涂塑鋼絲繩及其生產(chǎn)工藝
1涂塑鋼絲繩的防腐蝕性能
熱鍍鋅鋼絲繩防腐蝕性能雖然為世人所公認(rèn),近百年來的使用實(shí)踐證明了其在室外防腐蝕性能優(yōu)良。
但由于鋅價(jià)上漲,部分中小企業(yè)生產(chǎn)的熱鍍鋅鋼絲繩上鋅量不足,厚度甚至低于0.02mm,使熱鍍鋅鋼絲繩防腐蝕性能大打折扣。而涂塑鋼絲繩一般涂層厚度在1~2mm,防腐蝕性能優(yōu)良。據(jù)試驗(yàn),涂塑鋼絲繩在室外,尤其是海洋性氣候和工業(yè)大氣環(huán)境中,其防腐蝕性能明顯優(yōu)于熱鍍鋅鋼絲繩。涂塑層使用改性LLDPE(改性線性低密度聚乙烯),此種材料防腐蝕性能優(yōu)良,價(jià)格便宜,熱熔涂塑粉中加入適當(dāng)?shù)脑鏊軇⒎览匣瘎?、防紫外線劑、耐候劑等使塑膜適應(yīng)室外環(huán)境的性能大幅度提高。根據(jù)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn),國產(chǎn)這類涂膜在室外使用,壽命可達(dá)60年以上。因許多工序相同,原生產(chǎn)熱鍍鋅鋼絲繩的企業(yè),只需很少投資即可改為生產(chǎn)涂塑鋼絲繩。
2涂塑鋼絲繩的生產(chǎn)工藝
熱鍍鋅鋼絲繩是先把單根鋼絲熱鍍鋅,再把熱鍍鋅鋼絲捻制成鋼絲繩;而涂塑鋼絲繩則是把拉拔好的鋼絲先捻制成繩,然后整根鋼絲繩涂塑,因此工藝技術(shù)比前者更簡便。
其工藝流程:鋼絲繩堿洗去油→水洗→酸洗除銹→水洗→磷化一加熱一流動(dòng)床涂塑→空冷(風(fēng)冷)→水冷一打卷一成此工藝流程和熱鍍鋅工藝流程有不少是相同的,如堿洗去油、水洗、酸洗去銹等。不同的是熱鍍鋅需涂助鍍劑,而涂塑則改為磷化,磷化后需加熱到280~320℃,然后直接通過塑粉流動(dòng)床進(jìn)行涂塑,涂塑后先經(jīng)空冷(風(fēng)冷),使涂塑膜外皮固化,接著涂塑鋼絲繩通過冷水池進(jìn)行水冷,給涂塑膜淬火使其性能更加優(yōu)良,并增加與鋼絲繩的附著力。
2.1堿洗去油
堿洗去油和熱鍍鋅工藝中的堿洗工藝基本相同,鋼絲繩在捻制過程中會(huì)有潤滑油,因此必須認(rèn)真堿洗去油。堿液配方、堿洗溫度和時(shí)間與熱鍍鋅基本相同。
2.2酸洗去銹
酸洗去銹也和熱鍍鋅時(shí)基本相同,這里介紹一種較為適用的酸洗液配方:w(H2SO。)=15%~18%,w
(HCI)=5%~8%,w(NaCl)=1%~3%,溫度和酸洗時(shí)間根據(jù)鋼絲繩的銹蝕情況調(diào)整。
2.3磷化
鋼絲繩去油除銹后要認(rèn)真清洗,可水洗兩次,水洗槽要用流動(dòng)水,只有水洗干凈后才能進(jìn)行磷化,磷化可采用如下配方:
Zn2Ca(PO,)250~70gL Zn3(PO。)230~50g/L H3PO。120~180g/L NaF3-5gL室溫下鋼絲繩在該磷化液中磷化,時(shí)間為5~10min,適當(dāng)加溫可縮短磷化時(shí)間。也可用成品Y836鋅鈣磷化液,配比:
Y836170~210mLL氟化鈉3~5gL游離酸度3~8點(diǎn)
總酸度60~90點(diǎn)
溫度為(65±5)℃,時(shí)間為3~5min,磷化膜厚度為1~3um。一般說來磷化膜的厚度應(yīng)薄,即使1um也是可以大幅度提高鋼絲現(xiàn)涂塑膜的附著力,只要磷化膜的晶粒細(xì)小,其性能就好。其他各種磷化膜在160
C以上溫度時(shí)會(huì)失去結(jié)晶水,使膜層性能變差;而鋼絲繩涂塑需加熱到280~320℃,有些磷化膜不適應(yīng),只有鋅鈣系磷化膜可以在短時(shí)間(3~5h)耐400~500℃高溫而其性能改變不大。為提高塑膜附著力,應(yīng)采用鋅鈣系磷化液。
2.4加熱
可采用通過式電加熱爐或燃?xì)鉅t加熱鋼絲繩,無論采用哪種加熱方式鋼絲必須總有一段(約2m長)溫度在280~320℃之間,且其各處的溫差不得超過±10℃,以免所涂塑粉薄厚不均,及塑化不良,降低涂膜質(zhì)量。
2.5流動(dòng)床涂塑
涂塑粉的流動(dòng)床可做成長條狀,上面可開口,也可安裝可開啟的蓋,流動(dòng)床下部通0.4MPa干凈的壓縮空氣,改性LLDPE塑粉上下流動(dòng),已加熱的鍋絲繩進(jìn)人流動(dòng)床涂上了塑膜,鋼絲繩出了流動(dòng)床后先經(jīng)空冷(風(fēng)冷),待塑膜有了固化皮后(外皮固化)即可進(jìn)入冷水槽給塑料膜淬火,淬火后可迅速冷卻固化,且能提高塑膜各項(xiàng)性能和增加涂塑膜對(duì)鋼絲繩的附著力,一般國產(chǎn)塑粉的塑膜附著強(qiáng)度可達(dá)為5~10MPa。
3結(jié)語
(1)涂塑鋼絲繩可代替熱鍍鋅鋼絲繩,其防腐蝕性能優(yōu)于熱鍍鋅鋼絲繩,其價(jià)格比熱鍍鋅鋼絲繩低,使用壽命比熱鍍鋅鋼絲繩長。
(2)涂塑鋼絲繩生產(chǎn)設(shè)備簡單,投資小,可涂尼龍、LLDPE等各種塑膜。
(3)改性LLDPE塑粉材料來源廣泛,價(jià)格便宜,性能優(yōu)良,目前國產(chǎn)涂料經(jīng)加改性劑后,其耐候性、耐老化性、耐紫外線照射、耐環(huán)境應(yīng)力裂化性及與鋼絲的附著力等各項(xiàng)性能已可達(dá)到國際先進(jìn)水平,經(jīng)試驗(yàn)塑粉中添加少于1%的碳黑,L.LDPE塑粉的耐候性和耐紫外線照射性有大幅提高,所以室外使用涂塑鋼絲繩的塑膜一般為黑色。
(4)涂塑鋼絲繩可以在鋼絲成繩后再涂塑,而不是在單根上涂塑,因此效率高,生產(chǎn)成本低,經(jīng)濟(jì)效益好。
(5)為適應(yīng)生產(chǎn)線流程,可適當(dāng)提高溫度來縮短堿洗、酸洗時(shí)間。