CN109203820A - 一种彩色不锈钢板的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的技术方案公开了一种彩色不锈钢板的制备方法，包括如下步骤：将不锈钢卷材在碱液中浸泡；驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，进行3次清水浸泡清洗；挤干不锈钢卷材的水分，180℃‑220℃烘干，进行成膜剂挤干涂覆；220℃‑250℃烘干，辊涂覆底漆，200℃‑220℃烘干，水冷；辊涂覆面漆，220℃‑240℃烘干，使得底漆和面漆的总涂覆量为15μm‑22μm，水冷；活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。本发明通过碱液清洗、涂覆成膜剂、底漆和面漆等步骤及相关参数的设定，实现彩色不锈钢产品的着色均匀、耐高温、耐磨损等性质，且制备方法简单，成本低。
Description
技术领域
本发明涉及不锈钢材料的加工制造技术领域，具体涉及一种彩色不锈钢板的制备方法。
背景技术
不锈钢材料是具有耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质或具有不锈性的钢种，随着不锈钢需求领域的不断扩大，彩色不锈钢逐渐发展起来，不锈钢的着色技术得到更广泛的应用。五彩缤纷的色彩不仅增加了不锈钢的装饰性和艺术性，而且提高了不锈钢耐蚀性和耐磨性，最常用的彩色不锈钢产品是在不锈钢材料表面覆彩色膜，但当温度超过200℃时，彩色膜可能氧化或脱水，变得容易脱落，抗腐蚀性能大大降低，产生一系列问题。尤其是在高档西餐厨具日趋飙升的今天，各种不同型号、粘贴不同颜色覆膜的彩色不锈钢产品，已满足不了市场的变化需求，需要采用新的技术制备彩色不锈钢材料，以满足材料的抗污染、美观环保等需求。
目前已经将喷漆液态、静电喷涂、电化学着色等方法应用于彩色不锈钢材料的制备。喷漆液态容易造成涂层厚度不均匀、附着力低、产生环境污染、使用寿命短、不耐腐蚀等问题。专利CN 102527597A中公开了一种不锈钢的粉末涂料静电喷涂彩色工艺方法，专利CN107937951A中公开了一种电化学着色的不锈钢制品，这两种方法的制备方法复杂，对设备和工艺的要求比较高，成本较高、操作复杂。专利CN 103586179A中公开了一种耐磨耐火彩色涂层制备方法，制备步骤包括脱脂，毛刷辊研磨，辊涂钝化层、烘干，辊涂底漆，辊涂背漆，烘烤，辊涂面漆，烘烤成型；但是是以镀锌或镀铝锌的基板为基材，槽液清洗、工艺及温度等均不适用于不锈钢基材表面涂层的制备，实际生产过程中会产生涂层附着力低，容易脱落等问题。
发明内容
为了解决现有的技术问题，本发明提供了一种彩色不锈钢板的制备方法，通过碱液清洗、涂覆成膜剂、底漆和面漆等步骤及相关参数的设定，实现彩色不锈钢产品的着色均匀、耐高温、耐磨损等性质，且制备方法简单，成本低。
本发明的技术方案是：一种彩色不锈钢板的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液清洗：以不锈钢卷材为底板，将不锈钢卷材在碱液中浸泡；
(2)刷辊刷洗：将刷辊放置在碱液浸泡后的不锈钢卷材表面，驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，直至完全去除不锈钢卷材表面的油污，然后进行3次清水浸泡清洗；
(3)涂覆成膜剂：将清水清洗后的不锈钢卷材放置在挤干机中，挤干不锈钢卷材的水分，然后在180℃-220℃的温度下烘干2s-4s，再将不锈钢卷材放置在夹辊涂覆机上，将成膜剂喷淋在不锈钢卷材的表面，进行挤干涂覆，涂覆后的成膜剂的厚度为22μm-27μm；
(4)底漆涂覆：将涂覆成膜剂之后的不锈钢卷材在220℃-250℃的温度下烘干5s-8s，然后在不锈钢卷材的成膜剂表面进行底漆的辊涂覆，将涂覆底漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在200℃-220℃的温度下，烘干1.5min-2.0min后，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃-35℃；
(5)面漆涂覆：将水冷之后的不锈钢卷材置于精涂涂覆机，将面漆在底漆表面进行辊涂覆，将涂覆面漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在220℃-240℃的温度下，烘干1.5min-2.0min后，使得底漆和面漆的总涂覆量为15μm-22μm，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃-35℃；
(6)活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。
进一步地，所述步骤(1)中碱液的碱点为15-20。
进一步地，所述步骤(1)中碱液的组成原料及各种原料的重量分数配比如下：4％-6％氢氧化钠、15％-20％氯化钠、10％-15％碳酸钠、1％-3％苯甲酸钠，余量为水。
进一步地，所述步骤(2)中刷辊为尼龙材料。
进一步地，所述步骤(2)中刷辊的驱动方向与不锈钢卷材的运动方向相反。
进一步地，所述步骤(4)和步骤(5)中水冷的步骤如下：将纯水机制备的软化水喷淋在不锈钢卷材的表面，然后将不锈钢卷材置于挤干机中进行挤干。
进一步地，所述步骤(3)中成膜剂中包含三价铬盐、氧化剂和络合剂。
进一步地，所述步骤(4)中底漆为环氧底漆。
进一步地，所述步骤(5)中面漆为聚酯面漆。
本发明的一种彩色不锈钢板的制备方法中，碱液具有良好的清洗效果，通过碱液和刷辊刷洗配合，实现不锈钢卷材底板的彻底清洗；然后利用3次清水清洗，以实现将不锈钢卷材表面的碱液冲洗干净，以便成膜剂更均匀、更牢固的涂覆在不锈钢卷材的表面。成膜剂可以增加不锈钢卷材和底漆之间的粘附力和抗蠕变力，同时增加不锈钢的抗腐蚀性。喷淋和挤干涂覆的方式，可以将成膜剂更加均匀的涂覆在不锈钢卷材表面，且多余的成膜剂会被挤干，保证成膜剂的涂覆厚度符合要求，且涂覆效果好。底漆可以更好的与面漆相融，增加面漆的附着力，使面漆涂覆更加均匀。成膜剂、底漆和面漆的涂覆厚度、烘干的时间和温度、水冷的温度等参数均与面漆在不锈钢卷材表面的着色是否均匀、附着力有关；成膜剂、底漆和面漆的烘干时间较长，才能保证成膜剂、底漆和面漆粘合在不锈钢卷材的表面，且有利于底漆和面漆互相融合，增强附着力面漆的烘干温度高于底漆的烘干温度，增强底漆和成膜剂之间的粘附力，以及增强面漆和底漆之间的粘附力，同时保持底漆、面漆的着色力、耐腐蚀性、耐高温、防磨损的性能。本发明制备过程中的参数经过多次研发实验，使得面漆在不锈钢卷材表面的着色均匀，且附着力最好，耐磨损性能最好。本发明制备得到的彩色不锈钢板具有着色均匀，耐高温，耐腐蚀，涂层附着力好、耐磨损的性能，不仅增加了产品的美观性，制备过程环保、无污染，有利于彩色不锈钢的推广。
采用上述技术方案，本发明实现的有益效果如下：
(1)本发明采用碱液清洗、挤干涂覆成膜剂、辊涂底漆和面漆的步骤，使得彩色不锈钢板具有着色均匀、耐高温、耐腐蚀、附着力强、耐磨损的性能，操作简单、方便，成本低。
(2)采用特定的碱液和刷辊刷洗结合，进行不锈钢卷材的清洗，使得清洗效果好。
(3)成膜剂涂覆、辊涂底漆和面漆时采用特定的参数，有利于面漆在不锈钢卷材表面着色均匀，增加附着力，耐磨损。
(4)增加了彩色不锈钢产品的美观性，抗污染，且制备过程环保无污染。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
一种彩色不锈钢板的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液清洗：以201/306型号的不锈钢卷材为底板，将不锈钢卷材在碱液中浸泡，浸泡时间可根据实际不锈钢卷材生产速度调整；
(2)刷辊刷洗：将刷辊放置在碱液浸泡后的不锈钢卷材表面，驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，直至完全去除不锈钢卷材表面的油污，然后进行3次清水浸泡清洗；在刷辊刷洗的过程中，可不断补充清水和采用水循环，以免因油污的积聚降低清洗效果和产生更多的泡沫；
(3)涂覆成膜剂：将清水清洗后的不锈钢卷材放置在挤干机中，挤干不锈钢卷材的水分，然后在180℃的温度下烘干4s，再将不锈钢卷材放置在夹辊涂覆机上，将成膜剂喷淋在不锈钢卷材的表面，进行挤干涂覆，涂覆后的成膜剂的厚度为27μm；
(4)底漆涂覆：将涂覆成膜剂之后的不锈钢卷材在220℃的温度下烘干8s，然后在不锈钢卷材的成膜剂表面进行底漆的辊涂覆，将涂覆底漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在200℃的温度下，烘干2.0min后，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃，底漆的涂覆厚度为5μm；
(5)面漆涂覆：将水冷之后的不锈钢卷材置于精涂涂覆机，将面漆在底漆表面进行辊涂覆，将涂覆面漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在240℃的温度下，烘干1.5min后，面漆的涂覆厚度为13μm，从而使得底漆和面漆的总涂覆量为18μm，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至35℃；
(6)活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。
所述步骤(1)中碱液的碱点为15。
所述步骤(1)中碱液的组成原料及各种原料的重量分数配比如下：4％氢氧化钠、20％氯化钠、10％碳酸钠、3％苯甲酸钠，余量为水。
所述步骤(2)中刷辊为尼龙材料。
所述步骤(2)中刷辊的驱动方向与不锈钢卷材的运动方向相反。
所述步骤(4)和步骤(5)中水冷的步骤如下：将纯水机制备的软化水喷淋在不锈钢卷材的表面，然后将不锈钢卷材置于挤干机中进行挤干。由于烘干之后的不锈钢卷材的温度较高，不锈钢卷材的水在挤干的同时，也会高温烘干。
所述步骤(3)中成膜剂中包含三价铬盐、氧化剂和络合剂，成膜剂采用化涂剂DF-1301。
所述步骤(4)中底漆为环氧底漆EP1805-L。
所述步骤(5)中面漆为聚酯面漆FJ2500(F)。
本发明的一种彩色不锈钢板的制备方法中，碱液具有良好的清洗效果，通过碱液和刷辊刷洗配合，实现不锈钢卷材底板的彻底清洗；然后利用3次清水清洗，以实现将不锈钢卷材表面的碱液冲洗干净，以便成膜剂更均匀、更牢固的涂覆在不锈钢卷材的表面。成膜剂可以增加不锈钢卷材和底漆之间的粘附力和抗蠕变力，同时增加不锈钢的抗腐蚀性。喷淋和挤干涂覆的方式，可以将成膜剂更加均匀的涂覆在不锈钢卷材表面，且多余的成膜剂会被挤干，保证成膜剂的涂覆厚度符合要求，且涂覆效果好。底漆可以更好的与面漆相融，增加面漆的附着力，使面漆涂覆更加均匀。本实施例1制备得到的成型的彩色不锈钢板进行相关性能测试，耐腐蚀性盐雾实验的结果为300h以上，附着力冲击9J以上无掉漆。
实施例2
一种彩色不锈钢板的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液清洗：以201/306型号的不锈钢卷材为底板，将不锈钢卷材在碱液中浸泡5s，浸泡时间可根据实际不锈钢卷材生产速度调整；
(2)刷辊刷洗：将刷辊放置在碱液浸泡后的不锈钢卷材表面，驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，直至完全去除不锈钢卷材表面的油污，然后进行3次清水浸泡清洗；在刷辊刷洗的过程中，可不断补充清水和采用水循环，以免因油污的积聚降低清洗效果和产生更多的泡沫；
(3)涂覆成膜剂：将清水清洗后的不锈钢卷材放置在挤干机中，挤干不锈钢卷材的水分，然后在220℃的温度下烘干2s，再将不锈钢卷材放置在夹辊涂覆机上，将成膜剂喷淋在不锈钢卷材的表面，进行挤干涂覆，涂覆后的成膜剂的厚度为22μm；
(4)底漆涂覆：将涂覆成膜剂之后的不锈钢卷材在250℃的温度下烘干5s，然后在不锈钢卷材的成膜剂表面进行底漆的辊涂覆，将涂覆底漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在220℃的温度下，烘干1.5min后，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至35℃，底漆的涂覆厚度为6μm；
(5)面漆涂覆：将水冷之后的不锈钢卷材置于精涂涂覆机，将面漆在底漆表面进行辊涂覆，将涂覆面漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在220℃的温度下，烘干2.0min后，面漆的涂覆厚度为16μm，从而使得底漆和面漆的总涂覆量为22μm，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃；
(6)活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。
所述步骤(1)中碱液的碱点为20。
所述步骤(1)中碱液的组成原料及各种原料的重量分数配比如下：6％氢氧化钠、15％氯化钠、15％碳酸钠、1％苯甲酸钠，余量为水。
所述步骤(2)中刷辊为尼龙材料。
所述步骤(2)中刷辊的驱动方向与不锈钢卷材的运动方向相反。
所述步骤(4)和步骤(5)中水冷的步骤如下：将纯水机制备的软化水喷淋在不锈钢卷材的表面，然后将不锈钢卷材置于挤干机中进行挤干。由于烘干之后的不锈钢卷材的温度较高，不锈钢卷材的水在挤干的同时，也会高温烘干。
所述步骤(3)中成膜剂中包含三价铬盐、氧化剂和络合剂，成膜剂采用化涂剂DF-1301。
所述步骤(4)中底漆为环氧底漆EP1805-L。
所述步骤(5)中面漆为聚酯面漆FJ2500(F)。
本发明的一种彩色不锈钢板的制备方法中，碱液具有良好的清洗效果，通过碱液和刷辊刷洗配合，实现不锈钢卷材底板的彻底清洗；然后利用3次清水清洗，以实现将不锈钢卷材表面的碱液冲洗干净，以便成膜剂更均匀、更牢固的涂覆在不锈钢卷材的表面。成膜剂可以增加不锈钢卷材和底漆之间的粘附力和抗蠕变力，同时增加不锈钢的抗腐蚀性。喷淋和挤干涂覆的方式，可以将成膜剂更加均匀的涂覆在不锈钢卷材表面，且多余的成膜剂会被挤干，保证成膜剂的涂覆厚度符合要求，且涂覆效果好。底漆可以更好的与面漆相融，增加面漆的附着力，使面漆涂覆更加均匀。本实施例2制备得到的成型的彩色不锈钢板进行相关性能测试，耐腐蚀性盐雾实验的结果为300h以上，附着力冲击9J以上无掉漆。
实施例3
一种彩色不锈钢板的制备方法，包括如下步骤：
(1)碱液清洗：以201/306型号的不锈钢卷材为底板，将不锈钢卷材在碱液中浸泡10s，浸泡时间可根据实际不锈钢卷材生产速度调整；
(2)刷辊刷洗：将刷辊放置在碱液浸泡后的不锈钢卷材表面，驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，直至完全去除不锈钢卷材表面的油污，然后进行3次清水浸泡清洗；在刷辊刷洗的过程中，可不断补充清水和采用水循环，以免因油污的积聚降低清洗效果和产生更多的泡沫；
(3)涂覆成膜剂：将清水清洗后的不锈钢卷材放置在挤干机中，挤干不锈钢卷材的水分，然后在200℃的温度下烘干3s，再将不锈钢卷材放置在夹辊涂覆机上，将成膜剂喷淋在不锈钢卷材的表面，进行挤干涂覆，涂覆后的成膜剂的厚度为25μm；
(4)底漆涂覆：将涂覆成膜剂之后的不锈钢卷材在230℃的温度下烘干6s，然后在不锈钢卷材的成膜剂表面进行底漆的辊涂覆，将涂覆底漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在210℃的温度下，烘干2.0min后，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至35℃，底漆的涂覆厚度为4μm；
(5)面漆涂覆：将水冷之后的不锈钢卷材置于精涂涂覆机，将面漆在底漆表面进行辊涂覆，将涂覆面漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在230℃的温度下，烘干2.0min后，面漆的涂覆厚度为11μm，从而使得底漆和面漆的总涂覆量为15μm，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至35℃；
(6)活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。
所述步骤(1)中碱液的碱点为18。
所述步骤(1)中碱液的组成原料及各种原料的重量分数配比如下：5％氢氧化钠、18％氯化钠、13％碳酸钠、2％苯甲酸钠，余量为水。
所述步骤(2)中刷辊为尼龙材料。
所述步骤(2)中刷辊的驱动方向与不锈钢卷材的运动方向相反。
所述步骤(4)和步骤(5)中水冷的步骤如下：将纯水机制备的软化水喷淋在不锈钢卷材的表面，然后将不锈钢卷材置于挤干机中进行挤干。由于烘干之后的不锈钢卷材的温度较高，不锈钢卷材的水在挤干的同时，也会高温烘干。
所述步骤(3)中成膜剂中包含三价铬盐、氧化剂和络合剂，成膜剂采用化涂剂DF-1301。
所述步骤(4)中底漆为环氧底漆EP1805-L。
所述步骤(5)中面漆为聚酯面漆FJ2500(F)。
本发明的一种彩色不锈钢板的制备方法中，碱液具有良好的清洗效果，通过碱液和刷辊刷洗配合，实现不锈钢卷材底板的彻底清洗；然后利用3次清水清洗，以实现将不锈钢卷材表面的碱液冲洗干净，以便成膜剂更均匀、更牢固的涂覆在不锈钢卷材的表面。成膜剂可以增加不锈钢卷材和底漆之间的粘附力和抗蠕变力，同时增加不锈钢的抗腐蚀性。喷淋和挤干涂覆的方式，可以将成膜剂更加均匀的涂覆在不锈钢卷材表面，且多余的成膜剂会被挤干，保证成膜剂的涂覆厚度符合要求，且涂覆效果好。底漆可以更好的与面漆相融，增加面漆的附着力，使面漆涂覆更加均匀。本实施例3制备得到的成型的彩色不锈钢板进行相关性能测试，耐腐蚀性盐雾实验的结果为300h以上，附着力冲击9J以上无掉漆。
Claims (9)
1.一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)碱液清洗：以不锈钢卷材为底板，将不锈钢卷材在碱液中浸泡；
(2)刷辊刷洗：将刷辊放置在碱液浸泡后的不锈钢卷材表面，驱动刷辊在不锈钢卷材表面进行刷洗，直至完全去除不锈钢卷材表面的油污，然后进行3次清水浸泡清洗；
(3)涂覆成膜剂：将清水清洗后的不锈钢卷材放置在挤干机中，挤干不锈钢卷材的水分，然后在180℃-220℃的温度下烘干2s-4s，再将不锈钢卷材放置在夹辊涂覆机上，将成膜剂喷淋在不锈钢卷材的表面，进行挤干涂覆，涂覆后的成膜剂的厚度为22μm-27μm；
(4)底漆涂覆：将涂覆成膜剂之后的不锈钢卷材在220℃-250℃的温度下烘干5s-8s，然后在不锈钢卷材的成膜剂表面进行底漆的辊涂覆，将涂覆底漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在200℃-220℃的温度下，烘干1.5min-2.0min后，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃-35℃；
(5)面漆涂覆：将水冷之后的不锈钢卷材置于精涂涂覆机，将面漆在底漆表面进行辊涂覆，将涂覆面漆之后的不锈钢卷材置于固化炉中，在220℃-240℃的温度下，烘干1.5min-2.0min后，使得底漆和面漆的总涂覆量为15μm-22μm，进行水冷，至不锈钢卷材温度降至30℃-35℃；
(6)活套储料后，进行剪切卷取成型，得到彩色不锈钢板。
2.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中碱液的碱点为15-20。
3.如权利要求1或2所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中碱液的组成原料及各种原料的重量分数配比如下：4％-6％氢氧化钠、15％-20％氯化钠、10％-15％碳酸钠、1％-3％苯甲酸钠，余量为水。
4.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中刷辊为尼龙材料。
5.如权利要求1或4所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中刷辊的驱动方向与不锈钢卷材的运动方向相反。
6.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)和步骤(5)中水冷的步骤如下：将纯水机制备的软化水喷淋在不锈钢卷材的表面，然后将不锈钢卷材置于挤干机中进行挤干。
7.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中成膜剂中包含三价铬盐、氧化剂和络合剂。
8.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中底漆为环氧底漆。
9.如权利要求1所述的一种彩色不锈钢板的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中面漆为聚酯面漆。
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