套涂料品种单一，制造过程又是大批量的流水线作业，所以实现集装箱涂装工艺的机械化和自动化是必然的。如今，集装箱涂装已经逐步实现了环氧富锌底漆、环氧中层漆和环氧内面漆的自动喷漆。自动喷漆有下列优点：(1)自动喷漆可保证涂膜质量。集装箱喷漆作业是繁重的手工劳动，喷漆工人长期在有污染、易燃的环境中，不管操作如何熟练，总会因疲劳程度、健康状况、人员调动等因素而影响涂膜质量。而自动喷漆则可避免上述缺点。同时，在自动喷漆的条件下，可使较高黏度的涂料雾化，喷一次就可形成较厚的涂膜，不仅改善了膜的美观程度，而且提高了集装箱涂膜的耐腐蚀性。(2)自动喷漆可提高劳动生产率。自动喷漆使喷漆工人摆脱了恶劣的工作环境，加快了生产速度，缩短并保证了生产节拍。(3)节约漆料。膜厚不均匀是涂料浪费的主要因素。自动喷漆后，涂膜均匀，涂料利用率明显提高，减少了成本支出。(4)有利于环保。在自动喷漆中，大多采用固体分高的涂料。而且，集装箱涂料加热后，黏度下降，喷漆时可少加或者不加稀释剂，减少了有机溶剂的挥发，有利于环境保护。3．3．6．4自动喷漆工艺参数自动喷漆工艺操作规范化，使喷漆机技术参数额定在规定的范围内，是自动喷漆作业的关键。表6为德国HILDBRAND公司自动喷漆机的工艺参数。由各集装箱厂生产的自动喷漆机，其自动喷漆工艺技术参数各不相同。表7为不同工厂生产的自动喷漆机的技术参数对比。3．3．7集装箱涂膜的干燥与固化在集装箱配套涂料中，、属物理干燥型的有2种，表6HILDBRAND公司自动喷漆机的工艺参数Table6ProcessparametersofautomaticsprayingmachineofHILDBRANDcomDanv注：底喷时，集装箱行走速度为l5m／min。表7不同厂家生产的自动喷漆技术参数对比Table7Comparisonbetweentechnologyparametersofautomaticsvravingmachinesproducedbvdifferentfactories包括单组分的外面漆如丙烯酸漆、乙烯漆、氯化橡胶漆和箱底沥青漆。由于在集装箱涂装工艺流程中，箱底沥青漆的喷涂在完工线结束、水密试验前进行，不可能进烘房，故它只能是自然干燥。而环氧富锌底漆、环氧磷酸锌中层漆和环氧内面漆等属于化学固化类涂料。为适应集装箱快节凑的流水线作业，集装箱涂装工艺中，均采用“一喷一烘”的办法，一般设有3个烘房。有的箱厂，为保证膜厚质量，避免针孔、起壳等漆膜弊病，箱体先进“挥发室”，然后经过“流平”才能进入烘房。烘干是现代集装箱涂装中主要的干燥方式，它具有下列优点：能提高涂层的干燥速度，节约时间，提高效率，使涂装工艺符合快节奏集装箱制造流水线作业的需要；减少自然干燥所必须的场地及设备；在加热固化密闭环境中，降低涂层沾染灰尘的机会能在一定程度上增强涂层的物理机械性能；减少有害溶剂的挥发，从而改善环境卫生，有利于环保。由于集装箱涂层在烘干过程中，有大量的溶剂挥发出来，因此须加强通风。而且，在涂层成膜过程中，也需要新鲜空气。烘干室内循环热空气必须清洁。应选择耐高温的过滤器和合适的过滤层厚度，并加强对过滤器的维护和过滤材料的更换。同时，须遵守消防、环保和劳动卫生法规，对于设有中央控制系统和自动消防装置的生产线，烘干室应设置火警装置及可燃性气体报警器，循环管路和通风路上应设置消防自动阀。对于溶剂型涂料的固化，由于会排放大量的有机溶剂，故须通过废气处理，才能排空。由于集装箱多采用热风循环烘干室，故对该装置的加热器循环风机的噪声应当进行控制，使之符合GBJ87—1985《工业企业噪声控制设计规范》。4结语随着科学技术的发展和人们环保意识的增强，国际集装箱标准化委员会十分重视集装箱绿色环保涂料的开发应用，各集装箱厂也加强了对涂装中三废的处理力度，环境友好型集装箱涂装工艺将成为未来的发展方向，体现在集装箱涂料向水性涂料方向发展，集装箱涂装技术与环保型涂料的应用相适应，涂装环境及三废处理设备的现代化。近年来，美国Grac0、德国WIWA等公司相继研制出水性涂料专用高压无气喷漆机，为水性涂料的应用奠定了基础。相信不久，与水性集装箱涂料相配备的涂装工艺技术、设备会得到迅速发展。参考文献：[1]李敏风．无气喷漆机在钢结构涂装上的应用(一)[J]．电镀与涂饰，2008，27(3)：46—49．[2]李敏风．无气喷漆机在钢结构涂装上的应用(二)[J]．电镀与涂饰，2008，27(4)：55-58．集装箱生产问题探讨-油漆缺陷（1）(2008-11-2812:26:07)转载标签：杂谈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，2007年我国各集装箱生产厂的总造箱量已达到15000万TEU，占世界造箱总量的9层，每年总的涂料使用量达到200万t左右。作为行业的主要生产基地，国内涉及生产线问题的文章并不多见，在此，根据工作经验，整合相关资料，对集装箱涂装生产中出现的一些常见问题的成因及解决方法做一详解，供业者借鉴，有不妥当处请指正。1集装箱涂装的特点集装箱涂装不仅要求有良好的防腐蚀作用，还要求有不同一般的外观，以体现箱主的企业形象和实力。因为集装箱经常在海上使用，长期经受海洋性气候的侵蚀，因此要求外面漆必须能够耐高盐分的潮湿环境。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，因而内外面漆要求耐冲撞，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，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。集装箱生产是流水线生产，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。根据这些使用特点，通用集装箱涂装配套是：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涂装一次环氧富锌车间底漆，再进行板材的裁剪