水性涂料的工艺(水性漆介绍喷涂及干燥方式)

溶剂型涂料中含有溶剂，在生产和施工过程中排放大量的VOC(挥发性有机化合物)，危害人类健康，造成环境污染。据统计，目前全球每年向大气排放的VOC高达几百万吨。

何为VOC？涂料中易挥发的有机物被称作VOC，是涂装车间的主要污染物。VOC包括苯类物质、苯乙烯、甲醛、乙醛等，对人体有害，甚至有致癌风险。因此，进入涂装车间必须穿戴劳保用品，特别是呼吸用具。

近年空气污染严重，VOC成为大气污染的主要污染物之一，环保政策不断升级，消费者对家具的环保诉求愈加强烈，“油转水”为大势所趋。“水漆”的时代要来了，你真的懂什么是水漆吗？小编带你科学认识水漆。

入门必读水漆概念

水漆就是以水为稀释剂的涂料。具有节能环保、不燃不爆、超低排放、低碳健康等特点，并且漆膜丰满、柔韧性好、耐水、耐磨、耐老化、耐黄变、使用方便，可广泛使用在木器、金属、工业涂装、塑料、玻璃、建筑表面等多种材质上。水漆是逐步替代油漆的更新换代产品，推行水性化涂装是中国涂装领域的一次革命。

水漆的分类

水漆主要包括水溶型（water solution）、水乳型（water emulsion），水乳型相对使用较为广泛。水漆通常分为单组分和双组分，单组分可以添加清水兑稀或直接施工，双组分需要添加水性固化剂充分搅拌均匀后，再添加清水兑稀进行施工。

水漆为什么备受推崇

☑ 用清水替代有机溶剂，生产、运输、储存安全

☑ 施工时加水调节粘度即可，使用操作方便

☑ 施工及干燥过程气味清馨，没有油性漆的刺鼻气味

☑ 不含甲苯、二甲苯、卤代烃、游离TDI等有害物

☑ 环境友好型涂料，低VOC排放

水漆涂装三大系统

溶剂型涂料中含有溶剂，在生产和施工过程中排放大量的VOC(挥发性有机化合物)，危害人类健康，造成环境污染。据统计，目前全球每年向大气排放的VOC高达几百万吨。

何为VOC？涂料中易挥发的有机物被称作VOC，是涂装车间的主要污染物。VOC包括苯类物质、苯乙烯、甲醛、乙醛等，对人体有害，甚至有致癌风险。因此，进入涂装车间必须穿戴劳保用品，特别是呼吸用具。

很多企业的涂装车间都竖着高高的烟囱，这是涂装车间的标志。这些烟囱用来排放有害气体，随着日益严格的环保法规对VOC的排放标准的提高，降低VOC排放成了企业面临的最重要的事。那么VOC排放主要来自哪里呢？

根据VOC的排放过程不难发现，源头控制和末端治理是控制VOC比较合适的办法，并且国内很多企业在VOC的控制上体现了很高的水平。实际上，这些企业的车间也是采用了源头+末端的方法控制VOC，水性涂装正是从源头上来控制VOC的排放的最佳方式。针对水性漆，企业研发了水性涂装工艺，在工艺过程中减少了VOC的产生。而在水性涂装的生产线中，就包含了以下几大系统：

输送调漆系统：

由于水是腐蚀介质，会造成金属腐蚀，引起设备损坏和产生金属离子，不仅会使漆膜色泽泛黄，而且降低漆膜的防蚀能力。为此，水性涂料的贮漆容器和输送管路需用不锈钢制作，并应经过化学钝化处理。对涂装线中的调漆系统和搅拌机、背压调节阀均应选用低剪切力类型。输漆管路连接应避免死角，输送系统以采用二线为佳，管路要加大，以增加循环供料泵的压力和流量。调漆罐搅拌机的循环速度应在0．15m／s。调漆间温度控制在低于涂料(3±1)℃。水性涂料的贮存稳定条件：5～30℃／6个月。

喷涂系统：

喷涂系统大致又分为：1、高压无气喷涂；2、空气喷涂；3、静电喷涂。

1、高压无气喷涂

高压无气喷涂的原理，就是利用高压柱塞泵不断往密闭的涂料管路内输送涂料，从而在密闭空间内将涂料增压到210千克／平方厘米形成高压，然后释放连接于涂料管末端的喷枪扳机，使高压涂料流强制通过极为细小的喷嘴而形成雾化，从而射达被涂物表面。其优点为：1、适用于喷涂高粘度涂料；2、喷涂效率比普通喷涂高2倍左右；3、极佳的表面质量：它是将涂料加压喷雾化成细小的微粒，使其均匀地分布于墙体表面，使涂料在工件表面形成光滑、平顺、致密的涂层，这是刷、滚等原始方法无法比拟的；4、提高涂料附着力，延长涂层寿命：采用高压喷射雾化使涂料微粒获得强有力动能，涂料微粒借此动能射达孔隙之中，因而使涂层更致密，与工件咬合力增强，附着力提高，有效延长涂层寿命。

2、空气喷涂

空气喷涂是目前涂料涂装施工中采用得比较广泛的一种涂饰工艺。空气喷涂是利用压缩空气的气流，流过喷枪喷嘴孔形成负压，负压使漆料从吸管吸入，经喷嘴喷出，形成漆雾，漆雾喷射到被涂饰零部件表面上形成均匀的漆膜。空气喷涂可以产生均匀的漆，涂层细腻光滑；其优点为：操作简便，对于零部件的较隐蔽部件（如缝隙、凹凸），也可均匀地喷涂。但是在施工效率及出漆方面比高压无气喷涂略差。

3、静电喷涂

静电喷涂是指利用电晕放电原理使雾化涂料在高压直流电场作用下荷负电，并吸附于荷正电基底表面放电的涂装方法。静电喷涂设备由喷枪、喷杯以及静电喷涂高压电源等组成。水性涂料电阻小于0．1M，有高压电泄漏，应采用专用的静电喷涂设备，通常采用外加电输漆系统，其优点为供输漆系统和换色与传统方式相同。有喷涂企业开发和采用内加电的杯型静电喷枪，其优点是能提高涂料的利用率。机器人弹匣式旋杯喷涂系统，将中转涂料容器做成独立的涂料容器(称为弹匣)，可与旋杯进行快速组合，压送涂料。其优点为：节省换色时清洗溶剂，可同时适用于溶剂型和水性涂料的静电喷涂。而静电喷涂与其他喷涂方式比较其优点主要为：1.涂料利用率高，在高压静电场喷涂时，带有负电荷的涂料微粒，沿电力线方向被涂饰到工件表面上，因此，基本上没有涂料射流反弹和漆雾飞散现象，漆雾损失很小，涂料利用率可达到85%～90%以上。2.涂饰质量好，致密性高，在高压静电场的作用，涂料微粒分散度高，在射流中分布也较均匀，因而在被涂饰工件表面形成的涂层也较平整、均匀，漆膜的光泽、附着力均较高。

烘干系统：

烘干系统大致分为：1、 热空气干燥；2、红外线干燥；3、微波干燥。

1、热空气干燥

热空气干燥是采用对流原理，以温度为50～90℃的热空气为载热体，将热能传递给工件表面的涂层，涂层吸收能量后固化成膜的加热干燥方法。常用电或蒸汽作为热源，先使空气加热，热量通过对流形式由热空气传递给涂层表面，使涂层得到快速干燥。采用热空气干燥工艺，可以明显加快涂层干燥速度，并具有适应性强的特点，是应用较为广泛的一种干燥形式。

2、红外线干燥

红外线固化可以用来干燥水性木器涂料的涂层。所谓红外线固化实际上是指被涂饰的家具板件及其涂层在红外线的照射下，吸收辐射能量并被转化成热能，从而实现涂层的固化。红外线是一种不可见射线，介于可见光和微波之间，波长为0.72-1000um。按波长范围分，可以分为“近”、“中”、“远”红外线，常用远红外线干燥涂层。红外线固化具有固化速度快、升温迅速、固化质量好等优点，但是用红外加热干燥涂层时，涂层存在着明显的温度梯度，它的干燥是由表面向内部延伸的，这就使得它不适合用于干燥较厚的涂膜；红外线干燥只能加热红外线能够照射到的区域，不能用来干燥立体的物件。

3、微波干燥

微波是指波长为1mm-1m，频率为300MHz-300GHz，具有穿透性的电磁波，常用的微波频率为915-2450MHz。微波加热利用的是介质损耗的原理，而水的介电常数比干物质大得多，电磁场释放能量的绝大部分被涂料中的水分吸收。微波场以每秒几亿次的高速周期性地改变外加电场的方向，使水分子迅速摆动，产生显著的热效应，从而使涂料内部和表面的温度同时迅速升高。微波加热的优点在于干燥速度特别快，不同的物质对于微波具有选择性吸收；对于被干燥物件没有形状要求；对于涂膜的加热很均匀，不存在温度梯度，可以干燥厚膜。