CN105797943A - 一种降低VOCs的涂装工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种降低VOCs的涂装工艺，采用3C2B的涂装工艺，在传统溶剂型涂装线上，色漆和清漆采用低VOCs的高固体含量涂料，无须改造大量涂装线，仅仅对原生产线色漆、清漆的供漆系统、喷涂设备、喷漆室空调设备进行少量的改造即可满足高固体含量涂料的要求，在低成本的条件下降VOCs的排放，达到环保要求。而且，涂层质量稳定且易控制，操作难度低，运行能耗及材料成本低，后处理简单，改动量小，改造投资少，推广性强等有点。

Description

一种降低VOCs的涂装工艺

技术领域

本发明属于汽车涂装工艺领域，具体涉及一种降低VOCs的涂装工艺。

背景技术

随着工业的快速发展，工业废气产生的污染越来越严重，已经给人类的生存环境和身体造成严重危害。VOCs是工业废气的重要组成部分，也是最难治理的一部分，VOCs经过皮肤和呼吸道进入人体后，能够对呼吸、血液、肝脏等系统和器官引起病变，甚至致癌。

随着VOCs排放引起的一系列环境和健康问题，国家对VOCs排放控制越来越严格。2010年，首次在《关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见》中将VOCs列入重点污染源，随后，《重点区域大气污染防治“十二五”规划》、《关于执行大气污染物特别排放限值的公告》、《大气污染防治行动计划》等一系列政策、路线和法规陆续出台，各省份的VOCs治理也已相继提上日程，陆续开展。

在汽车制造领域中，车身涂装是产生VOCs的主要来源。为实现涂装过程的减排目标，一方面通过从源头治理，优化涂装工艺和涂料类型减少VOCs总产生量，另一方面通过末端治理，集中降解VOCs，减少VOCs排放量，实现低排放目标。

传统溶剂型涂装生产线采用中低固含涂料，涂料本身VOCs含量高，且涂料利用率低，导致VOCs排放量大，对大气污染严重，难以满足排放要求。为降低VOCs排放，国内目前主要应用的涂装环保型工艺有“水性漆涂装工艺”或“高固含3C1B紧凑型涂装工艺”。其中水性漆涂料的VOCs含量最低；高固含涂料的VOCs含量次之，固体份含量最高。

传统溶剂型涂装工艺为：

3C2B中低固溶剂漆工艺流程：中涂喷涂(中低固)—中涂烘干—中涂打磨、擦净—色漆喷涂(中低固)—清漆喷涂(中低固)—涂层烘干。

水性漆涂装工艺为：

3C2B水性漆工艺流程：中涂喷涂(水性漆)—中涂预烘干—中涂烘干—中涂打磨、擦净—色漆喷涂(水性漆)—色漆预烘干—清漆喷涂(溶剂型)—涂层烘干。

紧凑型水性漆工艺为：色漆一道外表面喷涂(水性漆)—色漆内表面喷涂(水性漆)—色漆二道外表面喷涂(水性漆)—预烘干—溶剂型2K清漆喷涂—涂层烘干。

水性漆涂料中用水代替大部分的有机溶剂，有效降低VOCs产生量。但由于水的存在导致了水性漆施工窗口窄，对施工环境要求严格，因此对设备的要求较高，主要体现在：空调制冷量、供漆系统、喷涂机器人设备等方面。水性漆3C2B工艺投资大，能耗高；水性紧凑型在新建涂装线上可减少占地面积，降低投资，也在一定程度上降低了能耗。但紧凑型工艺由于少了中涂烘干和打磨、擦净工序，减少了一次对涂层缺陷的找补机会，对电泳涂层的质量、施工环境和综合管理的要求非常严格。后处理方面，由于水性漆溶于水，其漆雾不易从水中凝聚分离，导致水污染严重。

高固含3C1B紧凑型涂装工艺：高固含中涂喷涂——高固含色漆喷涂——高固含清漆喷涂——涂层烘干。

北美及国内部分轿车企业使用了高固含3C1B紧凑型工艺，可达到与水性漆基本相同的VOCs排放量，有效控制了VOCs的排放量。

中低固含色漆施工时的固体份为20％左右甚至更低，溶剂含量高达80％左右；而高固含色漆施工时的固体份含量为50％左右，溶剂含量为50％左右。采用此两种涂料喷涂同样的涂层，释放的VOCs量约相差4倍。且高固含涂料的固体份高，喷涂时流量较低，减少了涂料的反弹，有效提高了涂料利用率，降低了涂料消耗，VOCs和废渣的产生量也相应降低，达到法规及标准要求，既利于环保，又节约了成本。对于新建生产线来讲是明智的选择。

目前汽车涂装生产线在旧线改造时，进行“水性漆涂装工艺”或“高固含3C1B紧凑型涂装工艺”改造，存在以下问题：①改造量大，投资高，可行性差：水性漆工艺改造需增加中涂预烘干、色漆预烘干工艺，且原有设备基本不能沿用，需换掉大部分的设备，改造投资需上亿元；紧凑型工艺改造需取消中涂烘干、打磨，中涂喷涂至色漆喷涂的短接路线难以通畅，改动量大、投资高，甚至有些生产线由于场地的限制无法走通；复杂的改造导致停产时间长；造成企业损失严重，社会资源巨大浪费，得不偿失。②质量、管理风险：已有生产线改为紧凑型工艺对电泳涂层质量、环境的洁净度、现场管理等要求极高，老旧生产线一般难以满足，存在质量风险。

因此，在传统溶剂型涂装线进行固含涂料喷涂工艺的环保改造时，存在改造工作量大，投资大，布置难以通畅等难题。

发明内容

针对现有技术问题，本发明的目的在于提供一种降低VOCs的涂装工艺，对已有涂装生产线不做大的改动及投资的前提下，使用高固体含量涂料，达到降低VOCs排放的目标。

本发明提供的一种降低VOCs的涂装工艺，具体为：

色漆喷涂之前采用传统溶剂型中涂，色漆和清漆采用高固体含量涂料。

进一步的，色漆和清漆喷涂设备参数为：喷涂设备流量80-110mL/min；旋杯转速55-65Krpm；喷涂电压为70KV；

进一步的，色漆和清漆喷漆室环境为：温度21-29℃，湿度60-70％RH。

进一步的，本发明提供的一种降低VOCs的涂装工艺的流程为：

传统工艺中涂喷涂—中涂烘干—中涂打磨、擦净—高固体含量涂料色漆喷涂—高固体含量涂料清漆喷涂—涂层烘干。

本发明采用3C2B的涂装工艺，采用传统溶剂型中涂，即色漆喷涂之前的工艺与传统溶剂型工艺相同，色漆和清漆采用高固体含量涂料进行喷涂。传统溶剂型中涂与高固体含量涂料中涂VOCs相差不大，切换后在VOCs降低方面基本无贡献，且成本增加，经反复试验证明传统溶剂型中涂烘干后与高固体含量色漆接触不会发生不良反应，因此选择了保留中涂工艺。在传统溶剂型涂装线上，仅仅对原生产线色漆、清漆的喷涂设备、喷漆室空调设备等进行少量的改造以适应新的工艺，根据高固体含量涂料的性质，通过调低流量在80-110mL/min，提高旋转杯的转速在55-65Krpm，电压70KV保证色漆、清漆的涂装过程中，漆膜不会过厚或者产生堆积的现象，使漆膜均匀，满足要求。在喷漆室控制温度温度21-29℃、湿度60-70％RH使高固体含量涂料涂装均匀，漆膜光亮丰满，鲜映性高。

与现有技术相比，本发明采用3C2B的涂装工艺，在传统溶剂型涂装线上，色漆和清漆采用低VOCs的高固体含量涂料，无须改造大量涂装线，仅仅对原生产线色漆、清漆的供漆系统、喷涂设备、喷漆室空调设备进行少量的改造即可满足高固体含量涂料的要求，在低成本的条件下降VOCs的排放，达到环保要求。本发明提供的涂装工艺具有涂层质量稳定且易控制，操作难度低，运行能耗及材料成本低，后处理简单，改动量小，改造投资少，推广性强等有点。

附图说明

图1为不同类型色漆涂料的组成比例示意图；

图2为本发明提供的降低VOCs的涂装工艺流程示意图。

具体实施方式

实施例1

一种降低VOCs的涂装工艺，具体为：

传统工艺中涂(采用的是中低固体含量涂料)—中涂烘干—中涂打磨、擦净—高固体含量涂料色漆喷涂—高固体含量涂料清漆喷涂—涂层烘干。

色漆和清漆喷涂设备参数为：喷涂设备流量85mL/min；旋杯转速56Krpm；喷涂电压为70KV；色漆和清漆喷漆室环境为：温度22℃，湿度60％RH。

实施例2

一种降低VOCs的涂装工艺，具体为：

传统工艺中涂(采用的是中低固体含量涂料)—中涂烘干—中涂打磨、擦净—高固体含量涂料色漆喷涂—高固体含量涂料清漆喷涂—涂层烘干。

色漆和清漆喷涂设备参数为：喷涂设备流量95mL/min；旋杯转速60Krpm；喷涂电压为70KV；色漆和清漆喷漆室环境为：温度25℃，湿度62-65％RH。

实施例3

一种降低VOCs的涂装工艺，具体为：

传统工艺中涂(采用的是中低固体含量涂料)—中涂烘干—中涂打磨、擦净—高固体含量涂料色漆喷涂—高固体含量涂料清漆喷涂—涂层烘干。

色漆和清漆喷涂设备参数为：喷涂设备流量108mL/min；旋杯转速64Krpm；喷涂电压为70KV；色漆和清漆喷漆室环境为：温度29℃，湿度70％RH。

Claims (7)

1.一种降低VOCs的涂装工艺，色漆喷涂之前采用传统溶剂型中涂，其特征在于，色漆和清漆采用高固体含量涂料。

2.根据权利要求1所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，色漆和清漆喷涂时，喷涂设备流量80-110mL/min。

3.根据权利要求1或2所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，色漆和清漆喷涂时，旋杯转速55-65Krpm。

4.根据权利要求1或2所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，色漆和清漆喷涂时，喷涂电压为70KV。

5.根据权利要求1或2所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，色漆和清漆喷漆室环境为：温度21-29℃。

6.根据权利要求1或5所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，色漆和清漆喷漆室环境为：湿度60-70％RH。

7.根据权利要求1或5所述的降低VOCs的涂装工艺，其特征在于，所述涂装工艺流程为：

传统工艺中涂喷涂—中涂烘干—中涂打磨、擦净—高固体含量涂料色漆喷涂—高固体含量涂料清漆喷涂—涂层烘干。