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3.1集裝箱涂料性能要求

集裝箱的運輸通過陸運和海運，往返于世界各地，在運輸途中會遇到強烈陽光、高低溫、海水、潮濕等復(fù)雜氣候環(huán)境，這就需要涂層能發(fā)揮很好的防護作用，保護基材不受損壞，延長箱體使用壽命，故集裝箱涂料要求有較強的抗腐蝕性和耐高低溫變性（一般為-40-70℃），同時還要求抗紫外線好、不變色，不粉化、耐磨損、抗沖擊、裝飾性好等特點[2]，因此集裝箱粉末涂料特性必須符合表2要求。

國際集裝箱標準化委員會規(guī)定，集裝箱涂料必須通過KTA實驗室的檢測，涂層綜合性能檢測評分需達到70分及以上才算合格，如果是裝載運輸食品、醫(yī)藥等的集裝箱，其箱內(nèi)涂層還必須通過美國FDA食品級測試。廣東華彩粉末科技有限公司憑借多年的工程機械“漆改粉”技術(shù)經(jīng)驗，進過反復(fù)的測試和驗證，開發(fā)出一套適合集裝箱應(yīng)用的粉末涂料體系，使用該系列產(chǎn)品結(jié)合定制的粉末涂裝方案噴涂樣件后，送美國KTA實驗室檢測（測試標準參照IICL要求），箱內(nèi)箱外粉末涂層均通過測試，粉末涂料配套體系、測試項目和最終檢測結(jié)果如表3、4和5所示。

IICL的測試標準更注重于模擬自然環(huán)境對涂膜的損害，其設(shè)定的循環(huán)腐蝕試驗方法得到了行業(yè)內(nèi)的認可。由于涂層的評分標準：100分滿分，70分合格，為了避免某種涂料將一項或幾項性能設(shè)計的極為突出，得到很高的分數(shù)，而其他項性能很差，也能通過KTA實驗室測試的現(xiàn)象，為此，IICL將每個測試組設(shè)定了最低分數(shù)線[3]。箱內(nèi)涂層，腐蝕組要求最低得分40分，機械組要求最低得分30分；箱外涂層，腐蝕組要求最低得分55分，機械組要求最低得分15分，該設(shè)定能有效改進分數(shù)評判中的缺陷，注重涂層的綜合性能。

3.2集裝箱粉末涂料體系

集裝箱粉末涂層分為箱內(nèi)和箱外體系，根據(jù)IICL評分標準，箱內(nèi)涂層要求較高的防腐性能和機械性能，箱外涂層則更注重耐腐蝕性能，為了實現(xiàn)涂膜對基材很好的保護功能，集裝箱粉末涂裝使用兩涂兩烤，即環(huán)氧底粉+面粉相結(jié)合的方式，兩涂兩烤能使涂層的耐腐蝕性能發(fā)揮到最大化。箱內(nèi)涂層體系為環(huán)氧底粉+環(huán)氧面粉，箱外涂層體系為環(huán)氧底粉+聚酯面粉，施工時，先噴涂底粉預(yù)固化后，再分別噴箱內(nèi)面粉和箱外面粉，然后完全固化。表6為集裝箱粉末涂料的種類和特點。

3.3集裝箱粉末涂裝工藝

集裝箱粉末涂層總膜厚要求控制在100um左右，包含富鋅車間底漆、環(huán)氧粉末底粉、環(huán)氧粉末面粉或聚酯粉末面粉，富鋅車間底漆是在制鋼打砂后噴涂，為了保護基材在噴涂粉末涂料前不生銹，金屬基材噴富鋅車間底漆到噴涂粉末，中間間隔建議不要超過48小時，間隔時間越長金屬基材生銹的風(fēng)險越大。由于集裝箱整箱是焊接而成，焊道處因為采用打砂清理焊渣會將車間底漆全部打掉，在水性漆噴涂工藝中，焊道部分是需要在焊道打砂后，再人工補噴富鋅車間底漆，而使用粉末涂料可以省去這個工序，所以集裝箱粉末涂裝過程中會有溶劑型車間底漆體系和無溶劑型車間底漆體系兩種。表7為集裝箱涂層配套體系每層膜厚參考值。

集裝箱粉末噴涂工藝采用兩涂兩烤，底漆為純環(huán)氧型粉末涂料，面漆為純聚酯型粉末涂料。先將箱內(nèi)箱外噴涂底粉，低溫下預(yù)固化后，待箱體降溫到50℃左右，再噴涂面粉，表8為具體的固化方式和固化特點。

集裝箱的生產(chǎn)是快節(jié)奏、大批量的流水線作業(yè)，粉末的噴涂施工要適應(yīng)快節(jié)奏的生產(chǎn)線生產(chǎn)工藝，集裝箱粉末噴涂線的設(shè)計要滿足高效率的噴涂需求，約平均每2.5分鐘出一個箱體，一般箱內(nèi)噴涂使用機器人式高壓靜電噴槍，箱外使用自動往復(fù)式靜電噴槍，噴涂1-2遍即可滿足膜厚要求。集裝箱涂裝的質(zhì)量與粉末涂料的質(zhì)量、現(xiàn)場環(huán)境、施工設(shè)備、施工人員等多方面的因素有關(guān)，下面為集裝箱粉末涂料涂裝過程中一些具體要求：

①粉末噴涂環(huán)境要求干凈整潔，保持噴粉室內(nèi)的溫度和濕度，建議噴粉房溫度20-30℃，濕度60-80%。

②噴涂前，檢查和調(diào)整噴槍電壓和電流，以及噴槍的霧化壓力，使粉末均勻噴涂，保證噴涂上粉率，建議電壓60-90kv，電流10-20uA，霧化壓力0.3-0.45MPa。

③根據(jù)實際情況合理調(diào)節(jié)供粉流化桶的壓力，壓力過高和過低都會影響粉末的出粉量，建議壓力為0.04-0.1MPa。

④檢查被涂工件是否完全接地，噴涂時噴槍口至工件的距離約15-30cm。

⑤噴涂后的工件加熱固化條件以粉末產(chǎn)品技術(shù)指標為準，必須保證合理的固化溫度和時間，固化不充分或過烘烤都會造成涂層不良。

3.4集裝箱粉末涂裝優(yōu)勢

3.4.1環(huán)保優(yōu)勢

自國際標準集裝箱誕生以來，溶劑型涂料一直是集裝箱制造行業(yè)中主要使用涂料，約占95%，存在較大的VOC排放污染。為此，2016年中國集裝箱行業(yè)協(xié)會通過了《中國集裝箱行業(yè)VOCs治理行業(yè)自律公約》，強制推行水性化涂裝，以實現(xiàn)VOC減排的目標。集裝箱使用水性涂料后，相比溶劑型油漆VOC減少了90%左右，但還是存在一定量的VOC的排放，而粉末涂料是純固體涂料，在使用過程中零VOC排放，綠色環(huán)保，是當(dāng)今環(huán)保壓力下涂裝行業(yè)的最佳選擇，表9為幾種涂料VOC含量對比。

3.4.2性能優(yōu)勢

相比水性涂料，粉末涂料的性能優(yōu)勢明顯，主要體在耐水、耐溶劑、耐磨、耐候等性能方面。熱固性粉末涂料是在高溫條件下發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)，形成致密的網(wǎng)狀涂膜，涂層的綜合性能非常好；而水性涂料是用水作溶劑或分散介質(zhì)的涂料，其耐水性和耐溶劑性能差，而且由于水的表面張力較大，涂料對基材的潤濕困難，容易出現(xiàn)很多缺陷[4]。表10為粉末涂料和水性涂料整體上性能耐受方面的比較。

3.4.3涂裝優(yōu)勢

和溶劑型涂料相比，雖然使用粉末涂料前期需要投入昂貴的專用涂裝設(shè)備，而且粉末調(diào)色換色麻煩，但是在涂裝方面優(yōu)勢明顯，包含涂裝效率、涂料的利用率、涂裝質(zhì)量穩(wěn)定性等，表11為粉末涂料和溶劑型涂料在涂裝方面的一些對比。

3.5集裝箱粉末涂裝難點

在集裝箱的“漆改粉”進程中，已經(jīng)有一些配套小件成功使用粉末涂料，但目前還沒有整箱噴涂粉末涂料的應(yīng)用先例，根據(jù)粉末涂料廠商對集裝箱粉末涂料的特定開發(fā)，和前期的一些測試驗證和對比評估，行業(yè)一致認為粉末涂料應(yīng)用在集裝箱整箱上是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。集裝箱的“漆改粉”是一項十分巨大的工程，前期的投入非常多，在實際應(yīng)用中也是摸索進行，可能會碰到一些意想不到的問題發(fā)生，主要有以下幾個方面：

1) 基材無化學(xué)前處理，經(jīng)過打砂后涂溶劑型車間富鋅底漆，保護基材在噴涂粉末前不生銹，粉末涂料和水性漆的結(jié)合性問題需關(guān)注，如果水性漆噴涂太薄，無法保護基材的生銹問題，如果噴涂太厚粉末與水性底漆的結(jié)合會有問題，所以車間富鋅底漆的噴涂膜厚把控十分關(guān)鍵。

2) 集裝箱噴涂粉末涂料后升溫固化的問題，集裝箱的幾個菱角與箱體厚度差異太大，兩者受熱達到所需要的材質(zhì)溫度，時間相差太大，如果保溫時間過長，箱體涂層會過烘烤，如果時間不足，厚菱角的粉末涂層有可能固化不完全，都會影響涂層性能，所以升溫方式和保溫時間的把控也很關(guān)鍵。

3) 集裝箱的生產(chǎn)是節(jié)奏快、大批量的流水線作業(yè)，平均每2.5分鐘左右出一個集裝箱，這對于粉末涂裝線的流暢度和涂裝效率要求非常高，如何保障節(jié)拍的順利進行也是關(guān)鍵。