涂层检测方法

涂层检测方法

检测项目检测方法

流平性（外观）①肉眼观察涂层是否有缩孔、缩边、橘皮等不平整的现象，无异

常现象，涂层分布均匀，则为合格。

②滴水观察是否水滴不扩散、或扩散慢、水滴不园，如水滴扩散

且性状规则，合格。

附着力(划格法) 用划格器在样片的涂层上十字划格，划出间隙为1mm的网格；

再用透明胶完全贴附在网格上，手持胶带的一端与涂面垂直，迅速

地将胶带撕下，重复三次，观察涂层是否有脱落，考察涂层与铝材、

涂层与涂层之间的附着力。

无色涂层（包括面漆涂层）的脱落判断办法：通过继续考察涂

层耐高温黄变性观察黄变的颜色判断涂层有无脱落——即将涂层

置于300℃烘烤5min后取出观察涂层外观，底涂涂层如有脱落将

会露出基材的颜色（面涂脱落将会露出底涂的颜色）。

杯突裁切出约5cm宽的样片，把样片涂层向上放在杯突仪冲头上方夹

紧，逆时针匀速旋转，直至仪器表盘的数字显示为“5.00”为止。

取出样板，用指甲轻刮拉伸处，观察涂层是否脱落。

冲击裁切出约5cm宽的样片，样片待测涂层向上放在冲击仪凹槽处，将

冲头提高置于50cm 处，让冲头自然下降进行冲制；取出后观察涂

层是否脱落，如无脱落现象，则为“合格”

初期亲水性用微量进样器吸取5μl的纯水，滴在样板表面，在1min内用数显

卡尺测量水滴直径。水滴不圆的以椭圆计，量取水滴最长与最短

的直径取平均值。每张样板取3个不同位置用接触角测定仪测量样

板的接触角值，求平均值。

耐挥发油取三小张样板：用挥发油AF-3R浸泡5min，取出放入150℃烘箱

烘5min，冷却以后，放入纯水里浸5min，然后再放入150℃烘箱

烘5min，冷却后测量样板浸油的部位的水滴直径，取三点求平均

值。

持续亲水性干湿循环取3张样片，挂在干湿循环机上进行实验测试（浸泡2min，吹干6min为一个循环）300 个循环后取出晾干，用接触角测定仪测量

样板的接触角值，取三点求平均值。

水冲取3张样片，浸在流动的自来水（流速1-3 L/min）中100h后,取出晾干，用接触角测定仪测量样板的接触角值，取三点求平均值。

水煮将样片置于沸腾的水中，保持15分钟取出吹干。1. 观察涂层是否

有鼓泡、脱落等不正常现象； 2. 用胶头滴管吸取少量纯水，直接

滴在涂层上，肉眼观察水滴是否扩散；根据2，可判断涂料是否

固化充分，如底、面固化不充分，水煮后可能失去亲水性，水滴不

扩散。

耐碱20%NaOH 裁切出约5cm宽的样片，折成一个小凹槽，用20%NaOH滴数滴在

凹槽处，使其充满液体，同时记录开始时间，观察3分钟内有无

气泡（允许少量气泡），再用水冲洗后观察有无腐蚀点，如白色的

点或黑色的点。

耐溶剂性用乙酸乙酯（丁酮）润湿包裹好5-6层棉布的1Kg铁锤，垂直置于

板面中部处，水平用力来回平推保持乙酸乙酯润湿棉布，一个来回

记一次，观察被乙酸乙酯平推的涂层是否受破坏以及受破坏的程

度。共平推30次。A．≤30次时涂层被破坏，记录露出基材表

面时的次数以及受破坏的程度。B．平推30次后，涂层如无脱

落现象，则为合格。注意事项：用铁锤平推时不要向下用力推，

保持铁锤与板面自然垂直。可用于在线检测涂层固化程度。

盐雾裁成10×15 cm2 的3张样片，放置在中性盐雾箱中（试验箱温度：

35℃）进行测试，按照规定的时间（100h或500h），到期取出洗干

净、晾干，按板面的腐蚀程度根据等级标准手册评级。中性盐

雾盐水的配制：称取500g 氯化钠（化学纯），溶于10kg水中，摇

匀。浓度为50±10 g/L。

涂层膜重 g/m2 将涂层样板裁成10×10cm2的正方形，150℃左右烘烤5min冷却

后在千分天秤上称出总重，放入电阻炉在500-600℃烘烤碳化5min

左右，取出用干净的纱布将涂层擦拭干净，

称出铝板的重量，并且计算膜重，计算公式如下：

膜重（g/m2）=（总重 g-铝板重g）/ 面积（10×10 cm2）×10-4

随着包装技术和涂料工业的飞速发展，马口铁包装的应用范围越来越广，已经广泛应用于食品罐头、饮料、化妆品和石油化工产品的包装。在食品饮料行业，很多产品具有较强的酸性，如番茄酱、酸黄瓜等，有些食品含有大量的蛋白质，在高温杀菌时会产生S2离子和H离子等，对罐内壁具有较强的腐蚀性，不但影响了罐头的货架寿命，而且会影响产品的风味，严重的易使产品腐败变质。化妆品和石油化工产品也一样，大部分对罐内壁具有较强的腐蚀性，因此其对罐的内涂层都有较高的要求。为了防止大气和环境介质对罐外壁的腐蚀，避免或减少外表的机械损伤，保护印刷面，提高罐的光泽度等，罐外壁一般有外涂层。为了增强罐内外涂层的防腐蚀能力，真正实现涂层的功能，就必须预防涂层的各种缺陷。不良的涂层会使其失去保护作用甚至加速罐的腐蚀，有些还会影响罐的外观。

1.原材料选用不当产生的缺陷

马口铁的质量指标有很多，其中镀锡量、调质度、杯突值等指标对机械加工质量的影响较大。这些指标与产品的机械加工适应性不符时，由于铁皮本身的变形不均会拉裂涂层，出现涂层起皱现象。马口铁的表面状况与表面质量是影响涂层附着力的主要因素，如果马口铁

表面存在伤痕、凹坑、折皱、灰尘、锈迹等缺陷，涂布质量将受到较大影响，会产生涂层厚度不均、附着力不够等缺陷，煮水、煮酸时会产生泛白、起泡、脱落等现象。

为了防止锡层被空气氧化变黄和马口铁生锈，马口铁表面常有一层油膜，这层油膜的存在，会使涂层的附着力大大降低。在涂布时如果油膜去除不干净，光油层与铁表面的粘附力不够，会产生涂层龟裂脱落。

马口铁的表面粗糙度也是影响因素之一。马口铁的供货状态主要有光面、石纹面和麻面等几种。虽然有些有机涂料在表面越光滑时附着力越强，但由于石纹面和麻面的比表面积增大，有利于涂层与铁皮表面的机械结合和粘附结合，大部分涂料与石纹面或麻面的结合力较强。如果产品需要进行高温蒸煮、高温杀菌、深冲、反复弯曲等方面的加工，并对涂层附着力要求较高时，需谨慎考虑马口铁表面与涂层的适应性，否则会出现涂层龟裂脱落现象。

涂料品种繁多，构成各异。根据使用的场合不同，可分为内涂料和外涂料。根据涂料的性能，可分为抗酸涂料、抗硫涂料、防粘涂料、耐高温蒸煮涂料、耐高温杀菌涂料、耐深冲涂料和其它专用涂料等等。生产时必须根据产品的用途和机械加工要求选择适宜的涂料，否则即使涂膜量、固化状态符合要求，涂层也起不到相应的保护作用，会出现各种各样的缺陷。

涂料的粘度是涂料内部阻碍其相对流动的一种特性，当粘度较大时，涂层在相同的涂布系统下可产生涂层过厚现象，同时涂料的流平性能差，容易导致涂层厚度不均匀，起皱或局部堆积，有时会出现“桔皮”现象。在局部堆积区域还有可能产生局部固化不完全，从而产生局部附着力不好，煮水泛白、脱落等现象。稀释涂料时，也应选用与涂料相适应的稀释溶剂：溶剂使用不当，涂层会产生“小气泡”、“针孔”和“起皱”现象。涂料的粘度太低时，一方面涂膜的厚度低，涂层的致密性差，涂层导电值升高。另一方面，在涂布时，由于涂料与涂布滚筒的粘附力差，在离心力作用下，涂料会直接滴在铁皮上，产生滴状堆料现象。

涂料的固含量也是涂料的一个重要性能指标。固含量较大时，成膜物质多，在同样的涂布条件下，涂层厚度较大，提高了涂层的保护性能，但机械加工性能会降低，同时一次性涂布量较大时，由于固化条件很难保证，容易出现固化不良、附着力不够、涂层龟裂和脱落现象。固含量高，涂料的流平性能会有一定程度的降低，相应会出现“起皱”等缺陷。

2.涂布不良所引起的缺陷

涂布时，为了固化良好，增强涂层的附着力，涂层厚度应尽量均匀一致，减少厚度的同板差。涂布不良分为几种情形：一种是涂布不均匀，涂膜厚度的同板差较大，这样固化条件很难满足各种厚度的要求，容易出现局部因厚度过大而固化不良，附着力下降。这样，会出观煮水煮酸泛白、脱落现象。产生这种现象的原因是涂布系统有缺陷，涂布滚筒的胶体硬度

不适中，传递性能不佳。胶筒的圆柱度太大、滚筒运转不平稳；安装调试滚筒时、亡下两个滚筒的轴线不平行，沿轴线方向上，两滚筒之间的间隙不一致等原因都会造成这一现象。

第二种情况是一次性涂布的涂膜量太大，涂层厚度大甚至行“桔皮”现象，即使升高固化温度、延长固化时间，都不能达到完全固化状态，涂层煮水煮酸泛白、附着力低甚至有脱落现象。产生这一现象的原因除工艺设定不当外，上下两涂布滚筒的间隙太大（如修整胶筒后，重新安装时末认真调节间隙）：涂料粘度太高都会造成这…—现象。生产前，应先做涂料性能试验，确定涂料的最仕使用粘度，并仔细调节滚筒间隙就能有效防止这一现象的发生。

第三种情形是存在漏涂点，涂膜导电值高，涂层耐蚀力下降，甚至失去保护作用。滚筒不干净有异物如油污、固体尘埃颗粒，胶体硬化脱落；铁皮本身有异物如

固体尘埃颗粒，传动系统的润滑油渗漏滴在铁皮或胶辊上；涂料本身有异物等等都是造成这一现象的原因。生产过程中应认真观察胶辊、铁皮及涂料是否有异物存在，必要时应认真擦拭或过滤涂料。

第四种情形是涂层太薄，导电值高，耐蚀力低。形成的原因与第二种情形正好相反，主要是上下滚筒的间隙太小或涂料粘度太低等原因造成的。

第五种情形是“带涂”，是指由于滚筒刮刀不锋利或刮刀安装位置不正确，滚筒上的剩余涂料没有刮干净，当涂下一张铁皮时将铁皮的反面污染了，反面也带有涂料变样。当发现这种现象时，应认真检查刮刀的状况。

第六种情形是“留空污染”，由刁：焊接的需要，涂布时有些地方需要留空，由于铁皮的侧定位系统和后推爪调节刁；当，铁皮与滚筒刁；同步而造成留空污染。

第七种情形是吸杯痕，由于空气湿度大等原因，铁皮吸杯潮湿，吸铁时在吸杯接触处留有水迹，涂布时有水迹处涂料吸附力差而形成：吸杯痕。由刁：吸杯痕的存在而使导电值升高。

第八种情形是滚筒痕，主要是由刁：涂料粘度大，流平性能差或者是滚筒胶表面硬化造成的。涂布不良造成的缺陷还有很多，只要在平时认真观察就能发现。

3.固化不良产生的缺陷

良好的固化条件是保证涂层质量的重要因素。固化条件包括固化温度和固化时间。在预热阶段，若温度过高或预热时间过短，涂层表面干燥过快，在表面易形成固化膜，阻碍了内层的进一步固化，使固化速率大大降低，就会产生固化不完全和“针孔”现象，煮水或煮酸试验时，会出现鼓泡脱落或龟裂现象。在恒温固化阶段，温度过高，会产生“过烘”现象，涂层变色变脆，机械加工性能降低，附着力下降，耐冲击性差；温度低于固化要求时，固化刁；

完全，煮水或煮酸试验泛白，耐蚀性能差，机械加工或高温杀菌时会产生涂层龟裂、脱落现象。在生产过程中，由于烘炉结构、风速等原因，可能会存在同板温差偏大的现象，这样虽然设定温度符合要求，但在低温区仍有可能存在局部固化不完全的现象。

生产前，必须根据涂料性质、涂膜量和烘炉特性设定固化时间，铁皮在恒温固化区的时间必须在一定的范围内。时间太长，和温度过高一样，会产生“过烘”现象，涂层变色变脆。时间低于必要固化时间，就与温度低于固化温度值一样，会出现固化不完全现象。

在固化冷却阶段，要注意废气的排放和充分的冷却时间、冷却温度。冷却时间太短、冷却温度过高，涂层表面没有完全硬化，呈现“融软”状态，铁皮收集在一起后，铁皮与铁皮会粘结在一起，这种现象有人称作“反粘”，该现象在光油涂层中很容易发生。铁皮“反粘”后，会使涂层失去光泽，附着力降低，这实际上是一种冷却阶段产生的固化不完全现象。

为了避免产生上述缺陷，在设定固化温度时，首先应实际测定在固化温度下铁皮的同板温差值、表温与实际炉温的偏差，炉温的波动范围，保证铁皮的低温区应在最低固化温度以上。同时应定期检测烘炉在固温度下的温度曲线，在高温区，炉温应基本平稳，不能有大的波动，一般不应超过5℃。炉温不能达到设定温度时，应检查烘炉的加热系统和通风系统，如油料、火焰、炉膛、风机等。当炉温波动较大时，应检查生产速度是否太快，炉温监测控制系统是否异常等。

4.烘炉设备运行不良所引起的缺陷

烘炉设备运行不良所引起的缺陷主要表现为“支架伤”，支架擦伤涂膜层，严重的会产生露铁点，涂层的导电值升高，使涂层失去保护作用。产生“支架伤”的原因是多方面的，支架本身损坏，支架运行导轨弯曲变形，导轨轮不均匀磨损变形等到机械原因使铁皮在支架上抖动，是产生“支架伤”主要原因。铁皮刚进入支架时，铁皮与支架的运行不同步，铁皮与支架有较大的碰撞力，破坏了涂层，这样也会产生“支架伤”。总之，只要支架和铁皮之间有碰撞力或相对运动，或者涂料与支架之间产生了较大的吸附力，都会产生“支架伤”。

烘炉设备运行不良所引起的另一个缺陷为铁皮“铲伤”。主要是因为出口收集装置的输送皮带的速度不够，使铁皮的初速度太低，铁皮不能输送至收集框的前端，而是落在前面一张铁皮的上面，从而产生“铲伤”。还有一个原因是收集装置中向上吹气的气压太小，不能有效地托起铁皮，使铁皮前端不能达到收集框前端，前端提前落下而擦伤前面一张铁皮。此外，烘炉出口处，由于支架与输送带的位置的同步，铁皮未完全从支架上脱离时，前端部分已经落在皮带上而被皮带拖走，铁皮与支架之间也会产生“拖伤”。

5.结束语

印铁涂层缺陷的表现形式多种多样，有的表现为外观缺陷；有的表现为固化不完全，附着力下降，煮水煮酸泛白，在高温蒸煮和杀菌过程中出现龟裂、脱落；有的表现为涂层脆裂、脱落；有的表现为露铁点较多或致密性不够，导电值增大，耐蚀性能差等等。引起涂层缺陷的因素也有很多，原材料、工艺制定、设备状况、操作水平、生产环境等各个方面的不适宜因素均会造成涂层缺陷。在生产过程中发现涂层缺陷时，应根据缺陷性质确定其产生的原因并予以解决，避免造成更大的损失。