彩钢板|彩涂_彩钢卷_宝钢彩涂板_上海力营实业有限公司

本文，上海力营实业有限公司带领大家简要回顾下彩色涂层钢板的发展历程，了解下彩色钢板的是如何发展到今天的浅谈，以及文章的最后，希望和大家一起讨论下彩涂业面临的一些问题及对策。本文一一介绍了其化学预处理、涂装等关键生产技术的发展以及近年来 产品品种的变化动态，最后讨论了彩涂业面临的一些问题以及对策。

第一节 彩涂板的定义

彩涂板是指通过连续生产机组，以快速、连续的生产方式，在金属平板材的两面涂装上有机涂层所获得的一种预涂层 (pre-finish) 制品，诞生于本世纪 30 年代初的美国。与传统的后涂层 (post-finish) 产品相比，彩涂板有着显著的技术优势和成本优势，因此在进入 50 年代中期后欧、 美、日等西方国家开始大力发展彩涂钢板制造业，生产方式日趋先进、产品类别日益丰富、产量保持高速增长，并建立起了两个重要的行业协会：美国卷材涂层者协会（NCCA）以及 欧洲卷材涂层协会 （ECCA）。时至今日，彩涂板的发展已经成为了现代钢铁工业中一个重要的分支。

第二节 彩涂板的生产能力

八十年代初，全球彩板产量首次突破百万吨，1998年，欧洲和北美的钢基及铝基彩板的产量总和达到 880 万吨 (1998 NCCA Shipment Statistics 、1998 ECCA Shipment Statistics) 。目前全球的彩涂生产线数量超过五百条，主要分布在北美、欧洲和亚洲的日、韩及中国，产能约一千四百万吨、实际产量 1200 万吨 (2000 年数据 )，近年估计已突破 1400 万吨。传统生产基地美国、 欧洲、日本的产能分别为 455 万吨、 400万吨和270万吨。亚太地区彩板的生产国主要有日本、韩国、台湾、澳大利亚和中国。

第三节 彩涂板的应用市场

彩涂板的应用市场主要分为建筑、家电及交通运输等三部分，三者相加占彩涂板总消费量的 80％，其中建筑领域份额最大，平均为63%。

建筑用彩板以热镀锌钢板或锌铝合金镀钢板为基材，主要加工成瓦楞板或与聚苯乙烯复合成轻量化夹芯板后用于建造钢结构厂房、机场、库房、冷冻库等工业或商业建筑。目前国内市场上夹芯板份额约占60%， 瓦楞板 25%，其余为钢窗料和大跨度拱形板。家电彩板以热镀锌、电镀锌及少量冷轧板为基材，生产及消费市场集中于欧、美、日，三个地区的年产量分别为 31 万吨、 77 万吨和36 万吨，中国仅为 2 万吨。北美地区家电彩板的应用比例最高，占全部彩板的19％，约50％的家电外板采用了彩板，用量最大的是冰箱和 大型空调系统 (HVAC) 。中国是家电生产大国，家电彩板的消费必将大幅增长，但目前各厂家适用于后涂装的生产线大部分还有相当长的使用年限，近年内适合于彩板的家电生产线大量出现的可能性不大。

第四节 彩板生产技术的发展

50 年代的彩涂板生产线为单张式，速度仅仅有 15m/min ，是使用氨基醇酸漆进行单层涂装，涂装方式是用聚氨酯橡胶辊进行单向辊涂； 70 年代出现了连续式带钢生产，机组速度明显加快，达到 60－ 80m/min ，涂层结构 出现了底漆、面漆的复合层，底漆是环氧类，面漆以聚酯、丙烯酸、 PVC 塑溶胶为主；涂装方式为 2－3 辊的可逆式辊涂，摆动门式涂层头被广泛使用；进入 80 年代后最主要的特征是机组速度的提高 (100－ 200m/min) 和机组一体化控制水平的提高， 涂装装置也由摆动门式逐步过渡至既能快速切换涂料品种又能更 精确控制湿膜厚度的 CLS；目前的彩板生产进入了高度成熟期，生产工艺在近十年间未见有革命性的突破， “化学预处理＋辊涂卷钢涂料＋加热固化” 的模式沿用至今，只是随着机组自动化程度的提高、在线检测 (膜 厚、色差、 PMT 、化学预处理膜控制等 )手段的增多、快速固化型涂料和快速反应型化学预处理的开发成功 等，生产速度已从 10 年前的 120m/min 提高到了现在的 150～180m/min 。 尽管如此，在金属化学预处理、卷钢涂料涂装和涂层固化这三大彩涂技术中仍出现了一些值得关注的动态。

第五节 彩涂板的化学预处理

彩涂板的化学预处理分为伪转化磷化膜、复式氧化膜和 Dry-In-Place 辊涂前处理等三种。

冷轧钢板一般采用 Fe2O3/Mn 3(PO4)2 型预处理液，在带钢表面形成一层无定型转化膜，俗称铁系磷化。镀锌钢板常用的预处理剂主要有复式氧化物型和磷酸盐型。前者是含 Fe、Co 或 Ni 等重金属螯合物的碱性水溶液，形成的化学预处理膜为无定型的金属氧化物；后者是含磷酸二氢盐、加速剂等成分的酸性水溶液，形成的是磷酸盐晶体膜。

近年来出现的辊涂前处理 dry-in-place ，具有综合性能优势，代表着发展方向。所谓的 Dry-in-Place ，是指用辊涂方式而非浸入式来处理彩涂基板板面，不经漂洗直接烘干，处理剂一般是含 铬酸盐、磷酸盐、 二氧化硅和高分子树脂乳液的混合体系，在板面上形成的是凝胶状无定型铬酸盐转化膜。相对于前 2 种工艺，其设备占用的体积小 (只有前者的 1/5)、几乎无废水排放、工艺控制简单、适用于高速 机组，欧、美的彩涂新线普遍采用此工艺。

传统的聚氨酯橡胶辊涂法依然是技术主流，但最近在美国和日本出现了两种新的涂装方式－粉末喷涂及淋式涂装。

1）粉末喷涂 powder coating

由于粉末涂料固化后的性能优于目前的溶剂型卷钢涂料，如同时满足涂层高硬度 (≥3H) 和高成型性 (0T,No Tape off) 的要求，故在彩涂生产线中引入了与之配套的喷涂工艺。目前正在研究的工艺方式有 3 种——静电法、云雾室法和电磁刷法。静电法采用的是传统的喷枪，缺点是由于带钢速度过快时雾状涂料无法 击破带钢表面的气流层到达钢板上，使机组速度受到限制；云雾室的开发主要是解决了带钢高速运行下粉末穿越临界空气层的难题，目前为止仅美国的 Material Science Co. 拥有全球唯一的一条高速机组，速度达 120m/min ；电磁刷法借用了复印机和打印机的磁刷显色技术，使粉末涂料带电后按磁场方向连成链状，刷布于平板金属表面，其工艺特点是快速和膜厚控制精确，但目前未见商业应用的报道。

2）淋式涂装 curtain flow

淋式涂装基本工作原理是将液态涂料通过带钢上方的狭缝自由流下成帘状，流至带钢表面，形成湿膜。该工艺最大的特点是整个涂装室完全密闭且湿膜不与机械设备接触，实现了最佳的流平性、膜厚均匀性和涂层板 面的零缺陷，特别适合于生产高光家电彩板。缺点是对机组的自动化程度要求过高，导致投资增大。新日 铁君津厂的 CCL 就采用了此技术。

彩板品种的发展动态

1）基材的薄规格化和高强度化

为获得更大的吨钢面积，建筑彩板厚度日趋减薄。目前最具市场竞争力的厚度是 0.48~0.53mm，相应地基板强度也上升至屈服强度 350～550MPa 级别，以保证产品加工后的结构强度。

2）铝锌合金板的应用日趋广泛

与热镀 Zn 镀层相比， Al-Zn 镀层具有更为优越的裸耐腐蚀性能，大气暴晒结果为 2～ 6 倍，在恶劣环境中使用寿命上有优势。但在涂上有机涂层，成为彩色涂层钢板后，正面的耐蚀性主要由有机涂层与化学 预处理层共同提供，铝锌合金彩板和热镀锌彩板的耐蚀性差异基本消除。但国外多年大气曝晒数据显示在膜下腐蚀和切口保护方面，铝锌合金彩板仍有优势。

3）锌铝镁合金板日益受青睐

近来来，防腐似乎是自金属被利用以来一直奋斗的目标。随着建筑业对防腐的要求越来越高，上海力营实业在接洽广大的用户以及业主的时候经常被中高端用户问及板材的使用年限及防腐的工艺。时至今日，国内的宝钢及大型钢厂陆续推出自己的锌铝镁品牌。因为有镁的加入，使得板材更加的耐久、防腐，且切割加工性能不输铝合金。据说，之前是为了替代不锈钢的部分市场而被日本首次研发成功，进而各大钢厂加大研发力度推出的锌铝镁。