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水性涂料喷涂工艺及设备设计需注意的问题
作者:马春庆,…    内容来源:现代涂料与涂装网    点击数:    更新时间:2011-6-2

3.7输调漆系统
    溶剂型涂料的输调漆系统可采用碳钢制成,而水性涂料由于水会使金属生锈而腐蚀,因此水性涂料的输调漆系统必须使用不锈钢材料。相对溶剂型色漆而言,水性色漆的输调漆系统更需注重低剪切应力控制、稳定的流量以及避免高压系统,高剪切力、高流量及高压力均会使水性色漆加速老化,直接影响喷涂质量,如输调漆系统的回压阀和搅拌桨必须采用低剪切力类型,否则将破坏水性树脂的乳化性能;溶剂型色漆在循环系统中的流速要求为0.3~0.7m/s,而水性色漆的流速则要求为0.15~0.40m/s。
4消防及环保问题
4.1消防问题
    水性涂料为不燃物质,溶剂含量占10%~12%以下,不含苯、二甲苯等,故在设置消防设施时自动灭火消防设施和可燃气体报警装置原则上可不用考虑。在喷漆室旁放置一般的灭火器即可。但水性涂料的基料树脂仍为可燃物质,积漆干燥后仍存在着火的可能,所以对喷漆室、通风管道等设备设施内的积漆也要及时清除,以防积漆燃烧,发生火灾。对于水性涂料消防设施技术条件及废气处理的设备设计要求,目前还没有国家标准,建议国家或行业尽快制定相应的标准。
4.2环保问题
    使用水性涂料后,环保法规中(VOC)废气排放要求无需增加设备便可达标。但产生的废水需进行多级处理,使COD达到排放要求后进行排放。
5水性涂料的经济性
    同样性能的水性涂料,单价比溶剂型涂料要高一些,但不会太高。以某品牌黑色丙烯酸磁漆为例,与某水性涂料性能对比见表4。
    表4某品牌黑色丙烯酸磁漆与某水溶性丙烯酸面漆性能比较


表 4 某品牌黑色丙烯酸磁漆与某水溶性丙烯酸面漆性能比较

 黑色丙烯酸磁漆的单价为18元/kg,溶剂单价为10元/kg,而某水性面漆的单价为25元/kg,以水作溶剂,费用可忽略不计。
    某工件油漆消耗量为:3~4kg,取4kg溶剂(稀释及清洗)消耗量为:4kg×1/3=1.33kg
    油漆成本为4kg×18元/kg+1.33kg×10元/kg=85元/件
    水性涂料成本为:4kg×25元/kg=100元/件
    水性涂料喷漆室、流平室及烘干室所用材质最好为不锈钢,以防止施工过程中湿度大造成设备腐蚀,设备成本较溶剂型涂料设备成本可增加10%左右。若国家或行业能够颁布水性涂料的消防及环保设施和设备标准,用普通消防设施取代自动灭火系统,水性涂料喷涂线上不设置可燃气体报警装置和废气处理装置,则可减少设备投资50万元以上。综上所述,水性涂料与溶剂型涂料)在使用、材料成本和设备投资方面两者相比,前者略高于后者,但若水性涂料不考虑自动灭火系统、可燃气体报警装置和废气处理装置,则两者设备投资基本相当。同时,水性涂料具有可回收性,根据工件的特点,一般可回收10%~30%,如果再把环保费用、工人操作环境大大改善、职业病减少等综合因素计算在内,前者使用、材料成本还要低于后者,所以水性涂料无论从经济效益还是从社会效益考虑,都是完全值得推广应用的。
表5水性涂料与溶剂型涂料成本比较


表 5 水性涂料与溶剂型涂料成本比较

 6结语
    溶剂型涂料和水性涂料的根本区别在于:溶剂型涂料使用了有毒、有污染、可燃烧的有机溶剂作为稀释剂,而水性涂料主要使用自来水作为稀释剂。尽管水性涂料的性能还需要完善,但代替溶剂型涂料应该是大势所趋。水性涂料普及的条件已经成熟,在未来几年,水性涂料大有全面代替溶剂型涂料之势。进行水性涂料施工工艺的研究十分重要,本文就水性涂料在进行喷涂工艺及设备设计时需注意的一些问题进行了简要论述,其观点是在进行水性涂料喷涂工艺设计时,对一些水性涂料使用和生产单位及一些相关技术资料的总结,供同行们在进行相关设计时参考。

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