T-541涂料在黄酒发酵罐内壁防腐中的应用

摘要：为满足对黄酒增长的需求，黄酒企业采用不锈钢制造的发酵罐酿酒，但是不锈钢的造价昂贵。企业为了减少投资，使用碳钢作为发酵罐的基体，内壁喷涂有机涂料来免受黄酒的酸性腐蚀。T-541涂料通过联合组织鉴定，被认为可在碳钢发酵罐内进行使用。本文先介绍了T-541涂料的主要性能以及T-541涂料在发酵罐内壁进行防腐施工的工艺，同时还通过防腐对比实验介绍了T-541涂料的防腐蚀效果。最后指出了T-541涂料发酵罐在使用中的注意事项，对防腐涂层更好的应用起了一定的指导意义。

关键词：黄酒；发酵罐；T-541涂料；工艺

中图分类号:TS262.5文献标识码:A

黄酒是一种营养丰富的酿造酒，其性温和、酒精度低、刺激较小，除含有大量易被人体所消化吸收的糖类、甘油、有机酸以及多种维生素外，还含有丰富的氨基酸，其含量在众酿造酒中算最多的，以上成分使用黄酒具有其特有的色香味，深受广大消费者的欢迎。在黄酒传统的酿造方法中一般使用陶质的缸、坛发酵，但因陶质的设备容积小，总的占地面积大、不易管理等缺点，因此为了满足日益增长的消费需求，新的工艺中几乎都采用大型的发酵罐。

食品行业的安全是关系到民生的大问题，黄酒亦是如此。生产黄酒所使用的发酵罐，其卫生要求都比较高，一般都采用不锈钢制造，经表面处理，酸洗钝化后，质量比较可靠，但使用不锈钢制造的发酵罐价格昂贵。采用碳钢作基体，衬玻璃钢，使用寿命短，需经常维修，影响生产和产品质量。因此为减少投资，国内外很多制酒企业使用碳钢作为发酵罐的基体，在发酵罐内壁用生漆或树脂等涂料防止黄酒的酸性腐蚀。最先成功使用的是德国，只是进口涂料的价格仅次于使用不锈钢的价格，因此，研制出高质量、低成本的防腐涂料是解决问题的关键。

1989年北京航空材料研究所成功研制出大型食品容器内壁涂料T-154，并于1990年初通过多部委联合组织的技术鉴定，T-154涂料被认为可替代同类的进口涂料喷涂酒碳钢发酵罐进行使用。自20世纪90年代末，国产新型涂料T-541涂料推广使用以来，黄酒企业改造发酵罐，广泛使用了T-541涂料，用它制造的罐体整个造价不足不锈钢罐的二分之一，推广应用后经济效益、社会效益十分显著，为国家节省了大量的投资和外汇，如此良好的使用情况跟该涂料的优秀性能是分不开的。控制黄酒发酵罐的内壁不受黄酒介质的腐蚀，同时防止防腐材料对黄酒的污染是黄酒酿造过程中重要的问题，T-541大型食品内壁涂料经过在全国众多家黄酒生产公司十多年的实际应用，证明能有效防止黄酒发酵罐腐蚀且不影响黄酒的质量。

1 T-541涂料主要性能简介

T-541涂料是一种无溶剂、双组分的环氧涂料，它是由高性能固化剂、颜料以及环氧树脂组合而成的。其主要特点有1. 涂膜层表面光亮致密整洁无微孔，酷似搪瓷，防护性能好，易清洗，使用寿命长；2. 涂膜层符合卫生标准，浸泡的水溶液符合饮用水标准，对黄酒气味与口味均无影响；3. 涂膜层耐各种浓度的强碱、盐水、各种油类和稀酸；4.涂膜层耐冷热，在-20℃～120℃冷热冲击下，不会出现起泡、分层、龟裂等现象。其主要应用在1.碳钢、不锈钢、铝等金属表面以及水泥表面进行涂装；2.应用于各种酒类、饮料及饮用水、食用油等食品行业的发酵罐的内壁。

2 T-541涂料使用技术要求

根据标准条文GB/T8923-88 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级、Q/6S828-1996 T-541大型食品容器内壁涂料、Q/AJ7801-88 喷涂技术标准进行施工等进行各方面使用的探讨，制定出了T-541涂料在金属表面的涂覆与修补使用中的具体技术要求。

2.1 施工条件的要求

在喷涂施工前，应先通过安装单位确认安装已安工，不再有可能进行损坏内壁涂层的施工。同时，发酵罐内壁表面以及焊缝上没有焊渣及飞溅物，将焊缝打磨成圆滑过度，试压合格后涂层施工。施工中环境温度控制在20℃左右，冬季施工时罐体外壁必须先用聚氨酯保温，同时采取加热措施，使罐内温度提升到15℃以上再进行施工。

使用机械喷砂进行金属表面除锈处理，其标准应达到GB8923规定的Sa2.5～Sa3级标准，金属表面无可见的杂物及油漆等附着。磨料可采用粒径为毫米级的钢砂，也可采用别的可满足除锈和粗糙度要求的磨料。用吸尘器对喷射处理后的金属表面进行除尘。除锈完后进行检查验收，待验收合格后方能进入下道工序的施工。

2.2 T-541涂料施工方法

使用机械喷涂施工，喷涂设备为双组份高压无气喷涂机。T-541涂料分为A、B两组分，以体积比为1:0.8进行配料，喷涂时将配料加热至70℃左右，用泵循环打循环预热输料管及泵半小时，在试喷正常后即可正式喷涂。

2.2.1喷涂工艺

(1) 在喷涂之前，确保罐内壁表面是清洁干燥的，确保喷涂机的过滤网没有异物；喷涂的间隔时间尽量在4h内，天气干燥的时候可间隔较长，潮湿的天气，间隔时间过长表面有锈蚀，应重新喷砂并除尘后再进行喷涂；喷涂的输出压力应该在12～24Mpa之间，压力过大，易雾化。正常在保证喷涂雾化好的前提下，采用较低的压力与温度。

(2) 在喷涂的过程中，应准备好专用清洗剂以供快速清洗设备之用。喷涂应尽可能的连续进行，中间间断时间不超过3分钟。整个喷涂的过程可分2-3遍来完成，每遍的间隔时间不超过3小时。应注意要在涂层还有轻微粘手时喷涂下一遍，否则，要用铁砂布打磨、除尘后，重新再喷一遍。

(3) 整个喷涂过程应该是依次涂刷底漆及面漆，后一道油漆最好是在前道油漆合格后立即进行涂装，以利于涂层间有更好的附着力。同时还要注意每道油漆的涂装厚度，以确保涂层总厚度达到相应的设计要求。在每遍涂刷施工之前，首先必须对焊道、棱角等部位进行涂刷，然后再进行全面的涂装。

(4) 在施工的过程中，要经常检测湿膜厚度，以便控制干膜的厚度，喷涂厚度不到1mm，涂料的用量约2kg/m2。在施工中，喷涂的顺序应该从里到外、从上到下、从左到右、先难后易的方法。此外，还要注意尽量保持喷枪在移动的过程中是平行，不要出现弧形的情况。

2.2.2修补工艺

T-541涂层在喷涂完成之后质量检查过程中，如果发现有击穿点、厚度不合格或者在使用中出现损坏的时候，面积较小的可以通过修补再使用，具体做法先用砂布打磨、除尘，再依照上述的喷涂工艺进行修补；倘若损伤的面积很大，则应该使用喷砂、除尘，然后重新进行喷涂，固化后进行复查再行使用。

2.3 T-541涂料使用条件

T-541涂料在罐内壁喷涂完成后，不允许再在罐里再进行任何焊接或局部高温，不允许对涂层有剧烈的碰撞、冲击、划痕等机械损伤。罐的长期使用温度为10-60℃，短时间使用可达80℃。此外不允许贮罐盛装超越规定使用介质的其他介质。

3 T-541涂料在黄酒发酵罐中耐腐蚀试验

发酵罐内壁涂料腐蚀、脱落对黄酒生产型企业来讲是一件非常平常的事，以下是在某黄酒公司中对该公司所使用的两种防腐涂料进行耐腐蚀试验，通过试验能够对涂料的抗腐蚀性有个具体的认识。

3.1 耐酸、碱、杀菌剂的腐蚀的比较

由于黄酒发酵罐的造价比较高，选用发酵罐直接做对比较实验不太合适，因此，在实验室中，选用相同浓度的酸、碱、杀菌剂溶液浸泡厂家提供的不同品种涂料板。在浸泡的同时，定期擦刮涂层面，通过观察涂料脱色的情况来判断该涂料的耐腐蚀性，具体浸泡剂的品种和浓度如下表1所示。

表1 不同品种的涂料板所浸泡的溶液情况对比

根据表2可以看出，进口某涂料板浸泡在浓度为300 mg/L的二氧化氯型的杀菌剂中第5天开始出现脱色，而l、2、3、4板浸泡在过氧乙酸型和双氧水型的酸碱溶液中10天都没有脱色，由此可以看出二氧化氯型杀菌剂对涂料腐蚀最强。5号涂料板比6号涂料板相对晚2天出现脱色，由此可以看出进口某涂料在耐腐蚀性比T-541涂料要稍微逊色些。

表2 涂料板脱落情况对比

3.2 模拟发酵罐CIP清洗对比试验

通过模拟发酵罐CIP清洗工艺，对涂不同涂料层的板进行清洗，对比清洗结果，清洗工艺如下：碱浸泡1小时→酸浸泡l小时→杀菌剂浸泡1小时→结束。如此循环一次相当于大型发酵罐清洗一次，大型发酵罐一年清洗15次左右，具体清洗试验方案下表3。

表3 不同涂料板CIP清洗方案对比

经过十轮左右的浸泡，在二氧化氯型杀菌剂中清洗的涂料板出现脱色，其中进口某涂料板先出现脱色，这个情况与上一个实验结果相类似，可见T-541涂料板防腐性能更好。而在过氧乙酸型杀菌剂中的涂料板都没有脱色，也可以看出二氧化氯型杀菌剂对涂料的腐蚀更强一些。又继续十轮的浸泡，过氧乙酸型杀菌剂中的涂料板还没有脱色，由此可见过氧乙酸型杀菌剂更适合于两类涂料发酵罐CIP清洗中使用。需要注意的是，在实际CIP循环清洗过程中，杀菌剂喷淋时间最好不超过20分钟，且不能浸泡，杀菌剂处理完之后不要再使用无菌水清洗，避免二次污染。消毒后的发酵罐最好立即使用，以防止涂料与消毒剂接触时间过长而脱色、腐蚀。

4 T-541涂料罐的使用注意事项

T-541涂料涂层的优点显而易见，但其不足之处也有不少，在使用过程中值得注意的。T-541涂层在使用中如果遭到破坏，很难恢复，即使修补之后其效果也大不如从前。先修复的涂层容易脱落，厚度、光滑度也都不行。最为严重的是，经过修复的涂层会在罐内留下死角，不易清洗。天长日久这些死角便成了有害细菌生存、繁殖的最好的地方。因此，T-541涂料发酵罐在使用过程中注意以下几点：

(1) 发酵罐洗清的最佳温度在60度以下，在较短的时间内最好不要发生温度骤升骤降的情况，因为这种温度突然变化的情况极易对发酵罐内壁的涂料层造成极大的破坏，以至于防腐涂层出现开裂起泡等问题。

(2) 在进行清洗杀菌时要严格按照要求进行，现场的操作人员不要随意的清洗的时间、药剂的使用量。整个清洗时间要约束在在半小时内。同时，操作人员知道各类清洗剂对涂层的损伤不同，酸性的损伤较弱，过氧化物型的杀菌剂接触时间长后会导致光洁度降低。对于首次使用的清洗剂或者杀菌剂来讲，可以先进行试验。通过将涂料浸泡到双倍或多倍浓度的溶液中观察其所受的影响，如果没有影响的可以使用，有影响的则不能作用。

(3) 生产过程中如果发现大面积的感染细菌现象或者在品酒的时候发现酒中有铁腥味等异常情况时，首先要检查发酵罐内壁防腐层的情况，看是否有开裂起泡等问题。此外，发酵罐内壁的防腐层每年都要进行例行检查，防止出现损坏而在第一时间能够得到补救。

5 总结

T-541大型食品内壁涂料作为一种品质优良、价格合理的涂料长期应用于在黄酒生产企业中，多年应用的情况可以看出它能够保证黄酒质量的前提下，有效的防止黄酒发酵罐免受腐蚀，通过上述的耐腐蚀试验也可以看出。在实际的应用过程中，选用适宜的清洗剂、杀菌剂可以防止发酵罐内壁涂料的出现脱色，有效的避免发酵罐内壁涂料的受到腐蚀。此外需要特别指出的是，较强的氧化剂对大型食品钢制内壁涂料T-541有着较大的损伤，在涂膜的过程中，涂料中的有机物如遇到强氧化剂会被破坏，因此，在现场施工以及实际生产的时候要避免受到氧化剂破坏。

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