穹顶之下的雾霾、PM 2.5、VOCs已经严重影响了国民的生活和健康,在国家经济快速发展,科技日新月异的今天,环保问题不容忽视,环境治理刻不容缓。十二五期间,涂料行业飞速发展,生产总值以两位数的速度激增,据国家统计局数据显示,涂料总产量从2010年的966.6万吨增长至2015年的1718万吨。目前,水性涂料在欧美、日本等国家的的市场占有率已达60%左右,而我国这一比例明显偏低,除了在建筑行业得到普遍应用外,其他领域仍然是溶剂型涂料一统天下。我国是全球第一的涂料生产和消费大国,但涂料产品质量低端化,同质化严重,国内市场尚不成熟,国际市场竞争力不足,产能过剩,产业结构亟需调整。据权威部门统计,涂料涂装行业每年排放到大气中的VOCs约700万吨之多,涂料涂装行业要责无旁贷的进行VOCs减排和防治。
当下,国家重拳治理环境污染,“最严环保法”、“禁油令”、“涂料消费税”、“油改水”等相关政策法律法规相继颁布实施,国民环保意识也显著提升,消费行为转变,家具涂装这种重点治理行业亟需转型,走绿色节能环保之路是必然的选择。目前的环保涂装技术包括水性热固化,100%UV光固化,水性UV光固化以及水性LED光固化。我国的水性漆发展了将近几十年,始终是不温不火,由于其对技术和生产工艺等要求更严格,成本更高,而且目前国内多数水性涂料达不到传统溶剂型涂料相同的涂装效果,涂装过程受施工环境影响。水性涂料要真正占据市场,首先还不是成本问题,亟需在核心技术攻关方面提升和突破,从而确保其涂装效果媲美或超越油性漆。即便国内有部分骨干城市政府以资金直接补贴企业的方式推动家具涂装由溶剂型涂料向水性热固化产品转型,但是相关生产企业仍然没有意愿采用该技术。因为木器家具产业面临如下的共性技术问题:
1、与木地板等高度规整平面部件使用UV涂装截然不同,木器家具漆由于基材形状各异,大小尺寸不一,且常常包含雕花镂空等立体复杂三维结构,这样的现状决定了木器家具涂装只能用喷涂型涂料为普适性技术施工方案,只有局部规整部件可以使用UV光固化加工。因为家具涂装中仅有小部分涉及平面规整涂装,这解释了为什么所有上马了UV生产线的家具企业当前UV线均开工不足,而实际上处于产能闲置状态;
2、在喷涂技术方案上,如果厂家选择水性单组分或双组分热固化涂装漆,由于热固化自身化学交联度不足的固有技术弱点,不可避免地造成漆膜硬度低下,以铅笔硬度衡量普遍在HB或以下,且水性热固化漆属于慢反应性固化,即涂装后必须等待较长时间,漆膜才能达到适度打磨的程度,从而进入下一道施工工序。这意味着漆膜干燥要么在条件可控因而投资成本较高的烘干和防尘洁净操作室中进行,要么不得不“看天吃饭”,因为不良天气湿度和空气粉尘含量直接决定了漆膜固化效率和性能;时至今日,众多家具木器产业从业者实际上从心态上已经普遍认为水性热固化涂装技术是不可能得到实践落地的方案;
3、在喷涂技术方案上,如果厂家选择紫外光UV固化,即所谓100%固含量UV固化,则不得不使用低粘度的丙烯酸酯类型单体和树脂复合体系配方,这样的体系在喷涂操作中,由于丙烯酸酯单体自身也是高挥发性VOCs,不仅难闻气味强烈,空气污染大,且由于丙烯酸酯类化合物的皮肤或生理刺激性,则厂家被迫只能选用机械手在高度防护的空间中进行施工。这对于异型物件的大规模施工而言,由于机械手无法及时高效而精准地感知物件的三维形状,是完全无法接受的施工方案;
4、在喷涂技术方案上,如果厂家选择水性紫外光UV固化,则由于UV光源的自身特点,一方面仍然无法应对不规则曲面基材固化不足的难题,另一方面UV光源常常为中高压汞灯,工作时需要半小时以上预热且工作时短波长紫外光辐射不可避免地激发空气中氧气生成大量人体危害性臭氧(O3)物种,因此整个生产线不得不进行排风防护,造成“环保不节能”的尴尬结果,同时,更需要引起关注的是,UV光源启动电压很高,在家具厂的高湿度和高粉尘恶劣现实环境中,很容易造成电压击穿,在劳动密集型家具企业很容易引发群体性人身伤亡等重大安全事故。此外,UV光源普遍寿命低下,通常只有800小时左右使用寿命,因此大量含汞报废灯管的环境处理也是现实头疼的难题。上述种种原因解释了为什么水性UV涂料也始终无法在家具厂家实现技术落地。
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