避免耐指纹卷板产生黑变的工艺
阅读：170发布：2023-03-11
专利汇可以提供避免耐指纹卷板产生黑变的工艺专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种避免耐指纹卷板产生黑变的工艺，其工艺流程包括前 机械加工 阶段－卷板前处理 脱脂 /活化－电 镀 － 水 洗－烘干－ 涂装 －烘道－ 风 冷－后机械加工阶段，其特征在于：烘干 温度 110℃－150℃；涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；水洗电导率＜5μs/cm；水洗 泵 压2.5－3kg；热水洗水温60±5℃；长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。上述技术方案的有益之处在于：针对水分/水质/水洗三方面的工艺改进使卷板消除了黑变现象。，下面是避免耐指纹卷板产生黑变的工艺专利的具体信息内容。
所属技术领域
本发明涉及一种对耐指纹卷板生产工艺的改进。
背景技术
卷板电镀锌—辊涂耐指纹板连续自动化生产主体结构是运用现代化的传动 模式，将电镀锌—辊涂两大表面处理工艺段有机地接在一条生产线上，在计算 机的控制下，确保卷板从开卷到收卷始终能够保持等速、同步、对中、平行地 连续运行，在运行过程中完成卷板脱脂、活化、电镀、辊涂等表面处理，一步 法生产出的电镀锌板、耐指纹板。
生产耐指纹卷板的工艺流程为：前机械加工阶段(对卷板进行输送/焊接/ 剪切/压平/矫直/张紧等一系列机械加工以使卷板处于正确的机械状态为后续 加工作准备)-卷板前处理脱脂/活化(使卷板去除油污/清除锈蚀和氧化膜)- 电镀(使卷板表面沉积一定厚度的锌层)-水洗(清洗镀锌层表面)-烘干(镀 锌板进入涂装前表面烘干)-涂装(用辊涂机涂敷耐指纹膜)-烘道(将漆膜烘 干)-风冷(对经烘干的漆膜进行冷却)-后机械加工阶段(对卷板进行机械加 工处理得到成品)。
成品后的耐指纹板在高温、高湿环境下，短期储存过程中出现黑变现象， 一直困扰着表面处理界。
耐指纹涂层是无色透明的有机膜，有些专家认为膜下的镀锌层因各种原因 氧化腐蚀，光通过有机膜的折射所产生的光干涉作用形成黑变。
用化学法去除膜层，凡是黑变的耐指纹板其膜下锌层确实变黑了，而在涂 覆耐指纹之前，锌层完好，并没有发现氧化腐蚀现象，没有变色。
一般认为黑变主要是镀锌层中金属杂质元素Pb造成的，Pb金属电极电位较 正属惰性金属，而锌金属活性大，在有介质的作用下，会发生阳极活性溶解， 生成非化学计量的氧化锌，锌层也就被腐蚀，这是事实，但耐指纹板发生黑变 是整个板面，从腐蚀学基理来分析，金属杂质只能造成局部腐蚀，两种电极电 位不同的金属互相接触时发生的腐蚀是接触腐蚀，范围较小，不致于影响整个 板面，同时不论是发生原电池反应或是阳极活性溶解，必须有介质有腐蚀环境， 有铅杂质可能会导致黑变，但有铅，如没有腐蚀介质就不一定会黑变。
有的专家认为，耐指纹涂料中SiO2粒子的占比例过大或发生相应凝结、偏 聚时，生成硅烷醇(Si-OH)亲水极性基因，与水进一步发生物理吸附形成界面 含水层，为膜下锌层的腐蚀氧化提供了介质。但严格控制胶态二氧化硅的含量， 同时生产操作中十分严格地进行回流搅拌，不使SiO2凝结、偏聚的情况下，依 然有黑变现象发黑。
影响耐指纹卷板黑变的因素众多，其原因基理迄今众说纷纭、结论不一。
而在生产实践中发现，具体工艺流程中的水质/水分/水洗三个要素对耐指 纹卷板黑变现象具有重要的影响。
水质：是保证电镀质量不可忽视的重要条件，水质直接影响电镀溶液的成 分和性能，清洗用水量很大，水质的优劣直接影响镀层质量，水中含有大量钙、 镁、氯等离子，尤其CL-虽然是阴离子，不参与极化反应，不沉积在锌层上，但 增大了溶液电阻，也会腐蚀阳极，尤其清洗时沾附在板面上会不断地腐蚀锌层， 常见的水迹、水锈、水斑，就是水中的杂质。
水分：残留或二次被吸进在耐指纹卷板内的水分危害极大，镀层中杂质没 有水分，不会起反应，水分是电介质，是耐指纹卷板发生电化学腐蚀的媒介， 水分和金属接触，特别是基体金属含有一定其它金属时，由于电位差造成原电 池反应，不断地对金属进行电化学腐蚀，从而造成黑变。
水洗：卷板在涂覆耐指纹膜之前，要对基板进行碱性除油、酸性活化、电 镀锌层。如果水洗不到位，残余在板面上的酸、碱液继续作用，酸、碱液如果 相互接触，就会生成碱式盐，顽固地沾附在板面上产生斑点，影响电沉积，又 污染了槽液，尤其经电镀的板面，其残液如果没有洗净，则不断地腐蚀锌层， 因为锌是两性金属，在酸、碱溶液里均会溶解，就会造成条纹、斑痕、色差。 尤其酸性镀层晶体结构粗糙、疏松，如果水洗力度不够或不均匀、不彻底，就 进入了涂装，那么涂过耐指纹膜的锌层依然在不断地氧化、腐蚀、变色，形成 黑变。
生产耐指纹卷板的工艺流程为：前机械加工阶段(对卷板进行输送/焊接/ 剪切/压平/矫直/张紧等一系列机械加工以使卷板处于正确的机械状态为后续 加工作准备)-卷板前处理脱脂/活化(使卷板去除油污/清除锈蚀和氧化膜)- 电镀(使卷板表面沉积一定厚度的锌层)-水洗(清洗镀锌层表面)-烘干(镀 锌板进入涂装前表面烘干)-涂装(用辊涂机涂敷耐指纹膜)-烘道(将漆膜烘 干)-风冷(对经烘干的漆膜进行冷却)-后机械加工阶段(对卷板进行机械加 工处理得到成品)。
成品后的耐指纹板在高温、高湿环境下，短期储存过程中出现黑变现象， 一直困扰着表面处理界。
耐指纹涂层是无色透明的有机膜，有些专家认为膜下的镀锌层因各种原因 氧化腐蚀，光通过有机膜的折射所产生的光干涉作用形成黑变。
用化学法去除膜层，凡是黑变的耐指纹板其膜下锌层确实变黑了，而在涂 覆耐指纹之前，锌层完好，并没有发现氧化腐蚀现象，没有变色。
一般认为黑变主要是镀锌层中金属杂质元素Pb造成的，Pb金属电极电位较 正属惰性金属，而锌金属活性大，在有介质的作用下，会发生阳极活性溶解， 生成非化学计量的氧化锌，锌层也就被腐蚀，这是事实，但耐指纹板发生黑变 是整个板面，从腐蚀学基理来分析，金属杂质只能造成局部腐蚀，两种电极电 位不同的金属互相接触时发生的腐蚀是接触腐蚀，范围较小，不致于影响整个 板面，同时不论是发生原电池反应或是阳极活性溶解，必须有介质有腐蚀环境， 有铅杂质可能会导致黑变，但有铅，如没有腐蚀介质就不一定会黑变。
有的专家认为，耐指纹涂料中SiO2粒子的占比例过大或发生相应凝结、偏 聚时，生成硅烷醇(Si-OH)亲水极性基因，与水进一步发生物理吸附形成界面 含水层，为膜下锌层的腐蚀氧化提供了介质。但严格控制胶态二氧化硅的含量， 同时生产操作中十分严格地进行回流搅拌，不使SiO2凝结、偏聚的情况下，依 然有黑变现象发黑。
影响耐指纹卷板黑变的因素众多，其原因基理迄今众说纷纭、结论不一。
而在生产实践中发现，具体工艺流程中的水质/水分/水洗三个要素对耐指 纹卷板黑变现象具有重要的影响。
水质：是保证电镀质量不可忽视的重要条件，水质直接影响电镀溶液的成 分和性能，清洗用水量很大，水质的优劣直接影响镀层质量，水中含有大量钙、 镁、氯等离子，尤其CL-虽然是阴离子，不参与极化反应，不沉积在锌层上，但 增大了溶液电阻，也会腐蚀阳极，尤其清洗时沾附在板面上会不断地腐蚀锌层， 常见的水迹、水锈、水斑，就是水中的杂质。
水分：残留或二次被吸进在耐指纹卷板内的水分危害极大，镀层中杂质没 有水分，不会起反应，水分是电介质，是耐指纹卷板发生电化学腐蚀的媒介， 水分和金属接触，特别是基体金属含有一定其它金属时，由于电位差造成原电 池反应，不断地对金属进行电化学腐蚀，从而造成黑变。
水洗：卷板在涂覆耐指纹膜之前，要对基板进行碱性除油、酸性活化、电 镀锌层。如果水洗不到位，残余在板面上的酸、碱液继续作用，酸、碱液如果 相互接触，就会生成碱式盐，顽固地沾附在板面上产生斑点，影响电沉积，又 污染了槽液，尤其经电镀的板面，其残液如果没有洗净，则不断地腐蚀锌层， 因为锌是两性金属，在酸、碱溶液里均会溶解，就会造成条纹、斑痕、色差。 尤其酸性镀层晶体结构粗糙、疏松，如果水洗力度不够或不均匀、不彻底，就 进入了涂装，那么涂过耐指纹膜的锌层依然在不断地氧化、腐蚀、变色，形成 黑变。
发明内容
本发明提供一种避免耐指纹卷板产生黑变的工艺，其目的在于克服现有技 术缺点，消除黑变现象。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种避免耐指纹卷板产生黑变的工艺，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷 板前处理脱脂/活化-电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其特 征在于：
(1)烘干温度110℃-150℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压2.5-3kg；
(6)热水洗水温60±5℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
上述技术方案的有益之处在于：电导率保证<5μs/cm，彻底解决了以往水 中杂质对锌层的不良影响；确保彻底烘干，涂料无限循环使涂料始终均匀，避 免产生硅烷醇亲水极性基因，消除了水分影响；彻底清洗掉表面残余溶液，确 保锌层表面处于洁净的晶体状态，消除黑变介质。针对水分/水质/水洗三方面 的工艺改进使卷板消除了黑变现象。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种避免耐指纹卷板产生黑变的工艺，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷 板前处理脱脂/活化-电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其特 征在于：
(1)烘干温度110℃-150℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压2.5-3kg；
(6)热水洗水温60±5℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
上述技术方案的有益之处在于：电导率保证<5μs/cm，彻底解决了以往水 中杂质对锌层的不良影响；确保彻底烘干，涂料无限循环使涂料始终均匀，避 免产生硅烷醇亲水极性基因，消除了水分影响；彻底清洗掉表面残余溶液，确 保锌层表面处于洁净的晶体状态，消除黑变介质。针对水分/水质/水洗三方面 的工艺改进使卷板消除了黑变现象。
具体实施方式
在具体实施例中，工艺流程与现有技术一样包括前机械加工阶段-卷板前 处理脱脂/活化-电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段。
生产线中水洗的电导率保证<5μs/cm，彻底解决了以往水中杂质对锌层的 不良影响。
针对基板厚度设置烘干温度，厚0.5-1.0mm温度在110-130℃；厚1.0-1.2mm 温度在130-150℃，均取上限，确保彻底烘干。同时在镀锌板进入涂装段前也严 查锌基板表面烘干状况，尤其卷板从烘道出来到收卷，安装了封闭设施，严防 板面产生结露现象，以此同时也加强了耐指纹涂料的回流搅拌工作，涂料进入 涂料盘不断地搅拌，搅拌过程中涂料通过回流管道溢流到涂料罐中，再经过气 泵打入漆盘中无限循环使涂料始终均匀，避免产生硅烷醇亲水极性基因，系列 措施消除了水分这一重大隐患。
水洗方面，使用双泵循环喷淋清洗，泵压2.5-3kg，镀后设六道水洗；两道 热水洗，温度60±5℃；两道长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S，以彻底清 洗掉表面残余溶液，确保锌层表面处于洁净的晶体状态，消除黑变介质。
实施例1：
基板厚度1.0mm，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷板前处理脱脂/活化- 电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其中：
(1)烘干温度130℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压2.5kg；
(6)热水洗水温60℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
实施例2：
基板厚度1.2mm，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷板前处理脱脂/活化- 电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其中：
(1)烘干温度150℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压3kg；
(6)热水洗水温60℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
耐指纹板产生黑变的因素很多，在高度重视处理电镀溶液中杂质，保证镀 液纯净的前提下，着重进行“水分/水质/水洗”管理，特别加强了各道水洗， 事实证明，卓有成效，板面均匀清晰、无条纹、无斑痕，消除了黑变现象。试 验证明，沸水煮1小时不黑变，盐雾试验超过96小时，各项理化性能均合要求。
生产线中水洗的电导率保证<5μs/cm，彻底解决了以往水中杂质对锌层的 不良影响。
针对基板厚度设置烘干温度，厚0.5-1.0mm温度在110-130℃；厚1.0-1.2mm 温度在130-150℃，均取上限，确保彻底烘干。同时在镀锌板进入涂装段前也严 查锌基板表面烘干状况，尤其卷板从烘道出来到收卷，安装了封闭设施，严防 板面产生结露现象，以此同时也加强了耐指纹涂料的回流搅拌工作，涂料进入 涂料盘不断地搅拌，搅拌过程中涂料通过回流管道溢流到涂料罐中，再经过气 泵打入漆盘中无限循环使涂料始终均匀，避免产生硅烷醇亲水极性基因，系列 措施消除了水分这一重大隐患。
水洗方面，使用双泵循环喷淋清洗，泵压2.5-3kg，镀后设六道水洗；两道 热水洗，温度60±5℃；两道长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S，以彻底清 洗掉表面残余溶液，确保锌层表面处于洁净的晶体状态，消除黑变介质。
实施例1：
基板厚度1.0mm，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷板前处理脱脂/活化- 电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其中：
(1)烘干温度130℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压2.5kg；
(6)热水洗水温60℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
实施例2：
基板厚度1.2mm，其工艺流程包括前机械加工阶段-卷板前处理脱脂/活化- 电镀-水洗-烘干-涂装-烘道-风冷-后机械加工阶段，其中：
(1)烘干温度150℃；
(2)涂装工序的涂料搅拌溢出后循环回漆盘；
(3)水洗工序为六道水洗、两道热水洗、两道长流水洗；
(4)水洗电导率<5μs/cm；
(5)水洗泵压3kg；
(6)热水洗水温60℃；
(7)长流水洗，每道长7.2m，水洗时间为8S。
耐指纹板产生黑变的因素很多，在高度重视处理电镀溶液中杂质，保证镀 液纯净的前提下，着重进行“水分/水质/水洗”管理，特别加强了各道水洗， 事实证明，卓有成效，板面均匀清晰、无条纹、无斑痕，消除了黑变现象。试 验证明，沸水煮1小时不黑变，盐雾试验超过96小时，各项理化性能均合要求。
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