CN102534712A - 一种金属板材电镀清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，具体步骤为：开卷-碱洗-刷洗-碱冲洗-拉矫-酸洗-酸冲洗-电镀-卷取。本发明的优点：再电镀行业如：镀锡、镀铬、镀铜、镀银、镀黑色金属等电镀行业具有通用性；对提高各种物件的表面清洁度也有借鉴意义；主要针对涂镀类产品表面清洗不干净影响涂镀效果进行改进，改进后原板表面干净度得到显著提高，涂镀后表面均匀性好，耐腐蚀性能增强；国内涂镀产品消费量正处于快速提升阶段，后续市场广阔，如罐头市场，现在国际上人均消费量达到5kg/人以上，而国内还不到2kg/人。

Description

一种金属板材电镀清洗方法

【技术领域】

本发明涉及包装材料电镀技术领域，具体地说，是一种金属板材电镀清洗方法。

【背景技术】

镀锡板是在冷轧低碳薄钢板上双面镀覆纯锡，是一种生产工艺比较复杂、技术水平要求很高、制造难度很大而质量要求很高的产品，它集钢的强度、成型性和锡的耐蚀性、焊接性以及外观与一体，广泛应用于食品工业及各种制作容器、冲压制品、包装材料的非食品工业。根据市场对镀锡板的要求，在镀锡原板减薄同时提高钢板强度的最好方法就是采用二次冷轧。

DR材，即二次冷轧镀锡板(Double Rolling Tinplate)，其板厚比普通镀锡板薄，但机械强度较高，其板厚减少至普通镀锡板的2/3-1/2，主要目的是降低每一张镀锡板的单价。目前国内只有宝钢具备生产DR材原板的能力。

宝钢1220产线1#镀锡机组是1996年建成投产的，设计镀锡生产原板主要是一次冷轧退火后干平整的冷轧板(SR材)，从2005年开始，镀锡机组开始试生产国内自产DR材。与SR材相比，自产DR材最大不同点在于，SR材表面不含乳化油，而自产DR材表面乳化残油浓度在80mg/m2以上。

2007年DR材产量放大，每月DR材生产量都在2000吨左右，随着产量增加，碱液中含油量不断上升。通过汇总各时间段，DR材产量和封闭量数据发现，DR材封闭量与产量成正相关关系。实际生产情况证明，DR材产量超过1500吨后，开始逐渐出现辊印。分析辊印产生的原因主要是，碱液中油含量达到一个高峰，导致碱液中油污黏附到带钢上，随带钢带出到后续辊系及槽体，在带钢表面产生辊印。从DR材试生产的情况来看，机组前处理清洗能力达不到DR材生产的要求。

要增加DR材产量，提高产品表面质量，首先要解决DR材在电镀前处理的清洗效果所遇到的系列问题。

初期二次轧制电镀锡板的一贯制工艺为：酸洗-冷轧-脱脂-退火-二次轧制-脱脂-电镀。其中二次轧制后的带钢表面残留较高乳化液，对电镀后钢卷表面质量和防腐能力产生很大影响，所以在二次轧制后增加了一道脱脂工序。其中电镀工序主要工艺为：开卷-拉矫-碱洗-碱冲洗-(刷洗)-酸洗-酸冲洗-电镀-卷取。主要工艺参数汇总如下：

表1主要工艺参数汇总表

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种金属板材电镀清洗方法。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种金属板材电镀清洗方法，其具体步骤为：开卷-碱洗-刷洗-碱冲洗-拉矫-酸洗-酸冲洗-电镀-卷取；

开卷步骤是将卷状钢卷打开、铺平，为机组连续生产提供条件；

碱洗步骤也即电化学除油，利用电解时电极的极化作用，降低溶液界面的表面张力，电极上所析出的氢气泡和氧气泡对油膜层有强烈的撕裂作用以及对溶液的机械搅拌作用，从而促使油膜迅速地从材料表面上脱落转变为细小的油珠，加速、加强除油过程，进而获得近乎彻底清除干净的良好除油效果；

刷洗步骤是利用塑料毛对金属表面进行深度机械清洁；

拉矫步骤是通过大张力和压下量对带钢板形进行矫正；

水洗是电镀工艺不可缺少的组成部分，水洗质量的好坏对于电镀工艺的稳定性和电镀产品的外观、耐蚀性等质量指标有重大的影响；碱冲洗步骤就是对带钢表面进行水洗以去除金属表面残留碱；

材料经除油，水洗后表面会生成一层薄氧化膜，它将影响镀层与基本金属的结合强度，因此，镀前要进行活化，使材料表面产生轻微腐蚀，露出金属的结晶组织，以保证镀层与基材结合强度，活化溶液都较稀，不会破坏材料表面的光洁度，时间通常只有几秒至一分钟；(通常使用稀硫酸进行活化)经活化后的材料必须再水洗，干净后再进行电镀；酸冲洗步骤就是对带钢表面进行水洗去除金属表面残留酸；

电镀步骤是利用电压的作用将溶液中的离子在金属表面析出；

卷取步骤是为便于运输，将电镀后的金属材料通过卷取形成卷状交付用户；

所述的碱洗工艺条件为：碱度为30～50g/l，碱液的成分为氢氧化钾，温度为70～85℃，还含有一套液体自循环系统；

所述的刷洗在碱洗和碱冲洗之间，工艺条件为：采用电流控制法，基点电流为6～8A；

所述的拉矫工艺在碱冲洗之后；

所述的酸洗工艺，采用硫酸，20～50g/l，其中，铁离子为0～12g/l；

所述的酸冲洗工艺，流量为3～10m³/h；

所述的碱洗工艺中的液体自循环系统，碱洗工艺中碱液主要成分选用氢氧化钾，为加强碱液流动性，在液面增加了一套液体循环系统；碱液通过强润湿进入带钢表面和油层之间，在紊流作用下，使油层从带钢表面剥离下来。与改进前相比，最大的优点就是使碱液中的油容易去除，能防止二次污染并且便于废水处理。既提高了清洗效果，也改善了漂洗效果，避免了镀锡板2上白斑问题的产生，也避免了由于漂洗不佳而造成的镀锡缺陷；电解碱洗工序具有去除带钢表面金属粉尘、油污等作用，清洗效果好坏直接影响锡层与基板的结合力。现场使用的清洗剂主要成分为NaOH，循环使用。从带钢表面洗下来的各种油污经反复挤压后粒径在200NM左右。在国内外原有技术中，找不到去除该部分油污的有效方法，这些小颗粒易黏附于泡沫表面，加大泡沫表面张力，不容易破裂，在工作槽1中不断堆积，经钢带带到后续辊系中，从而产生辊印等缺陷，从而影响成品性能。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

本发明属于物理化学的范畴，主要利用的是化学的原理。在电镀行业如：镀锡、镀铬、镀铜、镀银、镀黑色金属等电镀行业具有通用性；对提高各种物件的表面清洁度也有借鉴意义。

本发明的技术主要针对涂镀类产品表面清洗不干净影响涂镀效果进行改进，改进后原板表面干净度得到显著提高，涂镀后表面均匀性好，耐腐蚀性能增强。目前国内涂镀产品消费量正处于快速提升阶段，后续市场广阔，如罐头市场，现在国际上人均消费量达到5kg/人以上，而国内还不到2kg/人。

【附图说明】

图1自产DR材原板表面残油趋势图；

图2液面自循环示意图；

图3辊印缺陷率趋势图。

【具体实施方式】

以下提供本发明一种金属板材电镀清洗方法的具体实施方式。

实施例

一种金属板材电镀清洗方法，其具体步骤为：开卷-碱洗-刷洗-碱冲洗-拉矫-酸洗-酸冲洗-电镀-卷取；

按照以上标准，对现场的各个工艺参数进行优化，提高了带钢表面清洁度，产品表面缺陷量得到了控制，平均下降了0.51％。将以上工艺范围内选点实验后分别获得50#锡成品表面铁溶出值(清洗效果越彻底，铁溶出值越低)如下。

表2实施例汇总表

改进前50#锡对应的铁溶出值(ISV)平均为19。从上表看出，使用改进后的工艺参数，成品铁溶出值(ISV)均优于改进前指标。

改进后DR材生产中辊印缺陷导致的次品率从改进前的年平均1.2％下降到了0.41％，具体趋势如附图3。机组生产速度提高了60m/min，年直接效益在380万以上。

本发明的方法属于物理化学的范畴，主要利用的是化学的原理。在电镀行业如：镀锡、镀铬、镀铜、镀银、镀黑色金属等电镀行业具有通用性；对提高各种物件的表面清洁度也有借鉴意义。

本发明的技术主要针对涂镀类产品表面清洗不干净影响涂镀效果进行改进，改进后原板表面干净度得到显著提高，涂镀后表面均匀性好，耐腐蚀性能增强。目前国内涂镀产品消费量正处于快速提升阶段，后续市场广阔，如罐头市场，现在国际上人均消费量达到5kg/人以上，而国内还不到2kg/人。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims (7)

1.一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，具体步骤为：开卷-碱洗-刷洗-碱冲洗-拉矫-酸洗-酸冲洗-电镀-卷取。

2.如权利要求1所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的碱洗工艺条件为：碱度为30～50g/l，碱液的成分为氢氧化钾，温度为70～85℃，还含有一套液体自循环系统。

3.如权利要求2所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的碱洗工艺中的液体自循环系统，为碱液通过强润湿进入带钢表面和油层之间，在紊流作用下，使油层从带钢表面剥离下来。

4.如权利要求1所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的刷洗在碱洗和碱冲洗之间，其工艺条件为：采用电流控制法，基点电流为6～8A。

5.如权利要求1所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的拉矫工艺在碱冲洗之后。

6.如权利要求1所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的酸洗工艺，采用硫酸，为20～50g/l，其中，铁离子为0～12g/l。

7.如权利要求1所述的一种金属板材电镀清洗方法，其特征在于，所述的酸冲洗工艺，流量为3～10m³/h。

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