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保护膜对铝材的粉末喷涂涂层的影响及相容处理

   日期:2015-11-21     来源:力尔铝业    作者:王振峰 张嘉磊 齐金星 王海亮    浏览:1361    评论:0    

随着房地产调控力度的加大,对建筑市场带来的冲击直接波及铝合金建筑行业,拓展产品应用范围、提高产品质量和服务水平成为铝合金型材生产厂家的三个重要突破方向。为加强铝合金门窗、幕墙在加工制作、安装施工过程中的表面防护,铝型材生产厂家在型材表面贴上质量保证的保护膜,减少门窗、幕墙加工单位贴膜工序,作为提高产品防护等级和客户满意率的一项措施,在实施过程中,需考虑保护膜在型材表面停留时间长带来的粘胶脱落问题。

1 铝型材保护膜现状

1.1 铝合金建筑型材保护膜的作用

铝合金建筑型材表面贴上保护膜,有以下作用:

a) 产品防护作用。铝合金型材成品生产完成到门窗幕墙公司加工之间要经过产品包装、搬运入库、搬运出仓、运输、加工区入仓、出仓加工等环节,贴保护膜可以有效起到保护作用,使其在储藏、运输和加工过程中不被弄脏和划伤,提高产品防护级别。

b) 广告宣传作用。铝合金型材成品在市场运输、销售、加工、施工等环节流通的过程,贴上印刷宣传内容的保护膜,能够起到目标客户针对性很强的广告宣传效果,有效提高产品的知名度,为打造知名品牌创造了条件。

c) 节能环保作用。为加强铝合金门窗、幕墙在加工制作、安装施工过程中的表面防护,门窗、幕墙加工单位在收到型材产品后,在门窗、幕墙表面贴(或缠绕)上保护膜(带),减少施工泥沙、杂物对门窗、幕墙表面的的伤害。生产厂家在型材出厂前贴上保护膜,减少下游客户贴膜工序,有利于上下游工序节能减排,同时可以作为提高产品防护等级和客户满意率的一项措施,提高了产品在市场上的竞争力。

1.2 保护膜使用过程中存在的问题

在实施过程中,需考虑保护膜在型材表面停留时间长带来的粘胶脱落问题。

铝型材生产厂家,过去使用的保护膜都是普通、常用的保护膜,或者不使用保护膜,只是珍珠棉、复合纸、胶带等包装材料,门窗幕墙加工单位在收到铝型材后,拆开包装进行质量检验,合格收货后贴上保护膜后开料加工,完成施工安装后撕掉保护膜。因门窗幕墙开始加工到施工完成的时间短,保护膜在型材表面的停留时间短,所以对保护膜要求不高,保护膜脱胶的瑕疵也很少出现。

现在很多门窗幕墙加工单位沿用型材生产厂家贴的保护膜,考虑到成品完成后在生产厂家库存时间、运输时间、加工厂入库时间、加工制作门窗幕墙时间、入场施工时间、完成清场时间撕膜时间等,保护膜在型材表面停留时间几倍时间延长,脱胶的风险上升!

我公司在隔热车间生产过程中,质检人员例行抽检中发现铝型材保护膜存在少量脱胶现象,立即启动质量事故处理程序,针对该问题对所有产品加严抽查,并对该批保护膜使用的产品实施了全检,发现在喷涂半成品、入库成品中存在保护膜局部脱胶的现象,后期逐渐有几家客户对保护膜脱胶问题进行质量问题反馈,经过统计分析,出现保护膜脱胶质量问题的时间主要在7、8月份,并集中在粉末喷涂型材上,氧化、电泳、氟碳喷漆均未出现。经力尔公司高层研究决定,抽调采购部、生产部、质管部、工艺控制部、检测中心、客户服务部技术骨干成立跨部门工作小组,联合公司技术人员组成技术攻关小组,与专业保护膜生产厂商共同针对保护膜与粉末涂层相容性问题展开技术研究,寻找有效控制方法,防止类似问题再次发生。

1.3 保护膜选择及使用注意事项

建筑粉末喷涂铝型材保护膜的粘力湿胶划分主要有三级:a) 低粘: 4——15g/㎡;

b) 中粘:10——30g/㎡;

c) 高粘:25——80g/㎡;

一般根据材料性质、表面光洁程度选定粘力,建筑铝型材选择粘力从低到高的顺序为光亮氧化着色型材、磨砂氧化着色型材、电泳型材、光面粉末喷涂型材、氟碳漆喷涂型材、砂面粉末喷涂型材。

选择的保护膜粘力过低,难以规范整齐贴上型材表面,即使贴上也因粘力不够容易脱落,达不到产品防护要求,在门窗幕墙加工过程中仍然需要二次贴膜,降低了客户满意率;选择的保护膜粘力过高,增加了贴膜难度,提高了安装施工后撕保护膜的劳动强度,出现保护膜脱胶的可能性随之增大。选择合适的保护膜粘力是一项重要工作,不能忽视。

保护膜使用注意事项主要有以下几点:

a) 所贴表面必须是已经经过贴板试验的板材及型材等。

b) 被贴物体表面的状况必须与试验时保持一致。

c) 被贴材料表面不能有明显的水雾(滴)、灰尘和油渍。

d) 粘贴涂层(油漆等)表面时,必须要在涂层干燥、固化完成后粘贴。

e) 完成粘贴的保护膜的背面不能有油类及其它化学品的附着。

f) 一般在5℃~45℃下使用,而最佳使用温度为15℃~35℃,储存和使用过程中不能有阳光紫外线的长期照射。

g) 安全使用期不能超过双方的约定。

h) 产品必须在特定环境下应用,以双方的约定为准。

2 保护膜“粘胶脱落”问题的原因分析

通过技术分析,保护膜粘胶脱落在型材表面的主要影响因素有保护膜、粉末涂层、型材存储环境、保护膜在型材表面停留时间,现通过跟踪试验查找问题根源。

2.1 保护膜因素

保护膜原因造成粘胶脱落主要有五个:a)原材料质量波动;b)胶层固化不充分;c)胶层未烘干;d)保护膜粘力相对偏高;e)电晕处理不到位

通过质量追溯分析,经过对原材料跟踪检验和交叉批次试验,未发现原材料存在质量隐患,出现粘胶脱落保护膜与原材料之间无对应关系,初步排除原材料质量波动因素。保护膜粘力相对偏高确实提高了粘胶脱落的风险,但砂纹粉末喷涂型材所用的保护膜粘力必须要高,偏低时根本贴不上,勉强贴上很快就会脱落。排查因素集中在胶层固化和烘干上,取同批保护膜贴几种不同颜色砂面的型材,都发生脱胶现象,保护膜的生产批次与粘胶脱落之间存在明显的对应关系。

同时,使用测量设备对保护膜含水量检测发现,含水量偏高。调查生产原始记录和进行数据统计分析,发现此次保护膜脱胶真正的原因是保护膜没烘干所致。就此问题进行讨论分析。保护膜涂布工艺就是将PE基材涂胶然后烘干水胶中的水分。保护膜生产商基本集中在南方,而南方6、7月份正是梅雨季节,连续下雨导致空气中湿度较高,生产时要更加注意保护膜烘干情况。在生产高粘的保护膜时,涂布机的生产速度必须要低于平时生产速度(视设备不同有所区别)。否则胶层没有完全烘干,含水量超出控制标准。

2.2 粉末涂层因素

考虑到曾经发生过氧化型材封孔质量不达标而引起保护膜粘胶脱落,首先关注粉末涂层原因。粉末涂层的不稳定因素主要在粉末涂料、喷粉参数、固化过程控制。通过对保护膜粘胶脱落与粉末涂层关系的数据分析发现,粘胶脱落全部依附在砂面粉末喷涂型材的表面,涉及2家供应商、五种颜色。

随着粉末原材料价格的上涨,部分品牌粉末涂料里的树脂含量有一定程度的下降,粉末涂层表面性能变化会影响到与保护膜的相容性,主要是因为水胶成分主要是丙烯酸,会与粉末的某种成分发生反应,粉末的成分在合理的一个标准范围内就不会出现反应。喷粉工艺参数会影响到涂层厚度、分布均匀性,无证据证明与保护膜脱胶有直接关系。固化温度和固化时间直接影响粉末涂层的表面性能,也直接影响与保护膜的相容性。

通过对喷涂生产过程的确认,和对型材涂层性能的检测发现,脱胶涉及的几批次粉末喷涂型材生产过程处于受控状态,产品质量合格。另取与脱胶的型材同批的样品,贴其他类型的保护膜,没有出现保护膜脱胶现象,排除了此次“保护膜粘胶脱落”质量事故中的型材粉末涂层因素;

2.3 保护膜在型材表面停留时间因素

保护膜在型材表面停留时间过长,会受到以下因素影响:a)板材表面具有氧化性;b)板材表面对胶层有降解催化性;c)板材含有的小分子物质向胶层渗透而制胶内聚偏弱。保护膜粘胶脱落的概率,随保护膜在型材表面停留时间的延长而增大。

现场试验发现,有问题的保护膜在贴上型材3小时后就出现粘胶脱落现象,所以此次质量问题与保护膜在型材表面停留时间无关。

2.4 保护膜和型材储存环境因素

存储环境造成粘胶脱落的因素,主要是存储环境不符合要求造成以下问题:a) 型材表面有水份;b) 型材表面有油污;c)型材表面涂层未充分干燥;d)型材表面具有较强的酸、碱性;e)保护膜背面有油污。这些问题的存在将大幅度增加保护膜粘胶脱落的概率。

3 保护膜“粘胶”问题的处理

针对型材表面的“粘胶脱落”现象,如何清理时非常棘手的问题,根据不同情况,技术攻关小组制定了多套纠正方案。

对于成品仓库的“粘胶脱落”型材,清洗粘胶的方法是使用中性洗涤液清洗,但对于问题保护膜在型材表面停留时间长的粘胶,需要使用乙醇清洗,擦掉粘胶后用清水洗涤,消除型材表面的乙醇残留物。

对于门窗、幕墙加工厂处发现的“粘胶脱落”型材,安装施工前发现的,采用将型材浸入清水中浸泡,在慢慢撕掉保护膜,粘胶脱落的非常少。在实施过程中,发现水浸的效果不太理想,改为撕保护膜的时候用水淋保护膜与型材的接触面,可最大限度减少保护膜上的粘胶脱落。

对于已经施工安装后的门窗,通过降低撕保护膜的速度,改变撕保护膜的角度,来减少粘胶脱落,对于少量保护膜含水量大,粘胶严重的型材,通过设备烘干保护膜外表面,再慢慢撕掉保护膜。

4 建立保护膜质量立体监控体系

保护膜粘胶脱落问题处理,浪费了大量的人力物力,降低了顾客满意率,要预防类似问题再次发生,必须建立保护膜质量立体监控体系,从以下方面加强管理:

a) 供方控制:要求保护膜生产厂家建立健全过程控制程序,完善检验规程,增加检验设备对保护膜胶层的含水量进行定量分析,确保出厂产品批批合格;型材生产厂家要建立供方档案并完善数据跟踪分析规程,不定期进行监控供方的质量控制系统,必要时进行第二方监督审核;

b) 原(辅助)材料检验:保护膜进厂后加强原材料检验,鉴于含水量检测设备价格高,质量预防成本偏高,目前先增加保护膜反向含水量和气味嗅觉两项定性检验;

c) 使用后跟踪检验:型材成品包装车间在领用保护膜时,每批次进行试贴试验,并保留样品,按30分钟、1天、10天、30天进行四次跟踪观察,检查是否有粘胶脱落现象。

在落实上述纠正预防措施后,保护膜粘胶脱落问题得到了有效控制,未发生有粘胶脱落的瑕疵产品出厂。

5 结论

为加强铝合金门窗、幕墙在加工制作、安装施工过程中的表面防护,减少门窗、幕墙加工单位贴膜工序,铝型材生产厂家在型材表面贴上质量保证的保护膜,可有效提高产品表面防护等级和客户满意率。本文主要针对粉末涂层与保护膜进行相容性试验,对保护膜粘胶脱落影响型材表面清洗问题进行跟踪分析,寻找解决办法和预防纠正措施,有利于企业健康持续发展。

(1)保护膜的生产过程受环境湿度影响大,胶层含水量会造成保护膜粘胶脱落在型材表面难以清理,必须严格控制工艺参数;

(2)粉末涂层、保护膜在型材表面停留时间长短会影响保护膜粘胶脱落的概率;

(3)针对产品市场需求提高服务水平,进行粉末涂层与保护膜相容性试验,建立铝型材产品防护控制体系,解决新包装方式中存在的问题,消除客户使用中的视觉隐患,规避市场经营风险,有利于企业健康持续发展。

 
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