CN117187900B - 一种八宝粥罐用涂覆镀锡板及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及合金材料技术领域，公开了一种八宝粥罐用涂覆镀锡板及其制造方法，包括依次对带钢进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却以及涂油处理，得到镀锡钢卷，再依次对镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆以及外涂漆，制得涂覆镀锡板。本发明采用热风烘干和高频感应加热处理相结合的烘干方式对特定厚度的钝化膜进行烘干处理，脱出钝化膜表层的结晶水，实现钝化膜中Cr(OH)3含量稳定控制在10%‑20%，解决了现有技术中因Cr(OH)3含量高引起的附着力不良的问题；并结合特定的内表面涂漆工艺，实现涂覆镀锡板同时具有优异的附着力和抗硫性，解决罐口区域容易出现硫化斑缺陷问题，满足八宝粥罐旋转杀菌工艺要求。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域，具体涉及一种八宝粥罐用涂覆镀锡板及其制造方法。
背景技术
八宝粥罐由罐身、上盖和底盖组成，罐身一般采用厚度0.18mm-0.20mm的镀锡板制造，镀锡板依次经内涂漆、外底涂、印刷和上光油等印铁工序制成涂覆镀锡板，再经过成圆、焊接、封底盖、罐装内容物、封上盖后制成八宝粥罐，最后将八宝粥罐装入金属框，采用高温蒸煮罐进行旋转加热处理，称为旋转杀菌，其作用是将生食材煮熟，同时起到杀菌效果。八宝粥罐旋转杀菌工艺一般为温度121℃-125℃、时间30min-60min。在旋转杀菌过程中，罐与罐之间、罐与金属框之间存在摩擦，容易导致漆膜脱落，而罐内部的八宝粥食材在高温下反应产生硫离子，如果穿透罐内壁漆膜，容易与镀锡板表面的Sn或Fe反应生成黑色的硫化物，即硫化斑缺陷。鉴于八宝粥罐独特的旋转杀菌工艺，用于制作八宝粥罐的镀锡板需要同时具有优异的附着力和抗硫性能。
现有技术主要通过两种方法生产八宝粥罐用涂覆镀锡板：
（1）采用高铬含量、高钝化电流的钝化工艺
常规钝化工艺钝化液浓度低（约20g/L）、钝化电流小（约1.0A/dm2），附着力不能稳定达到一级，针对八宝粥罐1级附着力的需求，现有技术常采用提高钝化液浓度（约50g/L）、增大钝化电流（约5A/dm2），相当于在镀锡板表面镀上薄的铬层，由于镀铬层附着力良好，附着力可以达到1级，但由于钝化液采用铬酐和硫酸，且溶液浓度高、钝化电流大，钝化液腐蚀性强，需要对钝化极板、整流器、钝化槽体等钝化设备进行改造，大量含铬废液需要进行处理，导致生产成本提高；
（2）在常规的“311钝化”工艺基础上，提高镀锡基板的粗糙度、选择低锡量，并严格控制钝化工艺参数
与低锡层相比，由于高锡层表面氧化锡含量较高、表面流平作用更强，导致表面与漆膜结合力下降，因此选择上下表面镀锡量均为1.1g/m2的镀锡板用于生产八宝粥罐。提高基板表面粗糙度，有利于增大漆膜与镀锡板的结合力，但粗糙度过大时，由于低锡量不能充分覆盖基板表面微观的凸起或凹坑，导致抗硫性能下降，因此必须将表面粗糙度控制在较小范围内，这就导致在实际生产过程中，对平整所用工作辊的表面质量要求高，导致磨辊生产成本高，同时随着工作辊的使用，表面粗糙度存在一定衰减，工作辊使用末期生产的镀锡板产品质量不稳定；另外，为了准确控制钝化膜结构，还需要降低带钢运行速度，并对钝化液浓度、pH、钝化电流密度等大量工艺参数进行限定，但依然无法使附着力稳定达到1级；可见该方法生产控制难度大、产品质量不稳定、生产效率低。
现有技术按上述方法获得镀锡板后，再进行内涂漆和外涂漆，获得八宝粥罐用涂覆镀锡板，见图1，其中，内涂漆通常采用一涂一烘工艺，涂覆具有抗硫效果的环氧酚醛涂料，膜厚6g/m2-8g/m2，虽然漆膜能起到抗硫效果，但由于一次涂覆的膜厚较厚且只有一种涂料的防护性能，在漆膜与镀锡板表面结合力、漆膜变形能力以及抗硫性能方面都存在缺陷，经过制罐成形和八宝粥罐旋转杀菌工艺处理后，在罐口变形处仍会出现一定比例的硫化斑。
综上分析可知，现有技术中的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法生产成本较高、生产控制难度大、产品质量不稳定。因此，如何对八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法进行优化和改进，以获得生产成本低、工艺控制简便、制造效率高、产品质量稳定且附着力和抗硫性好的镀锡板，从而满足八宝粥罐用旋转杀菌工艺要求，是本领域亟待解决的一个技术难题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，该方法通过对特定厚度的钝化膜依次进行“热风烘干+高频感应加热”两段烘干处理，使得钝化膜中的Cr(OH)3含量能够稳定达到10%-20%的最优范围，从而保证镀锡板的高附着力和耐蚀性；之后再结合特定的内表面涂漆工艺，使涂覆镀锡板同时具有优异的附着力和抗硫性，能够解决罐口区域的硫化斑问题，满足八宝粥罐旋转杀菌工艺要求。并且该方法对表面结构要求不高，钝化工艺简单、工艺窗口宽且生产控制简便，适用性广，由此制得的产品质量稳定性好。
本发明还提供了一种八宝粥罐用涂覆镀锡板，所述涂覆镀锡板依次包括内漆膜、镀锡板和外漆膜；其中，所述内漆膜包括底层和表层，所述底层的膜厚为4g/m2-5g/m2，所述表层的膜厚为5g/m2-6g/m2；所述外漆膜的膜厚为20g/m2-24g/m2；所述镀锡板的厚度为0.18mm-0.20mm；所述镀锡板表面锡层的单面镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2，合金锡量为0.5g/m2-0.6g/m2。
为了解决上述相关技术中存在的问题，根据本发明的第一方面，本发明提供一种八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，包括依次对带钢进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却以及涂油处理，得到镀锡钢卷，再依次对镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆以及外涂漆，制得涂覆镀锡板；所述钝化步骤中，采用的钝化液的pH值为4.1-4.4；
采用两段烘干工艺对漂洗后的钝化膜进行烘干处理，以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg；其中，
第一阶段为热风烘干，
第二阶段为高频感应加热处理，烘干温度为180℃-200℃，烘干时间为0.5s-0.7s；
采用两涂两烘工艺进行内涂漆，其中，
第一次涂覆采用环氧树脂组分含量为50%-60%的环氧酚醛涂料，涂覆量为4g/m2-5g/m2，
第二次涂覆的涂料为环氧酯氧化锌，涂覆量为5g/m2-6g/m2。
在一种可选的实施方式中，所述热风烘干的烘干温度为110℃-120℃，烘干时间为1s-3s。
在一种可选的实施方式中，所述第二阶段在加热过程中采用惰性气体保护。
在一种可选的实施方式中，所述高频感应的频率为150kHz-160kHz。
在一种可选的实施方式中，在所述内涂漆步骤中，第一次烘烤的温度为190℃-200℃，烘烤时间为12min-14min。
在一种可选的实施方式中，第二次烘烤的温度为185℃-190℃，烘烤时间为10min-12min。
在一种可选的实施方式中，所述钝化膜采用两段钝化工艺制备，其中，第一段钝化为化学钝化，第二段钝化为电化学钝化。
在一种可选的实施方式中，所述化学钝化和所述电化学钝化采用相同的钝化液和钝化温度，所述钝化液为18g/L-24g/L的重铬酸钠水溶液，所述钝化温度为40℃-45℃。
在一种可选的实施方式中，所述化学钝化的钝化时间为0.5s-0.7s。
在一种可选的实施方式中，所述电化学钝化的钝化时间为0.5s-0.7s。
在一种可选的实施方式中，在所述电化学钝化中，钝化电量密度为0.9C/dm2-1.2C/dm2。
在一种可选的实施方式中，前处理工序依次包括化学脱脂、电解脱脂和酸洗。
在一种可选的实施方式中，电镀锡工序采用甲基磺酸电镀工艺，镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2。
在一种可选的实施方式中，所述软熔温度为255℃-260℃，所述软熔时间为0.6s-0.8s。
在一种可选的实施方式中，所述冷却工序采用惰性气体喷吹带钢上下表面。
在一种可选的实施方式中，所述外涂漆步骤依次包括涂底漆、印刷油墨、涂上光油。
第二方面，本发明提供一种上述制备方法制备得到的八宝粥罐用涂覆镀锡板。
在一种可选的实施方式中，所述涂覆镀锡板依次包括内漆膜、镀锡板和外漆膜，所述镀锡板依次包括钢基体、锡层、钝化膜和油膜。
在一种可选的实施方式中，以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg，所述钝化膜中Cr(OH)3的重量百分比为10%-20%。
在一种可选的实施方式中，所述内漆膜包括底层和表层，所述底层的材质为环氧酚醛，所述底层的厚度为4g/m2-5g/m2，所述表层的材质为环氧酯氧化锌，所述表层的厚度为5g/m2-6g/m2。
在一种可选的实施方式中，所述外漆膜的膜厚为20g/m2-24g/m2。
在一种可选的实施方式中，所述镀锡板的厚度为0.18mm-0.20mm。
在一种可选的实施方式中，所述镀锡板表面锡层的单面镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2，合金锡量为0.5g/m2-0.6g/m2。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下优点：
1、本发明提供的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，包括对带钢依次进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却、涂油，得到镀锡钢卷，再依次对镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆以及外涂漆；本发明采用热风烘干和高频感应加热处理相结合的烘干方式对特定厚度的钝化膜进行烘干处理，能够促进钝化膜表层Cr(OH)3充分转化为Cr2O3，脱出钝化膜表层的结晶水，实现钝化膜中Cr(OH)3含量稳定控制在10%-20%，解决了现有技术中因Cr(OH)3含量高引起的附着力不良的问题；并结合特定的内表面涂漆工艺，实现涂覆镀锡板同时具有优异的附着力和抗硫性，解决罐口区域容易出现硫化斑缺陷问题，满足八宝粥罐旋转杀菌工艺要求。
具体为，在钝化步骤中采用pH值为4.1-4.4的钝化液，酸度过高或过低都会导致成膜过程中Cr(OH)3含量过高，难以通过烘干处理充分转化，最终镀锡板表面Cr(OH)3比例较高，附着力不能达到1级；
在烘干步骤中采用两段烘干工艺，第一烘干阶段为热风烘干，该阶段可以使钝化膜表面的水分快速蒸发并被干燥的热风带走水气，从而除去钢板表面残留水分，实现钢板表面充分干燥；第二烘干阶段为高频感应加热处理，可以将带钢快速加热，完全去除带钢表面水分，并促进钝化膜表层中Cr(OH)3转化为Cr2O3，脱出钝化膜表层的结晶水并被干燥的气体带走，使钝化膜中的Cr(OH)3重量百分比稳定达到10%-20%，从而避免了涂漆烘烤过程发生钝化膜结构变化造成附着力下降；
在内涂漆步骤中采用两涂两烘工艺，第一次涂覆采用环氧树脂含量为50%-60%的环氧酚醛，涂覆量为4g/m2-5g/m2，通过第一次涂覆保证漆膜与镀锡板表面结合牢固，同时漆膜韧性较好避免罐口加工成型时膜层微裂纹产生，在镀锡板表面形成完整、致密的保护层，使膜层具有高韧性和一定的抗硫性，提高金属表面的附着力；第二次涂覆使用环氧酯氧化锌，涂覆量为5g/m2-6g/m2，由于氧化锌在杀菌和储存过程中锌离子可以与硫离子作用，从而对铁和锡起到化学保护作用，避免黑色硫化斑的形成，因此通过第二次涂漆能够进一步提高漆膜抗硫性、耐蚀性；
并且，以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg，如果钝化膜过薄，镀锡板耐蚀性、抗硫性和抗酸性变差；如钝化膜过厚，钝化膜容易形成裂纹、结构不致密，附着力下降。
通过优化上述步骤和参数调控，使得本发明的制造方法无需钝化设备改造，对基板和钝化工艺要求不高，也不需要进行降低生产速度，在镀锡板表面涂覆两层不同类型涂料，实现高附着力和高抗硫性的表面特性，同时表面漆膜具有良好的韧性和致密性，应用于八宝粥罐，有效解决了罐口区域硫化斑，因此生产成本低、工艺控制简单、制造效率高、产品质量优异，同时与高铬含量钝化工艺相比，含铬废水量大幅降低，具有环保性优势。
2、本发明提供的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，钝化步骤中包括第一钝化阶段和第二钝化阶段，第一钝化阶段为化学钝化，第二钝化阶段为电化学钝化；具体为，第一钝化阶段采用化学钝化方式（“300钝化”），可以获得1mg/m2-2mg/m2钝化膜，由于化学钝化反应速率慢，钝化膜成膜致密，但钝化膜厚不足；在此基础上，第二钝化阶段采用电化学钝化方式（“311钝化”），可以进一步获得所需钝化膜厚4mg/m2-6mg/m2，以保证镀锡板表面耐蚀性、抗硫性；
在化学钝化和电化学钝化中，两种钝化工艺选择相同钝化液参数，重铬酸钠浓度为18g/L-24g/L，pH值为4.1-4.4，钝化温度为40℃-45℃，可以获得以Cr(OH)3和Cr2O3为主要组分的钝化膜，保证成膜质量。
3、本发明提供的八宝粥罐用涂覆镀锡板，除具有上述优点外，还能够控制其钝化膜中Cr(OH)3的重量百分比为10%-20%，钝化膜由Cr（Ⅲ）的羟桥合化合物（Cr(OH)3）和氧桥合化合物（Cr2O3）组成，其中Cr(OH)3由于氢键的作用，空间构型比Cr2O3更致密，发明人发现，如果钝化膜中Cr(OH)3重量百分比过高，镀锡板在后续涂漆烘烤使用过程中Cr(OH)3转化为Cr2O3，会脱出结晶水，破坏漆膜和镀锡板之间的结合力，对附着力不利；如果钝化膜中Cr(OH)3重量百分比低于10%，钝化膜Cr(OH)3几乎全部转化为Cr2O3，钝化膜容易形成裂纹，对外来腐蚀介质阻挡作用下降，耐蚀性不足，对镀锡板的综合性能不利。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有技术中八宝粥罐用涂覆镀锡板制造方法的工艺流程示意图。
图2是本发明实施例中八宝粥罐用涂覆镀锡板制造方法的工艺流程示意图。
具体实施方式
提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。
实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。
镀锡板是指表面镀有一薄层金属锡的钢板，通过将低碳钢轧制成约2mm厚的钢板，依次经酸洗、冷轧、电解清洗退火、平整、剪边加工，再经清洗、电镀、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却、涂油后剪切成镀锡板板材成品。镀锡板因具有无味无毒、质量轻、易于加工成型和印制图案等优点，被广泛应用于食品罐头工业、电子器件、化工油漆等众多领域。
为获得良好的耐蚀性，往往还需要在镀锡板表面涂覆一层漆膜（即印铁），通过漆膜与镀锡板表面的钝化膜之间的物理、化学结合作用可形成有效粘结力，因此漆膜附着力是镀锡板的关键指标，按国家标准GB/T1720-2020《漆膜划圈试验》附着分为7级，1级为最优。影响漆膜附着力的因素众多，包括镀锡板表面结构、印铁工艺、涂料质量、涂膜厚度、钝化膜等。关于钝化膜这一影响因素，研究发现，钝化膜的厚度及其结构都对漆膜附着力有较大影响，如果钝化膜过薄，会导致镀锡板的耐蚀性、抗硫性和抗酸性变差，而若钝化膜过厚，则钝化膜容易形成裂纹、结构不致密，从而使得漆膜附着力下降；钝化膜的化学结构主要由Cr（Ⅲ）的羟桥合化合物Cr(OH)3和氧桥合化合物Cr2O3组成，其中Cr(OH)3由于氢键的作用，空间构型比Cr2O3更致密，有利于形成致密的膜层，所以Cr(OH)3是钝化膜具备良好耐蚀性的必要组成，但是，Cr(OH)3性质不稳定，若钝化膜中Cr(OH)3重量百分比过高，镀锡板在涂漆烘烤过程中，Cr(OH)3容易失去结晶水转化成Cr2O3，破坏了镀锡板表面钝化膜和漆膜之间的结合力，对附着力不利，若钝化膜中Cr(OH)3重量百分比低于10%，对外来腐蚀介质阻挡作用下降，耐蚀性不足，对镀锡板的综合性能不利。由此可见，制备厚度及Cr(OH)3含量适中的钝化膜对提升镀锡板附着力至关重要。
同时，为获得兼具良好抗硫性的涂覆镀锡板，现有技术通过钝化设备改造和/或基板表面结构、电镀工艺、钝化工艺、降速生产等一系列综合控制方法，才能获得附着力和抗硫性匹配的镀锡板，然后在镀锡板表面涂覆一层具有抗硫效果的环氧酚醛涂料，得到涂覆镀锡板。但现有的制造方法生产成本高、工艺控制复杂、制造效率低，而且应用于八宝粥罐时，少量罐口区域仍存在硫化斑问题。
为了解决上述相关技术中存在的问题，本发明提供的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，包括对带钢依次进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却、涂油，得到镀锡钢卷，再依次对镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆以及外涂漆；本发明采用热风烘干和高频感应加热处理相结合的烘干方式对特定厚度的钝化膜进行烘干处理，能够促进钝化膜表层Cr(OH)3充分转化为Cr2O3，脱出钝化膜表层的结晶水，实现钝化膜中Cr(OH)3含量稳定控制在10%-20%，解决了现有技术中因Cr(OH)3含量高引起的附着力不良的问题；并结合特定的内表面涂漆工艺，实现涂覆镀锡板同时具有优异的附着力和抗硫性，解决罐口区域容易出现硫化斑缺陷问题，满足八宝粥罐旋转杀菌工艺要求。
具体为，在钝化步骤中采用pH值为4.1-4.4的钝化液，酸度过高或过低都会导致成膜过程中Cr(OH)3含量过高，难以通过烘干处理充分转化，最终镀锡板表面Cr(OH)3比例较高，附着力不能达到1级；
在烘干步骤中采用两段烘干工艺，第一烘干阶段为热风烘干，该阶段可以使钝化膜表面的水分快速蒸发并被干燥的热风带走水气，从而除去钢板表面残留水分，实现钢板表面充分干燥；第二烘干阶段为高频感应加热处理，可以将带钢快速加热，完全去除带钢表面水分，并促进钝化膜表层中Cr(OH)3转化为Cr2O3，脱出钝化膜表层的结晶水并被干燥的气体带走，使钝化膜中的Cr(OH)3重量百分比稳定达到10%-20%，从而避免了涂漆烘烤过程发生钝化膜结构变化造成附着力下降；
在内涂漆步骤中采用两涂两烘工艺，第一次涂覆采用环氧树脂含量为50%-60%的环氧酚醛，涂覆量为4g/m2-5g/m2，通过第一次涂覆保证漆膜与镀锡板表面结合牢固，同时漆膜韧性较好避免罐口加工成型时膜层微裂纹产生，在镀锡板表面形成完整、致密的保护层，使膜层具有高韧性和一定的抗硫性，提高金属表面的附着力；第二次涂覆使用环氧酯氧化锌，涂覆量为5g/m2-6g/m2，由于氧化锌在杀菌和储存过程中锌离子可以与硫离子作用，从而对铁和锡起到化学保护作用，避免黑色硫化斑的形成，因此通过第二次涂漆能够进一步提高漆膜抗硫性、耐蚀性；
并且，以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg，如果钝化膜过薄，镀锡板耐蚀性、抗硫性和抗酸性变差；如钝化膜过厚，钝化膜容易形成裂纹、结构不致密，附着力下降。
通过优化上述步骤和参数调控，使得本发明的制造方法无需钝化设备改造，对基板和钝化工艺要求不高，也不需要进行降低生产速度，在镀锡板表面涂覆两层不同类型涂料，实现高附着力和高抗硫性的表面特性，同时表面漆膜具有良好的韧性和致密性，应用于八宝粥罐，有效解决了罐口区域硫化斑，因此生产成本低、工艺控制简单、制造效率高、产品质量优异，同时与高铬含量钝化工艺相比，含铬废水量大幅降低，具有环保性优势。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。
实施例
本发明提供的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，工艺流程图如图2所示，包括依次对带钢进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却、涂油，得到镀锡钢卷，然后将镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆、外涂漆，得到涂覆镀锡板，具体步骤如下：
（1）将待镀锡的带钢进行常规的前处理、电镀锡、软熔，得到未钝化的镀锡板；所述前处理包括化学脱脂、电解脱脂、酸洗，均为常规工艺。所述电镀锡采用甲基磺酸（MSA）电镀工艺，带钢上下表面镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2；所述软熔温度为255℃-260℃，软熔时间为0.6s-0.8s，软熔后得到合金锡量为0.5g/m2-0.6g/m2。
（2）将未钝化的镀锡板经过两段钝化过程，第一段钝化采用化学钝化（“300钝化”），第2段钝化采用电化学钝化（“311钝化”），两段钝化采用相同的钝化液，钝化液为浓度为18g/L-24g/L的重铬酸钠，pH值为4.1-4.4，钝化温度为40℃-45℃，电化学钝化的钝化电量密度为0.9C/dm2-1.2C/dm2，化学钝化时间为0.5s-0.7s，电化学钝化时间为0.5s-0.7s。
（3）钝化后镀锡板经过漂洗后（采用常规工艺进行漂洗），进行两段烘干处理，第一阶段为热风烘干，烘干温度110℃-120℃，烘干时间为1s-3s；第二阶段为高频感应加热处理，带钢温度180℃-200℃，烘干时间0.5s-0.7s，高频感应加热处理过程中，带钢采用氮气保护，高频感应的频率为150kHz-160kHz。
（4）采用高速氮气喷吹带钢上下表面，将带钢快速冷却至室温。
（5）采用静电涂油机在带钢表面涂油，带钢经卷取形成镀锡钢卷。
（6）将镀锡钢卷进行开卷并剪切成固定长度的镀锡板。
（7）采用两涂两烘工艺对镀锡板的一个表面进行内涂漆，第一次涂覆使用环氧树脂组分含量50%-60%的环氧酚醛涂料，涂覆量为4g/m2-5g/m2，烘烤温度190℃-200℃，烘烤时间12min-14min；第二次涂覆使用环氧酯氧化锌涂料，涂覆量为5g/m2-6g/m2，烘烤温度为185℃-190℃，烘烤时间10min-12min。
（8）进行外涂漆，包括涂底漆、印刷油墨、涂上光油，获得涂覆镀锡板。
对比例
分别与实施例1-实施例4相比，对比例1-对比例4唯一不同之处仅在于，只进行热风烘干，没有进行高频感应加热处理。
分别与实施例1-实施例4相比，对比例5-对比例8唯一不同之处仅在于，内涂漆采用一涂一烘工艺且涂覆使用环氧酚醛涂料，涂膜量为9g/m2-11g/m2。
与实施例1相比，对比例9唯一不同之处仅在于，第1次和第2次涂覆均使用环氧酚醛涂料。
与实施例1相比，对比例10唯一不同之处仅在于，第1次涂覆环氧酚醛涂料中环氧树脂组分含量为40%。
各实施例和对比例的具体工艺参数见表1-表3所示。
表1 各实施例和对比例的钝化步骤主要工艺参数
表2 各实施例和对比例的软熔和烘干步骤主要工艺参数
表3 各实施例和对比例的内涂漆步骤主要工艺参数
实施例1-实施例4和制备的八宝粥罐用涂覆镀锡板依次包括内漆膜、镀锡板、外漆膜，所述镀锡板依次包括钢基体、锡层、钝化膜和油膜；内漆膜有两层，包括底层（环氧酚醛膜层）和表层（环氧酯氧化锌膜层），底层膜厚4g/m2-5g/m2，表层膜厚5g/m2-6g/m2；镀锡板厚度为0.18mm-0.20mm，镀锡板表面锡层的单面镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2；表面钝化膜的重量为4mg/m2-6mg/m2（以Cr含量计算），钝化膜由Cr2O3和Cr(OH)3组成，其中Cr(OH)3重量百分比为10%-20%；外漆膜由底漆、印刷油墨和上光油三层组成，总膜厚为20g/m2-24g/m2，具体见表4所示。
表4 各实施例和对比例的涂覆镀锡板特征
从上表可以看出，实施例1-实施例4采用热风烘干和高频感应加热处理，钝化膜中Cr(OH)3重量百分比均在10%-20%，并采用两涂两烘工艺，内漆膜有两层，底层为环氧酚醛膜层，膜厚4g/m2-5g/m2，表层为环氧酯氧化锌膜层，膜厚5g/m2-6g/m2，而对比例1-对比例4没有进行高频感应加热处理，导致Cr(OH)3重量百分比比较大，为40%-50%。
实验例
对上述实施例和对比例所得的涂覆镀锡板根据国家标准GB/T1720-2020《漆膜划圈试验》进行附着力等级测试，按照行业标准QB/T 2763-2006《涂覆镀锡（或铬）薄钢板》抗冲击性、耐蒸煮性和抗硫性测试，并将涂覆镀锡板进行杯突加工，模拟制罐过程中材料变形，杯突直径50mm，杯突高度3mm，然后对变形区域进行抗硫性测试，结果如表5所示。
表5 各实施例和对比例的涂覆镀锡板的测试结果
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从上表可以看出，实施例1-实施例4的附着力等级测试均为1级，两种抗硫性测试均无硫化斑，同时耐蒸煮性和抗冲击性合格，完全能满足八宝粥罐旋转杀菌工艺要求。对比例1-对比例4附着力等级测试为2-3级，这是因为钝化膜中Cr(OH)3含量高，在二次涂漆和二次烘烤过程出现钝化膜结构变化，引起钢基板与漆膜之间结合力下降，造成附着力等级降低至2-3级，同时漆膜结合不好容易造成抗硫性不稳定，尤其是在有加工变形区域均出现了硫化斑。
对比例5-8附着力等级测试为1-2级，耐蒸煮性、抗冲击性和抗硫性均出现有不良情况，其原因在于内涂漆采用一涂一烘工艺，均为环氧酚醛，且一次成膜的厚度达到9g/m2-11g/m2，导致膜层致密性不足，加工变形或蒸煮过程中容易出现漆膜内部的微裂纹，造成漆膜起泡、变色，环氧酚醛膜层可以对硫离子起到一定物理隔离作用，但缺少环氧酯氧化锌中氧化锌的化学保护作用，容易形成硫离子通道，加上漆膜中环氧树脂含量高，整体的抗硫性不足，导致硫化斑严重。
对比例9的附着力等级测试为1级，但在加工变形区域出现硫化斑，主要是因为涂膜材质均为环氧酚醛，内漆膜为相同特性的膜层，不能兼顾膜层的韧性和抗硫性。
对比例10的附着力等级测试为1级，但在加工变形区域出现硫化斑，主要是因为第1次涂覆环氧酚醛涂料中环氧树脂组分含量为40%，漆膜的韧性不足，导致在受冲击区域或加工变形区域漆膜容易形成微裂纹，最终引起腐蚀。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，包括依次对带钢进行前处理、电镀锡、软熔、钝化、漂洗、烘干、冷却以及涂油处理，得到镀锡钢卷，再依次对镀锡钢卷进行开卷、剪切、内涂漆以及外涂漆，制得涂覆镀锡板；其特征在于，所述钝化步骤中，采用的钝化液的pH值为4.1-4.4；
采用两段烘干工艺对漂洗后的钝化膜进行烘干处理，以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg；其中，
第一阶段为热风烘干，所述热风烘干的烘干温度为110℃-120℃，烘干时间为1s-3s；
第二阶段为高频感应加热处理，烘干温度为180℃-200℃，烘干时间为0.5s-0.7s；
采用两涂两烘工艺进行内涂漆，其中，
第一次涂覆采用环氧树脂组分含量为50%-60%的环氧酚醛涂料，涂覆量为4g/m2-5g/m2，
第二次涂覆的涂料为环氧酯氧化锌，涂覆量为5g/m2-6g/m2。
2.根据权利要求1所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，其特征在于，所述第二阶段在加热过程中采用惰性气体保护；
和/或，所述高频感应的频率为150kHz-160kHz。
3.根据权利要求1所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，其特征在于，在所述内涂漆步骤中，第一次烘烤的温度为190℃-200℃，烘烤时间为12min-14min；
和/或，第二次烘烤的温度为185℃-190℃，烘烤时间为10min-12min。
4.根据权利要求1所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，其特征在于，所述钝化膜采用两段钝化工艺制备，其中，第一段钝化为化学钝化，第二段钝化为电化学钝化；
所述化学钝化和所述电化学钝化采用相同的钝化液和钝化温度，所述钝化液为18g/L-24g/L的重铬酸钠水溶液，所述钝化温度为40℃-45℃。
5.根据权利要求4所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，其特征在于，所述化学钝化的钝化时间为0.5s-0.7s；
和/或，所述电化学钝化的钝化时间为0.5s-0.7s；
和/或，在所述电化学钝化中，钝化电量密度为0.9C/dm2-1.2C/dm2。
6.根据权利要求1所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板的制造方法，其特征在于，前处理工序依次包括化学脱脂、电解脱脂和酸洗；
和/或，电镀锡工序采用甲基磺酸电镀工艺，镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2；
和/或，所述软熔温度为255℃-260℃，所述软熔时间为0.6s-0.8s；
和/或，所述冷却工序采用惰性气体喷吹带钢上下表面；
和/或，所述外涂漆步骤依次包括涂底漆、印刷油墨、涂上光油。
7.一种八宝粥罐用涂覆镀锡板，由权利要求1-6任一项所述的制造方法制得。
8.根据权利要求7所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板，其特征在于，所述涂覆镀锡板依次包括内漆膜、镀锡板和外漆膜，所述镀锡板依次包括钢基体、锡层、钝化膜和油膜；
以Cr含量计算每平米所述钝化膜的质量为4mg-6mg，所述钝化膜中Cr(OH)3的重量百分比为10%-20%；
所述内漆膜包括底层和表层，所述底层的材质为环氧酚醛，所述底层的厚度为4g/m2-5g/m2，所述表层的材质为环氧酯氧化锌，所述表层的厚度为5g/m2-6g/m2。
9.根据权利要求8所述的八宝粥罐用涂覆镀锡板，其特征在于；
所述外漆膜的膜厚为20g/m2-24g/m2；
和/或，所述镀锡板的厚度为0.18mm-0.20mm；
和/或，所述镀锡板表面锡层的单面镀锡量为1.1g/m2-1.2g/m2，合金锡量为0.5g/m2-0.6g/m2。
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