桶底頂預卷噴膠工藝

（資料來源：《鋼桶制造技術》作者：楊文亮　辛巧娟）

　　近年來，制桶行業發展很快，各廠家生產的五層矩形卷邊桶已不能滿足用戶對質量的要求，出口包裝需要強度更高、密封性更好的鋼桶。在國外先進技術及工藝的影響下，七層圓弧形卷邊（三重卷邊）桶在我國得到了全面應用。

　　根據國內大多數廠家的成功經驗，要生產三重卷邊桶，桶底頂預卷邊是較為重要的一道工序。經過預卷邊的桶底頂在與桶身裝配時很容易形成七層卷邊，所以這道生產工藝為大多數生產廠家所接受。這也是國外三重卷邊桶的工藝先進性所在。

　　一、預卷機的工作原理

　　圖11-15為桶底頂預卷機外形圖。該機能在預卷的同時進行噴膠。預卷機的工作原理如下：

　　下盤由電機經減速輪系統減速后帶動運轉，工作開始時，先將桶底頂從側面放入上下盤之間，上盤由氣缸驅動下壓，把桶底（頂）緊緊夾于上下盤之間并隨下盤轉動，然后右邊預卷滾輪由凸輪驅動經滑軌導向往左移動，移向桶底頂邊緣，使桶底頂邊緣沿著預卷滾輪向上卷起；在此同時，噴槍噴出一股密封膠液于桶邊上，在離心力作用下向已卷起的圓弧內移動，形成一完整均勻的膠圈，然后，凸輪轉入低谷，滾輪退出，接著上盤氣缸動作，使上盤上移離開桶底頂。桶底頂失去夾緊力，在轉動慣性的驅動下甩出預卷機。接著又重復以上的過程。圖11-16為預卷過程簡圖。驅動滾輪移動的凸輪的轉動是由電機經減速器獲得的。在凸輪旁安裝著行程開關，用來實現氣缸及噴膠的自動控制。
如圖11-17為預卷機自動控制氣動原理圖。其控制過程如下：

　　由空壓機引出的壓縮空氣經過濾調壓閥Y4過濾并調到穩定的壓力下送給系統。氣路1由調壓閥Y1調至給定壓力經電磁閥F1進入上盤動作氣缸；氣路2由調壓閥Y2調壓后經電磁閥F2進入噴槍，控制噴槍噴停動作；氣路3由調壓閥Y3調壓后進入膠缸，使膠液獲得一定的壓力并由噴槍噴出。

　　電磁閥F1由行程開關K1控制；電磁閥F2由行程開關K2控制，K1和K2均安裝于凸輪軸上，由滾輪的進給動作給以控制。調節Y1使氣缸的壓緊力足夠；調節Y3使噴膠速度足夠且不至于飛濺嚴重。

　　噴槍的結構如圖11-18所示。壓力膠液由C口進入膠腔，當壓縮空氣由A口進入時，閥芯被推動向右移動，頂尖堵住噴膠口D，膠液停止噴出；當電磁閥F2（如圖11-17）換向，壓縮空氣由B口進入，則閥芯向左移動，D口打開，壓力膠由噴嘴噴出。

　　在實際生產中，特別要引起注意的是噴膠系統，因為密封膠一般采用的是氨水膠，較易干結，所以，向膠缸中加膠時應把缸內的余膠倒出，把膠缸用清水洗干凈，然后盛上清水，開機動作，以清水把整個噴膠系統沖洗干凈，再倒出水，把新膠和余膠同時用50目銅絲網過濾后加入膠缸進行使用。

　　為防膠液干結，堵塞膠路，每天上下班都要進行清洗。待用的膠液應進行檢驗，是否符合生產工藝要求。一般要求膠液外觀呈灰白色或帶微粉紅色粘性液體，不得有雜質或凝結塊，使用時PH值調至6～8，粘度調至3500～3700厘泊，膠比重0.95～1.0，稀釋可用清水或蒸餾水。

　　二、桶底頂預卷工藝要求

　　預卷后的桶底頂零件應有光滑均勻的周邊圓弧，無拉傷，卷偏等現象；圓弧內乳膠應均勻，并填滿弧內，干后形成一均勻環形密封膠，不得有斷膠現象；桶底頂表面應干凈無膠點；各部分尺寸應符合零件所要求的尺寸。

　　三、預卷噴膠常見缺陷及解決措施

　　1．噴濺
　　如果噴槍噴濺嚴重，則可能是噴槍角度不當或壓力太大，應調節噴槍角度或調節調壓閥Y3，使之達到合適。
　　2．桶底頂不動或轉速不夠
　　如果在預卷過程中，桶底頂靜止不動或轉速減慢，即桶底頂在下盤上打滑，這是上下盤夾緊力不足的原因，應調節調壓閥Y1使之壓力足夠。
　　3．預卷圓弧尺寸或形狀不合要求
　　當發現卷邊形狀和尺寸不合要求時，可能是滾輪槽形磨損變形所致，也可能是滾輪進給或位置調節不合適。重新更換滾輪或把滾輪位置調節合適即可。
　　這種情況大多數是與預卷機滾輪的成形槽形有關，預卷機滾輪應根據產品要求進行設計，并在實踐中加以修正，材料可用T10鋼，成形圓弧部分應光滑均勻，加工成的輥輪要先進行熱處理，才能長期使用。

　　四、鋼桶對密封膠的要求

　　鋼桶卷封用密封填料，俗稱密封膠，當鋼桶底頂與桶身卷封時，填入卷邊縫隙中起密封作用。由于鋼桶卷封后，卷邊部位有一定的剛性回彈，回彈使原本卷緊的卷邊出現了縫隙。所以，用密封填料填充卷邊縫隙，能有效地提高鋼桶的抗滲漏能力。
鋼桶生產及使用對密封填料有以下幾項要求：
　　1．相容性。由于鋼桶的用途很廣，盛裝的貨物各種各樣，所以要求密封填料對各種內盛物有一定的相容性。如果某種內盛物與密封填料不相容，則可能產生化學反應、浸蝕，從而破壞了填料的密封性能，使內盛物變質或改性。
　　2．高溫穩定性。由于目前大多數制桶廠家的鋼桶涂裝工藝均采用烘干爐干燥，爐內溫度有的高達200℃左右，鋼桶表面溫度更高，在此溫度下密封填料變稀流淌或焦糊變質，均會影響其密封性能。
　　3．較高的固份含量。由于它是密封填料，不同于單純的粘接膠，如果固份含量低，則干燥后體積減小，使縫隙不能有效地填滿，從而影響其密封性。
　　4．較好的粘接性能。大多數制桶廠的生產工藝都有桶底、頂預卷噴膠工序。如果膠與桶底頂預卷邊的粘接力不強，則在卷邊剛開始時，桶底頂與桶身翻邊產生相對滑動，把預卷噴上的膠蹭掉，有時掉在外邊，有時掉入桶內。不僅影響了密封性能，而且掉入桶內的膠塊也影響了鋼桶的內部清潔。
　　5．較好的彈性。在鋼桶卷邊過程中，由于機械力的作用，使卷邊包得很緊，縫隙為最小狀況。但當卷封完畢后，卷邊的剛性回彈等原因使卷邊稍微放松一些，縫隙也相對大一些。如果密封填料沒有較好的彈性，則不能適應這種變化。另外，從技術方面講，密封填料在卷邊內應有一定的彈性壓縮，它本身的彈性彈力能使密封性能更佳。
　　6．較好的施工性能。所謂施工性能，就是說能便于噴膠、涂膠、干燥等工藝的實施，粘度要合乎要求，不可有明顯的膠粒、結塊、過稀或沉淀現象。另外，由于全國各地氣候條件不一致，要求它有一定的耐候性，不能因冷而結塊變質，也不能因熱而失效。
　　有幾個問題必須引起重視：①用于食品包裝桶中時，密封膠應無毒無害，且不與食品反應。對于其它用途的鋼桶，密封膠有無毒都不重要；②水基膠的生銹問題可在施工方法上采取一些改進，如防止噴濺和及時烘干等；③密封膠的耐溶劑性能都不是絕對的，只要對所盛物具有相對穩定性就應該是合適的。國外把密封膠分作多類，不同的用途采用不同的密封膠。

　　五、鋼桶密封膠的選擇和性能測試

　　1．密封膠的選擇
　　近幾年來，隨著我國制桶工業的不斷發展，也隨之出現了一系列用于鋼桶的密封膠。種類較多，一般常用的有白乳膠、聚醋酸乙烯乳液、耐油型鋼桶密封膠、通用型鋼桶密封膠等。
　　不論采用那種密封膠，其性能及特點應滿足下列要求：
　　（1）無毒，無臭，不霉不腐，不加溶劑，不污染環境；
　　（2）耐溫幅度寬（-30℃～200℃），物理機械性能及耐化學性能良好，使用范圍廣泛，成膜性好，有較好的粘附性和彈性，密封效果好；
　　（3）無濾渣，無沉淀，易清理，利于文明生產；
　　（4）價格低廉，工藝簡單，使用方便，適合制桶工藝要求；
　　（5）外觀：稀稠均勻，無結塊，無雜質，不起皮；
　　（6）粘度：3000～5000厘泊（旋轉式80℃）；
　　（7）pH值：6～8；
　　（8）抗拉強度及斷裂伸長率：
　　（a）抗拉強度（縱）：不小于138kgf/cm2；
　　（b）斷裂伸長率（縱）：不小于530%。
　　（9）應適應涂刷和噴涂等方法施工。
　　2．密封膠的使用
　　密封膠的使用，通常可按下列幾個步驟進行，即預處理→涂膠→干燥。
　　（1）預處理
　　如果金屬表面有油污、銹蝕、水或灰塵等，應去除干凈，以便使密封膠能浸潤其整個表面，充分填充表面凹陷處，并和接合面牢固結合。否則密封性能就會下降。
　　如果密封膠為了噴涂方便等原因需要調整粘度，重新調配，則密封膠的配制也必須事先完成。
　　（2）密封膠在金屬接合面上的分布不是憑借擴散作用，而必須借助外力來涂布。涂膠的方法可根據情況進行選擇，可用刷子手工涂膠，也可用噴槍進行自動噴涂，噴槍涂膠，快而均勻，適合流水作業。在一般情況下，涂膠厚度為0.12～1.20mm。如果有條環狀涂膠，厚度可達0.50～0.70mm。厚度太厚，不僅干燥時間長，而且多涂部分在卷邊時會被擠出來，不但浪費，還會污染設備，縮短滾輪壽命，甚至影響卷邊質量。
　　（3）干燥
　　密封膠一般含有溶劑。有時為了施工方便，還要事先稀釋調配，所以涂膠后必須進行干燥。一般要求干燥到一粘手或溶劑基本揮發后，再進行卷封。干燥時間與所用的密封膠種類、溶劑以及涂膠厚度、周圍環境溫度與濕度，是敞開的還是封閉的等條件有關。
　　密封膠必須在卷邊后才能發揮其密封作用。卷邊時還必須對卷層內的縫隙加以控制，通常層與層之間不應有間隙，中心空隙一般不大于鋼板的厚度。縫隙超差，密封膠的密封作用就會下降，甚至完全失效。
　　此外，有些密封膠對某些金屬敏感，在噴涂時，會造成管道、噴嘴及篩網等堵塞，因此這些部件須采用不銹鋼制作。在生產過程中若發生故障暫停噴涂，需要噴嘴上涂以黃油，以防止溶劑渾發而造成密封膠凝固，堵塞通道。
　　密封膠有一定的儲存期，若保管不善或存放時間過長，就會變質，失去效用。因而，在使用前，必須檢查密封膠的出廠日期，貯存期限以及使用說明。
　　3．密封膠的性能測試
　　（1）物理化學性能測試
　　主要包括密封膠的形態、比重、粘度、不揮發分（指密封膠中溶劑揮發后固狀物的含量）、干燥時間、貯存期等。
　　（2）密封膠性能測試
　　主要包括密封膠的耐高溫、耐低溫、耐壓以及耐各種介質性能的測試。這些測試結果是選擇密封膠的主要依據。
　　（3）應用試驗
　　由于密封膠的實用性能與施工操作、制桶工藝、卷層間隙等有密切關系。所以選用時，必須預先進行模擬試驗或實際應用試驗。