压缩空气在防盗门转印纸去除工艺中的应用

洪良坤 李 博 胡 俊 张 哲 魏银亮 浙江红五环机械股份有限公司

1 前言

目前，我国门业有关企业总数已经超过5000家，以钢制防盗门、木门、特种门为主，被誉为中国门都的浙江永康，聚集了几百家门业相关企业，年产各类产品4000多万樘，出口700多万樘，占全国防盗门产量的70%[1]。随着我国多个省市陆续出台精装住宅政策，防盗门日渐成为了家居装修的必备品，我国新型城镇化、农业现代化以及棚户区改造等利好政策的不断推进，门业行业有很大的发展空间和较好的市场远景[2]。防盗门生产工艺流程繁多，企业会产生大量的水污染，本文从水污染的产生寻找源头，采用新的工艺流程，大幅减少了水污染的产生，同时也为企业和社会带来了很好的效益。

2 传统去除转印纸工艺流程

转印钢质门是目前进户门的主流品种。转印门的生产主要包括以下几道工序：选材→压花→剪板→冲孔→折弯→电焊→除锈磷化→胶合电焊→喷塑转印水磨→装配。其中转印阶段的具体流程：烘烤转印—热水浸润—人工手撕—高压水枪清洗—热水清洗—人工擦拭清洗—水洗—烤箱烘干—喷亮，至此表面处理结束。

传统工艺流程有以下弊端：（1）耗费大量的水，平均生产一樘门需要耗费120kg水。（2）耗费天然气，平均生产一樘门耗费3m3左右的天然气。（3）产生水污染，需要耗费大量人力财力去做水资源净化。（4）工作环境恶劣，厂房受到水汽腐蚀，生产线污水横流。（5）员工健康受到侵害，容易患上风湿病，冬天工作比较辛苦（见图1）。

图1 传统水洗转印纸

图2 手撕转印纸

图3 工作环境

这些工艺流程基本在各大企业通用，特别是在转印纸去除方法上都是以人工手撕和高压水冲洗为主，生产线现场环境恶劣，效率低。同时转印纸用水去除时胶水溶于水中，造成了水污染。

3 压缩空气去除转印纸工艺流程

针对传统去除转印纸的弊端，新工艺改进采用中压压缩空气去除转印纸，基本原理为中压压缩空气经过喷嘴产生高速气流形成气刀将转印纸去除，转印完成后的防盗门不需经过人工手撕或者热水浸润，直接进入转印纸去除房间内用压缩空气去除。改进前的流程为：烘烤转印—热水浸润—人工手撕—高压水枪清洗—热水清洗—人工擦拭清洗—水洗—烤箱烘干。改进后的流程为：烘烤转印—空气吹纸—热水清洗—人工擦拭清洗—水洗—烤箱烘干。

新工艺主要在以下几个工序中起到节省作用：（1）转印烤箱出来后不再需要热水浸润，在热干燥的状态下用压缩空气去除，节省水和天然气。（2）转印去除不要人工手撕，也不需要用高压水枪冲洗，节省了人工和水的用量。

原有工艺流程手撕转印纸，高压水枪冲洗，人工冲洗一班总共需要12人左右，改进后工艺流程压缩空气吹纸一班2人，水洗胶印4人，节省人力成本同时，也节省水费，污水处理费，天然气费用，同时工作环境得到很大改善，员工身体健康得到保证。与原有工艺流程相比，企业可节省生产费用，保护环境。

转印纸去除之后，由于表面有大量的胶印需要擦拭掉，目前没有特别好的去除方法，还需要人工擦拭，基本一条生产线配4人擦拭胶印，胶印还需要热水浸润，水可以循环利用节省用量。

图4 气吹转印纸效果（1）

图5 气吹转印纸效果（2）

4 设备选型

空压机需要根据企业单条生产线的产量及链速度来选取，并且压力和气量是非常重要的参数，过大气量和压力浪费电，门在生产线上摆动大，过小的气量和压力吹纸效率低，返工量大。本文以永康某企业的生产线为例，链速度10m/min左右，产量1500樘/天。螺杆压缩机因其效率高，故障率低得到广泛使用，目前压力可做到4MPa[3]，因此选择螺杆式空压机，气量为10m3/min，压力2.5MPa。空压机后配储气罐，无需配空气净化器，吹纸房内装有分流管，配四根内径8mm的管子，每两根管子作为一把枪使用，现场使用效果很好，效率要比水洗转印纸高很多，工人在使用时仅需佩戴降噪耳机。在近一年持续跟踪过程中，确定了压缩空气的压力维持在1.6MPa～2.0MPa较为合适，效率高，门摆动幅度不大。

对于产量小的生产线，需要匹配小点的空压机，基本上建议空压机的功率在45kW～90kW，压力1.7MPa，配备两把气吹枪，枪头带有软喷嘴，不伤门面烤漆。设备安装可参考图6。

图6 压缩空气系统简图

5 经济效益及社会效益

在使用压缩空气吹纸工艺改进中需要注意以下几点。

（1）压缩空气吹纸原有塑粉需要改进，改进前的塑粉空气吹纸效率60%左右，改进后效率99%。企业采用气吹塑粉后成本略有上升，每千克价格比原有塑粉大概贵1～2元左右。无论光面还是磨砂面的门都可以用气吹转印纸技术。

（2）压缩空气需要使用中压压缩空气，一般在1.7MPa左右。

对于企业产生的经济效益进行了初步估算，平均生产一樘门在去除转印纸阶段所耗费的天然气费用，水和污水处理费，高压水泵电费等总计3.7元/樘，在采用压缩空气吹纸后仅需电费，成本为0.65元/樘，平均每樘门节省3元。对于一条日产1500樘的生产线来说一天就可节省4500元左右，对于年产500万樘门的企业一年可节省1500万元做左右，这还不包括节省的人工费用。空压机的使用基本在原有生产线上改进，生产线不需要特别大的改动，并且一条生产线的改造费用基本上很快就能回本。

产生的社会效益就是对建设资源节约型和环境友好型社会起到了很大的推动作用。节约天然气和水的用量，减少水污染，保护水资源。争取将防盗门生产转型为环境友好型的技术，产品，企业和产业。

本文对压缩空气去除转印纸这一工艺改进进行了系统的分析，并确定了设备的选型方法，分析了对企业和社会带来的经济效益和社会效益。作者也持续跟踪了在企业生产过程中的效果，对设备和使用方法也持续在改进。目前此项工艺改进在步阳集团得到了大力推广，其所有的生产线都改为气吹转印纸，其他大型生产企业也在宣传推广。随着环保部门对企业监管力度逐步加大，气吹转印纸工艺将会是防盗门生产的主流方向。