摘要：介紹了日立電梯公司將溶劑型塗料靜電噴塗改造爲水溶性塗料靜電噴塗的過程、環保原材料的應用及對噴塗產生的廢水、廢氣的處理方法。
論文關鍵詞：塗裝線改造；電梯塗裝；環保節能；廢水廢氣零排放
1引言
塗裝應用非常普遍，可以說塗裝產品無處不在。在人們享受塗裝帶來的美感的同時，塗裝產生的廢氣、廢水和廢渣也給我們賴以生存的地球環境帶來污染。而電梯產品需要塗裝的部件較多，且塗裝部件的面積較大，因此使用的塗料較多，相應地塗裝產生的副產物廢氣、廢水和廢渣也較多。減少廢棄排放物，保護環境，實現環保塗裝，世界各國都在努力探尋着，日立電梯()有限公司本着對社會高度負責任的態度花巨資投入環保工作，取得了明顯成效。
日立電梯在中國廣州、上海和天津都有製造基地，其中上海和天津製造基地在塗裝線建設之初，把環保節能作爲指導思想並付諸實施，底漆採用電泳塗裝，面漆採用水性漆靜電噴塗的施工方法，而廣州工廠塗裝線建成於2003年，噴塗工藝爲：
底漆正面噴漆_過渡底漆反面噴漆、底漆反面跟蹤補漆一流平一面漆正面噴塗一流平一罩光噴塗一流平一固化乾燥使用的塗料是溶劑型的，溶劑型塗料是以有機溶劑爲載體，其本身含有較多的有機溶劑，塗裝時塗料調配和噴塗清洗還要用有機溶劑，因此在噴塗施工和塗膜乾燥過程中會有大量的VOC排放。爲減少噴漆對環境造成的污染，實現環保塗裝，改造初期提出了不同的改造方案，方案一參照日立公司天津、上海工廠的工藝，此方案因改造週期長、投資大，原有塗裝線設備基本不能利用，影響生產予以否定。如何在原有塗裝線的基礎上進行有效改造，根據公司噴漆線改造的目的和指導思想：以環保爲中心，減少噴漆廢棄物的排放，特別是減少VOC的排放。從工藝、設備和原材料等方面經多次分析論證，首先從源頭上減少污染物的產生和排放，前處理採用環保原料，把使用溶劑型塗料噴塗改爲水性塗料噴塗，對現有噴塗線設備進行了有效改造以滿足水性噴塗條件，並且改進和增加了相應的環保設施，以最少的投入、最短的改造時問順利完成了改造，詳細說明見圖1。
2採用環保型原材料
2．1前處理工序
前處理是塗裝作業必須經過的處理工序，處理方法和所使用的化學藥劑的種類較多，其主要作用是增加塗層的附着力及防護性。脫脂劑的主要作用是除去部件表面的油污，一般常用的是鹼性脫脂劑，脫脂機理是脫脂劑與部件表面的油污發生皂化、乳化反應及利用表面活性劑親水親油的原理除掉表面的油污，常用的有磷酸鹽、硅酸鹽、鹼以及表面活性劑等構成的`混合物；表面調整劑的作用是形成磷化處理晶核，使磷化膜更緻密，一直以來採用膠體鈦鹽；磷化劑主要是磷酸鹽處理技術，爲增加其防鏽性，採用含有zn—Ni～Mn金屬陽離子型的磷化處理液。因生產的電梯產品的梯種、型號較多，需要塗裝的部件外形尺寸較大，在前處理工序會產生廢水、廢渣等廢棄物，其中廢水中含有的磷容易造成水體富營養化，鋅、鎳等重金屬元素用一般的廢水處理工藝較難除掉，廢渣中含有磷酸鐵、磷酸鋅等磷酸鹽，這些廢水、廢渣處理費用高，若處理效果不好容易造成二次污染。爲容易做到對排放的廢水、廢渣達標處理，減少廢水、廢渣的排放量和減少廢水中重金屬離子和鹽類含量採取了以下措施：前處理從設備上採用連續輸送自動噴淋方式提高生產效率，縮短處理工藝時間；部件採用豎直懸掛方式增加單位時間的處理量；噴淋水洗採用逆流方式，在保證沖洗質量的前提下減少水的用量；脫脂劑採用低溫無磷脫脂劑以減少燃氣用量和磷的含量；表面調整劑採用長效調整劑以減少更換次數；磷化採用無磷磷化，不同於以往常用的鋅系磷化處理，可在各類金屬上形成納米級的金屬氧化皮膜，該膜呈金黃一藍紫色，皮膜顏色因膜厚、材質及處理條件的不同而變化，不含磷、鎳、錳重金屬元素，常溫處理，減輕污水處理負荷，是一種新型環保材料，該氧化皮膜的防鏽性能和漆膜附着力可與傳統的鋅系磷化膜相媲美。塗裝線前處理工序產生的廢棄物主要是水洗1和水洗3這2個工位產生的溢流水和少量的磷化渣固廢物，溢流水排放到廢水處理站進行處理，磷化渣採用日本三進的壓榨機經壓榨處理後由危廢公司回收，前處理節能減排措施見圖2。
2．2噴塗工序採用水性塗料
水性塗料是以水爲載體的，主要是由水性樹脂、顏填料、溶劑及助劑組成，經過調色、攪拌、研磨等工序形成的混合物，在歐洲等發達國家因環保法規的要求而應用較多，在我國水性塗料的應用纔剛剛起步，主要是少數汽車廠的底塗和中塗採用水性塗料(罩光仍是油性塗料)。
日立電梯(中國)有限公司噴塗使用的底漆、面漆和罩光漆全部是國產的水性塗料，主要由性能優異的水性丙烯酸樹脂、氨基樹脂、顏料、助溶劑、去離子水和助劑組成，原漆經檢測VOC含量小於50g／kg，塗料調配和換色清洗全部使用純水。噴塗設備採用高壓靜電塗裝，施工條件範圍廣範，環境溫度不低於一5℃、相對溼度不大於95％的環境條件都可噴塗施工，國內大部分地區環境條件都能滿足其使用要求。使用水性塗料後固化溫度降低，改造前使用溶劑型塗料固化溫度爲(165~5)℃，使用水性塗料固化溫度爲(145~5)oC。根據統計數據，固化溫度越高，消耗的燃氣量越大，固化溫度從160clC降至140℃，每小時可節約燃氣20m。需特別說明的是水性罩光塗料目前在電梯行業還沒有靜電噴塗實際應用的先例，因爲罩光漆的作用是提高塗膜表面的光澤，增加其裝飾性和抗劃傷性，在水性罩光漆應用初期，存在的問題是因水性罩光漆樹脂本身固含量較低，噴塗後溼膜的潤溼性和流動眭較差，塗膜飽滿度偏低，可施工性變得較差，特別是噴塗後溼膜厚度較難判定，塗膜乾燥後邊角部容易產生起泡和針孔現象，給水性罩光漆的推廣應用帶來了難度。爲了解決水性罩光漆的上述問題，從噴塗工藝上透過調整靜電旋杯噴槍的旋轉速度、噴塗壓力、水性塗料黏度和塗料吐出量，從塗料配方上透過改進流平劑、助溶劑、消泡劑及樹脂成分等方面，經過反覆調整試驗，最終達到了使用要求，爲水性罩光漆的成功應用奠定了基礎。
3採用三噴一烤的溼碰溼工藝
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自動補漆跟蹤機，可以對噴塗部件的位置進行檢測並實施自動跟蹤噴塗，專門噴塗邊角位，彌補靜電噴塗邊角位上漆率不高的現象，工作原理是空氣噴槍檢測到部件到達後，升降機與輸送鏈同步執行，同時噴槍開始往復噴塗。
水性靜電自動噴塗機設內置式高壓發生器，霧化氣壓不大於0．1MPa，上漆率大於75％，可對噴塗部件的寬度和長度實施檢測並自動噴塗，從而節約了塗料。
4．3採用水幕水渦式噴漆房
水幕水渦式噴漆房見圖3。
水幕水渦式噴漆房由噴漆室體、送排風系統、水幕水循環系統、渦旋除渣系統及噴塗機構成。噴漆室體外形尺寸爲：5500mmx4800mmx5100mm，正面安裝有大面積玻璃觀察窗，其它三面牆由不鏽鋼做骨架，鑲嵌不鏽鋼板。
送風系統是把經過初級和一級過濾後的空氣送到噴漆室頂部的均壓室，再經過均壓室二級過濾後均勻地送到噴漆室，排風系統的作用是排除噴漆產生的過噴漆霧，具體爲噴塗機產生的過噴漆霧，經過排風機的強勁抽力與水幕渦旋板的渦旋水充分混合後，漆渣和溶於水的VOC溶人到噴漆室的循環水中，不溶於水的VOC被排出，進入到活性炭處理裝置，送風量的大小根據以下公式確定：p=3600FV(F爲操作區地坪面積，m；V爲風速，m／s)，一般要求噴漆室內保持微正壓，以保證乾淨的噴漆室環境。
噴漆室除渣系統由水簾板、氣水分離室及渦旋板組成，應注意水簾板與渦板旋之間的間隙及水簾板最低位與循環水池水面的間隙，否則除去漆霧的效果會變差。經過渦旋處理後的廢氣進人汽水分離室，水汽和未被除淨的漆霧再次被分離，排放的是含有VOC的廢氣。汽水分離室擋水板的寬度和角度與帶漆霧水粒的撞擊效果、排氣擴散速度及流向有關，直接影響漆霧捕集率和汽水分離率，亦須注意。噴漆房漆霧分離是否徹底直接影響後續廢氣處理效果。
