绿色涂装工厂的工艺、装备、妄想先容

宣布时间：2014.03.24 点击数： 292517

建设绿色涂装工厂的启示

马汝成先生先生恒久从事涂装工艺设计与研究、汽车工厂妄想设计与建设的手艺治理事情，并荣获天下第六批“天下工程勘探设计巨匠”声誉称呼，特殊约请马先生先容绿色外洋绿色涂装工厂的工艺、装备生长趋势，以及建设启示以及建设绿色涂装工厂的妄想举行了讨论，叙述了建设绿色涂装工厂是国家的需要和生长一定，实现建设绿色涂装工厂是企业的社会责任。

1.建设绿色涂装工厂的意义

随着现代化和工业化的生长，种种工业污染源对地球情形的污染越来越严重，涂装工业爆发的污染尤为突出。若是再不举行有用的预防和治理，将会严重影响人类的生涯情形和国民经济的一连生长。建设“绿色涂装工厂”是涂装工业生长的一定趋势。绿色涂装工厂的建设和投入使用实现了镌汰VOC排放量，降低种种放弃物排量，镌汰CO₂排放量，降低能源资源耗量，降低装备装机功率，提高生产效率，改善人类职业康健。因此，在包管涂装质量的基础上，建设绿色涂装工厂，造福于人类的康健和生涯具有极其主要的意义。

2.绿色涂装工厂应用手艺

2.1绿色涂装工厂建设思绪

绿色涂装工厂的建设目的是在涂装历程中爆发更少的能源输入、涂料消耗、溶剂消耗、水消耗、VOC排放、CO₂排放、废水排放、颗粒物排放、种种放弃物排放；具有更高的生产效率和更优良的事情情形。

建设绿色涂装工厂需要选择节能、环保和最优的人机工程涂装工艺手艺计划，通过手艺前进，应用新工艺、新质料、新装备、节能环保手艺和先进的科学治理，优化和简化工艺及工序实现最终目的。

2.2绿色涂装工厂集成手艺

所谓“绿色涂装工厂”就是具有节能、减排、环保、省资源、降本钱等功效的涂装车间。它应用的涂装质料、工艺和装备主要包括：前处置惩罚转化膜质料（氧化锆和硅烷）、水性涂料、粉末涂料等，水性漆3C1B工艺、水性漆免中涂工艺（双底色工艺）和粉末涂装工艺等，滚浸运送装备、新型运送系统（滑橇、摩擦链）、干式喷漆室、全自念头械人喷漆及先进的换色手艺、节能型烘干室、智能化生产能耗监控优化手艺等。

⑴绿色涂装工艺

氧化锆转化膜处置惩罚工艺

氧化锆转化膜处置惩罚工艺是无磷酸盐前处置惩罚手艺，作废表调工序，缩短了成膜处置惩罚时间和装备长度；沉渣镌汰90%以上，消除了P、Ni、Mn，与磷化处置惩罚工艺较量F离子镌汰到小于1/8。

ZrO转化膜工艺与磷化工艺较量效果见下表。

ZrO转化膜与磷化较量

序号	项目	磷化处置惩罚	ZrO₂处置惩罚
1	污水处置惩罚量（%）	100	90
2	洗濯化学品消耗（%）	100	85
3	能源消耗（%）	100	50

硅烷转化膜处置惩罚工艺

硅烷转化膜处置惩罚工艺是无磷酸盐前处置惩罚手艺，作废了表协调钝化工序，缩短了工艺时间和装备长度；适用多种金属底材（冷轧板、镀锌板、铝板、预涂板）的混线处置惩罚。消除了重金属P、Ni等，出渣少，耗水少，废水少；具有环保、节能、操作轻盈、低本钱等优点。

电泳工艺

新型节能低溶剂降低降电泳漆，很好的控制了颜料沉降。电泳涂装停产时，槽液阻止搅拌可达10天。作废备用电源，节约搅拌能耗、维护和放弃物处置惩罚用度，镌汰了CO₂排放。

水性漆3C2B工艺

接纳水性涂料和粉末涂料替换溶剂型涂料。

① 水性漆3C2B涂装工艺：阴极电泳（CED）涂料+水洗中涂漆+水性底色漆+2K溶剂型清漆涂装工艺系统，实现每平方米被涂面积VOC排放量少于35克。

② 水性漆粉末涂料3C2B涂装工艺：阴极电泳（CED）涂料+粉末中涂+水性底色漆+粉末清漆涂装工艺系统，使每平方米被涂面积VOC排放量少于10克成为可能。

水性漆“三湿”工艺

水性漆“三湿”（3-wet）工艺即为3C1B涂装工艺。作废中涂烘干和中涂后的打磨工序，使工艺简化和紧凑，提高生产效率，实现节能减排。

水性漆免中涂工艺

水性漆免中涂工艺即为双底色工艺（2C1B），使涂装工艺更简化、紧凑、精益、降本钱，更节能减排。公共公司推行的“2010工艺”属于这种工艺。此工艺更有推广价值。

水性漆2C1B与3C2B工艺较量的效果见下表。

水性漆2C1B与标准3C2B较量

序号	项目名称	水性漆免中涂（2C1B）工艺（2K）	水性漆 “三湿” （3C1B）工艺	水性漆标准3C2B工艺（2K）
1	工艺能耗（%）	70	82	100
2	喷漆VOC排放量（%）	90	-	100

粉末工艺

粉末工艺作为车身涂装工艺，主要用于中涂和罩光清漆涂装。粉末工艺环保性最好，组合涂装系统是实现节能减排目的的主要要领之一。

⑵绿色涂装装备手艺

前处置惩罚电泳翻转运送手艺

翻转运送手艺主要包括RoDip、SHUTTLE（多功效穿梭机）、J-Flex运送系统，它具有比推杆链、摆杆链运送系统长度短，节约投资、运行和维护保养用度，节约投槽时的化学品用量，节水，节电，节能等优点；日后的清洁维护事情量和废水排放量显著镌汰。新型RoDip V和E│SHUTTLE都是单臂式承载运送结构，节能减排更佳。

电泳装备逆向流循环手艺

电泳槽循环系统实现槽液逆向流循环，槽两头设溢流槽，槽液流动与工件运行偏向相反，显著提高电泳质量。循环次数和能耗减半。

烘干装备废气净化手艺

推广使用的直通型烘干室，解决了收支口热损失耗能问题。废气燃烧接纳TAR或RTO系统，有毒物质被处置惩罚；使废气余热接纳再使用，排烟温度显著降低，实现节能减排。

干式喷漆室节能减排手艺

应用新型干式漆雾捕集疏散器手艺节能减排，其优点是低运行本钱、维护本钱，低作业情形噪音；无废水处置惩罚，喷漆室用水节约80～90％；喷漆室中使用90%～95%的循环风和5%～10%的新风；与湿式喷漆室较量能耗节约60%～70％；无恶臭气息，改善了工厂情形和员工事情条件。

干式与湿式喷漆室节能减排较量见下表。

干式与湿式喷漆室节能减排较量

序号	项目名称	干式喷漆室	湿式喷漆室
1	水耗量（%）	- 87	100
2	新风和废气（%）	- 95	100
3	工艺能耗（%）	- 60	100

全自念头械人喷漆及换色手艺

应用机械人喷涂车身内外外貌，使涂层质量提高约25%左右。应用弹夹式或线性换色阀手艺自动换色，油漆损失小于10ml�？梢宰鞣媳嘧楣π�，缩小生产面积，实现省质料，节能减排。

智能化生产能耗监控优化手艺

涂装工厂智能化生产能耗监控手艺日趋成熟，纪录生产历程中种种有关数据，剖析、评估现实能耗情形。通过对各个生产区域能耗的自动监控、识别和调解，实现对能耗过高的区域制订节能对策，实时优化节能。如DURR公司新开发的EcoEMOS Energy软件�？�。

⑶土建公用节能减排

重视修建节能

重视接纳节能型修建和使用节能质料，增强墙壁和屋面保温；厂房空间只管镌汰净空高度，提高节能效果。

公用节能减排

厂房采暖透风接纳节能温控系统自动调理，变频手艺控制送排风量，空调装置设回风系统，合理使用回风量，节约空调能耗。

加热源应用太阳能、地源热泵等节能手艺。

变压器尽可能靠近负荷中心，降低运行中的低压消耗。

合理延伸涂装装备的预热时间，镌汰最大耗能量，降低能源供应负荷。

污水处置惩罚接纳中水回用系统，合理使用水资源镌汰排放。

公用装备的选用充分思量节能减排优质产品。

⑷典范的绿色涂装工厂

① DURR公司为公共公司建设的绿色涂装工厂

接纳绿色涂装工艺（公共2010工艺）、RoDip滚浸运送装备、EcoDryScrubber干式喷漆室、全自念头械人喷漆以及换色手艺(EcoBell2 /EcoBell3雾化系统、EcoICC线性换色器)、TAR烘干废气燃烧净化手艺、热接纳手艺、EcoEMOS优化能源治理手艺等。工厂每年CO₂排放量镌汰30%，自然气镌汰30%，生产用水镌汰80%，电量镌汰50%,VOC排放量镌汰70%。综合能耗降低40%～50%。

② EISENMANN公司推荐的绿色涂装工厂

接纳绿色涂装工艺、多功效穿梭机（E│SHUTTLE新型单臂翻转）、E│SCRUB干式喷漆室、全自念头械人喷漆以及新型换色手艺、BlueMAX Burner燃烧器废气燃烧净化手艺、热接纳手艺、工厂太阳能供热手艺等。在节约热能方面效果十分显著，单车涂装能耗下降40%。

③ GEICO公司推荐的绿色涂装工厂

接纳绿色涂装工艺、J-Flex翻转运送系统、Dryspin干式喷漆室、全自念头械人喷漆以及换色手艺、节能烘干手艺等，显著降低了运行本钱。仅对滚浸运送系统和干式喷漆室与摆杆运送系统和湿式喷漆室两项较量，可实现单车镌汰能耗115千瓦时。

3.绿色涂装工厂建设启示

从镌汰污染气体（VOC、CO₂）排放，镌汰涂装污水和放弃物排放，镌汰涂料和溶剂的消耗，降低运行本钱和能耗，提高生产效率，营造优良的人机工程事情情形已经抵达的诸多效果看，这是未来涂装生长的一定趋势。

成都一汽公共绿色涂装工厂是现在海内外最好的样板工厂之一：接纳公共2010工艺、第三代RO-Dip翻转运送系统、EcoDryScrubber 干式喷漆、车身内外部全机械人自动喷涂、EcoLCC 线性换色器供漆、TAR 废气燃烧炉等，VOC排放量镌汰到24g/m²以下，每年可以镌汰CO₂排放量约9000吨。

绿色涂装工厂与古板涂装工厂的数据较量见下表。

绿色涂装工厂与古板涂装工厂数据较量

序号	项目名称	海内古板涂装车间	外洋古板涂装车间	绿色涂装工厂
1	能量消耗量（%）	≥ 130	100	≤ 60
2	CO₂排放量（%）	≥ 130	100	≤ 60
3	每平方米被涂面积VOC排放量（g/m²）	≥ 120	90	≤ 30

绿色涂装工厂与古板涂装工厂较量能耗和废气排放指标都降低40%以下。海内合资企业接纳古板涂装工艺（CED+3C2B）、装备所有引进并且节能最好的涂装工厂，生产轿车单车能耗约0.1943t标煤。海内大大都轿车古板涂装工艺涂装线远大于此值。

凭证能耗降低40%，单车能耗0.1943t标煤盘算，年产15万辆轿车涂装线至少每年可节能11658t标煤。若是我国以后都按绿色涂装工厂建设新涂装线，其节能总量将十分显著。

据外洋履历先容绿色涂装工厂与古板涂装工厂相比，生产每一辆涂装车身CO₂的排放量可镌汰100kg以上。按100kg CO₂/辆盘算年产15万辆轿车涂装线，每年至少可镌汰CO₂的排放量达15000t。欧洲允许刷新后接纳古板涂装工艺VOC排放量90g/m²以下，环保涂装工艺VOC排放量35g/m²以下，从用古板涂装工艺到改用环保涂装工艺VOC排放量的镌汰是显著的�？上攵�，若是我国涂装线VOC排放量降至绿色涂装工厂水平，对�；で樾蔚男⑺辰侵卮蟮�。因此，建设绿色涂装工厂是国家需要和生长一定。

增强绿色涂装意识，团结企业生长，在建设或刷新涂装线时，首先要选择绿色涂装手艺（质料、工艺、装备、治理、节能、环保），凭证本企业的谋划情形，可从部分选择逐渐过渡到所有选择。海内涂装行业供应商需要增强研发，在涂装质料、工艺和装备立异方面下时光，从模拟立异到自主立异，逐渐取代入口。这是企业和供应商必需肩负的社会责任，只有国家和行业一齐起劲，才有望实现绿色涂装的目的。

4.建设绿色涂装工厂的妄想

⑴ 海内涂装行业必需加速涂装质料、工艺和装备立异，加速起劲建设绿色涂装工厂的程序。

⑵ 国家有关部分尽快增补制订有关规则，一经出台，生产企业必需严酷执行。

⑶ 建设绿色涂装工厂作为企业建厂目的，企业凭证现真相形在举行工厂建设时，重视接纳绿色制造手艺，从部分选用太过到所有选用，为企业、员工和社会造福。

⑷ 企业增强作育全员树立节能减排绿色涂装意识，由粗放生产治理转变为精益生产治理；对涂装质量、质料消耗、能源消耗、工时定额、仓储物流和装备运行等的治理，应用科学要领举行科学统计和优化，实现生产线最佳开动率和有用使用率。

⑸新建涂装工厂必需部分或所有应用绿色涂装手艺，推动建设绿色涂装工厂。

推广应用无磷转化膜前处置惩罚工艺、“三湿”和免中涂水性漆涂装工艺等。

推广应用节能型的前处置惩罚电泳涂装翻转运送手艺、干式喷漆室、新型节能烘干室等。

推广应用车身内外部全机械人喷涂和省涂料供漆系统的涂装手艺。

推广应用涂装工厂智能化生产节能减排监控手艺。

推广应用绿色涂装工厂的生产治理手艺。

⑹ 跟踪研究外洋正在开发实验的绿色涂装手艺，实时吸纳，有用使用。例如：火焰硅烷气相处置惩罚工艺的“ITRO处置惩罚法”，为建设绿色涂装工厂提供新工艺。热泵手艺作为新型高效热源或用于加热和冷却或用于热源接纳，实现镌汰CO₂排放量和降低运行本钱10%以上。

⑺ 重视数字化手艺应用。通过数字化手艺举行工艺性剖析、立异产品特征剖析、静力学和动力学及流体力学方面的剖析，实现产品功效验证和优化，镌汰开发产品在试制历程中的刷新事情量和缩短开发时间。增进实践绿色涂装工厂建设。

5.竣事语

建设绿色涂装工厂有利于提高生产效率和资源使用率，提高产品竞争力，实现国家提倡的建设情形友好型、资源节约型和立异型社会的国策。借助绿色涂装手艺生长趋势，推进我国涂装行业应用涂装节能减排新手艺和加速建设绿色涂装工厂的历程。

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