水性涂料在涂装设备的应用

  水基涂料符合日益严格的环保法规要求，能够减少VOC排放量的水性涂料涂装技术迅速发展。随着对水性涂料工艺研究的深入，水性涂料的施工窗口不断扩大，施工难度降低，同时水性涂料的漆膜质量可与溶剂漆膜相媲美，这使得水性涂料在涂装中的应用日益广泛。接着结合水性涂料的特点及涂装线设计思想，对水性涂料涂装线设备作简要分析。

一、水性涂料的特点。

  很明显，大多数的水性涂料都是纯水(只含有少量的醇类和醚类有机化合物)，它们的性质影响了水性涂料的结构特性。

2.涂装设备对水性涂料的要求。

  根据水性涂料的特点，对水性涂料的设计及涂装设备采取了相应的措施。规划中的水性涂料生产线或改造现有涂装设备时，部分设备需作必要的调整，才能满足水性涂料的要求。

2.1涂装设备喷淋室。

  涂装车间是喷涂作业的主要场所，水溶性漆雾中含有大量纯水和助剂，会直接对喷涂室内构件造成腐蚀。因此，喷涂室对壁板的材料要求是不锈钢，喷涂室下面的漆雾收集装置(如文丘里结构、废漆处理循环水管等)也要求全用不锈钢。

2.2涂装设备排放系统。

  大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)规定了挥发性有机物的排放速率和排放。溶剂喷漆系统中二甲苯的释放速度直接决定着喷嘴的高度。采用水基涂料后，有机废气中的甲苯和二甲苯含量接近0，但非甲烷总烃量有所增加，排出高度仅满足非甲烷总烃的排放速率要求。这样可降低排气筒高度，减少土建费用，减少排风机的空气压力，降低运行费用。

2.3涂装设备空气调节系统

  水基涂料的施工窗口比溶剂型涂料窄，所以水性涂料对涂饰室的温、湿度要求严格。

水基涂料对施工环境的严格要求，要求空调系统具备制冷、调湿功能，而目前国内溶剂型涂料涂装室夏季送风使用较少。涂布水基涂料空调系统除温一般通过表面冷却段(使空气达到露点沉淀水份)，然后将沉淀水份的空气加热至工作温度，而加湿多通过淋浴加湿(雾化加温或蒸汽加湿)来实现。所以，空调系统需要面冷却段、加湿段，还需要有足够冷却量的冷却单元(一般是溴化锂机组)、冷却塔和冷水循环等设备。

  在涂料输送和排放方面，溶剂涂料喷涂时，由于废气中的溶剂含量太高，不能再用。改为水性涂料后，废气中的溶剂含量大大降低，处理后基本上可用于送风循环。所以，在喷淋室采用水性涂料后，循环空调涂装设备不断增加，喷室部分废气与喷雾室混合进入喷雾室，可节约空调设备的能耗。相对于传统空调装置的结构，循环空调增加了混风段，可通过风阀自动控制回风。因为在循环机空调中加入了滤清器，从而使循环空调的长度大大延长，从而大大延长了空调的寿命。通过一段过滤后，还需提高相应风机的全压力，克服其增大的阻力。循环式空调的有害成分较新风量大，故普遍采用循环空调。现在循环空调一般为自动送风，人工送风较多。

2.4涂装设备喷涂系统。

  油漆应存放于5~30℃，涂装设备调漆室应具有恒温、恒湿的条件，防止涂料结冰或过热，保证涂层的稳定性。相对于溶剂型涂料，水性涂料具有较高的施工粘度，所需涂料的供给压力较大。膜片式稳压器适用于水基涂料系统，采用高压、高流速、直通式设计，膜片式稳压器应该容易清洗，但其价格是溶剂型涂料隔膜式稳压器的2倍左右。传统的水夹套式温控系统很难满足水性涂料的温控精度要求，需要采用管道温控系统。由于水性涂料只有一定的pH值范围是比较稳定的，因此水性涂料增加了PH控制要求，因此需要添加pH监测装置。水基涂料的碱性性使得管道等直接与涂料接触的零件选用304L或316不锈钢材料，并经表面钝化处理。

  有别于溶剂漆清洗系统，水性漆涂装设备清洗系统可以用单一溶剂清洗，水性涂料清洗系统的清洗液是由纯水和亲水性溶剂组成，用一台气动隔膜泵将纯水和亲水性溶剂注入清洗溶剂混合罐中，搅拌后，用液压泵将混合溶剂注入各使用点。所以，相对于溶剂型涂料清洗系统，水性涂料清洗系统增加1台纯泵(罐体)、1套溶剂泵(罐体)、1套溶剂液压泵(罐体、搅拌器等)。由于水性涂料对剪切力比较敏感，所以输送涂料系统的热交换器时，背压阀需选用低剪切型设备。

  水基涂料的全面应用及研发技术的发展，使水性涂料的施工窗口越来越大，施工技术也越来越成熟，油漆利用率、合格率等不断提高，运行成本、三废排放及处理费用、能耗持续下降，未来水性涂料在涂装设备的应用更为广泛。