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我國(guó)新環(huán)保法實(shí)施以后，各地方政府紛紛出臺(tái)一系列環(huán)境保護(hù)舉措，其中包括控制工業(yè)涂裝過(guò)程中揮發(fā)性有機(jī)物的排放問(wèn)題，要求企業(yè)積極創(chuàng)新、環(huán)保涂裝、綠色發(fā)展。為響應(yīng)國(guó)家號(hào)召，近幾年越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始從溶劑型涂料改為粉末涂料，如中集車(chē)輛從2016年?yáng)|莞中集建成的第一條專(zhuān)用車(chē)粉末涂裝線開(kāi)始，到后來(lái)華駿和瑞江汽車(chē)等相繼建成的粉末涂裝線投入使用，如今集裝箱領(lǐng)域也開(kāi)始探索使用粉末涂料涂裝。粉末涂料是目前最為環(huán)保的工業(yè)涂裝產(chǎn)品之一，可以取代絕大部分的溶劑型涂料。使用粉末涂料不僅解決了傳統(tǒng)溶劑型涂料的環(huán)保性問(wèn)題，同時(shí)也提升了涂膜的性能，提高了涂裝效率，而且還可以回收再利用，節(jié)省成本，是真正的高性能環(huán)保型涂料。

集裝箱是重要的國(guó)際性貨物運(yùn)輸工具之一，自20世紀(jì)80年代以來(lái)，我國(guó)集裝箱制造業(yè)經(jīng)歷了30多a的發(fā)展，已經(jīng)成為十分成熟的產(chǎn)業(yè)，中國(guó)是集裝箱制造大國(guó)，全球約90%以上的集裝箱都在中國(guó)生產(chǎn)，集裝箱制造市場(chǎng)份額巨大。

根據(jù)相關(guān)部門(mén)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)金屬集裝箱產(chǎn)量約為9863.6萬(wàn)m3，全年使用集裝箱涂料總量約為20萬(wàn)t。傳統(tǒng)集裝箱涂料主要是溶劑型涂料，噴涂施工過(guò)程中會(huì)有大量VOCs排放，平均每年VOCs排放量多達(dá)數(shù)十萬(wàn)t，VOCs的排放不僅會(huì)造成環(huán)境污染，而且還存在著嚴(yán)重的火災(zāi)、爆炸等安全隱患，對(duì)于長(zhǎng)期施工人員而言，會(huì)影響身體健康并造成嚴(yán)重的職業(yè)病危害。集裝箱水性涂料的VOCs含量相比溶劑型下降了近80%，使用水性涂料已成為集裝箱制造業(yè)的必然趨勢(shì)，2016年制定的《中國(guó)集裝箱行業(yè)協(xié)會(huì)VOCs治理自律公約》，決定了我國(guó)集裝箱制造業(yè)開(kāi)始全面使用水性涂料，這給集裝箱涂裝帶來(lái)了新的活力。

但隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，人們的環(huán)保意識(shí)不斷加強(qiáng)，國(guó)家出臺(tái)的環(huán)保法規(guī)也日趨嚴(yán)格，涂裝業(yè)面臨著向更加綠色環(huán)保的方向發(fā)展。粉末涂料因綠色環(huán)保和零VOCs排放的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展迅速，應(yīng)用越來(lái)越成熟和廣泛，一些企業(yè)已經(jīng)開(kāi)始將目光對(duì)準(zhǔn)了粉末涂料，一旦應(yīng)用成功，將在巨大的集裝箱市場(chǎng)獲得更大的成長(zhǎng)空間。

集裝箱的運(yùn)輸通過(guò)陸運(yùn)和海運(yùn)，往返于世界各地。在運(yùn)輸途中會(huì)遇到強(qiáng)烈陽(yáng)光、高低溫、海水、潮濕等復(fù)雜氣候環(huán)境，這就需要涂層能發(fā)揮很好的防護(hù)作用，保護(hù)基材不受損壞，延長(zhǎng)箱體使用壽命。故集裝箱涂料要求有較強(qiáng)的抗腐蝕性和耐高低溫變性（一般為-40~70℃），同時(shí)還要求抗紫外線好、不變色，不粉化、耐磨損、抗沖擊、裝飾性好等特點(diǎn)[2]，集裝箱粉末涂料特性必須符合表2要求。

國(guó)際集裝箱標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)規(guī)定，集裝箱涂料必須通過(guò)KTA實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)，涂層綜合性能檢測(cè)評(píng)分需達(dá)到70分及以上才算合格。如果是裝載運(yùn)輸食品、醫(yī)藥等的集裝箱，其箱內(nèi)涂層還必須通過(guò)美國(guó)FDA食品級(jí)測(cè)試。廣東華彩粉末科技有限公司研發(fā)團(tuán)隊(duì)?wèi){借多年的車(chē)輛涂裝“漆改粉”經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)研究測(cè)試和試應(yīng)用，現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一套適合集裝箱噴涂的粉末涂料系列，使用該系列結(jié)合我司制定的粉末涂裝方案，箱內(nèi)箱外涂層均能通過(guò)美國(guó)KTA實(shí)驗(yàn)室所有檢測(cè)項(xiàng)。集裝箱粉末涂料配套體系、測(cè)試項(xiàng)目和送檢檢測(cè)結(jié)果如表3、表4、表5所示。

IICL的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)更注重于模擬自然環(huán)境對(duì)涂膜的損害，其設(shè)定的循環(huán)腐蝕試驗(yàn)方法得到了行業(yè)內(nèi)的認(rèn)可。由于涂層的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：100分滿分、70分合格，為了避免某種涂料將一項(xiàng)或幾項(xiàng)性能設(shè)計(jì)的極為突出，得到很高的分?jǐn)?shù)，而其他項(xiàng)性能很差，也能通過(guò)KTA實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的現(xiàn)象，為此，IICL將每個(gè)測(cè)試組設(shè)定了最低分?jǐn)?shù)線[3]。箱內(nèi)涂層，腐蝕組要求最低得分40分，機(jī)械組要求最低得分30分；箱外涂層，腐蝕組要求最低得分55分，機(jī)械組要求最低得分15分，該設(shè)定能有效改進(jìn)分?jǐn)?shù)評(píng)判中的缺陷，注重涂層的綜合性能。

集裝箱粉末涂層分為箱內(nèi)和箱外體系，根據(jù)IICL評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，箱內(nèi)涂層要求具有較高的防腐性能和機(jī)械性能，箱外涂層則更注重耐腐蝕性能。為了實(shí)現(xiàn)涂膜對(duì)基材很好的保護(hù)功能，集裝箱粉末涂裝使用兩涂層，即環(huán)氧底粉+面粉相結(jié)合的方式，兩涂層能使粉末涂層的耐腐蝕性能發(fā)揮到最大化，同時(shí)涂層具有很好綜合性能。箱內(nèi)涂層體系為環(huán)氧底漆+環(huán)氧面漆，箱外涂層體系為環(huán)氧粉末底漆+聚酯粉末面漆，施工時(shí)，先噴涂粉末底漆預(yù)固化后，再分別噴箱內(nèi)粉末面漆和箱外粉末面漆，然后完全固化。表6為集裝箱粉末涂料的種類(lèi)和特點(diǎn)。

集裝箱粉末涂層總膜厚要求控制在100um左右，包含富鋅車(chē)間底漆、環(huán)氧粉末底粉、環(huán)氧粉末面粉或聚酯粉末面粉。富鋅車(chē)間底漆是在制鋼打砂后噴涂，為了保護(hù)基材在噴涂粉末涂料前不生銹，金屬基材噴富鋅車(chē)間底漆再到噴涂粉末，中間間隔建議不要超過(guò)48h，間隔時(shí)間越長(zhǎng)，金屬基材生銹的風(fēng)險(xiǎn)越大。由于集裝箱整箱是焊接而成，焊道處因?yàn)椴捎么蛏扒謇砗冈鼤?huì)將車(chē)間底漆全部打掉。在水性漆噴涂工藝中，焊道部分是需要在焊道打砂后，再人工補(bǔ)噴富鋅車(chē)間底漆，而使用粉末涂料可以省去這個(gè)工序，所以集裝箱粉末涂裝過(guò)程中會(huì)有溶劑型車(chē)間底漆體系和無(wú)溶劑型車(chē)間底漆體系兩種。表7為集裝箱涂層配套體系每層膜厚參考值。

集裝箱粉末噴涂工藝采用兩涂?jī)煽荆�底漆為純環(huán)氧型粉末涂料，面漆為純聚酯型粉末涂料。先將箱內(nèi)箱外噴涂粉末底漆，低溫下預(yù)固化后，待箱體降溫到50℃左右，再?lài)娡糠勰┩苛厦嫫�。�?為具體的固化方式和固化特點(diǎn)。

集裝箱的生產(chǎn)是快節(jié)奏、大批量的流水線作業(yè)，粉末的噴涂施工要適應(yīng)快節(jié)奏的生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝。集裝箱粉末噴涂線的設(shè)計(jì)要滿足高效率的噴涂需求，約平均每2.5min出1個(gè)箱體，一般箱內(nèi)噴涂使用機(jī)器人式高壓靜電噴槍?zhuān)�箱外使用自�?dòng)往復(fù)式靜電噴槍?zhuān)瑖娡?~2遍即可滿足膜厚要求。集裝箱涂裝的質(zhì)量與粉末涂料的質(zhì)量、現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工設(shè)備、施工人員等多方面的因素有關(guān)。集裝箱粉末涂料涂裝中一些具體要求如下：

（1）粉末噴涂環(huán)境要求干凈整潔，保持噴粉室內(nèi)的溫度和相對(duì)濕度，建議噴粉房溫度20~30℃，相對(duì)濕度60%~80%；

（2）噴涂前，檢查和調(diào)整噴槍電壓和電流，以及噴槍的霧化壓力，使粉末均勻噴涂，保證噴涂上粉率，建議電壓60~90kv，電流10~20μA，霧化壓力0.3~0.45MPa（可根據(jù)實(shí)際噴涂情況調(diào)整）；

（3）根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)節(jié)供粉流化桶的壓力，壓力過(guò)高和過(guò)低都會(huì)影響粉末的出粉量，建議壓力為0.04~0.1MPa；

（4）檢查被涂工件是否完全接地，噴涂時(shí)噴槍口至工件的距離約15~30cm；

（5）噴涂后的工件加熱固化條件以粉末產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)為準(zhǔn)，必須保證合理的固化溫度和時(shí)間，固化不充分或過(guò)烘烤都會(huì)造成涂層不良。

在集裝箱的“漆改粉”進(jìn)程中，已經(jīng)有一些配套小件成功使用粉末涂料，但目前還沒(méi)有整箱噴涂粉末涂料的應(yīng)用先例，根據(jù)粉末涂料廠商對(duì)集裝箱粉末涂料的特定開(kāi)發(fā)，和前期的一些測(cè)試驗(yàn)證和對(duì)比評(píng)估，行業(yè)一致認(rèn)為粉末涂料應(yīng)用在集裝箱整箱上是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。集裝箱的“漆改粉”是一項(xiàng)十分巨大的工程，前期的投入非常多，在實(shí)際應(yīng)用中也是摸索進(jìn)行，可能會(huì)碰到一些意想不到的問(wèn)題，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）基材無(wú)化學(xué)前處理，經(jīng)過(guò)打砂后噴涂溶劑型車(chē)間富鋅底漆，保護(hù)基材在噴涂粉末前不生銹，粉末涂料和水性漆的結(jié)合性問(wèn)題需關(guān)注。如果水性漆噴涂太薄，無(wú)法保護(hù)基材的生銹問(wèn)題；如果噴涂太厚粉末與水性底漆的結(jié)合會(huì)有問(wèn)題，所以車(chē)間富鋅底漆的噴涂膜厚把控十分關(guān)鍵；

（2）集裝箱噴涂粉末涂料后升溫固化的問(wèn)題，集裝箱的幾個(gè)菱角與箱體厚度差異太大。兩者受熱達(dá)到所需要的材質(zhì)溫度，時(shí)間相差太大，如果保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，箱體涂層會(huì)過(guò)烘烤；如果時(shí)間不足，厚菱角的粉末涂層有可能固化不完全，都會(huì)影響涂層性能，所以升溫方式和保溫時(shí)間的把控也很關(guān)鍵；

（3）集裝箱的生產(chǎn)是節(jié)奏快、大批量的流水線作業(yè)，平均每2.5min左右出1個(gè)集裝箱，這對(duì)于粉末涂裝線的流暢度和涂裝效率要求非常高，如何保障節(jié)拍的順利進(jìn)行也是關(guān)鍵。

基于環(huán)保要求，集裝箱涂料未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)必然是高固體份、無(wú)溶劑化的，而粉末涂料由于自身的環(huán)保優(yōu)勢(shì)，未來(lái)必將會(huì)大量應(yīng)用于集裝箱上，成為集裝箱涂裝的首選涂料之一。本文對(duì)集裝箱涂料的性能、測(cè)試要求及測(cè)試方法進(jìn)行了分析研究，相比溶劑型涂料，粉末涂料的應(yīng)用在環(huán)保、性能和涂裝方面展現(xiàn)出了巨大的優(yōu)勢(shì)；同時(shí)結(jié)合開(kāi)發(fā)出的集裝箱粉末涂料能滿足國(guó)際集裝箱涂層的所有檢測(cè)項(xiàng)要求，肯定了粉末涂料在集裝箱上應(yīng)用的可行性；本文也對(duì)集裝箱粉末涂料的涂裝工藝和應(yīng)用難點(diǎn)進(jìn)行講解，為今后粉末涂料在集裝箱上的應(yīng)用提供參考和指導(dǎo)。