金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺的制作方法

1.本发明涉及一种彩色金属板生产工艺。具体说，是采用电子束加速器和准分子灯对涂布在金属板表面的电子束固化涂料进行固化的涂装方法。


背景技术：

2.在彩色金属板生产行业都知道，目前，对涂布在金属板表面的涂料进行固化的方法主要有以下两种：一种是热固化，即采用加热的方法对涂布在金属板表面的涂料进行固化。这种固化方法需要配备长度为30~60米、温度为50~90℃的烘道。固化时，使涂布后的金属板在不低于60秒钟的时间内通过烘道。由于使用的烘道长度长达30~60米，使得设备占用的厂房面积较大，投资较多。又由于使用的烘道温度为50~90℃，能耗较多，生产成本较高。又由于固化过程中，涂布后的金属板通过烘道需要不低于60秒钟左右的时间，固化时间较长，生产效率不高。另外，与热固化相适应的涂料必须是溶剂型涂料，其含有大量的有机溶剂。而在热固化过程中，涂料由液态转变成固态，其中的大量有机溶剂会转变成有害气体挥发出来、排出烘道，会对周围的大气造成污染。
3.另一种是紫外线固化（即uv固化），即采用紫外线照射的方法对涂布在金属板表面的涂料进行固化。由于与紫外线固化相适应的涂料中都含有光引发剂，在涂料固化过程中，其中的光引发剂难以100%参与反应，使得固化后，未反应的光引发剂会迁移出来，若与人体接触，会危害人体健康。例如，采用这种方法固化后的彩钢板若用于食品包装，其涂层中残留的光引发剂会迁移到食品中，从而对人体健康造成潜在危害。有研究表明，有些光引发剂如二苯甲酮和苯甲酰甲酸甲酯都被证实具有致癌作用。又由于涂料中含有光引发剂，而光引发剂在阳光照射下会持续反应，使得采用这种方法生产的彩色金属板只能用于室内，无法用于室外，耐侯性能较差。另外，由于紫外线难以穿透深色涂层，使得对深色系涂层不能完全固化，因此，这种固化方法仅适用于白色涂层或透明涂层的固化，不适用深色涂层的固化，适用范围较窄。


技术实现要素：

4.本发明要解决的问题是提供一种金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺。本发明，适用范围较广。采用本发明，可减少投资、降低能耗和生产成本、避免对周围大气造成污染和对人体健康的危害。
5.本发明要解决的上述问题由以下技术方案实现：本发明的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺的特点是依次包括以下步骤：先备好金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机、172nm准分子灯；所述底层涂料和面层涂料均为电子束固化涂料；然后，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍；之后，进行一次涂布；利用二辊式涂布机，在金属板正面和背面分别涂布厚度为5~
30g/
㎡
和5~35g/
㎡
的底层涂料；之后，进行一次固化；采用电压为110-170kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对带有底层涂料的金属板正面和背面同时进行固化，使底层涂料由液态转变成固态；之后，进行二次涂布；利用二辊式涂布机在金属板正面的固态涂料上涂布厚度为10g/
㎡
的面层涂料；之后，进行二次固化；采用电压为80-130kev、剂量为10kgy的电子加速器，在不足1秒时间内对面层涂料进行预固化，使面层涂料由液态转变成果冻状；之后，进行三次固化；采用172nm准分子灯，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对果冻状的面层涂料进行固化，使其表面形成褶皱状，使其在60
°
角度下其光泽度为2.5
°
~4.5
°
；最后，进行四次固化；采用电压为110-160kev、剂量为35~40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对褶皱状的面层涂料进行固化，使固化后的面层涂料在60
°
角度下光泽度为2.5
°
~4.5
°
、表面硬度为3h~6h、抗弯折性能为1t~2t、耐盐雾性能不低于600小时，具有肤感、抗指纹、抗污、自清洁功能；得到带有彩色涂层的金属板。
6.其中，所述底层涂料和面层涂料中均不含光引发剂。
7.本发明的进一步改进方案是，四次固化后，采用覆膜机在面层涂料表面贴覆保护膜。
8.由上述方案可以看出，由于本发明采用电子加速器发出的电子束对涂层进行固化，而电子束可穿透任何颜色，使得本发明不仅适用于白色涂层或透明涂层的固化，还适用于深色涂层的固化，适用范围不受限制。由于本发明采用电子加速器发出的电子束对涂层进行固化，无论是底层涂料，还是面层涂料，都必须采用电子束固化涂料。而电子束固化涂料中不含光引发剂，与背景技术相比，避免了涂层固化后由于残留的光引发剂的迁移对人体健康造成的危害。由于本发明采用电子加速器发出的电子束对涂层进行固化，且电子束固化涂料的含固量为100%，不含有机溶剂，使得固化过程中无有害气体排出，与背景技术相比，避免了对周围大气造成的污染。由于本发明采用电子加速器发出的电子束对涂层进行固化，整个固化过程都是在常温下进行，每道固化时间都不足1秒钟。与背景技术相比，不需配备长度为30~60米、温度为50~90℃的烘道，不仅减少了设备占用的厂房面积和投资，还降低了能耗和生产成本。又由于每道固化时间都不足1秒钟，大大减少了固化时间，提高了生产效率。
具体实施方式
9.以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一
10.本发明的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺依次包括以下步骤：先备好金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机、172nm准分子灯。所述底层涂料和面层涂料均为电子束固化涂料。所述金属板为0.8毫米后的薄钢板；
然后，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍；之后，进行一次涂布。利用二辊式涂布机，在金属板正面和背面分别涂布厚度为5g/
㎡
和5g/
㎡
的底层涂料；之后，进行一次固化。采用电压为110kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对带有底层涂料的金属板正面和背面同时进行固化，使底层涂料由液态转变成固态；之后，进行二次涂布。利用二辊式涂布机在金属板正面的固态涂料上涂布厚度为10g/
㎡
的面层涂料；之后，进行二次固化。采用电压为80kev、剂量为10kgy的电子加速器，在0.9秒时间内对面层涂料进行预固化，使面层涂料由液态转变成果冻状；之后，进行三次固化。采用172nm准分子灯，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对果冻状的面层涂料进行固化，使其表面形成褶皱状，使其在60
°
角度下其光泽度为4.5
°
；最后，进行四次固化。采用电压为110kev、剂量为35kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对褶皱状的面层涂料进行固化，使固化后的面层涂料在60
°
角度下光泽度为2.5
°
~4.5
°
、表面硬度为3h~6h、抗弯折性能为1t~2t、耐盐雾性能不低于600小时，具有肤感、抗指纹、抗污、自清洁功能；得到带有彩色涂层的金属板。
11.其中，所述底层涂料和面层涂料中均不含光引发剂。
12.为便于储存和运输，在四次固化后，需采用覆膜机在面层涂料表面贴覆保护膜。
实施例二
13.本发明的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺依次包括以下步骤：先备好金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机、172nm准分子灯。所述底层涂料和面层涂料均为电子束固化涂料。所述金属板为0.5毫米厚的薄钢板；然后，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍；之后，进行一次涂布。利用二辊式涂布机，在金属板正面和背面分别涂布厚度为15g/
㎡
和20g/
㎡
的底层涂料；之后，进行一次固化。采用电压为140kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对带有底层涂料的金属板正面和背面同时进行固化，使底层涂料由液态转变成固态；之后，进行二次涂布。利用二辊式涂布机在金属板正面的固态涂料上涂布厚度为10g/
㎡
的面层涂料；之后，进行二次固化。采用电压为110kev、剂量为10kgy的电子加速器，在0.9秒时间内对面层涂料进行预固化，使面层涂料由液态转变成果冻状；之后，进行三次固化；采用172nm准分子灯，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对果冻状的面层涂料进行固化，使其表面形成褶皱状，使其在60
°
角度下其光泽度为3.5
°
；最后，进行四次固化；采用电压为150kev、剂量为35kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对褶皱状的面层涂料进行固化，使固化后的面
层涂料在60
°
角度下光泽度为2.5
°
~4.5
°
、表面硬度为3h~6h、抗弯折性能为1t~2t、耐盐雾性能不低于600小时，具有肤感、抗指纹、抗污、自清洁功能；得到带有彩色涂层的金属板。
14.其中，所述底层涂料和面层涂料中均不含光引发剂。
15.为便于储存和运输，在四次固化后，需采用覆膜机在面层涂料表面贴覆保护膜。
实施例三
16.本发明的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺依次包括以下步骤：先备好金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机、172nm准分子灯。所述底层涂料和面层涂料均为电子束固化涂料。所述金属板为0.3毫米厚的薄钢板；然后，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍；之后，进行一次涂布。利用二辊式涂布机，在金属板正面和背面分别涂布厚度为30g/
㎡
和35g/
㎡
的底层涂料；之后，进行一次固化。采用电压为170kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对带有底层涂料的金属板正面和背面同时进行固化，使底层涂料由液态转变成固态；之后，进行二次涂布。利用二辊式涂布机在金属板正面的固态涂料上涂布厚度为10g/
㎡
的面层涂料；之后，进行二次固化。采用电压为130kev、剂量为10kgy的电子加速器，在0.9秒时间内对面层涂料进行预固化，使面层涂料由液态转变成果冻状；之后，进行三次固化。采用172nm准分子灯，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对果冻状的面层涂料进行固化，使其表面形成褶皱状，使其在60
°
角度下其光泽度为3
°
；最后，进行四次固化。采用电压为160kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在0.9秒时间内对褶皱状的面层涂料进行固化，使固化后的面层涂料在60
°
角度下光泽度为2.5
°
~4.5
°
、表面硬度为3h~6h、抗弯折性能为1t~2t、耐盐雾性能不低于600小时，具有肤感、抗指纹、抗污、自清洁功能；得到带有彩色涂层的金属板。
17.其中，所述底层涂料和面层涂料中均不含光引发剂。
18.为便于储存和运输，在四次固化后，需采用覆膜机在面层涂料表面贴覆保护膜。

技术特征：
1.金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺，其特征在于依次包括以下步骤：先备好金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机、172nm准分子灯；所述底层涂料和面层涂料均为电子束固化涂料；然后，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍；之后，进行一次涂布；利用二辊式涂布机，在金属板正面和背面分别涂布厚度为5~30g/
㎡
和5~35g/
㎡
的底层涂料；之后，进行一次固化；采用电压为110-170kev、剂量为40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对带有底层涂料的金属板正面和背面同时进行固化，使底层涂料由液态转变成固态；之后，进行二次涂布；利用二辊式涂布机在金属板正面的固态涂料上涂布厚度为10g/
㎡
的面层涂料；之后，进行二次固化；采用电压为80-130kev、剂量为10kgy的电子加速器，在不足1秒时间内对面层涂料进行预固化，使面层涂料由液态转变成果冻状；之后，进行三次固化；采用172nm准分子灯，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对果冻状的面层涂料进行固化，使其表面形成褶皱状，使其在60
°
角度下其光泽度为2.5
°
~4.5
°
；最后，进行四次固化；采用电压为110-160kev、剂量为35~40kgy的电子加速器，在氧气含量为50~500ppm的氮气氛围内，在不足1秒时间内对褶皱状的面层涂料进行固化，使固化后的面层涂料在60
°
角度下光泽度为2.5
°
~4.5
°
、表面硬度为3h~6h、抗弯折性能为1t~2t、耐盐雾性能不低于600小时，具有肤感、抗指纹、抗污、自清洁功能；得到带有彩色涂层的金属板。2.根据权利要求1所述的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺，其特征在于：所述底层涂料和面层涂料中均不含光引发剂。3.根据权利要求1或2所述的金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺，其特征在于：四次固化后，采用覆膜机在面层涂料表面贴覆保护膜。

技术总结
本发明涉及金属板彩色涂层用电子束固化涂装工艺。其特点是依次包括金属板、底层涂料、面层涂料、电子加速器、涂布机和172nm准分子灯的配备，对金属板进行预处理，除去金属板表面的油渍、污渍和锈渍，在金属板正、背面涂布底层涂料，对带有底层涂料的金属板正、背面同时进行固化，在金属板正面的固态涂料上涂布面层涂料，利用电子加速器对面层涂料进行预固化，采用172nm准分子灯面层涂料进行固化，采用电子加速器对面层涂料进行固化，等步骤。本发明，适用范围较广。采用本发明，可减少投资、降低能耗和生产成本、避免对周围大气造成污染和对人体健康的危害。尤其适用于在金属板表面进行彩色涂层的涂装。涂层的涂装。


技术研发人员：张宇蔚 林燕兵
受保护的技术使用者：无锡爱邦辐射技术有限公司
技术研发日：2023.07.23
技术公布日：2023/10/15