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摘 要： 介绍了目前宝钢彩涂钢板的品种（包括基板类型和涂层类型）、颜色及涂层管理中采取的一些有效措施。简要分析了彩涂板使用中出现的一些涂层常见问题。
关键词： 宝钢；彩涂钢板；品种；涂层管理
0 引言
彩涂钢板是在金属基板上涂覆一层或多层有机涂层经过烘烤而形成的一种复合材料，因其具有良好的耐蚀性和美观性而用于家电和建筑行业。自 20 世纪 80 年代末宝钢建立了自己的第 1 条彩涂机组以来，经过 20 年发展，至 2009 年宝钢已拥有 3 条现代化彩涂机组，年产量近 60 万 t ，生产的产品品种从最初的 4 个涂料类别， 16 种颜色增加到涉及建筑、家电等行业用途的十几种涂料类型、几乎全部色系的 600 余种颜色。作为我国最大、最现代化的彩涂钢板生产基地，宝钢彩板的涂层品种构成与发展走向已经成为业界的风向标。
1 宝钢彩涂钢板的品种
1.1 基板类型
宝钢现可供彩涂的基板包括从深冲级别到高强度全硬钢等不同强度等级的钢种，牌号涵盖热镀纯锌、热镀铝锌、电镀锌、冷板等几十个类型。图 1 为宝钢彩涂基板类型比例，其中以热镀锌基板为最多，其次为镀铝锌基板。冷板及电镀锌基板主要用于彩涂家电产品。
1.2 涂层类型
以树脂类型划分，宝钢彩板涂层类型主要包括聚酯、有机硅改性聚酯、高耐久性聚酯、聚偏氟乙烯等品种。根据用途和功能划分，目前主要供货产品有抗静电聚酯涂层、环保家电聚酯涂层、环保建筑聚酯涂层、自清洁聚酯涂层、表面皱纹锤纹效果涂层、印花涂层等。图 2 为 2008 年宝钢彩涂各类涂层产量统计，其中普通聚酯类涂层占所有产量的 80% 以上。
图 1 宝钢彩涂基板类型比例
图 2 2008 年宝钢彩涂各类涂层产品产量统计
1.3 涂层颜色
宝钢彩涂板生产线始建之时，涂层颜色种类单 一，色彩只有从美国引进的 16 种。经过多年努力，尤其是宝钢先后与业内多家知名涂料公司合作，进一步推进了卷钢涂料国产化的进程，现在宝钢彩板色彩数据库中已有 600 多种不同颜色，并备有宝钢彩涂钢板涂层部分常用颜色色卡。图 3 为近年宝钢建筑彩涂板不同色系的产量统计图。目前在建筑市场上除一直以来用量最多的白、蓝色系列产品外，用户对其它色彩的需求也在日益增加。
图 3 宝钢建筑彩涂板不同色系产量
2 宝钢彩涂钢板涂层管理
彩涂钢板产品品质的优劣与其表面涂层的质量密切相关，涂层质量好坏主要依赖于涂料的品质、涂装工艺等。这就要求在彩涂钢板质量设计中把握住其关键的控制要点并付诸实施，从而对彩涂钢板质量进行有效的管理，保持最终产品质量的稳定受控。如果说管理是针对信息管理，那么对从事彩涂钢板质量设计的技术人员来说，彩涂钢板所传递的信息一方面是用户对其涂层装饰性、耐蚀性和加工性等方面的诉求，另一方面是来自于涂料供应商的可供产品信息。所以我们可以把对彩涂钢板涂层的管理分为色彩管理、性能管理和涂料质量过程控制 3 个方面。
2.1 色彩管理
2.1.1 色彩数据库
色彩是信息，因而必然存在管理。色彩的刺激及色彩的感觉是由“光源”、“被照射物体”、“观测者” 3 个要素构成的，而配色时为了能较客观地反映涂料色彩的效果，人们通常采用标准光源进行配色。配制建筑和家电用途的涂料时所采用的标准光源是不同的。配制建筑用途涂层采用模拟日光的 D 65 光源，而主要用于室内的家电产品一般采用模拟白炽灯，家庭、橱窗照明用灯的 A 光源。宝钢根据彩涂板的用途对其涂层色彩进行分区管理。图 4 所示为宝钢彩板色彩数据库的 Lab 表色系统模型。其中 L 坐标表示色彩的明暗， a 坐标表示色彩的红绿色相， b 坐标表示色彩的黄蓝色相， 3 个坐标轴数值共同表征了一个颜色在色彩空间的定位。由图 4 （ a ）可以看出宝钢建筑用彩涂板颜色在色彩空间的分布比较广泛，色彩丰富。 而宝钢家电彩板销售主要集中在国内市场，由于审美习惯等因素的影响，色彩多集中在白、灰、银色系，如图 4 （ b ）所示。
图 4 宝钢彩板色彩数据库的 Lab 表色系统模型
2.1.2 配色流程
随着生活水平的提高，用户对彩板的装饰性要求日趋增加。如前所述，目前宝钢彩板色彩数据库中已有 600 多个不同颜色的生产业绩，但仍不时有用户对彩板颜色有不同的新需求。宝钢在新颜色评审方面采取的措施是：“比色”、“配色”、“确认”等几个步骤。首先，宝钢根据用户提供色板或色性等颜色参照物，利用 Hunter Lab 色差仪获取样板色彩数据，再与宝钢色彩数据库中已有的颜色进行色差对比，如果有相近颜色则向用户推荐，反之则按照用户样板要求进行配色。最后，配色样板经用户确认后转入生产。
2.2 性能管理
彩涂钢板仅仅颜色达到用户要求是远远不够的。因为用户还对彩涂钢板的加工性、耐蚀性等多方面有要求。例如彩涂聚酯涂层产品就有柔韧性、耐溶剂性、耐划伤性、耐紫外灯加速老化性等十几项性能要求。宝钢对涂层性能的日常管理分为以下几个方面。
2.2.1 涂层性能要求的转化
涂层性能的输入来自于用户对彩涂钢板的性能要求，技术人员根据这些需求将其转化为对卷钢涂料的采购技术要求，以选取满足要求的卷钢涂料。每年宝钢都会对全部品种的涂层涉及到卷钢涂料的采购技术条件进行专门整理，编辑成册，对于一些用户的新要求及时给予增补。现在，彩涂钢板涂层性能评审、采购技术要求转化、供应商供货等相关业务流程已经全部实现通过内部网络平台进行信息的传递。
2.2.2 涂料质量过程控制
卷钢涂料的品质是决定最终产品性能的主要影响因素，但大部分钢厂，包括宝钢，自身并不生产卷钢涂料，涂料供应依靠外采购。因此，如何控制来料质量，保证最终成品的稳定是彩涂产品涂层管理工作的重要部分。宝钢对卷钢涂料的质量控制主要采取的形式包括样件批准管理、来料样品验收、来料实物抽检等。为了获得质量可靠的卷钢涂料，宝钢根据 QS-9000 标准要求制定了卷钢涂料样件批准标准程序来规范供方的供货行为。宝钢规定凡发生下述情况之一，供应商在首批物资发运前应进行物资样件批准：第一，凡新研发的重要物资，指供应商新开发的产品或宝钢提出了特殊要求后供应商研发的产品；第二，凡首次采购使用的重要物资，指供应商新开发的产品；第三，凡采购技术标准变更的重要物资，指宝钢采购标准变更后，供应商供应的产品；第四，凡供应商供应重要物资的生产过程中，发生原料或配方变更，影响到产品的内在性能或宝钢的生产使用；第五，凡供应商供应重要物资的生产过程中，生产工艺、生产方法或生产场所发生了变化；第六，凡供应商供应重要物资的生产过程中，发生现有工装及设备进行重新装备或重新调整，或设备停止批量生产达到或超过 12 个月以后重新启用而生产的产品；第七，凡被认定为生产工艺不当引起不合格的重要物资，在整改后首批供给宝钢的物资。卷钢涂料属于流程性产品，因此宝钢根据其特点对样件批准程序的等级要求在 QS-9000 标准要求基础上进行调整。涂料供方根据宝钢的要求等级提交该等级规定的项目或记录，如表 1 所示。
表 1 卷钢涂料样件批准提交资料及等级要求
注： S —供方必须向指定的顾客产品批准部门提交，并在适当的场所，包括制造场所，保留一份记录或交件项目的副本。 * —供方必须在适当的场所保存，并在顾客有要求时向顾客提交。如果宝钢有要求，可以要求涂料供应商在已有等级的基础上提交其它相关材料。
3 涂层使用中的一些常见问题
彩涂钢板涂层在使用中经常会遇到一些技术问题，本文选取几个常见问题进行简要分析。
3.1 闪光漆视觉误差
彩涂钢板涂层面漆分为两大类，即“素色漆”和“闪光漆”，金属与珠光片状颜料为层状分布，定向平行排列于漆膜中。当光线射向漆膜表面时，一部分光线由于铝粉的直接反射，几乎没有吸收，光线特别明亮，给人一种十分光彩耀眼的感觉；一部分光线被铝粉多次反射而出，光线较暗。所以闪光漆的视觉效果会随光线入射角度及观察者的观察位置不同而有差异。因此闪光漆的色差更难控制，用户在使用中有时会出现目视色差现象。宝钢在闪光漆涂层管理中，一方面在生产控制中，同一用户尽量选取同一涂料供应商，同一批次涂料，在同一时间集中生产，以避免不同涂料及工艺的 __ 差异而产生色差，同时采用更接近人眼测量效果的多角度色差仪进行色差对比。另一方面，对用户使用进行指导，帮助其尽量避免因材料安装方向不同而产生的色差问题。
3.2 涂层黏结
当彩涂钢板作为夹芯板时，常常面临的一个问题是黏结或发泡不良。因为在用于制作夹芯板时，涂层必须与发泡剂有效黏结，保证夹芯板的整体完好。一般来说，用户使用中遇到的较多黏结不良问题主要包括黏不上和表面孔洞。
3.2.1 黏不上
出现黏不上这类问题主要有以下方面原因：第一，胶水反应时间。胶水反应时间长短影响到发泡的效果，胶水反应时间过长或过短，发泡效果都不太理想。第二，涂层质量。涂层的种类决定了涂层固化后的表面活性，会影响彩涂板与发泡剂的发泡效果。如果涂层活性基团较少，发泡性能会受到影响。第三，胶水质量。发泡用胶水一般由黑胶和白胶组成。白胶为带羟基的聚醚多元醇；黑胶为带氰酸酯的产品，两者以一定比例混合后反应形成聚氨酯，也就是发泡材料。胶水中的有效成分严重影响产品的发泡效果。如果为降低成本在白胶中加入其它物质，或以价格较低的聚酯多元醇代替聚醚多元醇等都极有可能导致发泡不良的情况发生。第四，其它因素。发泡工艺、生产环境等也是影响夹芯板成品质量的重要因素。
3.2.2 表面孔洞
用户在使用中经常遇到的另一个问题是发泡后的孔洞问题，虽然发泡后彩涂板黏结无问题，但夹芯板外观有轻微不规则突起，撕开钢板后发现聚氨酯夹芯层有不规则孔洞。聚氨酯发泡后出现的孔洞其实是一种气泡，这种气泡的大小与数量与发泡工艺密切相关：第一，料温过高。在夏季如果操作人员对温度控制重视不够，料温有时超过发泡剂沸点，发泡剂过早气化，孔壁强度不够高，容易并泡成大气泡。第二，物料混合不均。用于发泡的聚氨酯泡沫组合物料如混合不均会导致泡沫物料各部分发泡不均。发泡不均的物料会相互挤压或拉伸，交界处泡孔也被拉伸并泡，从而形成气泡。第三，物料的流动性差。如果聚氨酯泡沫组合物料的流动性不好，发泡过程中并泡产生的气体不容易排出，板材与泡沫界面的气泡就多，泡沫芯的整体密度差也大。第四，其它因素。如泡沫组合物料本身配方、催化剂的品种及用量、发泡前板材表面有污染等因素也会引起气泡。
4 结语
（ 1 ） 宝钢在涂层管理方面采用多种方式对涂层色彩、性能及涂料质量进行监控；（ 2 ） 宝钢在闪光漆涂层管理中采取了一定措施，对用户使用进行指导，帮助其尽量避免因材料安装方向不同而产生的色差问题；（ 3 ） 涂层质量、胶水配比、加工工艺等是影响彩涂板黏结效果的主要因素。 | 