火焰喷涂塑料在葡萄酒罐防腐应用实例

某葡萄酒厂低温发酵车间的16个发酵罐是用一般不锈钢焊接而成的，使用后，发现发酵罐内壁出现点状腐蚀，更严重的是因腐蚀而导致酒中铁离子超标，影响了产品质量，只能用来存放中、低档葡萄酒。为了解决内壁防腐蚀及铁离子渗出问题，武汉材料保护研究所与该厂合作，采用现场火焰喷涂塑料防护涂层对葡萄酒罐进行防护，取得了较好效果。其喷涂工艺如下：

1.对涂层的要求

需喷塑保护的葡酒罐装酒容量为22t，罐体直径2.4m，罐高5.4m，壁厚厚3mm。在装酒前，必须用酸液作消毒清洗处理，然后用碱液(NaOH)进行处理。葡葡酒液呈酸性。在葡萄酒输出和输入罐时，罐壁要受到真空吸力(酒抽完后)和酒液冲刷作用。在使用过程中，葡萄酒中的一种微生物酒石酸会不断沉积到内壁表面，形成又厚又硬的水垢状沉积层，需经常清除，所以内壁涂层不仅要求材料无毒、无味、不影响葡萄酒质量外，还应具有一定的耐酸性和耐碱性。涂层与罐壁应结合良好，使用中不得脱落。涂层最好与酒石酸不粘连，以便酒石酸沉积层易于清除，表面光滑。

2.涂层材料的选择

通过火焰喷涂试样在葡萄酒原液和乙醇中浸泡试验得知，喷涂材料选择白色聚乙烯和环氧粉末为最佳。聚乙烯粉末材料为白色低压(高密度)聚乙烯粉末，粒度为120~160目。环氧粉末为根据要求专门生产的喷涂粉，粒度120~180目。两种粉末均具有较好的流动性，可以用带粉斗型喷涂枪喷涂。

3.喷砂预处理

先清除罐内壁上的沉积物，然后采用压力式喷砂设备，使用刚玉砂进行喷砂处理。喷砂施工按底部-圆柱面-顶部顺序进行，喷砂完后进行仔细检查，清理以防漏喷并除去浮尘。

4.表面预热

基体表面预热的目的是除去表面潮气，使熔融塑料完全浸润基体表面，从而得到与基体的最佳结合和涂层长期使用性能。通常将基体预热至接近粉末材料熔点。由于葡萄酒罐壁很薄(3mm)，酒罐为不锈钢制成，表面不易氧化。所以，喷涂聚乙烯时可使预热温度稍高于粉末材料熔点。喷涂过程中要不断对基体进行预热，预热一块，喷涂固化一块。但应注意不要使基体温度太高，以免造成涂层起泡产生针孔。喷涂环氧粉末时，仅在开始喷涂前预热几分钟，使基体表面温度达到60~ 80℃，以后靠喷涂过程中喷枪的热量就足以使喷涂区城基体表面温度高于60℃。

5.喷涂

葡萄酒罐火焰喷塑施工是采用由上到下的顺序进行，即顶部→柱面→底部。基体表面经预热达要求温度后，即可送粉喷涂。喷涂时，应保持喷枪移动速度均匀、一致，时刻注意涂层表面状态，使喷涂涂层出现类似火焰喷熔时出现的镜面反光现象，此后，保持一定时间，使其与基体表面浸润，并成为平滑状态，从而实现涂层与基体最佳结合。否则，应重新预热基体，并降低喷涂速度。

火焰喷涂聚乙烯时的喷涂参数为：氧气压力1~2Pa、乙炔压力0.5~0.8Pa、 空气压力1Pa、喷涂距离150~ 250mm。喷涂环氧时的参数为：空气压力4Pa，其余与喷涂聚乙烯相同。

6.加热固化

喷涂环氧粉末时，只要注意利用喷涂热量，喷枪移动均匀，喷涂后的涂层基本都可以处于完全熔化、流平状态，与基体表面浸润良好，一般不需进行喷涂后加热固化处理。但对聚乙烯涂层，由于聚乙烯不易熔化，涂层流平性也不如环氧涂层，因此，在喷涂后需用喷枪重新加热处理，或者喷涂后停止送粉使涂层完全熔化、流平后再继续喷涂。加热时，应注意防止涂层过热变黄。