彩涂板生产工艺

彩涂板生产工艺及产品简介2005年12月01日目录一、彩涂板简介二、马钢彩板线概况三、马钢彩板品种介绍四、马钢彩板涂层性能评价五、彩板产品开发目标一、彩涂板简介•我国彩涂板的发展过程•彩涂板的特点•彩涂板基本结构•常用基板类型•彩板生产工艺流程我国彩涂板的发展经历了以下几个发展阶段··开拓阶段·鞍钢1985年12月引进美国埃匹克公司（EPIC）二手设备组装的试验机组(1994年关停)。·武钢1987年引进英国戴维公司涂层生产线，设计年产能力6.4万吨。·宝钢1988年9月引进美国维恩(WEAN)公司涂层钢板生产线,设计年产能力22.7万吨。我国彩涂板的发展经历了以下几个发展阶段··加速增长阶段·1996年以后，随着苏州同信、北京建翔、广州带钢厂(已停产),西南铝业、珠海拾比佰、福建龙岩、大连浦金等公司的涂层钢板生产线陆续投产，我国涂层钢板的生产和消费进入增长期。我国彩涂板的发展经历了以下几个发展阶段··快速增长阶段·进入2000年以后，随着一大批钢铁企业（宝钢、马钢、鞍钢、首钢、本钢、武钢等）纷纷引进先进机组并建成投产，全国涂层钢板进入高速增长期。据不完全统计，目前国内彩涂线已增至200多条，产能超过1500万吨，但实际开工率不到30%！彩涂板的特点与用途——具有优异的装饰性、耐腐蚀性、加工成型性，涂层附着力强，可长期保持色泽新颖、外观美丽等优点——采用先涂装后成型的新型加工工艺，涂层质量更均匀、更稳定、更理想，杜绝了钢材在运输和储存过程中锈蚀和锈蚀损耗——挥发性有机溶剂可转换成热能利用，降低生产成本5%~10%、节约能源1/6~1/5特点：彩涂板的特点与用途建筑行业——房屋调顶、壁板、面板、挡雨板、门窗、卷闸、活动天花板、塔身、管体等，占60%以上交通运输业——车辆挡泥板、电梯、船舶、航空器材及各类交通设施，约占20%用途：彩涂板的特点与用途家用电器——冰箱、洗衣机、电视机、VCD电脑、传真机等，约占10%其它各种行业——办公设备、机械、广告牌及各类零售业，约占10%。在我国，目前建筑行业占90%，夹芯板最多，约占60-70%，瓦楞板次之；家电行业刚起步不久。用途：面涂底涂前处理镀锌层板基材镀锌层板前处理板名称特性背面面漆保护性、装饰性底漆提高与面漆附着性,加工性,耐腐蚀性的底涂涂层前处理提高基材的耐腐蚀性及附着力的转化膜基材良好的力学性能、加工性能耐腐蚀性能背面彩涂板的结构保护性、装饰性名称代号特性主用途热镀锌板GI高耐腐低加工建筑内、外裝材热镀锌铝板GF高加工,高耐腐建筑外裝材冷轧板CR加工性能优异、成本低，耐蚀性略差家电产品电镀锌板EGI高加工,耐腐家电产品锌铁合金化板GA高加工,耐腐家电产品热镀铝锌板GL高加工,耐腐蚀建筑外裝材常用的基板类型常用的基板类型按盐雾试验（ASTMB117），用出现红锈（腐蚀到铁基）的时间衡量热镀锌9小时/μm电镀锌12小时/μm镀铝锌135小时/μm镀层种类和厚度与盐雾时间性的关系1.前处理2,3,4.涂料涂覆5.后处理A.BaremetalsisuncoiledB.CoilsplicingC.Accumulatorstack(entry)D.Metaldegreasing,cleaning,rinsing&chemicalpretreatmentE.DryingOvenF.PrimerUnitG.CuringOvenH.Coatingunit-topcoatI.CuringovenJ.LaminatingK.Accumulatorstack(exit)L.Recoilingfinishedmetal典型的彩板生产工艺流程工艺流程--前处理目的：1)碱洗脱脂——去除基板表面的污物,为化学转化提供洁净的表面2）化学转化膜——提高涂层与基板之间的附着力.提高耐腐蚀性能碱洗刷洗碱洗水洗水洗漂洗热风干燥化学转化处理干燥•工艺流程--涂覆CPB两辊逆涂——涂漆辊与带材行进方向相反，涂层表面均匀，薄涂层两辊顺涂——一般用于底漆或底黏度涂料和薄涂层PCB涂覆方式PCB三辊逆涂——用于涂层要求均匀，厚度精度控制水平高、范围宽的面漆，适应于高黏度、厚涂层。三辊顺涂——适应于低黏度涂料，薄涂层施工。对涂料流平性要求高，容易造成涂辊随纹现象（起棱）PCBDD涂覆方式工艺流程--涂覆彩涂板生产中，烘干固化炉加热方式一般有三种——对流热风式加热、红外线加热、电感应加热工艺流程–烘干固化炉对流热风式加热——是普遍采用较为经济的加热方式。在辊涂室和烘烤炉内排放的废气中含有大量的有机溶剂（VOC），经焚烧炉燃烧后再排放到大气中。燃烧的热量以及烘烤炉排出的残留热部分可再循环用于加热烘烤炉的冷空气。缺点：一次性投资较高；改用水性涂料或高固体涂料困难。工艺流程–烘干固化炉烘干固化炉按功能分——化学干燥炉：挥发化学转化液中水分，为带钢涂漆作准备初涂烘烤炉：完成底漆涂料涂层的烘烤固化，一般分挥发、预热、固化三个工艺段精涂烘烤炉：完成面漆涂料涂层的烘烤固化，分三段或更多。工艺流程–烘干固化炉精涂固化炉对不同产品所起的作用：常规彩板产品——起固化作用压花产品——起塑化作用贴膜产品——起黏结剂活化作用不同的材料体系和不同的产品需要控制不同的炉温来实现特殊膜层的形成。工艺流程–烘干固化炉挥发、预热、固化三个工艺段的炉温控制，挥发段——低温保持涂层充分流平、溶剂均匀挥发，确保涂层无气泡、缩孔、条纹、橘皮等缺陷；预热段——将带材与涂层预热到一定温度，使涂层处于交联激发状态；固化段——确保带材温度达到涂层固化工艺要求的最高板温（PMT），使涂层充分交联，具有优异的机械性能和保护装饰功能。固化炉控制要点◆热贴膜——正面初涂段预涂（或不涂）底漆后固化，精涂段涂粘合层（贴膜专用涂料），经精涂炉活化后在精涂炉出口处粘贴永久性装饰薄膜。产品花色多样、美观，使用性能大大提高。◆压花——正面初涂段预涂底漆后固化，精涂段涂有机溶胶或塑料溶胶，经精涂炉塑化后在精涂炉出口处经压花辊压花成型。产品表面立体感强，装饰效果好。工艺流程--后处理◆印花——正面初涂段预涂带基本颜色的底漆后固化，精涂A带刻花的沾料辊将油墨图案反印到初涂带材上，精涂B涂上清漆（湿碰湿工艺），经精涂炉使油墨与清漆干燥。产品花色受印花辊的限制。◆冷贴膜——在成品彩板上贴一层临时保护膜，防止在加工、运输时损伤彩板表面工艺流程--后处理二、马钢彩涂线简介•概况“十五”产品结构调整之一，在原三轧东区建设2条彩色涂层钢板生产线，主要生产建筑和家电用彩色涂层钢板，年产成品彩色涂层钢卷30万t。年需热镀锌钢卷（包括纯锌镀层和锌铝合金镀层）、冷轧钢卷30.93万t，其中热镀锌钢卷占90%左右。机组主要设备和技术从意大利FATA公司引进。通过一年多的建设安装与调试，2004年9月正式生产合格彩板产品。·产品规格：1#机组2#机组钢板厚度0.3～1.2mm0.5～1.6mm钢板宽度600～1250mm800～1575mm彩卷内径φ508/610mm彩卷质量最大15000kg，一般3000～5000kgCQ、DQ、DDQ、HSLA等。单面涂、双面涂、单层涂、双层涂，压花、冷覆膜（1#线），印花、热贴膜（2#线）等。·产品级别·产品品种环氧树脂（EP）——底漆、马钢白背面漆一般聚酯（PE）——普通产品面漆聚氨酯（PUR）——正面底漆硅改性聚酯（SMP）——长效耐久新品种聚偏二氟乙烯树脂（PVDF）——长效耐久新品种，俗称氟碳彩板塑料溶胶——高耐腐蚀性厚涂层，可加工成压花彩板产品，在1#生产线上生产。涂料种类底漆：正面和背面分别为5～10μm面漆：一般正面为5～25μm，背面为5～20μm塑料溶胶：最大200μm涂层厚度控制范围基板（CSP→热轧→冷轧→镀锌板）开卷→多级清洗→无漂洗就地干燥处理（钝化）→化学转化层干燥→涂底漆（初涂）→底漆烘烤固化→冷却→涂面漆（精涂A、B）→面漆烘烤固化→（后处理：1#压花、2#热贴膜）→冷却→（后处理：1#冷覆膜）→检验→卷取→包装入库工艺流程（1）多级清洗系统：确保基板表面污物的彻底清洗，提高了钝化层与基板的附着力。（2）无漂洗就地干燥处理（钝化）工艺该生产线的化学预处理采用无漂洗就地干燥处理工艺，与传统的喷淋或浸渍处理方式相比，涂层厚度控制精度大大提高，确保了单涂层对钝化层厚度控制精度的更高需求，同时减少化学预处理的使用量和废液排放污染。工艺流程特点（3）涂覆辊单滑道设计传统的涂覆机组是叠式多滑道涂层机（手动、自动调节调节），而马钢的初涂机、精涂机均为新型单滑道设计——闭环自动控制。该设计采用PLC控制步进电机确保恒定的辊缝压力，并与预设值相等，保证了涂层控制的均匀性与精确性。利于提高产品质量和减少涂料消耗。工艺流程特点（4）固化炉：涂层固化炉按长度方向分为5个供热段，每段炉温可自由调节，有利于溶剂的挥发和涂层的固化；该炉采用清洁空气系统（CleanAir）间接加热，不会有燃烧副产品落在带钢表面或驻留在炉壁上，有利于产品表面质量的提高。工艺流程特点三、马钢彩板品种简介•按表面状态分•按涂层结构分•按涂层种类分•马钢特色彩板•涂层板•印花板•压花（缺图）•覆膜板马钢彩板品种按表面状态分•2/1：正面两层（底漆+面漆），反面一层底漆常用于加工成夹芯板•2/2：正面两层（底漆+面漆），反面两层（底漆+面漆）常用于加工成瓦楞板•2/1马钢白：正面两层（底漆+面漆），反面一层单涂层马钢白背面漆，既可用于加工成夹芯板，又可用于加工成瓦楞板马钢彩板品种按涂层结构分马钢彩板品种•–普通聚酯产品以普通聚酯树脂为成膜物质，耐候性5-10年，成本低，应用最广泛已生产或试涂的新颜色聚酯产品近20种。产品性能达到或超过国内同行业的最好水平，并实现了硬度和T弯等加工性能的良好平衡。按涂层种类分聚酯涂层常规性能指标涂层厚度（μm）铅笔硬度60度光泽T弯反向冲击J色差△E中性盐雾性能hr马钢内控标准≥20≥F≤70≤5T≥9≤1.2≥500宝钢企标≥20≥F≤70≤5T≥9——≥500马钢产品性能≥20F-3HH以上占85%30-401T-4T3T以下占90%≥9≤1.0≥1000马钢彩板品种–硅改性聚酯产品优异的耐候性(15-20年）和较好的成本优势。该产品已经试生产，下线常规性能指标同普通聚酯产品，耐盐雾腐蚀与老化性能优于普通产品。–PVDF产品该产品所用涂料以氟碳树脂和无机陶瓷颜料为主要原料，具有长久的耐候性(30年)，但价格略高。已经试生产成功，下线常规性能指标同普通聚酯产品，耐盐雾腐蚀与老化性能优异。按涂层种类分硅改性、PVDF试生产产品涂层性能指标涂层厚度（μm）铅笔硬度60度光泽T弯反向冲击J色差△E中性盐雾hr硅改聚酯产品≥202H低光3T≥9≤1.0≥1500PVDF产品≥20F低光1T≥9≤1.0≥2000为满足用户对彩板产品不同加工领域的需求，自05年初着力开发背面涂层为“马钢白”的单涂层多用途产品。由于该产品性价比高于传统的2/2云白背面产品：正面涂层柔韧性好，加工性能优良；背面涂层硬度高，抗划伤性好，且纯环氧体系确保了与泡沫板之间的黏结发泡性能，避免了用户的后顾之忧。因此，从2005年5月正式推向市场以来，受到广大用户的一致推崇。目前，占产品总量的30%以上。马钢特色彩板“马钢白”产品“马钢白”的主要优点——“马钢白”涂料用无铬颜料，减少了六价铬离子对环境的危害，适应国家及国际对环境保护的潮流——背面的单涂层用涂料以环氧树脂为成膜物质，保证了加工成夹芯板时的粘接、发泡性能；——通过对涂料配方的改进，保证了背面浅色单涂层仍具有一定的耐腐蚀性。背面涂层颜色为浅色，保证了加工瓦楞板时的背面装饰性能；增加了产品对不同加工工艺和使用领域的适应性。“马钢白”产品背面涂层性能膜厚um色差△E光泽T弯冲击（J）铅笔硬度MEK≥5≤1.040-60≤3T≥9J≥H≥30马钢特色彩板锌铝合金镀层彩板资料显示，用锌铝合金板（GALFAN）生产的涂层板，耐腐蚀性能优于热镀锌彩板，有些指标甚至接近用铝锌合金板（GALVOLUME）生产的涂层板，在欧洲应用较为普遍。我国在重点工程中已应用进口铝