涂装的处理工艺及发展前景分析的立项报告

第一节 涂装的简述

涂装是现代的产品制造工艺中的一个重要环节。防锈、防蚀涂装质量是产品全面质量的重要方面之一。产品外观质量不仅反映了产品防护、装饰性能 , 而且也是构成产品价值的重要因素。（立项报告）

第二节 涂装行业的发展现状

1、涂装设备非标化程度高

工程机械的涂装设备非标化程度很高，行业标准又不完善，使标准化配套较差。从设计方案开始，对涂装工艺及设备，以及相应环保设备的配套灵活度较高，给生产厂家的制造、使用厂家的选择、管理带来极大不便。近几年，像除尘设备、喷漆室、喷枪、回收系统等设备逐步趋于标准化、系列化；自动喷漆系统、智能化的物流输送和智能化控制程度都得以大大提高，并在我国主要涂装线上得到应用，使整个工程机械行业涂装线的技术水平、自动化程度得到大幅度提高。

2、“三废”问题严重

工程机械涂装的“三废”问题严重：一是涂装工艺落后；二是缺乏有效治污技术，尤其是废气的减排和处理。目前，溶剂型涂料仍占工程机械用涂料总量的80%左右，造成生产环境和大气污染及资源浪费。发展低污染涂料，逐步代替溶剂型涂料是行业的发展方向，要加快低污染涂料的发展，必须在技术和经济两方面加大投入，而目前这两方面投入都不足。另外，水性涂料质量尚不尽人意，成为其推广的一个技术瓶颈，需进一步加强技术开发力度。

3、废气治理措施不完善，配套性差

(1)涂装工程项目立项前期，对产品的涂装工艺及设备，以及相应环保配套工艺及参数都未制定，只是按照常规进行估算，普遍造成项目实施与前期环境规划出入较大；

(2)喷漆产生的大风量、低浓度的有机废气基本都是采用直接高空排放。由于其浓度低于国际排放标准，其排放速率实时检测难度高，环保单位一般予以放行；对一些环保要求高的地方，为了应付检查，采用间歇式活性炭吸附的方法；

(3)喷漆生产自动化程度低，几乎都采用人工喷涂作业；工程机械行业涂装职业化水平差，很多公司喷涂作业普遍采用外包工的方式；整体涂装技术水平较低，高效喷涂系统应用较少，大量使用喷涂效率低的工具，在浪费大量涂料的同时产生大量废漆、废气，也造成涂装生产线设备污染严重、车间整体环境差，使行业涂装设备使用和维护处在非良性循环之中。

4、涂装工艺更新慢

我国工程机械行业至今还是以20世纪80年代传统的三涂层体系(底漆+2道面漆)为主。该工艺成熟，施工方便，但VOC(挥发性有机化合物)排放量很大。中涂漆和面漆的厚度约占涂层总厚度的70%以上，其中，溶剂型底色漆施工固体分只有15%左右，溶剂含量占85%，是VOC排放的主要来源。

第三节 涂装的处理工艺

表面

表面处理是防锈涂装的重要工序之一。工程机械防锈涂装质量在很大程度上取决于表面处理的方式好坏。
据英国帝国化学公司介绍，涂层寿命受 3 方面因素制约：表面处理占 60%，涂装施工 占 25%，涂料本身质量占 15%。

工程机械行业不同零部件的表面处理方式不同。

机械清理可有效去除工件上的铁锈、焊渣、氧化皮、消除焊接应力，增加防锈涂膜与金属基体的结合力，从而大大提高工程机械零部件的防锈质量。机械清理标准要求达到 ISO8501 — 1 ∶ 1988 的 Sa2 . 5 级。表面粗糙度要达到防锈涂层厚度的 1 /3。喷、抛丸所用钢丸要达到 GB6484 要求。

薄板冲压件的表面处理称一般用化学表面处理。工艺流程为：

人工预处理→热水洗→预脱脂→脱脂→工业水洗一→工业水洗二→表面调整→磷化→工业水洗三→工业水洗四→纯水洗一→纯水洗二→倒水→干燥

上述工艺过程也可根据薄板冲压件的油、锈情况作适当调整，或不用酸洗工序，或不用预脱脂工序。而脱脂和磷化是化学处理工艺中的关键工序，这两道工序直接影响工件化学处理的质量和防锈涂层的质量。有关工艺参数和相关辅助设备也是影响表面处理质量的不可忽视的因素。

工艺

由于工程机械范围广、规格多、整机重、零部件大，一般采用喷涂方式进行涂装。喷涂工具有空气喷枪、高压无气喷枪、空气辅助式喷枪及手提式静电喷枪。空气喷枪喷涂效率低 （30% 左右），高压无气喷枪浪费涂料，两者共同的特点是环境污染较严重，所以已经和正在被空气辅助式喷枪和手提式静电喷枪所取代。中小零部件也可采用水帘喷漆室或无泵喷漆室，前者具有先进的性能，后者经济实惠，方便实用。由于工程机械整机和零部件较重，热容量大， 因此其防锈涂层的干燥一般采用烘烤均匀的热风对流的烘干方式。热源可因地制宜，选用蒸汽、电、轻柴油、天然气和液化石油气等。

第四节 涂装行业的发展前景分析

(1)积极推动行业环保工作，积极进行节能减排，完善三废治理设施，推广低污染涂料产品和污染治理新技术，在业内大力宣传和推广低污染涂料(高固体分涂料、辐射固化涂料、水性涂料、粉末涂料等)，尤其重视水性涂料的推广。环境友好型涂料的发展符合环保要求，节省了大量有机溶剂。近年来，环境友好型涂料品种在我国发展迅速，鉴于工程机械涂装产品的特殊性，仅有一些新品种应用，还有待进一步推广。

(2)积极推进行业标准的更新和制定，采用与制定与国际接轨的行业涂装及环保标准是改变行业涂装落后现状并适应环境发展的前提。

(3)在节能减排技术上必须加大投入。为了有效减少VOC排放，其喷漆和烘干工艺及设备应采用高效节能的环保配套设备，主要在以下三方面进行实施：

第一，对于低浓度喷漆的有机溶剂废气处理。利用高效、优质活性炭纤维作为吸附介质，采用微电脑程序控制的机电一体化高效废气处理装置，其净化效率高(可达95%)，结构紧凑，安装、维护方便，运行稳定可靠。该装置原理为：有机废气通过风机进入活性炭纤维吸附单元进行吸附，经净化后的空气排入大气。吸附单元吸附饱和后，利用催化分解室上、下换热室的热量，通过高温风机，将热能送入吸附单元进行吸附，吸附后的浓缩有机废气通过管道回到催化分解室燃烧，燃烧后产生的热能循环使用，同时降低催化分解加热时所需的电能。目前此装置仅在某些大型公司应用，投资和运行费用相对进口设备要低很多。

第二，对于涂料烘干过程中产生的高温废气处理。涂料烘干废气采用直接燃烧方式进行一级处理后，再采用催化燃烧进行进一步处理。处理过程：烘干室产生的高温废气引入燃烧室进行处理的同时，热能通过换热进行再利用，后一级处理再催化分解燃烧，燃烧后产生的热能循环使用，同时降低催化分解加热时所需的电能。

第三，采用先进喷涂系统提高喷涂效率。这是减少稀释剂最有效的途径和措施；采用集中输调漆系统，减少涂料和有机溶剂的浪费及其造成的污染；底漆、中涂漆采用混气喷涂系统，大幅提高喷涂效率，传递效率达75%左右；面漆采用工位式输调漆系统和混气静电喷涂系统，喷涂传递效率达85%。

根据我国“十三五”规划，为适应环保要求，应积极开发和利用“节能源、省资源、低污染、高效率”的涂料品种，即所谓的“4E”原则(economy、efficiency、ecology、energy)。具体来说，主要包括水性涂料、粉末涂料、光固化涂料、高固体分涂料等。从涂装来看，主要向减少污染、节省能耗、提高施工效率、提高涂层装饰性以及涂料设备的通用化、系列化、自动化方向发展。

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