自行车涂料涂装问题与对策

    全球涂料网讯：

    我国已经是世界最大的自行车生产大国，年产量高达亿辆；我国同时也是自行车涂装大国，以目前溶剂型占据主导地位的自行车漆来计算，每年往大气排放的挥发性有机物也可达万吨级，给环境造成严重污染；另外溶剂型的油漆使用过程中，对一线员工的身体也会造成严重伤害，譬如苯类溶剂易使操作员工患白血病、癌症等恶性疾病，给员工带来极大痛苦。而且溶剂易燃易爆，自行车涂装大部分都是静电涂装（人手补喷死角位），泄漏的静电及其容易引爆喷涂间的溶剂，造成火灾或爆炸，引发生产事故。溶剂产品成功运用多年，虽然其易施工、性能优异等特点牢牢占据着自行车涂装的主导地位，其中也与前些年水性产品不成熟，性能与溶剂产品差异较大，不好施工及政府不强制使用水性产品等原因有关。

    近年来，国家出台了一系列的法律法规来限制溶剂型产品的使用，引导业内良性发展环保型的水性产品，这也是政府有关部门吹响了水性产品代替油性产品的号角；同样经过多年的摸索与实践，水性产品在性能上也向油性产品看齐，可以说是已经达到了不相上下的程度，同样在施工工艺的研究上，我们也取得了很大的进步，可以说是彻底改变了以往水性产品不好施工的形象。南方树脂潜心水性化研究已达几十载，不管是对产品性能还是施工工艺上，我们都颇有心得，特别是在自行车涂装这一块，我们生产的高性能树脂配制的涂料在自行车生产线上已经取得了很大的成果，完全可按照油性产品工艺来施工，不需做太大变动，可更好地被一线施工人员所接受，减少抵触感，方便水性化地推广。

    实例

    一、首先我们先介绍下自行车涂装生产流程：

    1.铁车架生产流程：

    前处理：上件（装箱）→脱脂→水洗→水洗→酸流→水流→水流→草酸（表调）→皮膜（磷化）→水洗→烘烤（270℃）→下件

    注：这些工序都是浸泡的，浸泡的时间跟化学品的溶度，温度有关。

    喷涂：上件（检查车架有没有不良品）→打磨毛刺→用软毛布擦整个车架（防车架上还有水滴）→吹气（吹车架上的灰尘，气要过滤）→静电自动喷涂（底漆）→补喷涂（需２个喷涂手：１个喷上半部，1个喷下半部）→烘烤（底漆温度120℃，烤15-20分钟）→冷却→检验（车架上有没有流漆，颗粒等不良品）→吹气→静电自动喷涂（面漆）→补喷涂→烘烤（面漆温度140-150℃烤15-20分钟）→冷却→检验（有没有不良品）→下件（放在车架专用架上）

    注：有的底漆颜色不能跟面漆一样，如：面漆要兰色，底漆就要是银色等等。

    贴花：配好药水【水：乙二醇单丁醚＝10：1夏天（10：3冬天），水温略高于常温水（需加温）】→浸下贴花→贴到车架上（和丝印一样）→用软毛巾擦整个车架（防药水和喷金油时发生反映）→放进烤箱（烤80-100℃）

    喷金油：上件（贴好花）→吹气→静电自动喷涂（金油）→补喷涂→烘烤（温度160℃烤15-20分钟）→冷却→检验→下件（放在车架专用架上）→包装

    2.铝车架生产流程：

    铝车架来料时都已经做好了皮膜了，直接上到流水线和铁车架（b.喷涂）一样，就少打磨毛刺一个工序，后面的都一样。

    我们再通过举实例的方式来诠释水性涂料产品如何在自行车DISK生产线涂装与涂装中所遇到的问题及解决方法。

    水性涂料如何实现静电涂装：

    分析：水性自行车涂料若需要静电涂装，需加装一个水油通用供料系统代替之前油性专用供料系统即可，不需更换喷嘴等其他部件，可节省改造费用：

图1.水油通用供料系统

图1.水油通用供料系统

    使用过程注意事项：涂料开稀后，使用过程中必须涂料桶必须放置在图1红点的平面上，否则起不到绝缘的作用，静电喷涂达不到理想效果。设备其他设定参数基本与油性相同，大多不需更改。

    二、水性涂料涂装问与答：

    （1）水性喷涂易流挂，如何解决？

    分析：水的挥发速度比溶剂（乙酯、丁酮等）慢，所以采用相同的喷涂参数如喷涂粘度就会有不一样的喷涂效果，所以我们要防止流挂问题出现，就需提高喷涂粘度，目前油性漆静电喷涂粘度约12~13s（NK2#）,手工补喷13~14s（NK2#）。而水性漆喷涂粘度在25~30s（NK2#），甚至更高。可能会有人提出这样的疑问：水性漆喷涂那么高（相对于油性漆），会不会流平差呢？在此，就这个问题我们进行深入探讨：油性漆调稀喷的关键在于挥发快，漆膜开放时间很短，若粘度调稠点，就会引起桔皮等外观弊病；而水性漆挥发较油性漆慢，所以水性漆的漆膜就具有较长开放性，就算进入高温烘炉里面，同样有充足的流平时间，所以水性漆喷涂粘度高并不会引起桔皮等现象，有时候反而比油性漆具有更好的流平性。至于其他引起流挂因素：如涂装过厚、气压过大、涂装不均匀，喷涂距离等，我们就不在此讨论，因为这些因素同样会对油性漆有相同的影响，我们不在此讨论。

    （2）水性漆容易起泡：

    分析：起泡这个现象是我们使用水性漆无法回避的一个难题，水性漆的分散介质最主要由水构成，还有一定量的亲水性慢干溶剂如BCS作为树脂的助溶剂，那么水性漆整体挥发速度是偏慢的，若喷涂好的素件进入高温炉后，的确会引起水的爆沸，进而产生很多泡坑，造成不良品。而油性漆基本上又快干溶剂为主溶剂，再搭配一些中高沸点的溶剂来形成一个很好的挥发梯度，在喷涂完成后，很短时间内溶剂基本就挥发完了，几乎无太多溶剂残留，所以高温烘烤不会有很明显起泡的现象。

    那么水性溶剂肯定是水作为主体溶剂了，是不是就没办法克服这个难题了呢？非也。也是有办法可以去突破它的：既然水作为主溶剂是我们没有办法改变的事情，那么我们设计涂料配方之前需要挑选一个润湿性好的水性树脂，润湿性好的树脂可以很好的平衡起泡的倾向，帮助气泡快速溢出，南方树脂产的高分子量的水性聚酯就有此功能；还可以通过配方中或者调漆过程中添加一定量的高沸点溶剂去改善：但是添加高沸点溶剂之前，我们需了解烘烤的温度高低与时间的长短才能选择做出最好的选择。比如很多自行车涂装线以140℃*20~30min来作业，那我们要防止水性漆起泡，我们可以添加一定量的BCS（沸点171℃），抑制水在100℃时产生的爆沸；如果我们是在180℃*5min条件下作业的时候，若我们还是采用BCS来调节体系的起泡性就不是很合适了，我们应当采用DBCS（沸点230℃）来调节，原理与前面一样，在此不再论述。

    自行车喷涂线烘烤温度基本在120~180℃区间，我们可根据不同的作业条件来选择不同的慢干溶剂去调节，前面介绍的两种亲水性慢干溶剂基本可调节水性漆的起泡问题。最后要说明的是慢干溶剂添加量大约在3~5%左右，不会最终影响VOC的含量，大家可放心采用此方法。

    (3)水性漆喷涂效率是否比油性漆差？

    分析：油性漆粘度低。雾化性出色，而水性漆粘度较油性漆高，是否会影响雾化，导致涂料吐出量少？这个问题直接会影响到生产效率，在这里我们给大家答疑：水性漆涂装粘度高，但是喷涂气压及流量也较油性漆大，所以从涂料吐出量来看，并没有比油性漆少，同时因水性漆粘度高，涂装固含也高，所以素件喷涂同样的膜厚时，水性漆的喷涂次数要比油性漆要少，因为油性漆粘度稀，开稀比大，作业固含小引起。综合分析，我们可以得出以下结论：油性漆开稀比较水性漆大点（其中差异很小），而水性漆粘度高，上漆效率高，从生产效率来看，水性漆与油性漆可以认为是基本相当的，甚至比油性漆效率更高。

    (4)水性漆是否需要苛刻的作业条件？

    分析：水性漆生产工艺和生产原料与油性漆是基本类似的，甚至用的氨基固化剂都是一样的如325、303等，其中的差别就是树脂、助剂及色浆是亲水性材料。所以从烘烤条件来看，因采用相同的固化剂，水性漆可以做到与油性漆一样的烘烤温度及时间，并不需要额外提高温度及延长烘烤时间。我们的工艺也是站在了客户的角度来开发的，不额外增加客户负担。

    （5）水性漆使用成本是否很高？

    分析：水性漆单价整体来讲，比油性漆贵一点或者持平，但油性漆用溶剂去开稀，也是一笔不小的开支；而水性漆用自来水就可以开稀，几乎无开稀成本。所以算上稀释费用，水性漆虽然在稀释比上较油漆逊色一点，但按整体的涂料使用成本几乎与油性漆持平，甚至比油性漆还要便宜。前面已经介绍过水漆和油漆喷涂效率的对比情况，再结合涂料开稀费用，可以说，水性漆的使用成本与油性漆持平，甚至还要低。所以目前待转型的客户不需过多担心使用水性漆以后成本会上升的情况。

    其他施工弊病：

    分析：其他诸如缩孔、桔皮、针孔、浮色等涂装弊病，产生的原因基本与油性漆大同小异：表面污染、空压机或输气管道有油或水，表面张力等影响，在此就不一一讨论。

    总结

    经过多年的技术发展，特别是对施工工艺的探索与改进，水性漆不管在性能上还是在施工便利上已经追上了油性漆的步伐，而且使用效率与成本甚至比油性漆还要出色；在设备的改造方面，也是极小部分的改动，若采用DISK涂装就加装水性通用供料系统即可，其他地方不需更改；若是传统高压气喷涂，则不需任何更改，重要的是设备的更改与调试在极短的时间之内即可完成，不会耽误客人的生产。所以在性能、成本、施工性、设备改造等代价极低的情况下，我们应该尽快实现水性化的转变。（来源：全球涂料网）（更多资讯请登录：全球涂料网 http://www.soutuliao.com/）