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建立粉末涂料涂膜外观质量国家标准的必要性

来源: | 作者:正邦元 梁继勇 | 发布日期:03-19

摘要:较为详细地探讨了目前涂装生产中涂膜外观质量的检验标准,并提出了建立具有量化指标的涂膜外观质量国家标准的必要性,以及由此而给涂装行业带来的积极作用。

 

关键词:涂膜;外观质量;国家标准;粉末涂料 

 

中图分类号:TQ630.7; 文献标识码:B; 文章编号:1007-9548(2009)03-0043-03 

 

1引言 

 

涂装是所有产品生产的最后工序。产品经涂装后,在其表面形成涂膜,在给人们带来美的享受的同时,也极大地延长了产品的使用寿命。

 

为了使涂膜的性能满足相应的使用要求,就应确保涂膜质量。因为人们的要求及产品的使用条件是千差万别的,所以涂膜的性能指标也是多种多样的。为了简便起见,可以将涂膜质量分为外观质量和内在质量。外观质量包括色泽、平整度、光泽及杂质含量等;而内在质量则包括理化性能、力学性能和特殊性能等。在实际涂装工作中,有相当多的产品要求涂装后,首先要保证产品具有良好的装饰效果,其次才是要求涂膜具有一定的防护功能。因为随着人们物质生活水平的不断提高,对精神方面的需求愈来愈高,华丽的外表、鲜艳夺目的色彩,能使人们产生愉悦的感觉。

 

为了保证涂膜质量,从严格意义上讲,应该检验涂膜的外观质量和内在质量。然而,一般的涂装厂家基本上不具备齐全的检验手段(也大可不必),仅从涂膜的外观质量来判断涂装产品是否合格,只有对重要的涂装产品如出口产品、军工产品或大批量生产的产品,才根据具体要求做各种型式检验。在实际涂装工作中,相当数量的涂装产品的出厂标准都是由供需双方协商一致后,以涂膜外观质量为判断依据的。 

 

最新的化工行业标准HG/T2006—2006《热固性粉末涂料》中对涂膜的外观质量要求如下所述:“在散射日光下目视观察样板,如果涂膜平整或有轻微橘皮,颜色符合客户要求或用仪器测试在商定的色差范围内,则可评为涂膜外观正常”。从上述定义可知,化工行业标准只是定性地阐述了涂膜外观是否正常的检验标准,具有一定的主观性,而无具体的、客观的量化指标。因此,在具体实施过程中,就有一定的弹性空间。对于同一批涂装工件,由于涂膜外观质量检验标准具有一定的主观性,缺乏具体的可操作性;再加之供需双方观察问题的角度不同,容易在涂装产品交货检验时,双方就涂膜外观质量问题出现推委扯皮的现象。为了避免出现上述现象,有2种解决方法:一是在对工件进行涂装前,先喷出大小适宜的样板,经双方认可后作为涂膜外观质量的检验标准;二是根据不同的涂膜外观质量要求,制定出不同的涂膜外观质量的检验标准,对于各检验要素制定出具体的量化指标及检验方法。由于第二种方法从更高层次上解决了涂膜外观质量的检验问题,因此具有实际的指导意义。推广应用涂膜外观质量标准将会使我国的涂装水平上一个新的台阶。 

 

 2涂膜外观质量检验方法及存在问题 

 

涂膜外观质量要求包括:涂膜的色泽、涂膜的平整度、涂膜的光泽度和涂膜的杂质含量4项。

 

  2.涂膜的色泽检验

 

 色泽是光照在物体上,物体表面对色光吸收和反射后,再作用于视觉器官而形成的感觉。涂膜的色泽检验分为目测比较法和仪器测量法。

 

在采用目测比较法时,需先制备标准色及偏深、偏浅最大允差共3块色板,然后将试样板与之比较,比较时试样板与标准板互相重叠一定的面积,眼睛与其相距500mm,观察视线与样板表面接近垂直,试样板的色泽如果在3块标准板色泽范围之内,即可判定涂膜色泽合格;反之则不合格。

 

仪器测量法是利用色度计、分光测色计等专用仪器,分别测量标准色板和试样板的色泽,并自动计算出色差ΔE,视其ΔE的大小是否超过供需双方的约定值,以此作为判断涂膜色泽是否合格的依据。这0种检验方法各有利弊,目测比较法具有简便易行、效果直观、投入成本较低等优点,但是由于目测比较法是利用人眼对色泽的分辨能力来区分涂膜色泽的,因此仅仅是一种定性的检验方法,同时由于受到色泽记忆能力和各种自然条件等因素的制约,不可避免地存在人为误差。而用仪器测量法测量涂膜色泽,测量数值准确可靠,具有可重复性,能客观地、科学地反映出涂膜色泽的实际情况,如果供需双方都具有同样类型的测量仪器,就可远距离进行数值交换,确定颜色的特征值,而不必前往涂装生产厂家当面商定涂膜色泽,这样有利于提高工作效率。由于色度计、分光测色计等测量仪器价格较为昂贵,目前仅在科研单位使用较多,在涂装生产厂家很少使用。 

 

2.涂膜的平整度检验 

 

平整度是指涂膜最高点与最低点之间的距离,表征涂膜表面的凸凹程度,也能间接反映涂膜的均匀性。目前涂膜的平整度均采用目测法检验,在正常的工艺条件下,涂膜的平整度均能满足用户的要求。之所以这样讲,是基于以下2个原因:①在喷涂同一批产品时,工件的线速度、覆盖次数、走枪速度、喷涂距离、喷枪参数、喷粉量及工件前处理状态等工艺参数是恒定的;②即使在喷涂过程中出现局部区域粉末厚薄不均,在固化时利用粉末的流平性,也能使原来松散堆积在表面的固体颗粒熔融塑化成均匀连续、平整光滑的涂膜。

 

2.涂膜的光泽度检验 

 

光泽度是指涂膜表面把投射在其上的光线向另一个方向反射出去的能力,反射率越高,则其光泽度就越高。涂膜的光泽度检验同样分为目测比较法和仪器测量法。在采用目测比较法时,供需双方应在相同的光线、相同的距离及相同的角度条件下,观察比较标准板和试样板的光泽度,以此作为判断试样板涂膜光泽度是否合格的依据。此法虽然具有简便易行的特点,但存在人为误差。用仪器测量涂膜的光泽度,一般采用光泽计来进行,其结果是以从涂膜表面来的正反射光量与在同一条件下从标准板表面来的正反射光量之比的百分数表示。所以涂膜的光泽度一般是指与标准板光泽度的相对比较值。光泽度的测定值与光源的入射角有关,一般来讲测量高光泽度涂膜时,光源入射角采用20°为宜;测量低光泽度涂膜时,光源入射角采用85°为宜,这样可使测量结果更加精确。对产品表面涂膜光泽要求较高时,可使用该方法。

 

2.4 涂膜的杂质含量检验 

 

涂膜表面杂质包括颗粒、凹坑、色点、针孔等缺陷。新颁布的行业标准对此没有做出明确规定,但是在实际涂装工作中,恰恰是这一点最容易引起供需双方就涂膜表面质量问题的争议和纠纷。一般产品需方普遍认为,产品经涂装后,其表面应完美无缺,无任何瑕疵,特别是出口产品更应如此,当涂膜表面含有若干杂质时,往往就会作为拒收的依据;而产品供方则认为,在原材料采购、粉末涂料的制作、运输、喷粉及固化多个环节中,要彻底地根除涂膜表面的杂质缺陷是有困难的,甚至是不可能的。供需双方由于所处的立场不同,对同一问题有不同的看法是可以理解的。为了避免出现产品因涂膜杂质缺陷,在交付涂装产品时出现拒收的局面,目前常用的解决办法是:在对产品进行批量涂装前,先喷涂试样板或试样件,待其固化后观察涂膜表面情况,视其能否满足需方对涂膜表面质量的工艺要求,然后决定是否对批量产品进行表面涂装。采用这种方法有3个不足之处:①由于试样板的面积一般不会做得很大,形状也很简单,因此不能真实地反映出产品涂装后的涂膜外观缺陷,有可能出现试样板涂膜外观质量合格,而产品涂装后涂膜外观质量不合格的情况;②若直接对产品(特别是体积庞大、结构复杂的产品)进行试样件涂装,如果产品涂膜外观质量达不到需方的工艺要求,则供需双方在人力、物力、时间等方面都将受到一定程度的损失;③这种方法是对产品涂膜杂质含量的事后检验,而不是事前控制,因此其工作具有一定的被动性。为了从根本上解决这一问题,变被动检测为主动控制,最好的办法也是惟一的办法就是针对不同的产品的涂装要求,建立较为详细、明确、客观并具有可操作性的新的涂膜外观质量国家标准。

 

3新的涂膜外观质量国家标准应包含的内容 

 

2006年版的“热固性粉末涂料标准”中,对涂膜外观质量是否合格的检验标准是用文字说明的,属于一种定性的检验标准,故在实际工作中缺乏可操作性,容易产生误区。因此在建立新的涂膜外观质量国家标准时,对涂膜外观质量的四要素应给出具体的量化指标。

 

由于不同的产品对涂膜的装饰性和保护性的要求不同,因此在制订新的涂膜外观质量国家标准时,首先应根据不同的产品外观质量的工艺要求,将涂膜外观质量分为若干等级,然后对应不同的级别制定相应的技术指标。在给出技术指标的同时,还应给出技术指标允许变化的范围,增强在执行过程中的可操作性。 

 

3.1 涂膜的色泽 

 

根据用户的喜好及产品的外观和功能要求,涂膜的色泽是千变万化的,因此,不可能对涂膜色泽制定标准,而只需对色差ΔE和耐黄变性制定相应等级的检验标准。色泽的耐黄变性是指在规定的时间内及规定的条件下色泽变黄的程度,其实质也是对色差的度量。由于一般的产品对色泽的耐黄变性没有提出特殊的要求,因此在低等级的涂装质量要求时,可不制定对涂膜耐黄变性的检验标准。 

 

3.2 涂膜的平整度 

 

在一般情况下,产品经涂装后其表面的涂膜平整度均能满足用户要求。但是对一些重要产品(如出口产品)或者产品涂装后对其外形几何尺寸有精度要求时,对涂膜的平整度制定相应的检验标准是十分必要的。同时也体现了新标准的科学性、系统性和可操作性。

 

3.3 涂膜的光泽度  

 

2006年版的《热固性粉末涂料》标准中,对涂膜的光泽度未做阐述,以满足用户要求为准。涂膜的光泽按照行业习惯分为高光、半光、蛋壳光、平光及无光:类,每一类里光泽度的分布范围是不相同的,有的分布范围广,有的分布范围窄。如果据此作为涂膜光泽度的验收标准显然是不合理的,而应根据不同的涂装等级制定相应的光泽度变化范围,涂装质量等级高的要求变化范围小,涂装质量等级低的允许变化范围大。

 

3.涂膜的杂质含量 

 

在制定新的标准时,应根据不同的涂装质量等级,规定出具体的检验标准,其标准应包含两部分内容:①单位面积内允许存在的杂质点数;②杂质本身的直径大小。对涂膜外观质量要求越高,则单位面积内的杂质点数就越少,杂质本身的直径就越小;反之亦然。

 

 4建立新的涂膜外观质量国家标准的必要性 

 

 4.有利于提高我国涂装行业的整体水平 

 

众所周知,目前我国涂装行业的整体水平与发达国家相比尚有一定的差距,造成这种现象的原因是多方面的。但是最根本的原因却是涂装标准存在差异。制定和执行先进、科学的国家行业标准,必然能生产出优质的涂装产品,反之则不然。在世界经济走向全球化的今天,我国的涂装产品走出国门畅销海外是一个必然趋势,在这种形势下,建立或健全涂膜外观质量国家标准是十分必要的。标准的建立和执行将对原材料生产厂家、粉末涂料生产厂家以及涂装生产厂家的工作起到积极的推动作用,缩小涂装产品外观质量与发达国家之间的差距,提高我国涂装行业的整体水平。 

 

4.2 有利于提高原材料厂家的产品质量 

 

粉末涂料是由树脂、固化剂、流平剂、消光剂、光稳定剂、增塑剂、消泡剂、颜填料等组成的。要想获得良好的涂膜外观质量,就必须从源头抓起,进一步提高各种原材料的产品质量,因为确保原材料的产品质量是制作合格的粉末涂料的前提条件。如果实施新的涂膜外观质量国家标准,将会促使粉末涂料原材料生产厂家从各个方面想方设法确保产品质量,提升产品档次,这对原材料厂家的技术进步和发展壮大将会起到积极的推动作用。 

 

4.3 有利于改进粉末涂料生产工艺 

 

有了合格的原材料并不意味着就能生产出质优价廉的粉末涂料,为了提高粉末涂料的产品质量,满足新标准对涂膜外观质量的要求,就必须从多方面着手改进粉末涂料的生产工艺,从原材料的采购、粉末涂料的配方、生产现场的洁净度以及品种切换时的设备清理等多方面对生产全过程进行有效地控制,只有这样才能确保粉末涂料的产品质量。 

 

4.4 有利于提高涂装产品的质量 

 

如果制定并实施新的涂膜外观质量国家标准,由于新的标准根据不同的涂装等级对各个要素有量化的检验指标,那么粉末涂装生产厂家就会根据自身的工艺条件,明确自己涂装的产品的涂膜外观质量最高能达到几级标准。在对产品进行涂装前,首先应了解用户对产品涂膜外观质量的要求,然后与自己能达到的涂装标准相对照,如果能满足用户的要求,则可对其产品进行涂装处理;反之则不然。由于这种方法做到了知己知彼,从根本上杜绝了在产品交付时,供需双方就涂膜外观质量问题出现推委扯皮的现象,由事后检验变为事前控制,增强了涂装工作的主动性,能确保涂装产品的涂装质量。

 

4.5 有利于降低涂装成本 

 

如果涂装产品的供需双方均执行新的涂膜外观质量国家标准,则可免去对工件的试喷工序,这对供需双方都有利。对涂装生产厂家而言可以降低生产成本,减少不必要的损失(对大型工件尤其如此);对需方来讲则可以节约时间、提高生产效率,并能积极寻求其它的表面处理方法,满足最终用户对产品外观质量的要求。

 

5结语 

 

诚然,鉴于目前我国涂装行业的现状,欲马上建立并实施涂膜外观质量新的国家标准尚有一定的难度。然而由于标准具有前瞻性、先进性、引导性、科学性、系统性及可操作性等特点,因此尽早地制定新的涂膜外观质量检验国家标准是有百利而无一害的事情,它将有助于使我国涂装行业的工艺水平尽快赶上或超过发达国家,有利于提高原材料生产厂家、粉末涂料生产厂家以及涂装生产厂家的工艺水平,使我国的涂装产品不仅拥有优异的内在质量,而且还拥有令人刮目相看的外在质量,最大限度地满足人们的物质需求和精神需求,这对提高人们的生活水平、促进产品走向世界都将会起到积极地推动作用。

     

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