CN116121741A - 一种镀锡板及其钝化方法和*** - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种镀锡板及其钝化方法和***，属于钢材制备技术领域，方法包括：对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板；采用先进行重铬酸钠化学钝化再进行含钛钝化喷涂钝化的方式来取代目前的电化学钝化，解决了采用电化学钝化导致的钝化膜异常增厚的问题。
Description
技术领域
本申请涉及钢材制备领域，尤其涉及一种镀锡板及其钝化方法和***。
背景技术
镀锡板广泛用作食品、饮料、化工、涂料、气雾罐及其他多种日用品的包装材料。镀锡板作为包装材料需要在其表面进行彩印。镀锡板的一项重要性能为带钢表面的涂饰性，包括抗酸、抗硫和附着力。良好的涂饰性可以确保镀锡板在彩印后耐蚀性的提升，延长内容物的保存时间。
而镀锡板的钝化膜结构和厚度是镀锡板涂饰性的主要影响因素。镀锡板的生产流程为脱脂、酸洗、电镀、软熔和钝化，其中钝化工艺决定镀锡板表面钝化膜结构和厚度。通常镀锡板的钝化有两种方式电化学钝化和化学钝化。电化学钝化方法，钝化液为重铬酸钠，带钢进入配有电极板的钝化槽，通过对电极板通电实现对带钢上下表面的钝化处理，在镀锡板表面形成一层单一含铬钝化膜。而化学钝化方法，钝化液为重铬酸钠，带钢进入配有电极板的钝化槽，但是不进行通电，实现对带钢上下表面的钝化处理，在镀锡板表面形成一层单一含铬钝化膜。该种钝化方式主要针对一些蘑菇罐头产品，与电化学钝化膜厚度较薄通常≤2mg/m2，抗硫和抗酸性能较差。通过电化学钝化的方式可以满足大部分的客户对镀锡板产品的涂饰性需求，同时兼顾附着力、抗酸和抗硫性能。但是因为电化学钝化采用电极板通电的方式所以带钢边部会存在钝化膜异常增厚的问题，导致带钢边部1cm范围内附着力变差。对彩印后的镀锡板边部进行附着力检测漆膜大面积脱落，达到5～6级不合格，无法用于后续制罐工序。
发明内容
本申请提供了一种镀锡板及其钝化方法和***，以解决目前钝化膜异常增厚的问题。
第一方面，本申请提供了一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
作为一种可选的实施方式，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液中铬的质量浓度为20g/L-30g/L。
作为一种可选的实施方式，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液的温度为40-50℃。
作为一种可选的实施方式，所述方法还包括：
在进行所述喷涂钝化之前，对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液。
作为一种可选的实施方式，所述漂洗的漂洗液的温度为40-50℃；和/或
所述漂洗的漂洗液的流量不小于50m3/h。
作为一种可选的实施方式，所述喷涂钝化的喷涂流量为1-3L/m2。
作为一种可选的实施方式，所述喷涂钝化采用第二钝化液进行钝化，所述第二钝化液中钛的质量浓度为5％-15％。
第二方面，本申请提供了一种镀锡板，采用第一方面所述的镀锡板的钝化方法制得；所述镀锡板包括镀锡基材钢、设于所述镀锡基材钢表面的含铬钝化膜和设于所述含铬钝化膜表面的含钛钝化膜。
作为一种可选的实施方式，所述含铬钝化膜的最大厚度差≤0.5mg/m2。
作为一种可选的实施方式，所述含铬钝化膜的膜厚为1-3mg/m2；和/或
所述含钛钝化膜的膜厚为1-3mg/m2。
第三方面，本申请提供了一种镀锡板的制备***，所述***包括：
化学钝化单元，用以对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
漂洗单元，用以对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液，所述漂洗单元连通所述化学钝化单元，用以接收所述第一钝化板；
喷涂钝化单元，用以对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板，所述喷涂单元连通所述漂洗单元，用以接收漂洗后的所述第一钝化板。
本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：
本申请实施例提供的该方法，采用先进行重铬酸钠化学钝化再进行含钛钝化喷涂钝化的方式来取代目前的电化学钝化，解决了采用电化学钝化导致的钝化膜异常增厚的问题。
同时，采用本方法制备的镀锡板具备优良的边部附着力、优良的抗酸性能和优良的抗硫性能镀锡板。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的***的结构示意图；
附图标记：1-镀锡基材钢，2-钝化单元，3-漂洗单元，4-喷涂钝化单元，5-烘干单元。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
除非另有特别说明，本申请中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
申请人在发明过程中发现：电化学钝化采用电极板通电的方式所以带钢边部会存在钝化膜异常增厚的问题，导致带钢边部1cm范围内附着力变差。对彩印后的镀锡板边部进行附着力检测漆膜大面积脱落，达到5～6级不合格，无法用于后续制罐工序。而化学钝化的镀锡板带钢的边中钝化膜虽然均匀，边部附着力可以达到1级，但是抗酸、抗硫性能不合格。
故申请人企图寻找一种全新的钝化方式来解决带钢钝化膜边中不均问题，达到带钢边部钝化膜与中部钝化膜水平相当，同时又要满足客户对镀锡板的抗酸、抗硫和附着力的要求，最终实现镀锡板在具有优良的抗酸和抗硫性能的同时具备好的附着力。
本申请为了使带钢钝化膜厚度达到边中均匀同时具备优良的抗硫和抗酸性能，首先对镀锡板进行重铬酸钠溶液的化学钝化，在带钢表面形成一层均匀的含铬钝化膜，边中钝化膜厚度差≤0.5mg/m2；然后在带表面喷涂一层含钛溶液，在含铬钝化膜的上面形成一层含钛的钝化膜。含钛钝化膜可以为镀锡板提供优良的抗酸和抗硫性能。
这种化学钝化加喷涂钝化的方法，利用化学钝化的方式提供均匀的含铬钝化膜，保证了带钢表面的附着力，利用喷涂含钛钝化液的方式提供的含钛钝化膜，保证带钢优良的抗硫和抗酸性能。最终利用这种钝化方法得到的镀锡板同时具备合格边部附着力、合格的抗酸性能和合格的抗硫性能。
详细的，如图1所示，本申请实施例提供了一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
S1.对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
在一些实施例中，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液中铬的质量浓度为20g/L-30g/L。
申请人在发明过程中发现第一钝化液中铬的质量浓度低于20g/L时，钝化膜厚度难以达标，而浓度过大后，由于钝化膜结构的原因，导致后续带钢表面涂饰性不合格。
在一些实施例中，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液的温度为40-50℃。
申请人在发明过程中发现第一钝化液的温度超出40-50℃后，带钢表面的抗酸、抗硫和附着力等涂饰性不好。
在一些实施例中，在进行所述喷涂钝化之前，对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液。
进一步的，所述漂洗的漂洗液的温度为40-50℃；所述漂洗的漂洗液的流量不小于50m3/h，优选的，漂洗液的流量为50-60m3/h。
控制漂洗的漂洗液的温度为40-50℃主要是为了将带钢表面清洗干净，温度过高会在设备表面凝结水汽滴落带钢表现有斑迹缺陷，温度太低会导致清洗不净。
当流量小于50m3/h会造成清洗难以洗净，而目前大多数漂洗水喷淋设备的流量上限为60m3/h，故控制漂洗液的流量为50-60m3/h。
S2.对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
在一些实施例中，所述喷涂钝化的喷涂流量为1-3L/m2。
控制喷涂钝化的喷涂流量为1-3L/m2，喷涂流量过低会造成钝化液难以涂满整个板面，流量过高造成钝化膜过高且难以在后续烘干工序中烘干。
在一些实施例中，所述喷涂钝化采用第二钝化液进行钝化，所述第二钝化液中钛的浓度为5％-15％。
控制第二钝化液中钛的浓度为5％-15％，若浓度偏低，为了得到足够的膜厚需要提高流量，而喷涂流量过大会造成溶液飞溅严重造成带钢表面斑迹；若浓度过高，同样流量会形成过厚的钝化膜导致带钢表面涂饰性不合格，同时为了降低钝化膜，降低流量后，导致钝化液无法均匀喷满整个带钢，最终带钢表面局部存在无钝化膜的位置。
在一些实施例中，方法还包括对镀锡板进行烘干，具体而言，本实施例中，烘干的温度为80℃-120℃，烘干的时间为1-1.5s。
采用以上的方法，通过这种先进行重铬酸钠化学钝化再进行含钛钝化喷涂钝化的方式，可得到同时具备优良的边部附着力、优良的抗酸性能和优良的抗硫性能镀锡板。除此之外，该种钝化方式的镀锡板还具备优异的耐蚀性能，对于11.2g/m2镀层中性盐雾时间可以持续72小时以上。
基于一个总的发明构思，本申请实施例还提供了一种镀锡板，采用如上所述的镀锡板的钝化方法制得；所述镀锡板包括镀锡基材钢、设于所述镀锡基材钢表面的含铬钝化膜和设于所述含铬钝化膜表面的含钛钝化膜。
该镀锡板是基于上述镀锡板的钝化方法来制备得到的产品，该镀锡板的钝化方法的具体步骤可参照上述实施例，由于该镀锡板采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一些实施例中，所述含铬钝化膜的最大厚度差≤0.5mg/m2。所述含铬钝化膜的膜厚为1-3mg/m2；所述含钛钝化膜的膜厚为1-3mg/m2。
一般电化学钝化过程，由于带钢边部电场强度过大，导致带钢边部钝化膜偏厚，而中部钝化较薄。通过检测带钢中部钝化膜厚度，监控钝化膜厚度，如果中部钝化膜达到控制范围，而边部钝化膜就会超厚造成带钢表面附着力不好。对于电化学钝化，由于不采用通电的模式钝化，而是带钢通过浸入钝化液后，在带钢表现形成钝化膜，所以钝化膜厚度较均匀，钝化膜最大厚度差达到≤0.5mg/m2水平，避免带钢边部超厚。
带钢浸入钝化液后通过挤干辊将带钢表面多余的钝化液挤掉，然后进行漂洗和烘干可以得到含铬钝化膜的最大厚度差≤0.5mg/m2的镀锡板。
基于一个总的发明构思，本申请实施例还提供了一种镀锡板的制备***，所述***包括：
化学钝化单元，用以对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
漂洗单元，用以对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液，所述漂洗单元连通所述化学钝化单元，用以接收所述第一钝化板；
喷涂钝化单元，用以对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板，所述喷涂单元连通所述漂洗单元，用以接收漂洗后的所述第一钝化板。
该镀锡板的制备***是基于上述镀锡板的钝化方法来实现，该镀锡板的钝化方法的具体步骤可参照上述实施例，由于镀锡板的制备***采用了上述实施例的部分或全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
在一些实施例中，***还包括烘干单元，用以对镀锡板进行烘干，烘干单元连通喷涂钝化单元，用以接收镀锡板。
下面结合具体的实施例，进一步阐述本申请。应理解，这些实施例仅用于说明本申请而不用于限制本申请的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照国家标准测定。若没有相应的国家标准，则按照通用的国际标准、常规条件、或按照制造厂商所建议的条件进行。
实施例1
一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度20g/L，钝化温度40℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，保证带钢在喷涂钝化前带钢表面的洁净度，漂洗水温度40℃，流量50m3/h。再对化学钝化后的带钢进行喷涂钝化，喷流量1L/m2，钝化液浓度5％。最后对带钢进行烘干形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
实施例2
一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度30g/L，钝化温度50℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，保证带钢在喷涂钝化前带钢表面的洁净度，漂洗水温度50℃，流量60m3/h。再对化学钝化后的带钢进行喷涂钝化，喷流量3L/m2，钝化液浓度15％。最后对带钢进行烘干形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
实施例3
一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度25g/L，钝化温度45℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，保证带钢在喷涂钝化前带钢表面的洁净度，漂洗水温度45℃，流量55m3/h。再对化学钝化后的带钢进行喷涂钝化，喷流量2L/m2，钝化液浓度10％。最后对带钢进行烘干形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
实施例4
一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度27g/L，钝化温度48℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，保证带钢在喷涂钝化前带钢表面的洁净度，漂洗水温度47℃，流量58m3/h。再对化学钝化后的带钢进行喷涂钝化，喷流量2.5L/m2，钝化液浓度13％。最后对带钢进行烘干形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
实施例5
一种镀锡板的钝化方法，所述方法包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度23g/L，钝化温度42℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，保证带钢在喷涂钝化前带钢表面的洁净度，漂洗水温度43℃，流量52m3/h。再对化学钝化后的带钢进行喷涂钝化，喷流量1.5L/m2，钝化液浓度7％。最后对带钢进行烘干形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
对比例1
本对比例采用现有的电化学钝化对镀锡板的钝化，具体包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽，钝化液浓度25g/L，钝化温度45℃，然后对带钢上下表面的极板进行通电，钝化电流密度控制在0.3～2As/dm2，进行电化学钝化，形成含铬钝化膜。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，然后对带钢表面进行热封烘干，烘干温度100～120℃，得到电化学钝化含铬钝化膜镀锡板。
对比例2
本对比例采用现有的化学钝化对镀锡板的钝化，具体包括：
经过水淬的镀锡板进入钝化工作槽进行化学钝化，形成含铬钝化膜，钝化液浓度25g/L，钝化温度45℃。然后对带钢进行漂洗，去除带钢表面残留的钝化液，然后对带钢表面进行热封烘干，烘干温度100～120℃，得到化学钝化含铬钝化膜镀锡板。
相关实验及效果数据：
对实施例1至5提供的镀锡板进行性能检测，结果如下表所示：
其中，边部附着力的测试方法包括：国标GB/T 17590-2008；
耐蚀性能的测试方法包括：国标GB/T 17590-2008。
由上表可得，采用本申请实施例提供的方法制备的镀锡板边部钝化膜与中部钝化膜水平相当，满足客户对镀锡板的抗酸、抗硫和附着力的要求。
本申请的各种实施例可以以一个范围的形式存在；应当理解，以一范围形式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本申请范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所述范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。
在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”具体为附图中的图面方向。另外，在本申请说明书的描述中，术语“包括”“包含”等是指“包括但不限于”。在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。在本文中，“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。在本文中，“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“至少一种”、“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指的这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，“a,b,或c中的至少一项(个)”，或，“a,b,和c中的至少一项(个)”，均可以表示：a,b,c,a-b(即a和b),a-c,b-c,或a-b-c，其中a,b,c分别可以是单个，也可以是多个。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述方法包括：
对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板。
2.根据权利要求1所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液中铬的质量浓度为20g/L-30g/L。
3.根据权利要求1所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述化学钝化采用第一钝化液进行钝化，所述第一钝化液的温度为40-50℃。
4.根据权利要求1所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述方法还包括：
在进行所述喷涂钝化之前，对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液。
5.根据权利要求4所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述漂洗的漂洗液的温度为40-50℃；和/或
所述漂洗的漂洗液的流量不小于50m3/h。
6.根据权利要求1所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述喷涂钝化的喷涂流量为1-3L/m2。
7.根据权利要求1所述的镀锡板的钝化方法，其特征在于，所述喷涂钝化采用第二钝化液进行钝化，所述第二钝化液中钛的质量浓度为5％-15％。
8.一种镀锡板，其特征在于，采用权利要求1至7中任意一项所述的镀锡板的钝化方法制得；所述镀锡板包括镀锡基材钢、设于所述镀锡基材钢表面的含铬钝化膜和设于所述含铬钝化膜表面的含钛钝化膜。
9.根据权利要求8所述的镀锡板，其特征在于，所述含铬钝化膜的最大厚度差≤0.5mg/m2；和/或
所述含铬钝化膜的膜厚为1-3mg/m2；和/或
所述含钛钝化膜的膜厚为1-3mg/m2。
10.一种镀锡板的制备***，其特征在于，所述***包括：
化学钝化单元，用以对待钝化的镀锡基材钢进行化学钝化，以使所述镀锡基材钢表面形成含铬钝化膜，得到第一钝化板；
漂洗单元，用以对第一钝化板进行漂洗，以除去所述镀锡基材钢表面残留的钝化液，所述漂洗单元连通所述化学钝化单元，用以接收所述第一钝化板；
喷涂钝化单元，用以对所述第一钝化板进行喷涂钝化，以使所述第一钝化板表面形成含钛钝化膜，得到镀锡板，所述喷涂单元连通所述漂洗单元，用以接收漂洗后的所述第一钝化板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310036244.4A CN116121741A (zh) | 2023-01-08 | 2023-01-08 | 一种镀锡板及其钝化方法和*** |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202310036244.4A CN116121741A (zh) | 2023-01-08 | 2023-01-08 | 一种镀锡板及其钝化方法和*** |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116121741A true CN116121741A (zh) | 2023-05-16 |
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ID=86300504
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| CN202310036244.4A Pending CN116121741A (zh) | 2023-01-08 | 2023-01-08 | 一种镀锡板及其钝化方法和*** |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116121741A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117328052A (zh) * | 2023-10-10 | 2024-01-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种含铬与无铬复合钝化热浸镀钢板及其制造方法 |
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2023
- 2023-01-08 CN CN202310036244.4A patent/CN116121741A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN117328052A (zh) * | 2023-10-10 | 2024-01-02 | 鞍钢股份有限公司 | 一种含铬与无铬复合钝化热浸镀钢板及其制造方法 |
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