塗裝工藝裝備現狀分析及未來發展規劃

2021-12-17

我國是製造業大國。在工業生產過程中，塗裝工藝涉及多個行業，包括機動車製造維修、家具、家電、金屬製品加工、彩鋼板、容器等所有涉及塗裝工藝的行業。、造船、電氣設備、管材行業等。

塗料行業屬於新材料領域。環保塗料包括：水性塗料、粉末塗料、輻射固化塗料和高固體分塗料。由於環保塗料還處於研發的早期階段，一些關鍵的技術問題還遠未解決。因此，溶劑塗料的使用佔塗料總量的50-60。 2009年我國工業塗料產量9.114萬噸，其中溶劑型塗料佔60。2010年塗料產量（中國塗料工業年鑑，2011）9.7萬噸。其中，溶劑型塗料佔52.1。約3.5萬噸VOCs（包括塗料中使用的稀釋劑）在塗料使用過程中揮發到大氣中（僅二甲苯就有數十萬噸），污染非常浪費。嚴重。由於近年來發展非常迅速，平均增長率為15萬。 2012年產量達到12萬噸以上（進出口量可以忽略不計），其中工業塗料約佔70，即約8.4萬噸。 VOCs排放量約6萬噸以上。已成為我國工業VOCs排放的最大來源，對我國工業VOCs排放影響最大。

生產和應用過程會產生環境危害：如VOC排放、甲醛和重金屬殘留、游離TDI揮發等。我國製定了一系列強制性塗料國家標準。僅2009年，就修訂了以《GB24408-2009建築外牆塗料中有害物質限量》為代表的五項強制性塗料標準。同時，國外更嚴格的環保法規（如HAPs、VOCs、REACH、RoHS等）對國內塗料產品、原材料和下游終端產品如家電、玩具、和家具（綠色壁壘和技術壁壘）。為此，在監管日益嚴格的形勢下，加強塗料技術創新，開發和升級環保塗料是大勢所趨。同時，使用常規溶劑型塗料的用戶需要加強VOCs治理技術的創新

一、塗裝技術與裝備現狀

我國的塗裝技術和裝備發展迅速。在環境保護、節能減排、資源利用等方面存在較大差距。多條塗裝線VOC排放不達標，單位塗裝面積能耗、水耗、塗裝材料消耗量均居高不下，沒有相應的強制性政策。比如，我國雖然是汽車生產大國，但並不是強國，汽車塗裝也不例外。

1) 常規汽車工藝（完整工藝）

白車身進入前處理電泳乾燥（裂解液排放）電泳拋光（粉塵顆粒排放）焊縫密封（VOCs排放） PVC底盤噴塗（VOCs排放）中塗噴塗（VOCs排放）中塗流平（VOCs排放） ) 中間塗層乾燥（VOCs 排放）中間塗層報告面漆噴塗（包括清漆）（VOCs 排放）面漆（VOCs 排放）面漆乾燥（VOCs 排放）檢查點修復（VOCs 排放）塗飾保修腔噴蠟（VOCs 排放）裝配車間

2）常規汽配工藝（完整工藝）

前處理（電泳電泳乾燥）或（脫水乾燥）中塗層噴塗中塗層流平中塗層乾燥面漆噴塗面漆流平漆乾燥

3）常規集裝箱船（全船）

噴砂、噴鋅、中塗、噴塗、中塗、流平、中塗、烘乾、面漆、噴塗、面漆、流平、平漆烘乾

4）常規家電流程（完整流程）

前處理（電泳電泳乾燥）或（脫水乾燥）中塗層噴塗中塗層流平中塗層乾燥面漆噴塗面漆流平漆乾燥預處理脫水乾燥粉末噴塗粉末乾燥（無VOCs排放）

5) 常規噴漆房設備

95以上的噴漆房強制送排新風，VOCs在高空直接排放，濃度低，風量大。如果處理VOCs，必須加裝VOCs濃縮裝置。噴漆房採用強制送風和排風的循環形式，VOCs濃度較高，處理後即可排放。這種形式只適用於自動噴漆房，不適用於手動噴漆房。

6) 常規調平室設備

VOCs的濃度比較高，經過處理可以排放。然而，國內只有5-10台設備配備了VOCs處理裝置，正常生產過程中處理裝置的使用情況不得而知。

7）常規烤漆房設備

VOCs的濃度比較高，經過處理可以排放。然而，國內只有5-10台設備配備了VOCs處理裝置，正常生產過程中處理裝置的使用情況不得而知。

8) 常規VOCs處理裝置

國內常用的VOCs處理裝置有活性炭吸附、催化燃燒、高溫焚燒（RTO、TNV）、中溫焚燒（擴大干燥室加熱裝置，如四元組）、輻射VOCs處理（CIR）。活性炭吸附和催化燃燒投資少，使用成本高，處理效果差。它們一般用於小型生產線，設備利用率低。高溫焚燒（RTO、TNV）初期投資高、使用成本低、處理效果好。一般用於中大型生產線，設備利用率比較高，尤其是TNV的餘熱用於烘房，設備利用率非常高。

2. 存在的問題

1）技術發展不平衡，環保塗料、新工藝、新設備有待改進

我國雖然已成為最大的塗料生產國和消費國，但在塗料技術和塗裝工程方面還不是強國。國內企業生產的塗料品種技術水平參差不齊，國內塗裝工程技術水平參差不齊，尚有可比性。差距很大。尤其是環保塗料、節能減排新技術、各領域新裝備等亟待完善。由於我國對塗料項目沒有強制性節能減排政策，企業對現有塗料生產線改造沒有積極性，新型節能環保塗料、新工藝、新設備的應用也不能得到提升。

2）企業多，規模小，環保技術薄弱，環保意識差

據統計，目前我國約有8,000家塗料生產企業，其中大部分為中小企業。低水平重複建設非常嚴重，產能過剩，人力資源使用效率低下，浪費現像多。對於高水平、高技術含量的環保塗料，環保設備投資很少，一些企業配備了環保設備卻很少使用。因此，加強企業專業化、特色化引導，擴大企業規模，集中資源開發環保塗料、高性價比的環保設備，是實現可持續發展的重要課題。

3）以非環保塗料為主的局面有待改善

在我國的塗料產量中，50-60是溶劑型塗料。每年可造成近3.5萬噸揮發性有機化合物（VOCs）排放到大氣中，污染和浪費十分嚴重。在使用溶劑型塗料的企業中，噴漆房內約95 VOCs高空直接排放低濃度大風量，烘房、流平房90 VOCs高空高濃度高風量直接排放小風量量，其餘均配備VOCs處理裝置。但VOCs處理設備技術參差不齊，且由於沒有長效監管體系，正常生產時VOCs處理設備利用率不高。

4）以標準法規為基礎，促進塗料行業和環保設備健康發展的體系尚未形成

目前，我國的環保塗料標準體系、VOCs排放體系及相關重要基礎標準還只是初步建立，有待完善。標準的落後減緩了我國塗料行業和環保設備與國際接軌的進程，也影響了我國塗料行業和環保設備。國際競爭力的提高。

2、塗（噴）漆工藝廢氣特點：

(1)通常伴有大量過噴漆霧顆粒；

(2)塗料種類多，使用的溶劑不同，有機成分複雜（塗料中的有機溶劑包括：苯、醚、脂類、酮類、醇類、醇醚類、烴類等）一些低分子添加劑可能恢復到大氣中，部分苯、酒精和脂類屬於雙高產和三級物質）；

(3)噴塗過程中強制送風和排風作業，排風量大，有機物濃度低。因此，塗料廢氣處理難度大、處理成本高、處理效果差，是我國工業VOCs排放治理中的一個難題。在我國一些涉及塗裝技術的重點行業，如機動車製造與維修、家具、家電、機械設備製造、管材行業、造船、集裝箱等，噴塗廢氣處理剛剛起步。近年來開始。小部分廢氣經過處理，現有處理設備運行效率低，運行條件差，減排效果差。我國是製造業大國，在家具製造、集裝箱、造船、汽車、家電等VOCs排放量高的重污染行業，在世界上均佔有較高的份額。因此，在未來我國工業固定源VOCs減排中，塗料廢氣的治理是重中之重。

發展計劃

以結構調整和發展方式轉變為主線，實施調整轉型創新升級戰略，在國家有關政策指導下，著力調整產業技術結構和企業組織結構，加強自主創新，形成自主培育和開發環保塗料新品種，推廣新技術、新裝備的應用，加快改造現有節能環保薄弱的塗料生產線。

1）加快開發環保塗料產品

溶劑塗裝：在汽車產品的塗裝過程中，塗裝成本不到整個塗裝成本的20%，剩下的80%是塗裝過程中消耗的成本。因此，降低塗料中揮發性有機化合物（VOC）的含量，縮短塗裝工序，優化塗裝線佈局，合理安排生產，提高產品的一次合格率，可以降低整個塗裝成本。車輛，節能環保。環保塗料：推廣應用水性、無溶劑（粉末塗料、輻射固化塗料）、高固差異化等新技術。