涂装工艺装备现状分析及未来发展规划

2021-12-17

我国是制造业大国。在工业生产过程中，涂装工艺涉及多个行业，包括机动车制造维修、家具、家电、金属制品加工、彩钢板、容器等所有涉及涂装工艺的行业。、造船、电气设备、管材行业等。

涂料行业属于新材料领域。环保涂料包括：水性涂料、粉末涂料、辐射固化涂料和高固体分涂料。由于环保涂料仍处于研发的初期阶段，一些关键技术问题还远未解决。因此，溶剂涂料的使用占涂料总量的50-60。 2009年我国工业涂料产量9.114万吨，其中溶剂型涂料占60。2010年涂料产量（中国涂料工业年鉴，2011）9.7万吨。其中，溶剂型涂料占52.1。约3.5万吨VOCs（包括涂料中使用的稀释剂）在涂料使用过程中挥发到大气中（仅二甲苯就有数十万吨），污染非常浪费。严重。由于近年来发展非常迅速，平均增长率为15万。 2012年产量达到12万吨以上（进出口量可以忽略不计），其中工业涂料约占70，即约8.4万吨。 VOCs排放量约6万吨以上。已成为我国工业VOCs排放的最大来源，对我国工业VOCs排放影响最大。

生产和应用过程会产生环境危害：如VOC排放、甲醛和重金属残留、游离TDI挥发等。我国制定了一系列强制性涂料国家标准。仅2009年，就修订了以《GB24408-2009建筑外墙涂料中有害物质限量》为代表的五项强制性涂料标准。同时，国外更严格的环保法规（如HAPs、VOCs、REACH、RoHS等）对国内涂料产品、原材料和下游终端产品如家电、玩具、和家具（绿色壁垒和技术壁垒）。为此，在监管日益严格的形势下，加强涂料技术创新，开发和升级环保涂料是大势所趋。同时，使用常规溶剂型涂料的用户需要加强VOCs治理技术的创新

一、涂装技术与装备现状

我国的涂装技术和装备发展迅速。在环境保护、节能减排、资源利用等方面存在较大差距。多条涂装线VOC排放不达标，单位涂装面积能耗、水耗、涂装材料消耗量均居高不下，没有相应的强制性政策。比如，我国虽然是汽车生产大国，但并不是强国，汽车涂装也不例外。

1) 常规汽车工艺（完整工艺）

白车身进入前处理电泳干燥（裂解液排放）电泳抛光（粉尘颗粒排放）焊缝密封（VOCs排放） PVC底盘喷涂（VOCs排放）中涂喷涂（VOCs排放）中涂流平（VOCs排放） ) 中间涂层干燥（VOCs 排放）中间涂层报告面漆喷涂（包括清漆）（VOCs 排放）面漆（VOCs 排放）面漆干燥（VOCs 排放）检查点修复（VOCs 排放）涂饰保修腔喷蜡（VOCs 排放）装配车间

2）常规汽配工艺（完整工艺）

前处理（电泳电泳干燥）或（脱水干燥）中涂层喷涂中涂层流平中涂层干燥面漆喷涂面漆流平漆干燥

3）常规集装箱船（全船）

喷砂、喷锌、中涂、喷涂、中涂、流平、中涂、烘干、面漆、喷涂、面漆、流平、平漆烘干

4）常规家电流程（完整流程）

前处理（电泳电泳干燥）或（脱水干燥）中涂喷涂中涂流平中涂干燥面漆喷涂面漆流平漆干燥预处理脱水干燥粉末喷涂粉末干燥（无VOCs排放）

5) 常规喷漆房设备

95以上的喷漆房强制送排新风，VOCs在高空直接排放，浓度低，风量大。如果处理VOCs，必须加装VOCs浓缩装置。喷漆房采用强制送风和排风的循环形式，VOCs浓度较高，处理后即可排放。这种形式只适用于自动喷漆房，不适用于手动喷漆房。

6) 常规调平室设备

VOCs的浓度比较高，经过处理可以排放。然而，国内只有5-10台设备配备了VOCs处理装置，正常生产过程中处理装置的使用情况不得而知。

7）常规烤漆房设备

VOCs的浓度比较高，经过处理可以排放。然而，国内只有5-10台设备配备了VOCs处理装置，正常生产过程中处理装置的使用情况不得而知。

8) 常规VOCs处理装置

国内常用的VOCs处理装置有活性炭吸附、催化燃烧、高温焚烧（RTO、TNV）、中温焚烧（扩大干燥室加热装置，如四元组）、辐射VOCs处理（CIR）。活性炭吸附和催化燃烧投资少，使用成本高，处理效果差。它们一般用于小型生产线，设备利用率低。高温焚烧（RTO、TNV）初期投资高、使用成本低、处理效果好。一般用于中大型生产线，设备利用率比较高，尤其是TNV的余热用于烘房，设备利用率非常高。

2. 存在的问题

1）技术发展不平衡，环保涂料、新工艺、新设备有待改进

我国虽然已成为最大的涂料生产国和消费国，但在涂料技术和涂装工程方面还不是强国。国内企业生产的涂料品种技术水平参差不齐，国内涂装工程技术水平参差不齐，尚有可比性。差距很大。尤其是环保涂料、节能减排新技术、各领域新装备等亟待完善。由于我国对涂料项目没有强制性节能减排政策，企业对现有涂料生产线改造没有积极性，新型节能环保涂料、新工艺、新设备的应用不能得到提升。

2）企业多，规模小，环保技术薄弱，环保意识差

据统计，目前我国约有8,000家涂料生产企业，其中大部分为中小企业。低水平重复建设非常严重，产能过剩，人力资源使用效率低下，浪费现象多。对于高水平、高技术含量的环保涂料，环保设备投资很少，一些企业配备了环保设备却很少使用。因此，加强企业专业化、特色化引导，扩大企业规模，集中资源开发环保涂料、高性价比的环保设备，是实现可持续发展的重要课题。

3）以非环保涂料为主的局面有待改善

在我国的涂料产量中，50-60是溶剂型涂料。每年可造成近3.5万吨挥发性有机化合物（VOCs）排放到大气中，污染和浪费十分严重。在使用溶剂型涂料的企业中，喷漆房约95 VOCs高空直接排放低浓度大风量，烘房、流平房90 VOCs高空高浓度高风量直接排放小风量量，其余均配备VOCs处理装置。但VOCs处理设备技术参差不齐，且由于没有长效监管体系，正常生产时VOCs处理设备利用率不高。

4）以标准法规为基础，促进涂料行业和环保设备健康发展的体系尚未形成

目前，我国的环保涂料标准体系、VOCs排放体系及相关重要基础标准还只是初步建立，有待完善。标准的落后减缓了我国涂料行业和环保设备与国际接轨的进程，也影响了我国涂料行业和环保设备。国际竞争力的提高。

2、涂（喷）漆工艺废气特点：

(1)通常伴有大量过喷漆雾颗粒；

(2)涂料种类多，使用的溶剂不同，有机成分复杂（涂料中的有机溶剂包括：苯、醚、脂类、酮类、醇类、醇醚类、烃类等）一些低分子添加剂可能恢复到大气中，部分苯、酒精和脂类属于双高产和三级物质）；

(3)喷涂过程中强制送风和排风作业，排风量大，有机物浓度低。因此，涂料废气处理难度大，处理成本高，处理效果差，是我国工业VOCs排放治理中的一个难题。在我国一些涉及涂装技术的重点行业，如机动车制造与维修、家具、家电、机械设备制造、管材行业、造船、集装箱等，喷涂废气处理刚刚起步。近年来开始。小部分废气经过处理，现有处理设备运行效率低，运行条件差，减排效果差。我国是制造业大国，在家具制造、集装箱、造船、汽车、家电等VOCs排放量高的重污染行业，在世界上均占有较高的份额。因此，在未来我国工业固定源VOCs减排中，涂料废气的治理是重中之重。

发展计划

以结构调整和发展方式转变为主线，实施调整转型创新升级战略，在国家有关政策指导下，着力调整产业技术结构和企业组织结构，加强自主创新，形成自主培育和开发环保涂料新品种，推广新技术、新装备的应用，加快改造现有节能环保薄弱的涂料生产线。

1）加快发展环保涂料产品

溶剂涂装：在汽车产品的涂装过程中，涂装成本不到整个涂装成本的20%，剩下的80%是涂装过程中消耗的成本。因此，降低涂料中挥发性有机化合物（VOC）的含量，缩短涂装工艺，优化涂装线布局，合理安排生产，提高产品的一次合格率，可以降低整体成本。车辆，节能环保。环保涂料：推广应用水性、无溶剂（粉末涂料、辐射固化涂料）、高固差异化等新技术。