順應日益嚴(yan) 格的環保法規要求，能夠降低VOC排放量的水性漆塗裝技術得以迅速發展。據統計，至2007年，歐洲水性漆所占比例為(wei) 57%，美國水性麵漆使用比例為(wei) 39%，且這一比例近年來還在繼續增長。隨著對水性漆工藝研究的不斷深入，水性漆的施工窗口不斷加寬，施工難度降低，同時水性漆的漆膜質量可與(yu) 溶劑漆膜相媲美，這些因素均促使水性漆在塗裝中的應用越來越廣泛。我國新建的塗裝線大都預留了水性漆的改造空間，有些廠家己直接采用了水性漆工藝。筆者結合水性漆的特性和塗裝線設計理念，對水性漆塗裝線設備進行了簡要分析。 

1 水性漆特性

圖1 為(wei) 水性色漆和溶劑型色漆組成的對比。

圖1 水性色漆和溶劑型色漆的組成

可以看出，水性漆中的大部分組成是純水(僅(jin) 含有少量的醇、醚類有機物)，水的特性影響了水性漆的施工特性。水與(yu) 溶劑漆中甲苯的部分物理性質見表1。 

表1 水和甲苯的部分物理性質 

2 水性漆對塗裝線設備的要求 

針對水性漆的特性，水性漆塗裝線的設計和設備采取了相應的措施，在新規劃水性塗裝線或對現有塗裝線進行改造時，需對某些設備做必要的調整，以適應水性漆的要求。 

2.1 噴塗室 

噴漆室是進行噴塗操作的主要空間，水性漆漆霧中含有的大量純水和少量助劑，會(hui) 直接腐蝕噴漆室內(nei) 部的結構件。因此噴漆室牆壁的壁板材質要求為(wei) 不鏽鋼，立柱等支撐框架結構也采用不鏽鋼型材，並在型鋼外表麵再用不鏽鋼板封閉成光滑狀態，以便於(yu) 清理；噴漆室的門應選用自動關(guan) 閉的不鏽鋼門，門較鏈也采用不鏽鋼材質，一般來講，為(wei) 節約投資，水性漆噴漆室的靜壓室過濾棉下部室體(ti) 和框架都要求采用不鏽鋼，而靜壓室過濾棉以上的動、靜壓室仍可以選用傳(chuan) 統的結構及材質，噴漆室下部的漆霧捕集裝置(如文丘裏結構、廢漆處理循環水管路等)要求全部采用不鏽鋼製作。另外，水性漆對消防的要求沒有那麽(me) 高，國外有些廠家將噴漆室的消防等級要求由2級放寬到了3級。 

2.2 排氣係統 

大氣汙染物綜合排放標準(GB 16297-1996 )規定了VOC的排放速率和排放量(見表2) 。溶劑漆噴塗係統中二甲苯的排放速率直接決(jue) 定著排氣筒的高度。采用水性漆後，有機廢氣中甲苯和二甲苯的含量幾乎為(wei) O，但非甲烷總烴含量升高，排氣筒高度隻需滿足非甲烷總烴的排放速率要求即可。這樣就可以降低排氣筒高度，減少了土建施工成本，同時降低了排風機的風壓，運行成本也隨之降低。 

表2 廢氣排放標準摘錄 

表2中非甲烷總烴指溶劑汽油或其他混合短類物質。酯、酮、醚、醇雖無相關(guan) 排放標準，但產(chan) 生量較大時會(hui) 影響環境，將之納入非甲烷總烴類，故水性漆中含有的少量醇、醚類溶劑歸到非甲烷總烴中。 

2.3 空調係統

水性漆的施工窗口相對溶劑漆要窄，因此水性漆對噴漆室的溫、濕度要求較為(wei) 嚴(yan) 格(見圖2) 。

圖2 水性漆與(yu) 溶劑型漆施工窗口的比較

水性漆對施工環境的苛刻要求需要空調係統具備製冷和調濕功能，而目前我國溶劑型塗料噴漆室夏季送風很少采用常製冷。水性漆塗裝空調係統除溫一般先通過表冷段降低空氣溫度(使空氣達到露點析出水分)，然後再將析出水分的空氣加熱到工作溫度，加濕則多通過噴淋加濕(霧化加溫或蒸氣加濕)實現。為(wei) 此，空調係統需要有表冷段、加濕段，另外，還需要有足夠製冷量的製冷機組(一般為(wei) 溴化鋰機組)、冷卻塔和冷水循環係統等設備。 

在送、排風方麵，溶劑漆噴塗時，因排風中的溶劑含量太高，排風不宜重複利用。改用水性漆後，排風中的溶劑含量大大減少，其排風經處理後基本可以用於(yu) 送風循環使用。所以噴塗室采用水性漆後，采用循環風空調的塗裝線不斷增加，噴漆室部分排風與(yu) 新風混合送入噴漆室，可節省空調設備的能耗。與(yu) 以往傳(chuan) 統空調設備的結構相比，循環風空調增加了混風段，可以通過風閥自動控製回風量。由於(yu) 循環風空調內(nei) 部增加了一道過濾器用以過濾排風中的漆霧，因此循環風空調的長度比傳(chuan) 統空調要長。增加一段過濾後，還需要提高相應風機的全壓以克服增加的阻力。循環風空調中的有害成分比新風多，所以循環風一般多用於(yu) 自動段噴塗。目前循環風空調一般都是為(wei) 自動段送風，人工段還是以送新風居多。 

2.4 靜電噴塗機 

水性漆的電導率高、電阻低，用傳(chuan) 統的內(nei) 部加電噴塗機噴塗時會(hui) 出現漏電現象。針對水性漆的特性，出現了以DURR為(wei) 代表的外部加電方式的噴塗機，該類噴塗機很好地解決(jue) 了水性漆噴塗的漏電問題。但外部加電電極容易被漆霧汙染，需要經常清理，且電極對手臂的移動速度敏感，對噴塗合格率有一定影響。外部加電噴塗機噴塗效率約為(wei) 60%左右，較內(nei) 部加電噴塗機低10%~15%，使油漆耗量增加“三廢”排放量也隨之增加。但外部加電方式無漆路絕緣模塊，初次投資相對較低。 

隨著水性漆噴塗機技術的不斷發展，出現了適合水性漆噴塗的內(nei) 部加電旋杯。內(nei) 部加電噴塗機需采用Cartridge (彈匣)或增加EVB單元，因此設備造價(jia) 稍高。Cartridge裝置需要定期清洗，增加了塗料的損耗，但其噴塗效率較高。現在既有使用內(nei) 部加電方式噴塗機的水性漆塗裝線，也有使用外部加電方式噴塗機的水性漆塗裝線，可根據實際情況綜合考慮。 

2.5 輸調漆係統 

水性漆要在5~30℃下儲(chu) 存，調漆間需要具備恒溫、恒濕條件，以防止塗料結冰或過熱，保證塗料的穩定性。水性漆的施工粘度相對溶劑型漆要高、所需的供漆壓力也較高。適用於(yu) 水性漆係統的隔膜式穩壓器采用高壓力、高流量直通型設計，隔膜式穩壓器應易於(yu) 清洗，但其價(jia) 格比用於(yu) 溶劑型漆的隔膜式穩壓器高大約2倍。傳(chuan) 統的水夾套式溫控係統很難滿足水性漆對溫度控製精度的要求，應改用管中管溫控係統。由於(yu) 水性塗料隻有在一定的pH值範圍內(nei) 才比較穩定，因此水性漆增加了對pH值的控製要求，需增加pH值監控設備。水性塗料的堿性特征使得管路等與(yu) 塗料直接接觸的部件要選用304L或316不鏽鋼材質，且要進行表麵鈍化處理。 

水性漆清洗係統不像溶劑漆清洗係統那樣可以采用單一溶劑進行清洗，水性漆清洗係統的清洗液由純水和親(qin) 水溶劑組成，純水和親(qin) 水溶劑各自用1套氣動隔膜泵打到清洗溶劑混合罐中，經攪拌後再由液壓泵將混合溶劑打到各使用點。因此，與(yu) 溶劑漆清洗係統相比，水性漆清洗係統增加了1套純水泵(含水罐)、1套溶劑泵(含溶劑罐)和1套溶劑液壓泵(含溶劑罐和攪拌器等)。由於(yu) 水性塗料對剪切力比較敏感，所以水性漆輸調漆係統的換熱器、背壓閥需要選用低剪切型的設備。

水性輸調漆係統采用雙葉式攪拌器(見圖3) 。回管和塗料補給管均設置在塗料槽底部，攪拌器和塗料槽的材質均選用不鏽鋼材料。塗料槽應具備高密閉性，防止槽內(nei) 結皮。不生產(chan) 時，水性塗料攪拌器的泵頻可以調低一半，待上班時再調到正常工作頻率，這樣可以減少能耗，同時減輕對油漆的剪切作用。

圖3 塗料槽雙葉攪拌器

3 結束語 

隨著水性漆的全麵使用及其研發技術的不斷進展，水性漆的施工窗口會(hui) 更加擴大，施工工藝也隨之更加成熟，油漆利用率和合格率等將不斷提高，運行成本、“三廢”排放量及處理費用、能源消耗會(hui) 不斷降低，今後水性漆的應用會(hui) 更加廣泛。

文章來源：剛桶包裝網