刘艺 张念利 张善金 高峰 张瑞欣

摘 要：主机厂生产过程中，涂装过程作为VOCs排放的重要源头，受到各级政府、社会和企业的重点关注，企业在如何满足政府法规的要求前提下，降低生产制造成本，同时又能满足客户应用需求是一个需要重点研究的课题。目前国内农用车、汽车行业仍有大量的传统溶剂型工艺涂装工艺生产线，VOCs产生量及排放量偏高。文章将介绍在农用车传统溶剂型涂装老线的基础上进行环保改造的方案及其1C1B水性漆工艺应用案例，目前已在山东五征集团农用车事业部货箱涂装线顺利实施，并收到了很好的使用效果，为行业提供了一种相对低成本的环保型涂装改造解决方案。

关键词：低VOCs;水性漆涂装工艺;1C1B工艺

中图分类号：U472.9  文献标识码：A  文章编号：1671-7988（2020）14-159-03

Abstract： As an important source of VOCs emission in the production process of main engine plants， the coating process has attracted the attention of governments， society and enterprises at all levels. It is a key research topic for enterprises to reduce the production cost and meet the application requirements of customers while meeting the requirements of government regulations.At present， there are still a large number of traditional solvent coating production lines in domestic agricultural vehicles and automobile industries， and the production and emission of VOCs are relatively high. Will be introduced in this paper on the basis of the old traditional solvent-based coating line agricultural environmental renovation plan and application case 1 c1b water-based paint technology has now been 5） group in shandong province agriculture department crate coating line smooth implementation， and received very good use effect， provides industry with a relatively low cost and environmentally friendly plan.

Keywords： Low VOCs; Waterborne paint; Coating process 1C1B

CLC NO.： U472.9  Document Code： A  Article ID： 1671-7988（2020）14-159-03

1 涂裝老线的环保改造升级方案

目前国内现有农用车涂装线的环保升级方案分为两类：一类是引进高固涂料，增加环保废气处理设备，可以满足现行的环保法规要求;另外一类是拆除传统中低固含溶剂型工艺老涂装线相关设备，按照目前的水性漆施工工艺要求重建。

第一种，考虑到水性漆运行成本高，老线改造投资大，企业根据自身经济实力实际情况考虑选择引进溶剂型高固体份工艺，结合废气末端治理工艺，同样可以满足现行的VOCs排放法规要求;高固体份工艺改造投资约为水性漆工艺改造的四分之一到五分之一，改造后运行成本较之前中低固体份溶剂型涂料施工成本基本不变。

第二种，目前国内农用车涂装线由于建线都比较早，大都没有考虑水性漆工艺，即生产线无预留位置且温湿度控制不够精确，无法满足水性漆的喷涂要求。为更好地响应国家环保政策，积极开展降低VOCs涂装环保升级，不得不拆除原传统中低固含溶剂型涂装相关设备按照水性漆工艺要求重建，结合废气末端治理工艺，以满足现行的VOCs排放法规要求。我公司采取此种方式进行环保升级。

以下以山东五征集团农用车事业部货箱涂装的改造为例，介绍拆除原传统中低固含溶剂型涂装相关设备，按照1C1B水性漆工艺要求重建面漆涂装线的经验及教训，给行业内有需求的主机厂提供参考和选择。

2 方案选择

山东五征集团农用车事业部货箱涂装线是一条传统2C1B溶剂型工艺涂装线，截止改造前已运行11年，根据政府VOCs的减排计划，2019年完成了VOCs的减排改造。

2.1 产品生产边界

按照生产规划，此条货箱涂装线水性漆改造后兼具涂装农用车驾驶室的生产能力，在产产品主要有五征奥翔、金玉虎、翔运虎等半封闭车型系列，金锐虎、小银虎、小先锋等工矿车型系列，以及五征奥福、奥翔1600、1500、奥翔钩臂环卫车等全封闭车型系列的驾驶室及其货箱。

2.2 水性漆工艺选择

根据对生产线改造方案规划，有两种水性漆工艺选择，第一种是2C1B水性漆涂装工艺，但分析评估后我们认为结合农用车产品使用工况以及客户群体需求关注点，采用2C1B水性漆工艺增加涂装成本的同时未给客户带来实用的车辆使用价值，客户导向经济性差;第二种是考虑目前市面极简水性漆工艺-1C1B工艺，鉴于前期公司品牌管理部市场调研，决策整合我公司在用的油漆颜色体系，并全部进行素色漆转化，1C1B水性漆极简工艺显然更符合我公司产品水性漆涂装工艺选择。

2.3 工艺布局方案设计

我公司原始产线设计为“L”设计，工艺流程为磷化前处理电泳+电泳烘干+打腻子（人工烘干）+打磨+擦净+面漆喷涂（手工）+面漆烘干+下线;基于产线“L”设计，在与烘干线平行位置东侧增加了PVC线，即工艺流程变更为磷化前处理电泳+电泳烘干+打腻子（人工烘干）+打胶+胶烘干+打磨+擦净+点补中涂+面漆喷涂（手工）+面漆烘干+下线。

2.4 设备改造方案设计

改造基于老线改造，为缩短改造周期，降低改造投资，本项目喷漆室室体结构利旧，增加密封胶、腻子工位及直通式胶烘干室来满足驾驶室的涂装要求;原车间空调仅有加热功能，无法满足水性漆使用要求，现喷漆室空调考虑加热、制冷、循环水喷淋，使送风温、湿度均可控，保证水性漆喷漆要求，同时增加面漆喷漆室后的水分预烘干室，为提升产能需求新建2个直通式面漆烘干室，如图1、图2所示，具体数据见表1～表3。

2.5 水性漆涂料开发

新型工艺必须在验证可行的基础上才能应用到产线现场，1C1B水性漆的开发，涂层性能和材料配套性验证工作是项目是否成功的关键，为此，我公司制造技术部、事业部技术部、质量部制定了全面的水性漆涂层性能认可验证方案和涂装材辅料配套性验证方案以及施工导入方案，包括涂料参数、喷涂参数、材辅料配套喷涂效果的验证，为顺利复产试喷奠定基础。

2.6 产线工艺调试

完成设备联调以及水性漆材料开发认可后，必须经过新材料的上线喷涂实车验证综合调试才能得到符合企业技术指标的水性漆涂层，验证内容包括喷漆室温湿度控制、烘干炉曲线、喷涂参数、下线涂层外观数据等。

2.7 改造效果总结

质量：改造后，车身外观水平与之前相对持平，反映水性漆外观质量的主要指标长短波相比改造前略差，目前正在做专项提升。

制造成本：据全棚水性漆比油漆增加40.76元/件，半棚增加14元/件，全棚占30%计算，单台（驾驶室+货箱）成本增加81.05元/台。

VOCs排放：改造后水性漆施工VOCs﹤150g/L，满足GB-24409（2020）年标准限值。

3 老线改造的施工安全策劃

老线改造难度较大，隐患多，行业内改造项目的失火等事故往往造成主机厂巨大的经济损失，如何平衡安全与项目的顺利实施尤为关键。以五征农用车货箱车间环保改造项目为例，改造项目涉及喷漆室动火，夏季高温期间施工，涂料/稀料的导入、导出，大量的高空作业等高风险项目，安全管理压力较大，安全第一，质量第二，进度第三的优先原则进行项目管理。安全工作重点在预防，例如喷漆室改造前需要清洗漆渣，有效降低动火的风险;喷漆室内焊接、切割、打磨等动火作业时开启循环水、关闭风机，消除着火风险;所有高空作业必须使用双挂钩安全带、电气、焊接、吊装等特种设备操作必须持证上岗并配套安全帽，有效保证安全施工，成功保障了改造过程的零事故，为后续我公司其他类似环保改造大项目的安全实施提供指导和参考。

4 经验教训总结

改造过程中，产线设计鉴于一些现有的条件做了些许让步设计，在项目实施阶段也遇到了很多不曾预料到的问题，现总结如下：

（1）电泳烘干下线与面漆线滑撬的转接问题。前处理电泳采用悬挂链输送，且节拍存在差异，在悬挂链上的电泳烘干件转接至面漆线滑撬存在困难，目前需要4个人辅助下线。

（2）点补中涂工序设计问题。鉴于喷漆室主体利旧，受喷漆室长度限制腻子点补中涂工序设计在喷漆室进口处，喷漆工位极短漆雾易飘落至擦净工序，造成擦净室污染，目前要求局部点喷、控制喷漆量、增加风淋装置进行隔断。

（3）滑撬清理间漆渣处理问题。设计的滑撬清理间面积较小，清理的滑撬漆渣掉落至滚床下侧操作工清理掉落漆渣费时费力。

（4）返线工件上线路线设计问题。产线设计返线件随滑撬流转至胶烘干强冷末端上线，然后进入打磨、擦净、喷漆室，此工艺流程设计无法保证返线件的钣金表面温度，冬季时由于工件表面温度低（0-5°）极易出现涂层质量问题。

参考文献

[1] 马春庆，赵光麟，等.涂装设备设计应用手册[M].北京：化学工业出版社，2019.

[2] 王锡春.汽车涂装工艺技术[M].北京：化学工业出版社，2005.

[3] 王锡春.涂装车间设计手册[M].北京：化学工业出版社，2008.