印涂鐵背污發生的后果、原因和解決措施
文|鐵匠
在金屬印涂過程中,由于皮帶、滾筒上存在溶劑或涂料殘留,造成鐵皮背面污染,在印鐵行業一般稱為背污(也叫反面污染、背面帶料等),是印鐵生產線(特別是涂布工藝)常見的一種質量缺陷。
背污發生的位置及后果
外涂面污染 如果是生產內涂面時產生背污,也就是發生外面(制罐/蓋后,在罐/蓋子的外表面)污染,造成外觀不良。
罐身焊線污染 如果污染剛好在罐身焊線部位,會造成罐子焊接時產生焊接不良,甚至導致焊輪燒毀。
內涂面污染 如果是在外涂印時產生背污,也就是發生內涂面污染,有兩種情況和后果。一種是污染時內面已經完成涂層覆蓋,導致制罐后污染直接與內容物接觸,造成食安隱患。另一種是污染時內面尚未完成涂層覆蓋,則有可能造成內涂面在涂層覆蓋時出現漏涂(視污染物而定),以及制罐充填后漏罐等品質隱患。
涂布/上光機的刮拭系統工作原理
提到涂布/上光機的刮拭系統,國內目前大多使用富士C450~C452型號或仿造該類型的涂布機。C450~C452涂布/上光機的壓印輥刮拭系統包括前刮刀、溶劑刷(羊毛氈)、后刮刀、溶劑泵(一般和涂料泵為一體),其功能分別介紹如下。
前刮刀 也叫第一刮刀或鋼刮刀,一般為工具碳鋼材質,刀片規格為0.15mm×50mm×1185mm,主要功能是將壓印輥上多余的涂料刮到下方的承接盤,避免涂料污染鐵皮背面。
溶劑刷 也叫毛氈或羊毛氈,一般為羊毛氈材質,主要功能是:通過浸泡在羊毛氈上的溶劑在已經被前刮刀刮拭過的壓印輥表面進行擦拭(壓印輥經過前刮刀刮拭后,一般表面還會殘留薄薄一層涂料);以及潤滑壓印輥表面,消除前后刮刀刮拭壓印輥表面時產生的熱量,避免壓印輥表面干磨而減少使用壽命。
后刮刀 也叫第二刮刀或塑料刮刀,一般為超高分子聚乙烯材質,刀片規格為0.30mm×50mm×1185mm,主要功能是將壓印輥上經過溶劑刷擦拭過的涂料及溶劑刮拭干凈,避免污染到鐵皮背面。
這個過程類似于我們要將瓷磚表面的不干膠貼紙去除,首先要拿稍硬點的金屬片刮除,刮除不干凈的用抹布沾濕擦拭,然后再用軟的塑料片輕輕一刮,正常就干凈了。
背污發生的原因及四要素分析法
印鐵常見的背污一般要歸因于涂布/上光機壓印輥上的溶劑未刮拭干凈。背污的原因視發生的位置而異,我們可以用魚骨圖(圖1)進行分析。針對生產過程中可能導致刮拭不干凈(即背污)的原因及解決措施,接下來我們使用要因分析中的“人機料法”四要素進行詳細分析。
圖1 印鐵背污成因分析魚骨圖
人員因素及解決措施
溶劑用錯 這會造成溶劑刷表面及溶劑堵塞,進而引起背污。
解決辦法是各涂料所對應的溶劑要標示清楚,不同涂料及溶劑應分開儲放。
人員檢查不夠仔細 倘若人員對機臺操作不夠熟練或不夠仔細,會造成當設備有異常時不能及時發現。
解決辦法是需對人員進行教育指導后方可上崗操作。
機臺/設備因素及解決措施
壓印輥磨損 壓印輥經過長時間使用后表面會有傷痕,刮刀無法完全刮拭干凈,這種情況發生時,背污位置一般是固定的。
由于壓印輥一旦磨損只能更換,且成本較高,故平常應該注意保養。平常刮刀壓力不應超過2.5kg,最高不能超過3.5kg(特別是當前刮刀使用鋼刀片時)。另外平常壓印輥不要頻繁處于干磨狀態(即機臺在運轉時,壓印輥上沒有涂料,而刮刀卻處于壓住狀態)。
刮刀/溶劑刷氣缸卡臟 由于刮刀座和溶劑刷座都是靠氣缸頂住才能起作用,若平時涂料和溶劑污染到氣缸后沒有及時清理干凈,會造成氣缸無法正常頂出或壓力不足,最終導致刮拭不干凈。
解決辦法是刮刀/溶劑刷氣缸表面應保持干凈,定期清理。
溶劑泵故障 生產中溶劑泵突發故障、電源線脫落、溶劑管道內有空氣都會造成溶劑供應不足,從而導致壓印輥刮拭不干凈,需要說明的是,這種原因造成的背污通常都是整面性的。
解決辦法是定期檢查溶劑泵的電線、插頭及管道、管道閥門是否有松動的現象。
溶劑刷安裝座變形 由于長期使用后溶劑刷中間部位容易變形,造成羊毛氈無法和壓印輥完全接觸,也會導致壓印輥刮拭不干凈。
解決辦法是定期對羊毛氈底座進行檢查、測量,新羊毛氈安裝前應先用溶劑浸泡,避免安裝時用力敲擊,諸如此類的方法都可有效延長羊毛氈底座的使用壽命。
溶劑管道堵塞 這種情況一般是溶劑和涂料不匹配或有異物掉入溶劑槽內致使管道堵塞并造成刮拭不干凈。
因此,務必要讓溶劑和涂料匹配,平常生產時需注意泵的周邊不要放置抹布、工具等,避免掉入造成管道堵塞。
材料因素及解決措施
涂料內鈦白粉含量太高 白磁涂料基本上都含有鈦白粉,由于鈦白粉內含有硬度較高的金屬成分,若涂料內鈦白粉含量太高,對刮刀及壓印輥都會造成一定程度的損傷。
解決辦法是請涂料廠商改善或盡量稀釋后作業,以減少設備損傷。
羊毛氈材質不佳 有的羊毛氈在使用過程中會出現脫毛現象,脫落的毛屑會粘附在后刮刀上,造成刮拭不干凈,還會造成后刮刀(塑料刀片)損傷。
解決辦法是盡量購買原廠或國內較大品牌的產品。
刮刀片材質不佳 同樣,若刮刀材質不佳會加快刀片及壓印輥的磨損,同時也容易導致背污產生。
解決辦法是盡量購買原廠配件或國內較大品牌的產品。
涂料粘度過高 涂料粘度過高會造成刮刀及羊毛氈在擦拭過程中很吃力,也容易加快溶劑的臟污程度,若不及時更換會很容易造成背污。
在無法改善涂料粘度的情況下,只能增加刮刀片和溶劑的更換頻次,以避免背污產生。
溶劑溶解力不夠 有些小型涂料廠家往往無法針對自家涂料研發出匹配的溶劑,使用通用的溶劑則無法完全溶解涂料內的一些成分,導致羊毛氈在擦拭過程中不僅很吃力,還容易造成擦拭不干凈。
解決辦法是盡量請涂料廠商配備相容性較好的溶劑。
方法因素及解決措施
刀片安裝高度不佳 一般刀片安裝高度為兩側15mmm,中間15.5mm,中間和兩側要逐步加高,呈弧形,不能一段高一段低,否則容易造成刮拭不干凈。
解決辦法是嚴格按照標準高度安裝,安裝后需確認。
溶劑刷安裝不到位 溶劑刷的羊毛氈安裝不到位,在生產過程中容易脫落造成背污。
因此,新羊毛氈在安裝前應先浸泡至少15分鐘,既可以避免毛屑脫落,同時也比較容易安裝。此外應按照先兩頭后中間的順序安裝,避免一頭安裝完成,另一頭拱起。
溶劑流量不足 溶劑流量不足的原因有很多,例如管道內有空氣、閥門開度太小、羊毛氈堵塞等都會造成流量不足。當流量不足時,羊毛氈擦拭會比較吃力或無法完全將涂料擦拭干凈,從而造成背污。
解決辦法是:在管道連接處要使用密封墊并避免有管道松動現象,羊毛氈應定期清洗,未使用時應浸泡在溶劑內。諸如此類的措施都能有效避免溶劑流量不足的現象。
刮刀片未定期更換 正常使用狀況下,前后刮刀都必須每8小時拉出來清理一次,生產白磁油或粘度較高的涂料時,應縮短清理間隔時間。拉出清理時順便檢查刮刀的磨損現象,前刮刀若有倒邊(鈍邊)現象則需立即更換;后刮刀若有輕微磕傷,可用砂紙研磨或使用木工刨削平,若磕傷嚴重或已變形則需更換。
溶劑刷底座未定期清理 溶劑刷經過長時間使用后,在底座下方會堆積大量涂料渣,影響溶劑的流通和溶劑刷的使用。
解決對策是建議每隔一周左右對溶劑刷底部的基座槽和流通孔進行清理。
結語
以上從“人機料法”四方面總結了印涂鐵背污的防范措施,希望對業內人士有所助益。在高成本和環保趨嚴雙重壓力下的印鐵行業,要想盈利并爭取到訂單,只有重視品質才能走的更遠。