发布时间 : 星期五 文章水性漆在中国汽车涂装线的应用及展望 - 图文更新完毕开始阅读32099d3c866fb84ae45c8da2
年新建的轿车涂装线VOC排放量不得超过45g/m；德国的VOC排放标准更为严格，要求不超过35g/m2；美国规定新建的轿车涂装线VOC排放量为35~40g/m2，老线VOC排放量不超过50g/m2；日本规定轿车涂装线VOC排放量不超过60g/m2。
欧洲国家近年来新建的涂装生产线，全部采用了水性中涂和水性底色漆。在北美新的生产线，有的使用水性中涂，也有使用粉末中涂的，由于粉末漆换色困难，因此色漆均为水性的。罩光清漆在欧洲主要仍为双组份溶剂型清漆，水性清漆和粉末清漆应用并不广泛，除性能和价格等因素外，主要是由于采用水性中涂+水性色漆+双组份罩光清漆工艺体系的VOC排放量为34g/m2，已满足欧洲甚至德国的VOC排放标准。北美情况相似，但采用粉末清漆的比例要高一些。
4.2 水性漆在国内的应用
目前国内轿车涂装线绝大多数采用溶剂型中涂+溶剂型底色漆+单组份罩光清漆工艺体系。上海大众PASSAT和POLO生产线、一汽大众新线、上海通用北厂等近几年新建的涂装线的生产工艺流程直接按照水性漆的工艺标准设计，如输调漆和喷漆室采用不锈钢材料、中涂烘干室预留了预烘区、色漆和清漆之间预留了中间烘干区等。近期采用溶剂型中涂面漆，今后通过设备改造即可进行水性中涂面漆的应用。
上海通用南厂是国内首家采用水性底色漆的汽车涂装生产线。目前国内使用水性底色漆的公司还有上海通用东岳新线和天津一汽丰田，使用水性中涂和水性底色漆的公司有广州本田第二工厂、武汉本田和广州丰田，北京奔驰是国内率先采用水性中涂+水性底色漆+双组分罩光清漆工艺体系的涂装生产线，可满足德国的VOC排放标准。上海汽车制造有限公司正在建设的新线也将采用与北京奔驰相同的工艺体系。
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5. 水性漆在中国的应用前景
水性漆和粉末漆在降低VOC排放方面效果显著，粉末漆甚至还要优于水性漆。但在中国，今后使用水性漆的可能性比使用粉末漆的可能性要大，主要原因如下：
（1）国内近几年新建的轿车涂装线直接按照水性漆工艺设计，为水性漆的应用预留了空间，今后只要通过设备改造，就可进行水性漆的应用。
（2）粉末漆施工时换色比水性漆困难，因此粉末漆的应用有一定的局限性，特别是对于粉末色漆而言。
（3）欧洲主要以水性漆为主，而北美水性漆和粉末漆并存。中国国内主要的涂料合资公司如BASF，Dupont Herberts均来自欧洲，它们在水性漆研发生产方面具有丰富的经验，在一定程度上为中国水性漆的应用创造了条件。目前，BASF在中国上海的合资公司已率先将水性漆国产化，PPG公司在中国天津的独资公司也开始进行水性漆的生产，为水性漆的供应提供了条件。
5.1 制约水性漆应用的因素
（1）设备投资大：水性中涂烘干需增加预升温段，水性底色漆与罩光清漆之间需增加色
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漆加热闪干烘房，因此对油漆车间的场地要求更大。输调漆系统、喷漆室和烘房需采用不锈钢材料制造。喷漆室需增加中央空调系统。
（2）能耗大：由于要采用色漆加热闪干和中涂预升温工艺、以及喷漆室需严格控制温湿度，夏季也要送冷风，因此所需要的能耗大大提高，同时也增加了CO2的排放。
（3）国内1996年之前建设的汽车涂装线未按照水性漆施工工艺设计，很难进行设备改造来进行水性漆的施工。 5.2 促进水性漆应用的因素
（1）水性漆应用的最大优势是对环境的保护，VOC排放量大大降低。
（2）汽车涂料厂家正在对水性漆材料进行优化改进来降低能耗。如进一步扩大水性漆的施工范围，主要是温湿度的控制范围；进一步缩短水性色漆的闪干时间以及中涂的预升温时间；开发低温固化技术等。这样可使水性漆的使用更加方便。
（3）中国以往限制VOC排放的标准为1996年颁布的中国国家大气污染物综合排放标准（GB16297-1996），该标准主要针对不同的排气筒（烟囱）高度所允许的污染物（苯、甲苯、二甲苯）的排放浓度、排放速率等做出具体规定。在2006年发布的《汽车涂装清洁生产标准》中，对VOC的排放量第一次做出了具体规定（如表3所示），从政策角度进一步促进了水性漆的应用。
表3 不同涂层体系VOC排放量的规定
指标 2C2B涂层 3C3B涂层 4C4B涂层 5C5B涂层 一级 ≤30 g/m2 ≤40 g/m2 ≤50 g/m2 ≤60 g/m2 二级 ≤50 g/m2 ≤60 g/m2 ≤70 g/m2 ≤80 g/m2 三级 ≤70 g/m2 ≤80 g/m2 ≤90 g/m2 ≤100 g/m2 注：根据不同的清洁生产水平划分为三级技术指标。一级：国际清洁生产先进水平；二级：国内清洁生产先进水平；三级：国内清洁生产基本水平。
今后中国对于新建的大型汽车涂装线将按照一级排放标准要求。这样对于今后新建的大型汽车涂装线就不得不按照水性漆的工艺技术标准进行规划设计了。 5.3 中国限制VOC排放量的实施方案设想
目前国内绝大多数汽车涂装生产线仍采用溶剂型中涂+溶剂型底色漆+单组份罩光清漆工艺体系，VOC排放量高达120g/m2，要达到4C4B涂层规定的三级标准≤90g/m2还有较大难度。
因此中国能否参照欧洲的相关规定，依据生产规模、产品类别、涂装线的新旧程度来区别对待，分阶段实施。如欧洲1994年7月颁布的《溶剂控制指令-汽车涂装过程排放的限制》如表4所示：
表4 欧洲溶剂控制指令-汽车涂装过程排放的限制
年代 > 5000 台/年 <6座 新厂 1997年 45 g/m2 2002年 90 g/m2 老厂 2007年 60 g/m2 第6页
> 5000 台/年 ≥6座 ≤ 5000 台/年 70 g/m2 90 g/m2 120 g/m2 120 g/m2 90 g/m2 90 g/m2 对于今后国内新建的汽车涂装线，在审批过程中强制要求采用水性漆工艺进行设计，使用水性中涂和水性色漆。
对于已按照水性漆工艺设计的现有汽车涂装线，给予一定的时间限制和政策鼓励，要求对涂装线进行设备改造，以适应水性漆的应用。
对于未按照水性漆工艺设计的现有汽车涂装线，在水性涂料施工条件放宽之前，适当放宽VOC排放量的限制，并且同样给予一定的时间限制和政策鼓励。为了达到VOC排放量降低的目的，汽车涂装线可通过采用先进的涂装设备、使用高固体份涂料和双组份清漆以及采用3C1B工艺等方案来满足VOC排放量降低的要求。
虽然水性漆存在设备投资大和能耗大的缺点，但相信随着环保呼声的日益提高以及中国对清洁生产的日渐重视，在建设和谐社会的进程中水性漆在中国汽车涂装线的应用将越来越广泛。
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