魯 萍
武漢山力板帶技術工程有限公司
家電用彩涂板的生產與應用
魯 萍
武漢山力板帶技術工程有限公司
隨著國民生活水平的不斷提高,對家電的需求量越來越大。近幾年來所倡導的“家電下鄉”政策,已為此類需求奏響了序曲。目前我國家電行業的鋼材總年需求量約為800~1000萬t,雖然由于成本和重量更優化的塑料材質的結構在逐步推廣,鋼材所占的比例有所縮小,但是由于家電產量的增加,因此整體上家電產品用鋼量正穩步上升。彩涂板時家電用板材的重要用材之一,其生產和應用的研究對提高家電品質有很重要的意義。
家電;彩涂板;應用
彩涂板作為一種新型裝飾材料,具有色彩艷麗、耐腐蝕性強、使用壽命長、環境污染小,涂層比對金屬表面進行單件噴涂或刷涂的質量更均勻、更穩定等優點。目前,在國外如日本、歐美等國家彩涂板已得到廣泛應用。在國內家電行業中,國內很多家知名家電企業也已在電冰箱、洗衣機、柜式空調器等產品上應用越來越多。隨著環保要求和消費水平的不斷提高,以及家電企業進一步邁向世界,彩涂板在我國家電行業的用量必將隨之提高。
據業內人士預計,2018年我國家電彩涂板的需求量將達到80萬t。彩涂板在家電上的應用已成為趨勢,應用領域已涵蓋空調、洗衣機、冰箱、微波爐以及電視機后蓋板等。彩涂生產線在家電生產環節中屬于預噴涂,相比于傳統的后噴涂工藝,預涂省去眾多環節,并將污染物回收利用,環保優勢明顯。目前保留的后噴涂生產線仍具備一定活力,但從生命周期來看,后噴涂已步入衰退期,已經被禁止再新建項目,而將被預噴涂逐步代替。
以我司在北方某廠所承建的年產12.5萬噸家電板彩涂生產機組為例,來闡述家電用彩涂板的生產和工藝情況。該機組建于2012年,設計產能12.5萬噸/年。若100%生產家電板,則機組最大產量為9.5萬噸/年;若100%生產建材板時,則機組最大產量為12.5萬噸/年。彩涂工藝為“三涂三烘加一印”,既可以生產高檔家電彩涂板,也可以作為建材板生產。涂層種類主要為環氧樹脂、聚氨酯、聚酯等,總涂層厚度范圍為34-65μm(三次涂層后的雙面干膜總厚度)。生產線同時配置了焊機和縫合機,焊機主要征對底鍍鋅量鍍鋅板,提高產品品質和生產線的作業率;而縫合機兼顧了建材板的生產,有較寬的適應性。家電板主要以出口為主,或為國內著名家電生產廠供貨。由于家電板對表面質量要求很高,正面涂層往往采用三輥逆向涂覆工藝,以提高帶鋼表面涂裝效果,光澤度根據最終用戶的要求選定。最終產品主要采用卷材交貨也可以在分切機組剪切成板材。對于高檔家電生產機組,彩涂機組對生產環境要求極高,對車間和機組都需進行雙重密封。
3.1 彩涂板生產工藝流程
家電板彩涂生產工藝流程大致如下:開卷→剪切→焊接/縫合→預堿噴洗→預水噴洗→入口活套→堿噴淋→堿刷洗→化涂→烘干→初涂→固化→冷卻→風干→中涂→初涂→固化→冷卻→風干→精涂→固化→冷卻→烘干→矯平→冷卻出口活套→冷覆膜→剪切→卷取。如果需要板料供貨,則需另外的剪切線,進行縱切、橫切和自動堆垛等。
根據各工序的不同作用,整個生產流程可以分為四個部分:入口段、預處理段、涂裝段、出口段,每個部分包含相應的工序。
入口段:包括開卷、剪切、焊接/縫合,其作用是連接前后卷從而為工藝段提供連續的帶鋼。
預處理段:包括預脫脂含預堿噴洗+預堿噴洗、入口活套、脫脂清洗含堿噴淋+堿刷洗、化涂處理、烘干,可以有效的清潔帶鋼表面,并進行表面預處理,抑制腐蝕和增大鍍層和涂料的粘附力和耐久性,提高產品品質。
涂裝段:包括初涂、中涂、精涂和對應各涂層的固化、烘干和冷卻等,其作用是在基板表面形成一層聚脂油漆,具有表面保護及美觀的用途。
出口段:對彩涂板進行分卷、卷取和包裝。
3.2 彩涂板的發展
3.2.1 存在的問題
1)成型性能。由于鋼板材質不同,一般家電彩涂板需要專門開模。基板或鋅層開裂等是常見問題,需根據變形量和強度的要求選用基板。涂料方面,家電彩涂板對涂膜的柔韌性有較高的要求,具體表現為T彎、延伸率以及厚度公差等各方面性能的匹配。
2)切口腐蝕。由于預涂后加工的特點,鋼板切口將完全裸露,對比后噴涂件,耐腐蝕性較差。有效解決方案通常是:根據最終產品的使用環境,保證不低于一定的鍍鋅量。外形設計也能有效緩解此問題。
3.2.2 發展措施
1)家電彩涂板生產專業化。建立專業化的彩涂板生產線,嚴格執行各工藝段所需要的工藝步驟,是生產出合格家電用彩涂板最根本的要求;增加覆膜、印花、壓花等多樣化產品,豐富產品種類,是家電用彩涂板生產的趨勢。
2)完善切口的處理。彩涂板在產品成形中,必不可少地要進行剪切操作,這樣切口處容易暴露在產品外面,若不進行保護處理,切口處容易銹蝕。目前,較為常用的處理方法是在切口部位涂防腐漆進行防腐處理或將切口處進行卷曲,保證切口處被包裹,避免暴露在空氣中。隨著彩涂板工藝及新材料技術的不斷發展,后續可通過在彩涂板中添加合金元素,使切口處具有防腐能力,則無需按目前的防腐方式進行處理。
3)新型材料的運用。目前冰箱門板多用價格昂貴的預貼膜(VCM)板。如能改用效果與VCM板相同的高光印花彩涂板,其成本將大大降低。另外,VCM板的膜一般為PVC,在燃燒時會放出對環保不利的有害氣體。因此如果試驗成功則有可能在中國冰箱市場上出現門板基本使用彩涂板的現象。同時家電企業會為增加品種而采用彩涂板。由于采用后噴涂線在生產過程中難以變化顏色,因此,一些廠擬采用彩涂板來增加品種的色彩變化。
當前國際市場一體化程度越來越高,競爭也將越來越激烈,國內的彩涂板生產企業需提高生產工藝水平,及時進行生產設備升級改造,同時彩涂板生產企業應該時刻與產業上游的涂料廠家和產業下游的家電等使用廠家保持密切的合作關系,以期在國內、國際市場上保持更大的競爭力。
[1]周小舟,劉昌偉,潘廣圣.家電用彩涂板的生產與應用[J].涂料技術與文摘,2012,01:26-30.
[2]胡映明.空調器用彩涂板的生產工藝與應用[J].家電科技,2014,05:71-73.