铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范.doc

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1、铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范（行业标准编制说明）送审稿铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范编制组主编单位：广东坚美铝型材厂（集团）有限公司2019 年 10 月 6 日1YS/T 714 -201X铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范 （送审稿）编制说明一、工作简况 1 立项目的 随着国民经济的发展，我国铝合金建筑型材正在迅猛发展，目前，我国铝合金建筑型材年产量已达 1000 多万吨，其中铝合金有机聚合物喷涂型材年产量约为 800 万吨。铝合金有机聚合物喷涂型材产品质 量的好坏对于铝合金门窗、幕墙的质量、性能、寿命和环境安全都具有极其重要的影响，因此，人们对 铝合金有机聚合

2、物喷涂型材的产品质量要求越来越严，增加了一些新的性能项目要求或对原有的性能指 标要求提出了更高的要求，为了确保铝合金有机聚合物喷涂型材的产品质量，其中重要的一步是应对生 产工艺技术进行不断的完善，制定出更加科学合理的工艺技术标准。 近些年来，我国对环保越来越重视，铝合金有机聚合物喷涂处理的环境问题也得到极大的关注及重 视。而想搞好环保，其中重要的一点就是在设计生产工艺及生产工艺控制中应考虑环保问题，通过工艺 路线和工艺措施的变更得以减少和消除环境污染问题应是我们发展的方向，而 YS/T 714-2009 中主要是从 质量方面考虑，很少从环保的角度进行考虑，这将不利于我国铝合金建筑型材健康稳定的

3、发展，因此工 艺技术规范有必要进行修订并加入有关考虑环保问题的内容。这将有利于我国铝合金建筑型材健康稳定 的发展，铝合金建筑型材产业的不断发展完善是符合国家产业政策和“一带一路”使铝合金建筑型材走 出国门的重要产业。 2 任务来源 为提升我国建筑用铝合金有机聚合物喷涂型材的产品质量水平，适应我国铝合金建筑型材品种发展、 满足国内外市场的需要以及环境保护的需要，工业和信息化部以工信厅科201740 号关于印发 2017 年第一批行业标准制修订计划的通知文件下达了铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范行 业标准的起草任务，其计划项目代号为：2017-0210T-YS，计划完成年限为 2019 年

4、。3 项目编制组单位变化情况4 项目编制组单位简况4.1 编制组成员单位4.2 主编单位简介4.3 成员单位简介4 主要工作过程 4.1 第一次工作会 2017 年 6 月 21 日23 日，YS/T 714铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范行业标准讨论 会由全国有色金属标准化技术委员会主持在山东省东营市召开。会议对 YS/T 714铝合金建筑型材有机 聚合物喷涂工艺技术规范讨论稿进行了讨论，特别是从工艺流程设计上考虑环保问题，鼓励和推荐有 利于环境保护的工艺技术。4.2 第二次工作会议2018年5月22日24日，YS/T 714铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范行业标准讨论会由全

5、国有色金属标准化技术委员会主持在四川省成都市召开。会议对YS/T 714铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范讨论稿进行了讨论，增加了铝合金建筑型材有机聚合物喷涂处理污染物控制要求和铝合金建筑型材有机聚合物喷涂安全生产。24.3 第三次工作会议2019年4月22日24日，YS/T 714铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范行业标准预审会有全国有色轻金属标准化技术委员会主持在江苏省江阴市召开。会议对YS/T 714铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范预审稿进行了讨论，增加了二次喷粉立体纹理膜处理工艺流程图。 二、标准编制原则和确定标准主要内容标准编制原则和确定标准主要内容 （一） 编制

6、原则 1 本标准在 YS/T 714-2009铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范基础上进行修订。 2 本标准参考欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规范中有关内容，并根 据实际情况对检测设备和生产设备进行规定。 3 由于六价铬对环境污染大，因此本标准不再对铬化预处理工艺的进行规定，而对无铬化预处理工艺进 行规定。 4 有机聚合物喷涂生产工艺参数及控制参考欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志 技术规范中有关内容和企业实际生产条件要求进行编制。 5 本标准推荐有利于提升产品质量和减少环境污染的生产工艺及设备。以促进企业改进生

7、产工艺，提高我 国有机聚合物喷涂型材的国际竞争力，保证我国有机聚合物喷涂型材产业的可持续性发展。 （二） 确定标准主要内容 本标准在原 YS/T 714-2009 的基础上修订，其修订的主要内容及确定主要内容的依据如下： 1 范围本标准所规定的范围与原 YS/T 714-2009 所规定的范围相同，包括铝合金建筑型材喷粉处理工艺和 铝合金建筑型材喷漆处理工艺。 2 规范性引用文件 2.1 由于六价铬对环境污染大的原因，本标准不再对铬化预处理工艺进行规定，因此删除了 GB/T 17460 化学转化膜 铝及铝合金上漂洗和不漂洗铬酸盐转化膜 。 2.2 由于本标准对丝状腐蚀试验设备和落砂试验仪有要求

8、，因此增加了 GB/T 26323色漆和清漆 铝及 铝合金表面涂膜的耐丝状腐蚀试验和 YS/T 1186铝表面阳极氧化膜与有机聚合物膜耐磨性能测试用落 砂试验仪 ；为了保证产品质量，增加了对涂料的要求和喷涂化学预处理的要求，因此增加了引用文件 HG/T 3793热熔型氟碳树脂（PVDF）涂料 、YS/T 680铝合金建筑型材用粉末涂料和 YS/T 1189铝 及铝合金无铬化学预处理膜 ；从环境保护和安全生产角度考虑，增加了 YS/T 769.3铝及铝合金管、棒、 型材安全生产规范 第 3 部分：静电喷涂和 T/YS 01-000X 铝及铝合金阳极氧化及有机聚合物涂装污 染物控制规范 。 3 术

9、语和定义 本标准的术语和定义采用 GB/T 8005.3铝及铝合金术语 第 3 部分：表面处理术语的规定。 根据欧盟 Qualicoat 第 15 版的规定将术语“浸蚀量”修改为“蚀刻量” 。 4 典型工艺流程图 典型工艺流程图在原标准中是在“生产工艺要求”一章中提出，为了使用户更好的理解本标准内容， 在本标准中将典型工艺流程图放到“设备要求“之前进行描述，根据流程图的规定引出设备要求和生产 工艺要求的内容。 5 设备要求 5.1 生产设施 5.1.1 一般要求由于喷漆处理过程中会产生 VOC 气体，因此本标准要求喷漆生产线应有 VOC 处理装置；而粉末喷涂 处理过程也可能会产生 VOC 气体

10、，因此本标准要求喷粉生产线宜 VOC 处理装置。另外，由于有机聚合物 喷涂处理将会产生废水，因此本标准对废水设备提出了要求，这样规定主要是从以下几个方面考虑： （1）对于废水处理装置配备要求，如果生产企业的废水是交由专业的废水处理厂进行处理，则可不配备 废水处理装置；（2）将废水处理设备中举例列出处理装置，便于生产企业更好的了解需要哪些废水处理 设备；（3）有些企业有多条生产线，这些生产线的废水是集中在一起处理的，而不是每条生产线单独处3理。 5.1.2 预处理设备 根据国内外有机聚合物喷涂处理线的实际情况，对预处理设备进行了规定。目前，国内外喷涂预处 理通常喷淋预处理或浸渍预处理良种方式，预

11、处理设备应确保槽体不被腐蚀、槽液均匀且避免槽液被污 染。 5.1.3 静电喷粉设备 原标准中将本节称为“粉末静电喷涂设备” ，由于 GB/T 5237.4-2017 中将“粉末喷涂型材”改为 “喷粉型材” ，因此本节也相应的修改为“静电喷粉设备” 。我国铝合金建筑型材静电喷粉主要设备通常 是国外进口的，本标准根据国内外静电喷粉设备的实际情况及实际生产运行需要进行规定，以利于产品 质量控制、环境保护、安全生产以及粉末涂料的回收利用等。 5.1.4 静电喷漆设备 原标准中将本节称为“液相喷涂设备” ，由于 GB/T 5237.5-2017 中将“氟碳漆喷涂型材”改为“喷 漆型材” ，且为了 5.1

12、.3 静电喷粉设备相对应（本标准中所规定的液相喷涂设备也是静电喷涂设备） ，因 此本节也相应的修改为“静电喷漆设备” 。我国铝合金建筑型材喷漆主要设备通常是国外进口的，本标准 根据国内外喷漆设备的实际情况及实际生产运行需要进行规定，以利于产品质量控制、环境保护、安全 生产以及液体涂料的有效利用等。 5.1.5 空压机压缩空气干燥、无油、洁净是保证喷涂产品质量的前提条件，稳定的空气压力有利于喷涂产品质量。 5.1.6 链条链条是用于生产过程中输送铝合金型材的，链条的平稳、顺滑对于确保产品质量和安全生产很重要， 否则可能导致喷涂产品膜厚不均匀、型材掉落伤人等情况。 5.1.7 挂具 5.1.7.1

13、 挂具设计应合理，以利于不同形状的铝合金型材的装饰面都可良好而均匀的涂覆涂料，从而确 保膜厚复合要求。 5.1.7.2 为了确保喷涂产品的膜层厚度、膜厚均匀性以及膜层质量，挂具应导电良好，确保涂料良好而 均匀的涂覆在铝合金型材上。 5.1.8 固化炉 固化炉应确保固化条件达到工艺要求，使涂料完全固化。本标准提出正常运转情况下的固化炉温差 要求是避免企业在空炉情况下检测固化炉温差，而在正常工作情况下达不到要求，从而影响产品质量。 为推荐使用节能设备，本标准增加了“炉体外表面温度与室内温度之差宜小于 15” 。 另外，原标准中规定“固化炉的温度上限应大于涂料固化温度” ，其目的是为了规定固化炉的设

14、备能 力应满足涂料固化温度要求，但该描述不够清晰，容易让人误认为是指固化炉运行时温度控制上限，因 此本标准修改为“固化炉的工作温度范围应满足涂料固化温度要求” 。 5.2 分析仪器和检测设备 分析仪器和检测设备要求主要是根据欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技 术规范中有关内容以及在实际生产控制中需要使用到的检测设备而制订的。但考虑到抗弯曲性在 GB/T 5237.4 中是定期检验项目，可委托专业检验机构检验，因此在本标准中未将弯曲试验仪作为必备检验设 备。而聚合作用测试用溶剂不能算是检测设备以及马丘试验在 GB/T 5237.4、GB/T 5237.5 中未

15、作要求， 因此在本标准必备的检测设备中也未作规定。另外，根据实际生产控制需要和 GB/T 5237.4、GB/T 5237.5 的规定，增加了色差计、落砂试验仪和丝状腐蚀试验装置的规定。 6 原材料质量要求在 YS/T 714-2009 只规定了基材质量要求，实际上化学预处理剂、粉末涂料和氟碳涂料等原材料质量 对产品也有很大的影响，因此本标准增加了化学预处理剂、粉末涂料和氟碳涂料的质量要求。 7 生产工艺要求 7.1 一般要求 有机聚合物喷涂典型工艺流程是根据企业比较常见的工艺流程而设定的，目前我国有机聚合物喷涂 工艺流程中一般在化学预处理之后至少进行两道室温水洗再进行一次干燥处理。在表 3

16、中将“固化”修4改为“固化条件”是因为“固化”是处理工序，而工艺参数应称为“固化条件” 。 由于环境保护的原因，目前企业已逐步采用无铬化学预处理工艺代替铬化预处理工艺。通过生产实 践发现，目前对于某些超耐候性粉末涂料，涂层与无铬化学预处理膜之间的附着性不是太好，因此本标 准特意提出“对于某些超耐候性粉末涂料，应注意涂层与无铬化学预处理的适应性” 。 另外，考虑到铝合金建筑型材有机聚合物喷涂处理过程中的环保问题和生产安全问题，本标准提出 铝合金建筑型材有机聚合物喷涂处理污染物控制要求应 T/YS 01- 000X 的规定，铝合金建筑型材有机聚 合物喷涂安全生产应符合 YS/T 769.3 的规定

17、。 7.2 喷涂预处理 喷涂预处理的规定是根据我国现行企业的实际工艺要求而制订的，其中化学预处理的规定是参照 YS/T 1189铝及铝合金无铬化学预处理膜的规定而制订的，由于增加了免水洗处理工艺，该工艺在化 学转化处理后不需要水洗，因此在 7.2.3.1 水洗要求中注明此要求不包括免水洗处理工艺。而干燥处理 的规定是参照欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规范的规定而制订的。 7.3 喷涂处理 由于静电粉末喷涂与静电液相喷涂有一定的差异，因此本标准对静电粉末喷涂处理和静电液相喷涂 处理进行分别描述。 静电粉末喷涂处理应控制好喷涂电压、喷涂距离和喷出量（喷出量

18、通常是通过供气压力来控制，因 此在 YS/T 714-2009 中称为“供气压力” ，但目前有些喷涂设备的控制参数不再是气压值，而是喷粉气压 的百分比，因此本标准统一修改为喷出量）等工艺参数，而这些工艺参数与喷涂设备、涂料性能以及喷 粉车间的设计安装等条件有很大的关系，不同企业、不同设备、不同涂料其喷涂工艺控制参数是不相同 的。实践证明，目前铝合金建筑型材粉末喷涂生产的喷涂电压控制在 20KV100KV 之间，喷涂距离控制在200mm350mm 之间是比较适合的，因此本标准规定“一般静电粉末喷涂电压控制在 20KV100KV，喷涂距 离控制在 200mm350mm” 。对于喷出量应根据实际的喷

19、涂效果灵活控制，而不应局限于某个数值范围。静电液相喷涂处理一般应控制好喷涂电压、喷涂距离、涂料粘度和喷出量等工艺参数，而这些工艺 参数与喷涂设备涂料性能、喷漆车间的设计安装、环境温度和湿度等条件有很大关系，不同企业、不同 设备、不同涂料、不同生产时间其喷涂工艺控制参数是不相同的。实践证明，目前铝合金建筑型材液相 喷涂生产的喷涂电压控制在 30KV100KV 之间，喷涂距离控制在 150mm350mm 之间是比较适合的，因此本 标准规定“一般喷涂电压控制在 30KV100KV，喷涂距离控制在 150mm350mm” 。对于涂料粘度和喷出量应 根据实际的喷涂效果灵活控制，而不应局限于某个数值范围。

20、 7.4 固化固化是喷涂处理工艺中的关键工序之一，它对于产品质量有非常大的影响，不仅会影响涂层的颜色、 光泽和外观质量，而且对涂层的耐候性、耐溶剂性、附着性、硬度等性能都会产生影响。本标准给出了 常见的粉末涂料、聚酯漆涂料、丙烯酸漆涂料和氟碳漆涂料的固化条件，然而不同原材料、不同配方的 涂料其固化条件有可能不同的，有机聚合物喷涂企业应严格按涂料供应商提供的涂料固化条件进行处理。8 工艺参数监测喷涂预处理槽液成分、工作温度、浸蚀量和化学转化膜质量等参数的分析测试频次对于这些参数的 是否有效控制影响很大。本标准参照欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规 范中的有

21、关内容进行规定，以确保关键的工艺参数在规定的范围之内。 9 产品质量控制参照 GB/T 5237.4 和 GB/T 5237.5 的规定以及实际产品质量控制的需要，本标准对各检验项目的取 样规定和检验频次进行了详细的规定，以便于企业有效的控制产品质量。 10 质量控制记录根据实际生产控制情况，对生产过程控制记录和产品质量控制记录进行了规定，以便于企业执行。 三、 标准水平分析 1 典型工艺流程图 有机聚合物喷涂典型工艺流程图是参照原 YS/T714 规定制订的，该典型工艺流程图是结合国内外企 业的实际情况制订。在欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规范中都未

22、对5典型工艺流程图进行详细规定。 2 生产设备 本标准生产设备是根据国内外企业的实际情况及参照 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉 质量标志技术规范的规定制订的。本标准的规定比欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉 质量标志技术规范的规定更详细。 3 分析仪器和检测设备分析仪器和检测设备要求主要是根据 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规 范和企业实际生产控制中需要使用到的检测设备而制订的。 4 原材料质量要求原材料质量对于喷涂产品的质量是有重要影响的，因此本标准对原材料质量进行了规定，并要求基 材质量应符合 GB/T

23、5237.1 的规定；化学预处理剂应符合 YS/T 1189 的规定；粉末涂料成膜后的膜层性能 应符合 GB/T 5237.4 的规定，其他要求应符合 YS/T 680 的规定；氟碳涂料成膜后的膜层性能应符合 GB/T 5237.5 的规定，其他要求应符合 HG/T 3793 的规定。由于 GB/T 5237.1、YS/T 1189、GB/T 5237.4、GB/T 5237.5 的标准水平达到国际先进水平，因此本标准基材质量要求也达到了国际先进水平。 5 生产工艺要求 5.1 一般要求 有机聚合物喷涂典型工艺流是参照 Qualicoat 第 15 版并结合国内外企业实际生产工艺而制订的，比

24、Qualicoat 第 15 版中规定的内容更全面。 5.2 喷涂预处理 喷涂预处理的规定是根据我国现行企业的实际工艺要求而制订的，其中化学预处理的规定是参照 YS/T 1189铝及铝合金无铬化学预处理膜的规定而制订的。而干燥处理的规定是参照欧盟 Qualicoat 第 15 版建筑用铝表面喷漆、喷粉质量标志技术规范的规定而制订的，内容比 Qualicoat 第 15 版中 规定的内容更全面。 5.3 喷涂处理 有机聚合物喷涂典型工艺流是参照 Qualicoat 第 15 版并结合国内外企业实际生产工艺而制订的，比 Qualicoat 第 15 版中规定的内容更全面。 5.4 固化Qualic

25、oat 第 15 版的规定与本标准的规定相当。 6 工艺参数控制槽液成分检测频次与 Qualicoat 第 15 版的规定相当。 7 产品质量控制 根据本标准规定组织生产建筑型材的产品质量要求应符合相应的铝合金建筑型材产品标准的规定， 即阳极氧化型材、电泳涂漆型材的产品质量应分别符合 GB/T 5237.4 和 GB/T 5237.5 的规定。由于 GB/T 5237.4 和 GB/T 5237.5 为国际先进水平的标准，因此本标准的规定也达到国际先进水平。 8 综合水平评定综上所述，本标准结合国内外有机聚合物喷涂处理工艺技术的实际情况及发展趋势，并参考了Qualicoat第15版的规定制订的

26、，本标准的主要技术指标按国内外现行的工艺制定，其设备要求、生产工艺要求和工艺参数控制达到Qualicoat第15版的要求。其综合水平达到了国际先进水平。四、标准的创新点 1 在生产设施中增加了 VOC 处理装置和废水处理装置的要求，有利于环境保护。 2 增加了化学预处理剂、粉末涂料、氟碳漆涂料质量要求的内容，有利于保证产品质量。 3 删除了铬化预处理工艺，增加了无铬化学预处理工艺，有利于环境保护和保证产品质量。 4 增加了产品质量检测频次和质量控制记录的内容，有利于保证产品质量。五、与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协调性6本标准所引用的标准全部是我国现行有效的国家标准、

27、行业标准，是本标准的一部分，引用这些标 准后，使本标准的要求与现行的相关法律、法规、规章及相关标准的关系不矛盾、不冲突，其相互关系 非常协调。六、标准中涉及的专利或知识产权说明本文件起草过程中没有检索到专利和知识产权问题。七、重大分歧意见的处理经过和依据（无）八、标准作为强制性或推荐性国家标准的建议建议本标准作为推荐性行业标准发布实施。九、贯彻标准的要求和措施建议本标准发布后，中国有色金属行业协会和全国有色金属标准化技术委员会应加强对本标准的宣传力度，推荐生产企业积极采用新标准组织生产，以保证铝合金有机聚合物喷涂型材产品质量，满足国内外用户对质量的需要和满足环境保护的需要，提升产品在国内外市场

28、上的竞争能力和可持续发展。十、废止现行有关标准的建议本标准代替 YS/T 714-2009铝合金建筑型材有机聚合物喷涂工艺技术规范行业标准。十一、产业化情况、推广应用论证和预期达到的经济效果本标准是我国建筑用铝合金有机聚合物喷涂型材的配套标准，规定了铝合金喷粉处理工艺和喷漆处理工艺，以指导企业的生产。标准中所涉及的产品国内的生产厂家多，多达几百家，年产量巨大（目前年产量约为800万吨，年产值达1600亿元），市场潜力巨大。本标准的发布实施，将有利于规范我国铝合金建筑型材有机聚合物喷涂处理工艺，促进和保障我国铝合金建筑型材有机聚合物喷涂产品的质量，有利于行业的健康、稳定的发展，并为提升我国铝合金建筑型材行业的国际地位和竞争力作出有益贡献。同时，本标准从工艺的角度充分考虑了环保问题，推荐了一些与环保有关的工艺控制，对于我国铝合金有机聚合物喷涂型材生产企业的控制作出有益贡献，确保我国铝合金有机聚合物喷涂型材可持续发展。