根據環(huán)保法律的要求的相應提高,也伴隨著環(huán)保節(jié)能減排政策的出臺,水性漆已經成為了各個新建涂裝生產線的用料,特別是汽車行業(yè)。相對于新建水性漆生產線，部分汽車企業(yè)將涂裝生產線由溶劑型改造為水性漆的難度更大，主要是受原生產線設備、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管理；蒸發(fā)熱和熱容值高，受溫度、濕度的影響大；導電性好，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的設備要進行相應的改造，分別為機器人噴涂系統(tǒng)、輸調漆系統(tǒng)、噴漆室及空調系統(tǒng)、預烘干爐、強冷系統(tǒng)（新增設備）和其他設備。

 1. 噴涂機器人系統(tǒng)

 水性漆較好的導電性及腐蝕性決定了機器人的部分部件需更換：

（1）由于水性漆良好的導電性，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，因此必須更換噴杯。水性漆是內部加電方式，因此需要更換為水性漆霧化器。

（3）某涂裝車間在規(guī)劃時，要求機器人的部件能夠同時適應溶劑型漆和水性漆要求，因此除上述部件需要進行更換，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。機器人監(jiān)控系統(tǒng)內含有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。

   2. 輸調漆系統(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漆間用于水性漆的調漆和清洗。

（1）某涂裝車間在規(guī)劃時已經考慮后期要切換至水性漆。調漆罐、輸送罐及輸送管路等材質均為SUS304，僅需要使用清洗劑進行清洗即可。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罐。純水和Amine通過一定比率混合后供調漆和清洗使用，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。在倉庫和調漆間內需有空調，根據倉庫空調溫度調節(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. 噴漆室及供排風系統(tǒng)

 水的蒸發(fā)速率與相對濕度密切相關，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，以確保噴漆霧化過程中適量的水揮發(fā)掉，并且使水和有機溶劑在涂膜中保持適當平衡，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，因此務必要保證空調溫度系統(tǒng)能夠達到水性漆的施工溫濕度窗口，原有空調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，要進行相應改造。

（2）多數生產線的文丘里槽等材質均為不銹鋼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均應為不銹鋼SUS304材質。

（3）鑒于噴漆室冷量需求非常大，如果前期沒有預留相應的冷量，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. 預烘干爐及強冷系統(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)慢在涂裝時易產生流掛，且使涂裝效率變差。需要設置預烘干爐加熱區(qū)，將水從水性漆涂層中強制揮發(fā)出去。色漆水性漆預烘干后是清漆的施工，因此必須保證車身表面的溫度能達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℃，因此需要對車身進行降溫。

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

水性漆有效預烘干時間為4min，有效強冷時間為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烘干爐，沒有強冷室。

  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，等至預烘干爐結束后，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)，現改為水性漆烘干室。若消防主管路與水性漆烘干室強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)時需要改造的內容和設備，由于各個車間設備不完全相同，因此，在水性漆改造時要根據車間具體情況，并結合水性漆特性與改造施工單位共同確定需要改造的內容。

  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。