目前国内汽车涂装普遍使用的多是溶剂型漆, 生产过程中, 每立方米将排放120克以上的VOC, 对喷漆作业人员和环境都造成了巨大伤害。随着国家环保法规的完善和人们环保意识的提高, 人们开始研制VOC排放量更低的水性漆。在三涂层体系的涂装工艺中, 如果使用水性中涂、水性底色漆、双组分罩光清漆等新材料新工艺, 可以将VOC的排放量降低到每立方米40克。水性漆越来越广泛地应用到汽车工艺上, 是未来汽车涂装技术发展的新趋势。
VOC是挥发性有机化合物 (volatile organic compounds) 的英文缩写。当室内的VOC达到一定浓度时, 短时间内人们会感到头痛、恶心、呕吐、乏力等, 严重时会出现抽搐、昏迷, 并会伤害到人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统, 造成记忆力减退等严重后果。当VOC释放大大气中, 还会破坏臭氧层, 形成酸雨。VOC主要来源于清漆、色漆、底漆、固化剂、稀释剂和溶剂的挥发。
对于传统的溶剂型漆, 减少VOC的排放可以提高涂料中的固体含量, 也可以使用具有环保技术的涂枪, 提高涂料传递效率, 减少涂料的反弹。
尽管人们采取了很多措施减少溶剂型漆中VOC的产生, 但这些措施只是治标不治本, 这就促使了更便利、更环保的新型涂装—水性漆的诞生。水性漆的研发、生产和推广已经成为有志于未来的涂料公司的重要战略目标。
相对于制度完善、措施齐全的汽车公司涂装生产线上的员工来说, 各个大大小小的汽车维修企业里的涂装维修人员深受VOC的伤害。
汽车维修企业规模大小不一, 制度不健全, 缺少防护意识。管理者本身也缺少行业必须的安全防护意识, 在实际工作中也并不强调维修人员必须佩带防护用具。久而久之, 汽车涂装维修技师养成了不佩带防护用具的习惯。
一些汽车维修企业在知道溶剂型漆挥发出的气体对人体有害的情况下, 为了提高利润, 节约成本, 消耗类的防护用品准备并不充足, 员工需要更新用具时, 往往找不到新的, 向管理者反映也得不到补充。所以员工在明知道需要防护的情况下也只好直接作业。
汽车维修行业的从业人员大多年纪较轻, 学历水平偏低, 对涂装使用的溶剂型漆成分并不了解。对VOC造成的危害认识不足, 缺乏自我保护意识。
与以往的溶剂型漆相比, 水性漆具有很多优越之处。
进行汽车涂装后, 喷枪的清洗是一项麻烦又必不可少的工作。溶剂型涂料的喷枪需要用有机溶剂清洗, 清洗剂只能使用一次, 成本较高。水性涂料的喷枪可以直接用水清洗, 使用后的水还可以循环利用, 成本低, 更环保。
溶剂型漆含有80%甚至更高的有机溶剂, 在生产、使用和清洗中都挥发出大量的有机化合物, 损害了喷漆作业人员的健康。水性漆只含有10%有机溶剂, 不但减少了成本, 还有效降低了VOC的排放, 减轻作业人员健康损害的风险。
以面漆为例, 水性面漆比溶剂型面漆多经过一道预烘干系统, 面漆的干燥度已达到80%~95%左右, 对后道罩光清漆的相容性更好, 且水性漆具有更好的金属颗粒排列性, 比溶剂型金属漆具有更好的视觉效果。
与溶剂型漆不同的是, 水性漆中的主要成分水是腐蚀介质, 循环系统必须采用不锈钢制成。为了保证油漆在循环系统中不沉淀, 搅拌器不能过快或过慢, 过慢油漆会沉淀, 过快会造成油漆老化、稀释, 影响喷涂质量。
水性漆对喷房的施工环境要求较高, 必须达到以下要求:光线明亮均匀, 保持合适的温度和湿度, 保证无尘空间, 供风系统良好, 文丘里除渣系统, 防火措施完善。
水具有高导电性, 所以喷涂水性漆和喷涂溶剂型漆所使用的自动喷涂系统也有很大的区别。为了防止高压静电泄露至主循环管路, 水性漆机器人内部使用柱塞泵代替齿轮泵, 将喷漆回路与主循环管路断开, 防止危险发生。
水性漆的成分中水和有机溶剂的蒸发温度不同, 烘房需要先将温度加热到80℃左右, 蒸发掉水分;再将温度加热到150℃左右, 彻底烘干漆膜。如果升温太快, 水分蒸发过快, 漆膜会出现橘皮等缺陷。
与溶剂型漆相比, 水性漆流平性高, 外观性好、环境污染小, 适合汽车涂装和涂料行业的发展趋势。由于现今技术的限制, 水性漆有着设备投资大、作业环境要求严格、原本设备改装难等制约, 使用范围有限。相信随着科技的进步, 水性漆一定在价格、性能、工艺等方面有着新的突破。
摘要：随着经济水平的提升, 我国居民对汽车的购买力越来越高。而在汽车制造过程中, 车身涂装是工艺流程最长、技术最复杂、产生三废排放最多的环节之一。目前普遍的使用的溶剂型涂装在生产和施工过程中会排放大量的VOC (挥发性有机化合物) , 随着国家对环境保护的日益重视, 水性漆正在被研发和推广。由于水性漆的主要成分是水, 大大降低了VOC的排放, 将成为汽车涂装的新潮流。
关键词：汽车涂装,水性漆喷涂系统,应用研究
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