根據(jù)環(huán)保法律的要求的相應(yīng)提高,也伴隨著環(huán)保節(jié)能減排政策的出臺,水性漆已經(jīng)成為了各個新建涂裝生產(chǎn)線的用料,特別是汽車行業(yè)。相對于新建水性漆生產(chǎn)線，部分汽車企業(yè)將涂裝生產(chǎn)線由溶劑型改造為水性漆的難度更大，主要是受原生產(chǎn)線設(shè)備、布局及空間的影響較大。

一、水性漆與溶劑型油漆對比

 水性漆與傳統(tǒng)溶劑型漆一樣，基本成分包括水、樹脂、顏料和添加劑等。水性漆所含溶劑主要是水，樹脂分散在水中形成聚合物分散體系，它能夠顯著地降低VOC（揮發(fā)性有機(jī)化合物）。采用溶劑型漆時的VOC排放量約為130g/m2，而采用水性漆(陰極電泳+水性中涂+水性色漆+溶劑型雙組份高固體份清漆)，VOC排放量可降低到約36g/m2。

 水性漆的物理特性決定了其具備的特點包括：顏料分散性不好；分散粒子的穩(wěn)定性差，分散粒子受剪切力后會被破壞；表面張力大，在施工過程中要加強(qiáng)管理；蒸發(fā)熱和熱容值高，受溫度、濕度的影響大；導(dǎo)電性好，在采用靜電噴涂時，要采用恒電流控制；腐蝕性大，對容器、輸送管路等受潮部位易腐蝕。表為某型號水性漆和溶劑型油漆物理特性對比。

二、水性漆改造及注意事項

 水性漆與溶劑型油漆物理特性的不同決定與水性漆相關(guān)的設(shè)備要進(jìn)行相應(yīng)的改造，分別為機(jī)器人噴涂系統(tǒng)、輸調(diào)漆系統(tǒng)、噴漆室及空調(diào)系統(tǒng)、預(yù)烘干爐、強(qiáng)冷系統(tǒng)（新增設(shè)備）和其他設(shè)備。

 1. 噴涂機(jī)器人系統(tǒng)

 水性漆較好的導(dǎo)電性及腐蝕性決定了機(jī)器人的部分部件需更換：

（1）由于水性漆良好的導(dǎo)電性，原用于溶劑型油漆恒電壓的高壓發(fā)生器及控制器，需更換為適應(yīng)水性漆恒電流的高壓發(fā)生器及控制器。加壓方式分為外部加電和內(nèi)部加電。

（2）由于水性漆粘度與溶劑型油漆不同，其粘度高，對剪切力敏感，金屬腐蝕性強(qiáng)，因此必須更換噴杯。水性漆是內(nèi)部加電方式，因此需要更換為水性漆霧化器。

（3）某涂裝車間在規(guī)劃時，要求機(jī)器人的部件能夠同時適應(yīng)溶劑型漆和水性漆要求，因此除上述部件需要進(jìn)行更換，其余的均不要更換。

同時，凡與油漆接觸的部件必須用清洗劑和純水清洗干凈。

（4）由于水性漆表面張力很大，因此要保證霧化空氣的壓力為0.8～1Mpa，最小動態(tài)壓力為0.8Mpa。機(jī)器人監(jiān)控系統(tǒng)內(nèi)含有2套控制系統(tǒng)，分別用于溶劑型和水性漆，在切換的過程中，能夠快速下載水性漆的新參數(shù)。

   2. 輸調(diào)漆系統(tǒng)

 鑒于水性漆的腐蝕性，水性漆的管路等與油漆接觸的金屬部件，應(yīng)為不銹鋼SUS304或以上的材料。此外，水性漆的高粘度、低剪切力決定水性漆和溶劑型油漆的輸送管路有所不同。用于取代溶劑的純水要引到調(diào)漆間用于水性漆的調(diào)漆和清洗。

（1）某涂裝車間在規(guī)劃時已經(jīng)考慮后期要切換至水性漆。調(diào)漆罐、輸送罐及輸送管路等材質(zhì)均為SUS304，僅需要使用清洗劑進(jìn)行清洗即可。更換所有運動部件的密封圈，使用溶劑和DI水清洗所有與油漆接觸的部件，包括泵、攪拌器及溫度表等。手工噴槍清洗后可以再使用。

（2）需要更換部件或再安裝部件包括：主循環(huán)管路至機(jī)器人和手工槍站的支管、軟管球閥，手工噴槍的空氣帽和噴嘴，槍下快接。油漆換熱器需要更換，原中涂、色漆及清漆共用的1#溶劑管路，要改造為清漆專用。原色漆使用的2#溶劑新接管路后與中涂共用DI水。原用于廢溶劑集中回收的管路需要與溶劑型的清漆斷開，分別回收水性漆和溶劑型油漆的廢溶劑。

（3）DI系統(tǒng)包括三部分：清洗劑Amine的500L存貯罐系統(tǒng)，增加用于調(diào)整混合清洗劑和純水的1000L罐系統(tǒng)，原1000L溶劑罐改為純水供應(yīng)罐。純水和Amine通過一定比率混合后供調(diào)漆和清洗使用，為控制兩者按一定的比率混合，需要在各自管路中分別設(shè)有計量裝置。

（4）水性漆的存貯及運輸：水性漆對溫度很敏感，因此水性漆在運輸和貯存時有較高要求。溫度控制在5℃～30℃，在冬季和夏季運輸過程中需有加熱或冷卻裝置。在倉庫和調(diào)漆間內(nèi)需有空調(diào)，根據(jù)倉庫空調(diào)溫度調(diào)節(jié)能力確定水性漆入庫的時間，確保水性漆的施工溫度最佳。

  3. 噴漆室及供排風(fēng)系統(tǒng)

 水的蒸發(fā)速率與相對濕度密切相關(guān)，相對濕度高時，水的蒸發(fā)速率很低。因此，噴漆室的相對濕度和溫度必須控制在一定范圍內(nèi)，以確保噴漆霧化過程中適量的水揮發(fā)掉，并且使水和有機(jī)溶劑在涂膜中保持適當(dāng)平衡，其可使涂料有合適的表面張力以潤濕噴涂表面。 

（1）水性漆施工的范圍一般為：23±2℃；相對濕度：65％±5％。由于水性漆對溫度、濕度要求比較苛刻，因此務(wù)必要保證空調(diào)溫度系統(tǒng)能夠達(dá)到水性漆的施工溫濕度窗口，原有空調(diào)的表冷器換熱面積冷凍水及冷卻水的管路不能滿足水性漆的要求，要進(jìn)行相應(yīng)改造。

（2）多數(shù)生產(chǎn)線的文丘里槽等材質(zhì)均為不銹鋼SUS304，滿足水性漆對材料的需求。由于水性漆的腐蝕性，噴漆室的室體壁板以及功能區(qū)隔斷之間的隔板等材質(zhì)均應(yīng)為不銹鋼SUS304材質(zhì)。

（3）鑒于噴漆室冷量需求非常大，如果前期沒有預(yù)留相應(yīng)的冷量，建議上溴化鋰制冷系統(tǒng)，某涂裝車間選用的是350萬大卡（制冷量為4 070kW，蒸汽壓力為0.8Mpa）。

  4. 預(yù)烘干爐及強(qiáng)冷系統(tǒng)

水性漆的特性決定，水的高蒸發(fā)熱和熱容值使水性漆中的水蒸發(fā)慢。水蒸發(fā)慢在涂裝時易產(chǎn)生流掛，且使涂裝效率變差。需要設(shè)置預(yù)烘干爐加熱區(qū)，將水從水性漆涂層中強(qiáng)制揮發(fā)出去。色漆水性漆預(yù)烘干后是清漆的施工，因此必須保證車身表面的溫度能達(dá)到可以施工溶劑型清漆，一般在清漆站入口車身溫度為30℃～36℃，因此需要對車身進(jìn)行降溫。

 這部分是新增的設(shè)備，將晾干間改造為水性漆烘干爐和強(qiáng)冷室主要包括：2m氣密封段、18m加熱區(qū)段和1m氣密封段，最后是9m強(qiáng)冷區(qū)段；其次是天然氣燃燒器、熱風(fēng)循環(huán)及冷卻系統(tǒng)等。

水性漆有效預(yù)烘干時間為4min，有效強(qiáng)冷時間為2min。烘干爐加熱采用天然氣直燃式燃燒爐，中涂線僅有水性漆預(yù)烘干爐，沒有強(qiáng)冷室。

  5. 其他系統(tǒng)

（1）原用于溶劑型油漆的晾干間的輸送方式為常溫滾床，要更換為耐高溫的雙排輸送鏈。因此原有的滾床系統(tǒng)要拆除，等至預(yù)烘干爐結(jié)束后，即可安裝雙排輸送鏈。

（2）原用于溶劑型油漆晾干間消防系統(tǒng)，現(xiàn)改為水性漆烘干室。若消防主管路與水性漆烘干室強(qiáng)冷室室體不干涉且不影響安裝，可以將噴頭拆除，支管處封為盲端。

  上述是某涂裝車間切換為水性漆系統(tǒng)時需要改造的內(nèi)容和設(shè)備，由于各個車間設(shè)備不完全相同，因此，在水性漆改造時要根據(jù)車間具體情況，并結(jié)合水性漆特性與改造施工單位共同確定需要改造的內(nèi)容。

  傳統(tǒng)溶劑型涂料和水性漆涂料各有利弊。水性漆工藝目前存在的問題是，材料成本較高，動能消耗較大，設(shè)備投資也較大，施工窗口較窄，綜合成本高。但是在環(huán)保法規(guī)的要求下，普及水性漆工藝是大勢所趨。