《钢桶水性涂料涂装工艺标准》宣贯解读（2）

文/辛巧娟

四、标准的解释及说明

1 范围

本标准规定了钢桶用水性涂料涂装的施工环境要求、前处理要求、涂料调配、施涂方式、涂装时桶身温度控制、烘烤要求、涂料输送系统要求、涂装三废处理要求、运输和贮存要求等内容。

【说明】

该范围规定的条款，已经包括了水性漆在使用中的全部过程。其中有的条款，可能在水性漆生产企业为用户提供的《产品使用说明书》中已经涉及，但应该与本标准的要求并不矛盾。《产品使用说明书》中的某些要求在与本标准不冲突的情况下，应以水性漆生产企业提供的《产品使用说明书》为准。如在涂装工艺方面存在较大的矛盾，应以本标准为依据。本标准的要求应该是水性涂料应用的最基本要求。是最低限度需要满足的条件。

2  施工环境要求

水性涂料施工环境主要包括温度、相对湿度、绝对湿度、风速和空气清洁度。

2.1 施工温度为5～40℃，最佳施工温度为20～26℃。

2.2 相对湿度为30%～80%，最佳相对湿度为40%～60%。绝对湿度不大于10克/立方米。

2.3 环境风速不大于0.5米/秒。

2.4 环境空气洁净，空气洁净度应达到国标10000级。

【说明】

先说说环境洁净度。目前在国内早已出现了高清洁桶的生产要求，对于生产高清洁桶来说，生产环境的清洁度要求是相当高的。一般来说，生产高清洁桶的制桶企业，其生产环境基本都能达到水性涂料的施工环境要求。但是对于国内很多中小型制桶企业而言，钢桶生产环境几乎都达不到高清洁桶的生产要求，很多企业生产现场“脏、乱、差”，有的车间地面甚至积尘很厚，这样的生产现场，根本达不到本标准“环境空气洁净”的基本要求。另外，本标准对空气洁净度要求要达到10000级，大家不要被这个大数字吓到，其实它的要求并不高，一般地面无灰尘，车间相对封闭的情况，都能达到这个要求。如果车间内空气中浮尘颗粒较多，漆膜肯定会受到污染，漆膜表面的质量肯定会大打折扣。

施工温度为5～40℃，在这个环境温度下，水性漆可以正常使用。但最佳施工温度为20～26℃，在这个环境温度下，水性漆使用效果最好。当然国内各地区气温差别较大，尤其在北方地区，很难达到这个最佳环境温度。但是，如果环境温度达不到最基本的5～40℃这个要求，水性漆的施工质量肯定会受到很大的影响。尤其是冬天，车间内的温度达不到5℃，制桶企业则需要在车间内加强采暖；反之在夏天，车间内气温超过40℃，则车间内需要适当的进行通风降温。

相对湿度是指在某一温度时空气中水蒸气的含量，用百分数表示，当相对湿度为100%时，说明空气中水分饱和。在湿度未饱和时，空气变冷，相对湿度上升，温度下降到空气湿度饱和时（即100%），水分开始结露的温度叫“露点”。水性漆喷涂适宜的相对湿度为30%～80%，最佳相对湿度为40%～60%。相对湿度超过规定时，不宜进行涂装作业。相对湿度过高，可能会引起漆膜表面结露，流挂，还会降低涂层的附着力；漆膜失光发白；在相对湿度较大时，进行涂装的涂层，容易引起泛白、开裂、附着力下降、涂层脱落等品质异常；施工环境湿度过高，喷涂设备油水分离器失灵，空气未过滤，容易产生气泡、针孔等不良。相对湿度过低，车间的洁净度下降，杂质、毛丝的不良比率会上升。所以在涂装车间内，一定要控制好环境的相对湿度，湿度较大时，可采用空调或除湿器进行除湿；湿度较小时，可采用加湿器进行加湿。

在所有的正规的喷漆室内，都有送排风系统，一般是顶部送风、底部抽风，目的是通过风的运动把过多喷出的漆雾由上而下送入喷漆室底部的水旋系统进行处理，这样不但净化了喷漆室环境，也保证了涂装产品质量，同时也避免操作者吸入更多的漆雾而危害健康。

那喷漆室的风速需要多大才合适呢？钢桶企业经过多年的探索和实践，总结出风速在0.4～0.5m/s范围内，效果最佳。在此风速范围内，漆雾垂直向下落入底部循环水槽进行处理。当然，进入喷漆室的风是要经过一定处理的，即经过多级过滤，再送入喷漆室，这将最大程度保证了进风的洁净度。

标准中规定风速不大于0.5米/秒，是有科学根据的，因为风速过大时，漆膜表面挥发过快，不利于漆膜的流平和干燥，容易出现表面干得快而底层干的慢的情况，对涂层的质量造成不良影响，比如橘皮、皱纹等不良缺陷.

3  前处理要求

3.1 喷涂前必须去除钢桶表面的油污、铁锈、氧化皮、腐蚀物、焊渣、杂质等。要求采用适当的表面处理工艺对钢桶表面进行涂装前处理。

3.2 如无法进行磷化处理，必须对钢桶表面进行有效的除油、除锈处理。

3.3 具体前处理要求按国家相关标准执行。

【说明】

水性涂料表面张力较大，是传统涂料的2.5倍，对钢桶表面的润湿性不足，难以浸润底材，易产生缩孔。所以，在正常情况下，对涂装前钢桶表面的洁净度要求，比传统油漆要高得多。尤其是钢桶表面的油污，它是水性漆涂装的大敌，如果除不干净，直接影响水性漆的涂装效果。

国内很多中小型制桶企业在使用传统油漆涂装时，为了降低成本，常常对钢桶表面不进行清洗磷化处理，只是简单的进行人工或机械擦拭。对于传统油漆来说，这种擦拭或许还能达到用户要求不高的涂装要求，但对于水性漆来说，就是致命的问题。

所以本标准要求，钢桶使用水性漆涂装时，必须进行表面除油、除锈处理，对于目前多数采用冷轧钢板的制桶企业来说，最重要的是除油。这一点绝对不能姑息，不然不仅涂装表面质量问题较多，涂膜附着力也非常脆弱！

对于涂装前处理的具体要求，我们可以参照国家相关标准执行，这里不再赘述。

4  涂料调配

4.1 严格按照涂料生产厂家提供的配比进行调漆。

4.2 调配食品包装钢桶内壁涂料必须使用去离子水或蒸馏水，且水的电导率不得大于20μS/cm。

4.3 调配非食品包装钢桶涂料应使用去离子水或蒸馏水，其电导率不得大于100μS/cm。

4.4 涂料使用前须充分搅拌，搅拌均匀后用200目滤网进行过滤，过滤后静置十五分钟方可施涂。推荐使用桨式搅拌器，搅拌速度不得超过200转/分钟。

【说明】

由于各涂料生产企业的产品具体技术参数都有差别，所以关于配比，本标准不便做统一规定，只要按照涂料生产厂家提供的《产品使用说明书》中的配比进行调漆就可以了。

由于普通水硬度大，其中存在很多杂质，在水中形成多种钙镁等离子，这些离子在涂料中可能会造成涂料体系的不稳定，各种离子均可能产生涂料的分散或聚合状态，使涂料不能均匀分布，所以最好使用去离子水或蒸馏水。去离子水可以使用去离子水设备制造，成本很低。

一般来说，去离子水的电导率都不会太高，如果采用自来水的话，由于水中含有大量的离子，水的电导率必然会上升。电导率太高时，涂料的体系也会产生不稳定状态。所以稀释用水的电导率不宜太高。

涂料使用前要进行充分搅拌和过滤，这是大家都知道的，但是要求搅拌速度不能太离，很多人不理解。由于水与空气的亲和性，在快速搅拌时，水性漆中很容易混入空气，形成气泡，漆膜产生针孔，会对涂装造成很多困难。所以，水性漆的搅拌，一定要限制其速度，尤其是用搅拌器搅拌时，速度不宜过快。

油漆搅拌器有电动和气动两种，采用哪种转速都不能高于200转/分钟。

5  施涂方式

5.1 钢桶水性涂料可采用高压无气喷涂、静电喷涂、空气喷涂、刷涂等方式施工。条件许可时，应尽量采用高压无气喷涂方式进行涂装。

5.2 高压无气喷涂时出口压力应为6～12MPa。

5.3 空气喷涂时要求压力为0.4～0.5MPa。

5.4 喷涂设备需要清理时，应先用异丙醇进行涂装管道清理，再用自来水进行清理，最后用去离子水进行清理。最终要求清理后的去离子水清澈无杂色。

【说明】

目前国内多数制桶企业均采用高压无气喷涂的方式，而且高压无气喷涂有更多的优点，也容易实现多色套色桶的生产，生产效率高，涂装质量好.我们推荐的钢桶喷涂方式就是高压无气喷涂。本标准的制定也是主要基于此方式进行的。

国内目前使用的高压无气喷涂泵基本上有三种，一种是诺信的泵，一种是固瑞克的泵，另一种是国产泵。尽快这三种泵的压力比不同，但其实对于水性涂料的喷涂来说，这三种泵都可以使用。在标准中，我们不便规定喷涂泵的压力比，但对于水性漆来说，高压无气喷涂时出口压力是可以确定的，出口压力在6～12MPa的范围内时，喷涂的效果是最佳的。

对于采用不同压力比的泵的制桶企业来说，可以通过压力大小的调整，或进口气压等其它方式的调整，来达到控制喷枪出口压力的目的。

在涂装生产过程中，常常会在中途更换颜色，或者在工作结束时清洗设备。本标准所规定的设备清洗方法，是很多水性涂料的涂装操作者总结出来的经验方法，非常有效。

6  喷涂时桶身温度控制

6.1 喷涂单色桶时桶身温度应不低于30℃，不高于90℃。 6.2 喷涂套色桶时桶身温度应不低于70℃，不高于90℃。

【说明】

水性涂料在涂装时，桶身表面需要加热，这是本标准评审时各水性漆生产企业非常统一的要求，并不像有的人所说的不加热也可以达到预期的效果，这是无可置疑和争辨的事实。

在这一点上，我们制桶企业在使用水性漆时，不要再抱有不加热就能涂装好的幻想，这是水性涂料本身的特点所决定的，要想用好水性漆，就要科学的使用，而不是凭赌气、凭幻想。关于这一点，我不会做太多的解释，总的一句话，涂装前钢桶预热这一点，是水性漆不同于传统油漆的最重要的要求，也是目前多数制桶企业的工艺设备所不能达到的要求。就这一点来讲，多数制桶企业的涂装工艺及设备需要改一改，我们不要再抱着幻想了。

对于喷涂单色桶来说，只要能达到30℃，应该就可以了。这在我国的南方，应该不存在问题。但在北方的冬天，这个温度很难达到，所以既便是单色桶，在环境温度太低的情况下，依然不能有正常的喷涂效果。当然双色桶就更不用说了，不论是南方或北方，夏天或冬天，环境温度都不可能达到70℃，所以，制桶企业在喷涂前，增加一段预热设备是必须的配置。

7  烘烤要求

7.1 钢桶水性涂料从施涂后到进行烘烤前，必须进行一定时间的流平，流平时间应不少于2分钟。

7.2 钢桶水性涂料的烘烤宜采用两段式或三段式烘烤工艺。无论采用两段式或三段式烘烤工艺，第一阶段烘烤工艺温度不得大于100℃，时间3分钟；第二段和第三段烘烤工艺温度为150～170℃，时间不少于15分钟。

【说明】

水性涂料烘干前，必须有一定时间的流平阶段。如果流平时间短，涂层表面难以平整甚至粗糙失光。涂层里面水分和溶剂没有及时挥发出来导致经高温烘烤后出现针孔、痱子等缺陷。但对于目前多数制桶企业来说，涂装生产线流平时间短是普遍的问题，所以，我们规定流平时间不少于2分钟，这是最低要求。

水的蒸发潜热大，是一般传统溶剂的5～7倍，烘干室的热容量要适度增大。水较有机溶剂蒸发慢，致使水性涂料的烘干时间要长，涂膜和钢桶升温不宜过快，最好要分段升温。即升温→保温（除水）→升温→保温（干燥）。

目前多数制桶企业的烘干炉烘干时间都是18～20分钟左右，对于制桶企业来说，要在现有的烘干设备不变的情况下，延长烘干时间是非常困难的事情，谁也不愿意为延长烘干时间而降低生产效率。所以，鉴于目前制桶企业的普遍现状，我们规定了最低的烘烤时间不少于18分钟，这其中有3分钟为第一阶段升温阶段。

这第一阶段的3分钟升温时间必须保证，而且温度不能高于100℃，这段时间主要用于涂层中的水份溢出，温度高于100℃时，水达到的气化温度，涂层可能会起泡或出现其它多种缺陷问题。第二阶段和第三阶段，是涂料中的树脂进行交联反应的过程，温度必须保证，15分钟的时间也是最低的要求。当然如果烘干时间能更长一些，则效果更好。

8  涂料输送系统要求

8.1 输调漆管路系统选用304或304L的不锈钢材料。阀门选用306以上的不锈钢，软管连接部分使用特氟龙材质管路，整个系统中不能有铜、铁材料。

8.2 系统中循环泵采用柱塞泵。调压阀应使用低剪切力的形式。循环系统搅拌器也应选用低剪切力的产品。循环系统的搅拌速率要保持在较低水平。

【说明】

水性涂料以水为分散介质，所以对输调漆系统的耐腐蚀性要求很高，输调漆管路系统一般可以选用304的不锈钢材料，由于国内的不锈钢材质和国外存在差异，所以国内多选用304L以上的不锈钢材料。阀门一般选用306以上的不锈钢，软管连接部分可以使用特氟龙材质管路，整个系统中不能有铜、铁材料，使用低碳钢、黄铜或铜会导致水性漆变黄、沉淀、絮凝结块或失去粘度，同时系统极易发生锈蚀。

水性漆调输管路必须选用不锈钢加钝化处理。不仅是管路材料，包括管路上所有阀门、密封圈等等均要求有非常高的耐酸性、耐碱性、耐有机溶剂性。因为在涂料循环系统清洗过程中，有些水性涂料要求使用较强的碱性材料清洗系统，同时，也要对管路不锈钢使用硝酸进行钝化处理。

由于水性漆粘度对剪切力非常敏感，在系统中对剪切力的控制尤为重要。在循环泵方面，循环泵多采用柱塞泵，避免使用剪切力较大的离心泵和转子泵。同时调压阀也应考虑使用低剪切力的形式。循环系统搅拌器也应选用低剪切力的产品。

循环系统的搅拌速率要保持在较低水平，避免出现大的涡流将空气带入漆液中导致漆膜产生气泡或针孔。

9 涂装三废的处理要求

9.1 涂装产生的废水、废气、废渣，应按国家相关的法律法规进行处理。

9.2 涂装产生的废水、废气、废渣的排放应满足国家环保部门要求的排放标准。

【说明】

使用水性涂料涂装时，其废气已经是不成问题了，这是我们已经解决的事情。

但涂装中产生的废水，是个不容忽视的问题。目前国内有多家生产水性漆废水处理剂，尤其是“清道夫”处理剂效果最好。在废水中加入处理剂后，水中的树脂就会凝结，把凝结的树脂捞出，剩下的水基本已达到排放标准，可以排放了。捞出的树脂可以按照废渣进行处理。

本标准中主要规定了水性涂料的涂装工艺要求，对三废处理问题没有深究。大家可以根据国家有关三废处理的法律法规进行处理。这里也不再赘述。

10 运输和贮存要求

水性漆贮存和运输温度要控制在5～30℃，水性漆应存放在阴凉、通风处，避免阳光直射，贮存期为6个月。

【说明】

水性漆储存需要严格控制温度，一般情况下储存运输温度要控制在5～30℃以内，低于0℃水性漆容易发生结冰，材料发生变性，不能应用于后续喷涂。北方的工厂为防止这种情况发生，应配备保温运输车和保温库房。

建议制桶企业采购水性涂料时，不要一次性采购量过大，超过6个月的保质期，可能真的不能用了，最起码质量下降了。

把水性漆存放在阴凉、通风，避免阳光直射的环境下，则不容易变质。

五、总结

总的来说，在习惯于使用传统油漆的制桶企业，现在要全面切换使用水性漆，也算是一个不小的挑战。好在目前我国水性漆的发展，已经基本成熟，在其它一些行业已经得到了广泛的应用，他们为我们提供了保贵的应用经验，我们只需要拿来使用就可以了。

但是对于多数制桶企业来说，使用水性漆，就意味着需对工艺设备进行改造。我希望我们广大的制桶企业，积极应对，不要因小失大，还抱有幻想，等能适应自己工艺条件的水性漆出世。这样你会失去市场和客户。为了真正地解决钢桶涂装带来的环境污染问题，我们另辟途境 ，以科学的态度去迎接改变和挑战（一些制桶企业就是抱着不合实际的幻想，希望由水性漆生产企业去改变，让水性漆去适应我们的现有生产工艺和设备，把困难全部推给水性漆的生产企业，这是不现实的，也是不科学的）。

最后，我想说，我们想通过这次《钢桶水性漆涂装工艺标准》的实施，吹响钢桶行业全面实施水性漆的号角，彻底拉开我国钢桶行业为适用水性漆而进行必要技术改造的序幕。推动钢桶行业的环保工作进入一个崭新的明天！

【相关链接】

《钢桶水性涂料涂装工艺标准》宣贯解读（1）

《钢桶水性涂料涂装工艺标准》宣贯解读（2）