辛巧娟：再談有機硅系列產品包裝鋼桶

文/辛巧娟

有機硅其獨特的結構，兼備了有機材料的性能。廣泛應用于電子電氣、建筑、運輸、化工、紡織、食品、輕工、醫療等行業，其中主要應用于密封、粘合、潤滑、、表面活性、脫模、消泡、抑泡、防水、防潮、惰性填充等。隨著有機硅數量和品種的持續增長，應用領域不斷拓寬，形成化工新材料界獨樹一幟的重要產品體系，許多品種是其他化學品無法替代而又必不可少的，是國家重點支持發展的先進基礎材料。

從這幾年化工行業市場發展形勢來看，有機硅的行業市場呈現進一步上升的趨勢，有機硅行業保持了較高的景氣度，從包裝桶的需求量就可看到，現在國內大小桶（包括塑料桶）廠幾乎都增加了有機硅包裝桶。有機硅產品受終端下游產品出口和新市場應用場景的不斷拓寬，其市場的需求量不斷增長。經調研發現，從2016年2021年，我國有機硅產品需求較為旺盛，需求量保持持續快速增長。其產量增長了1.6倍，需求量增長了1.35倍。

2021年，我國有機硅（聚硅氧烷）的產量就達141萬噸，如果全部用200升鋼桶包裝，就需鋼桶700多萬只，這還不包括它的上、下游原料、產品及輔料。加上用塑料桶和噸包裝桶包裝一部分，在這有機硅行業，包裝鋼桶的用量也是很可觀的。

眾所周知,用來盛裝有機硅的鋼桶，目前有兩種規格直徑的開口鋼桶。即?566±2和?571.5±2直桶，這種桶不要求壓波紋和環筋，但對桶的圓整度要求高較。如下圖所示。

有機硅包裝鋼桶

然而就是這個看起來更便于加工的鋼桶，在實際生產和使用過程中，鋼桶廠遇到了眾多用戶的質量投訴，還有企業向用戶理賠了近百萬的質量損失費。到底出了什么問題？能造成這樣的質量損失？經過了解，產生的問題主要有兩個，一是灌裝物料后，桶內有雜質，污染了產品。二是鋼桶圓整度不夠，灌裝的物料從桶中無法抽出。這些問題桶廠以前灌裝其他產品很少遇到，所以大家不太理解。隨著科技的發展，自動化、智能化技術的進一步應用，有機硅產品大部分都是粘稠的膠狀液體，其灌裝和取出都是采用智能化設備，需要多少，取出多少。下面我們看一下有機硅、油墨及涂料在大型施工現場是怎樣從鋼桶中取出來的。

這是雙組分的涂料施工現場

從圖中可以看出，桶內物質是通過擠壓盤向下運動而從中間擠出的，其工作原理：首先是將泵的壓盤升起，放置膠桶（涂料桶）在底盤上，然后壓盤下壓，高壓泵工作將膠液輸出。工作時壓盤上有密封圈，與桶成形一個密閉腔后將膠液擠出。壓盤隨著膠液的減少不斷下降，如果桶不圓整，壓盤就不能正常順暢的向下運動，膠液也會從旁邊縫隙流出，從而影響膠（涂料）的正常輸出。所以對這類施工條件的產品，要求其包裝鋼桶必須圓整。

下面是目前式作現場廣泛使用的雙組分和單組分的涂料機。

雙組分的涂料機

單組分的涂料機

從最終用戶處我們了解了這類產品現場使用的方法和技術要求，那么我們在鋼桶生產過程中應該怎樣做才能保證鋼桶的圓整度呢？

首先鋼桶制造時，要調整好鋼板的卷圓機，不能有明顯的直線段，直線段長了，桶身不圓整，輸膠泵的壓盤就不能順利壓入桶內。如下圖所示。當然最直接的辦法，是在縫焊后增加脹圓工序，這樣就可完全消除直線段。

卷圈后有明顯的直線段

這樣加工出來的鋼桶，由于不圓整，經常接到用戶的投訴。其實只要把設備調整到最佳情況，雖然還存在直線段，但由于直線段短，不會影響鋼桶的圓整度。且輸膠泵壓盤與鋼桶接觸的是很厚的密封膠條，可補償部分間隙。

鋼桶焊縫兩旁直線段明顯，影響桶的正常使用

還有一種情況是涂料機的壓盤進到桶內150mm左右，就無法再壓下。這也是鋼桶不圓整造成的，由于桶身縫焊后要進行翻邊卷管，翻邊盤機加工出來是圓的，所以桶身兩端經過翻邊卷管，模具有一定的張緊作用，所以兩端是圓整的。但由于翻邊和卷管工裝盤的厚度有限，接觸到桶身及臨近部位，可以脹圓，桶身的中間部分仍處于自由狀態，其直線段不可能自動消除，所以涂料機的壓盤就下不去了。如果縫焊后采后脹圓機將桶身脹一下，那情況就不一樣了，因為要脹圓，要有一定的漲力，所以桶身下料一定要小一點。下圖及視頻中的立式桶身漲圓機是張家港力爾威生產，生產速度及接拍根據用戶要求配制。

張家港力爾威桶身漲圓機

前邊視頻中，我們看到某桶廠生產這種有機硅鋼桶，使用了桶身脹圓機，在后道加工過程中，卷封桶底前員工用塞規檢驗，每個都桶身塞規都能順暢通行。

第二桶身材料最好選用高強度的鋼板，因為目前國內大多數桶廠都是采用臥式封口機進行桶底卷封的，如果卷封時托桶力過大，桶身就容易產生變形而不圓整。所以封口機托桶架的高低一定要適當。

對硅膠鋼桶，用戶對桶觀注度最高的是圓整度，而對桶身厚度并沒有嚴格的要求。我曾經去過某有機硅企業，在與其交流過程中，對方技術人員告訴我，只要你能把桶做圓，用多厚的料我們都認可，問題是目前大多數廠家用1.2厚度都做不好，當然許多大型自動化程度高的桶廠，用1.0的鋼板做出的有機硅鋼桶，不用脹圓，其圓整度完全可以滿足用戶要求。

漲圓后的桶身

第三對于沒有脹圓機及設備精度不是很精密的桶廠來說，加工此類鋼桶時，桶身材料盡可能厚一點，料厚了強度相應的就增加了，變形量也就小了。

第四采用縫焊后整形的方法，就是增加桶身脹圓工序。這方法是最直接有效的辦法前邊已經介紹過。

第五前邊我們主要談了鋼桶加工過程中如果避免和解決桶身圓 整度的問題，雖然我們鋼桶交付給用戶時，空桶是非常圓整的，但最終客戶拿到灌裝了貨物的包裝鋼桶還是有不少都存在凹癟變形。這又是怎么一回事？下面我們用107硅膠來說明， 107硅膠灌裝時的溫度約為120度。一般情況下，灌裝完產品后直接蓋上帶有密封條的桶蓋，并用環箍密封。如果桶蓋密封性好，桶內由于高溫灌裝后形成真空，冷卻后運輸或使用時鋼桶會出現凹癟變形；還有就是運輸和裝卸過程中造成的凹癟變形。

灌裝產品后的鋼桶

下面我們再談談灌裝產品后桶內出現蘭色和其他針狀或粉墨狀雜質。按說我們交付客戶的內涂鋼桶，桶內壁是非常光滑的，如下圖所示，那為什么到終端客戶現場會產生此類問題呢？

內涂鋼桶

桶廠準備交付用戶的鋼桶

首先107硅膠是無色透明粘稠狀液體，如果桶內有雜質，肉眼立馬就可看到。如此透明的粘稠液體，混入雜質一定容易發現。

無色透明的107硅膠

下面我們分析雜質是怎么產生的，大家看到了這種膠桶，內涂淺色的內涂料，桶外涂普通的氨基烤漆，無論是水性的還是溶劑性的涂料，如果桶卷管和桶蓋邊緣處理的油漆會摩擦脫落掉渣，打開桶蓋時就有可能掉入桶內，從而污染了產品。

其次是桶蓋與桶身的配合，一般情況下，鋼桶桶身與桶蓋之間密封是靠桶蓋凹配槽中的密封膠條的，所以桶蓋拉伸時應該有較大的傾角。但現場發現，許多桶廠的模具不但拉伸角度小，而且深度還比標準增加了不少，這樣就造成了桶身和桶蓋內涂后間隙過小，運輸和桶蓋裝卸時相互摩擦而產生內涂粉墨。

其三是內涂料質量差，成膜后涂膜強度差，在邊緣處出現龜裂現象，從而在后序使用過程中，出現掉渣現象。