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0 前言

自20世紀(jì)80年代在我國創(chuàng)建以來，集裝箱制造業(yè)經(jīng)過了30多年的發(fā)展，已經(jīng)成為成熟的產(chǎn)業(yè)，每年有250萬～300萬TEU的新造集裝箱的需求量，需要涂料量為18萬～22萬t，基本上以溶劑型涂料為主，約為95%左右，水性集裝箱涂料經(jīng)過了近10年的發(fā)展，在保證長期性能的前提下，施工性能有了明顯的提高，成本有了大幅的降低，為集裝箱涂料水性化提供了技術(shù)方面的可行性。

近幾年，環(huán)保的壓力逐漸加大，為了引領(lǐng)行業(yè)的健康發(fā)展，降低環(huán)境污染，中國集裝箱行業(yè)協(xié)會引領(lǐng)行業(yè)內(nèi)企業(yè)共同簽署VOC治理自律公約，組織行業(yè)“禁油推水”。為了確保行業(yè)自律公約的有序執(zhí)行，集裝箱行業(yè)協(xié)會陸續(xù)組織制定了集裝箱水性涂料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，包括：《JH/T E05-2015集裝箱用水性涂料》《JH/T E06-2015集裝箱用水性涂料施工規(guī)范》《集裝箱用水性涂料涂膜檢驗方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)》《集裝箱用水性涂料VOCs檢測方法》，筆者參與了全部標(biāo)準(zhǔn)的制定工作，現(xiàn)將標(biāo)準(zhǔn)的情況介紹如下，便于適應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，推廣水性涂料，降低VOC排放，從而引領(lǐng)行業(yè)健康、有序的發(fā)展。

1 集裝箱用水性涂料

1.1 標(biāo)準(zhǔn)要求

該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了集裝箱用水性涂料的技術(shù)要求，包括底漆、中間漆、內(nèi)面漆、外面漆和改性底架漆等，具體指標(biāo)見表1；規(guī)定了水性集裝箱涂料有害物質(zhì)限量，見表2；規(guī)定了集裝箱水性涂料的基本配套，具體情況見表3

注：1)溶劑型環(huán)氧富鋅涂料可有條件使用；

2)所列指標(biāo)為最低標(biāo)準(zhǔn)，因各涂料企業(yè)配方不同不揮發(fā)分含量也各不相同，具體指標(biāo)應(yīng)由供需雙方協(xié)商確定。

注：1)涂料所有項目均不考慮稀釋配比。

2)包括乙二醇甲醚、乙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇乙醚、乙二醇乙醚醋酸酯、二乙二醇丁醚醋酸酯。

3)包括二氯甲烷、1,1-二氯乙烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、1,1,1-三氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、四氯化碳。

4)受目前水性涂料發(fā)展水平及集裝箱制造施工水平的限制，本標(biāo)準(zhǔn)對底漆不作限制。

注：以上是普通貨物集裝箱箱標(biāo)準(zhǔn)水性涂料系統(tǒng)，其他類型集裝箱可參考選用。

1)面漆應(yīng)有FDA證書。

標(biāo)準(zhǔn)對配套的技術(shù)指標(biāo)提出了具體的要求，具體數(shù)據(jù)見表4。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)解讀

標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，根據(jù)集裝箱水性涂料的實際應(yīng)用情況，在常規(guī)三涂層體系的基礎(chǔ)上增加了兩涂層配套體系(Ⅱ型配套)，包括水性底漆、水性內(nèi)面漆、水性外面漆。同時明確“根據(jù)客戶需要或技術(shù)的發(fā)展，也可以使用具有同等功能的其他類別的涂料”，為新涂料技術(shù)的應(yīng)用保留了窗口。

簽于目前的技術(shù)水平，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了溶劑型環(huán)氧富鋅底漆有條件使用的條款，體現(xiàn)了行業(yè)技術(shù)發(fā)展“徐徐漸進(jìn)”的原則，允許溶劑型富鋅底漆在打砂階段使用，同時要求要規(guī)范治理，治理末端要達(dá)到環(huán)保部門的排放標(biāo)準(zhǔn)。

標(biāo)準(zhǔn)的創(chuàng)新點是實驗方法采用了國際集裝箱租箱協(xié)會IICL規(guī)定的加速老化循環(huán)實驗，該實驗方法分為內(nèi)面配套和外面配套，實驗周期均為8個循環(huán)，共56 d。循環(huán)老化實驗方法比單純的耐鹽霧或者耐鹽水實驗更接近集裝箱的實際使用環(huán)境，使實驗結(jié)果更加科學(xué)、有效。涂膜的評價方法采用了國標(biāo)的等級評價方法，便于實際操作。該標(biāo)準(zhǔn)可以說是“中西合璧”，集合了國際集裝箱租箱IICL實驗方法和國標(biāo)評價方法的優(yōu)點，進(jìn)行了綜合運用，以便于涂料供應(yīng)商、集裝箱制造企業(yè)和箱東使用。

涂料VOC含量是水性涂料的關(guān)鍵指標(biāo)，標(biāo)準(zhǔn)制定過程中考慮了HJ 2537—2014 《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》的技術(shù)要求，但環(huán)氧富鋅底漆不大于200 g/L的數(shù)據(jù)，行業(yè)內(nèi)的企業(yè)均達(dá)不到，因此借鑒了廣東省地方標(biāo)準(zhǔn)DB 44/T 1599—2015《水性集裝箱涂料》的數(shù)據(jù)420 g/L，調(diào)整為不大于14%。環(huán)氧中間漆、內(nèi)面漆、外面漆和改性底架漆均為100 g/L，高于HJ 2537《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》標(biāo)志中規(guī)定的150g/L的限量指標(biāo)。重金屬含量限值采用了HJ 2537《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》相同的數(shù)據(jù)。

集裝箱水性涂料在生產(chǎn)線下線初期，涂膜還沒有達(dá)到完全干燥的程度，初期耐水性較差。考慮到實際涂裝的需要，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了初期耐水性的數(shù)據(jù)，要求涂膜烘干后自然放置1 h，然后放入水槽中浸泡(23℃)，浸泡時間為7d，配套涂膜要求為不允許有生銹和脫落，允許有不大于1級的起泡，不低于2級的變色和不大于2級的失光。該數(shù)據(jù)對配方工程師提出了挑戰(zhàn)，但為集裝箱的正常涂裝和使用提供了保證。

2 集裝箱用水性涂料施工規(guī)范

2.1 施工規(guī)范要求

規(guī)范中明確了施工環(huán)境的要求。溫度5～40 ℃，濕度不大于85%，良好的通風(fēng)，充足的照明及安全的技術(shù)要求。

規(guī)范中明確了涂料的施工規(guī)范。首先規(guī)定的施工前的準(zhǔn)備，包括施工環(huán)境的確認(rèn)，底材表面狀態(tài)的確認(rèn)，涂裝工具和設(shè)備的檢查，通風(fēng)、照明情況的確認(rèn)，涂料品種、顏色的確認(rèn)、施工參數(shù)的確認(rèn)、涂料攪拌情況的確認(rèn)等7個方面，全面地規(guī)定了涂裝前的準(zhǔn)備。其次，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂裝工位和流程，明確了水性涂料“三噴三烘”的工藝流程。

典型的水性涂料涂裝的流程如圖1。

再次，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了車間底漆涂裝，底漆預(yù)涂、涂裝、流平和烘烤；中間漆、內(nèi)面漆的涂裝、流平和烘烤的技術(shù)要求，面漆的涂裝、流平和烘烤的技術(shù)要求。最后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂料在線修補、烘干、底架涂裝和完工檢查等技術(shù)要求。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)解讀

該標(biāo)準(zhǔn)借鑒了JH/T E03《集裝箱涂料施工規(guī)范》的技術(shù)要求，根據(jù)水性涂料的特點進(jìn)行了修訂，施工環(huán)境溫度調(diào)整為5～40 ℃，施工的濕度要不大于85%，同時明確了通風(fēng)、照明和安全技術(shù)要求，為水性涂料的施工提供了保證。根據(jù)水性涂料的特點，施工流程由溶劑型涂料的“三噴一烘”調(diào)整為“三噴三烘”，從而保證了集裝箱水性涂料的正常涂裝。

3集裝箱用水性涂料涂膜檢驗方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)

3.1 涂膜檢驗方法和驗收標(biāo)準(zhǔn)

首先，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂膜厚度的檢驗方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)。涂膜厚度的檢驗包括涂料施工過程中濕膜厚度的檢驗和涂裝完成后總干膜厚度的檢驗。濕膜厚度儀應(yīng)采用不銹鋼和鋁合金，濕膜厚度的測定應(yīng)該噴涂完畢后立即進(jìn)行，濕膜厚度為參考數(shù)據(jù)。干膜厚度儀通常采用便攜式電子磁力干膜厚度計，測量點共計140個，分布情況見表5。

其次，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂膜附著力的建議方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)。涂膜的附著力測定在涂料施工7 d后進(jìn)行，方法按GB/T9286—1998《色漆和清漆漆膜的劃格實驗規(guī)定的方法》執(zhí)行。驗收標(biāo)準(zhǔn)不低于GB/T 9286—1998《色漆和清漆漆膜的劃格實驗》規(guī)定的等級2級。再次，標(biāo)準(zhǔn)明確了涂膜外觀的建議方法及驗收標(biāo)準(zhǔn)涂膜外觀應(yīng)避免出現(xiàn)嚴(yán)重的流掛、露底、透底的針孔、開裂、發(fā)花、閃銹、縮孔、魚眼、起泡等缺陷。最后，標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了涂料修補及檢驗標(biāo)準(zhǔn)。對涂膜厚度達(dá)不到要求的部位需進(jìn)行局部涂料修補。修補完工后，應(yīng)對修補區(qū)域重新進(jìn)行膜厚、外觀及附著力檢查，直到達(dá)到驗收標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 標(biāo)準(zhǔn)解讀

干膜厚度是集裝箱涂膜驗收標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵指標(biāo)，考慮到集裝箱的實際涂裝情況，對環(huán)氧富鋅底漆的膜厚進(jìn)行了要求，標(biāo)準(zhǔn)要求環(huán)氧富鋅涂層的平均干膜膜厚允許有5 μm的下偏差，上偏差不作限制。總干膜厚度的驗收標(biāo)準(zhǔn)采用90－10規(guī)則，即：對于總干膜厚度，集裝箱各個獨立面積應(yīng)分別考慮，每個面積的測量點中，90%的測量點的讀數(shù)不應(yīng)低于規(guī)范值，其余10%的測量點讀數(shù)不應(yīng)低于規(guī)范值的90%。涂膜附著力是集裝箱涂膜驗收標(biāo)準(zhǔn)的核心，考慮到水性涂料的干燥情況，建議涂料施工7 d后進(jìn)行，同時規(guī)定了如果遇到極端的天氣，可以適當(dāng)延長養(yǎng)護(hù)時間，待涂膜完全干燥后進(jìn)行測定。

涂膜外觀的驗收標(biāo)準(zhǔn)，考慮到水性涂料的特點，允許有少量不透底的針孔和微泡，局部輕微流掛和表面粗糙等情況，可以不做修理?？紤]到集裝箱生產(chǎn)的實際情況，集裝箱涂膜的修補可根據(jù)現(xiàn)場施工環(huán)境選擇使用水性涂料，或與用戶協(xié)商使用溶劑型涂料。

4水性集裝箱涂料VOC檢測方法

水性集裝箱涂料VOC含量范圍0.1%～15%，經(jīng)過討論確定檢測方法等效采用國標(biāo)GBT 23986—2009《色漆和清漆揮發(fā)性有機化合物(VOC)含量的測定氣相色譜法》，具體測定方法為標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的推薦方法2，樣品的VOC含量，以單位克每升(g/L)表示。

5結(jié)語

中國集裝箱行業(yè)經(jīng)過近30年的快速發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，創(chuàng)造了集裝箱行業(yè)三個第一，即集裝箱生產(chǎn)能力世界第一、集裝箱種類規(guī)格世界第一、集裝箱產(chǎn)銷量世界第一。但目前也存在著產(chǎn)能過剩、價格過低、廢氣治理、工作環(huán)境和主要零部件質(zhì)量五大技術(shù)難題。集裝箱行業(yè)協(xié)會引領(lǐng)行業(yè)走健康、有序的發(fā)展道路，組織行業(yè)簽訂《中國集裝箱行業(yè)協(xié)會VOCs治理自律公約》，執(zhí)行“禁油推水”計劃，從而降低VOC的排放，減少對環(huán)境的污染。目前該公約已經(jīng)于2016年7月1日在廣東省順利實施，計劃在2017年4月1日全國實施。“禁油推水”行動使集裝箱行業(yè)VOC排放減少70%～85%以上，相信通過行業(yè)自律公約的實施，能夠起到大幅降低VOC排放，使行業(yè)健康、有序地發(fā)展。集裝箱水性涂料相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是集裝箱行業(yè)“由油轉(zhuǎn)水”的基礎(chǔ)，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的制定，為行業(yè)自律公約的執(zhí)行提供了有利的保障。