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    涂料行業“十三五”規劃之VOCs防治規劃解讀

    涂料行業“十三五”規劃之VOCs防治規劃解讀

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    行業動態
    2018/10/14 21:40
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    一、涂料行業VOCs防治現狀
     
      近年來,我國大氣環境受到霧霾影響日益加重,引起國家有關部門的高度關注。以國務院辦公廳轉發環保部等部門關于《推進大氣污染聯防聯控工作改善區域空氣質量指導意見的通知》(國辦發〔2010〕33號)為標志,從國家層面正式將VOCs污染防治工作提上了日程;2012年9月國務院批復實施的《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》,將VOCs和二氧化硫、氮氧化物、工業煙粉塵一起列為了三區十群的防控重點,把開展VOCs污染防治工作納入了重點防治任務;2015年2月1日起將涂料納入消費稅征收范疇,對施工狀態下VOCs含量低于420g/L(含)的涂料免征消費稅。
     
      目前,在我國涂料總產量中,溶劑型涂料占49%左右,其余為水性、粉末、光固化等環境友好型的涂料。與發達國家相比,我國溶劑型涂料比例大(美國溶劑型涂料占30%左右,日本是35%~40%,德國是20%),產生的VOCs比例偏高,國內大多數涂料缺少VOCs限值標準,已有標準與發達國家相比較為寬松。
     
      改革開放以來36年(1978-2014年),環境友好型涂料占比每年約增加1.2%,“十三五”期間,我國環境友好型涂料占比增速力爭增加1倍,到2020年環境友好型涂料占比從目前51%爭取達到57%。
     
      二、各細分領域的VOCs防治規劃
     
      1.汽車涂料與涂裝
     
      針對配套產品升級任務及舊線改造問題,做以下規劃建議:
     
      (1)淘汰一批、限制一批、鼓勵一批。逐步淘汰高VOCs低固體分溶劑型汽車原廠漆,限制高VOCs低固體分汽車修補漆應用,鼓勵水性、高固體分等替代型環境友好型涂料應用新建汽車線必須為低VOCs涂料涂裝線。
     
      (2)改建。針對已預留使用水性涂料的涂裝線,應按期完成舊線改造,并根據實際情況,做好末端治理,達到VOCs減排與節能降耗并行目的;對未預留水性線的3C2B涂裝線,應做好逐步改建規劃,一方面可考慮改建為高固體分溶劑型3C1B工藝,降低改建費用,達到節能減排目的;另一方面酌情建造更環保的水性涂裝線。
     
      (3)配套產品建議。乘用車企業,底漆全部采用陰極電泳,中涂和底色漆全部水性化;貨車、箱式貨車企業底漆全部采用陰極電泳漆,中涂實現水性化或采用高固體分、UV光固化等環境友好型涂料。
     
      (4)涂裝工藝改進。禁止使用涂料利用率低于60%的涂裝工藝,推廣機器人自動噴涂。
     
      (5)VOCs總去除率達到90%以上(含)(非重點區域為80%以上)。
     
      2.船舶涂料與涂裝
     
      2014年全國船舶涂料供應量約為25000萬L,約合32.5萬噸,全年VOCs排放約為20萬噸。鑒于船舶涂裝特殊性及功能性要求,削減VOCs排放最直接有效的手段就是從源頭降低涂料VOCs含量。
     
      (1)源頭控制。底漆固含量從72%提高到80%,VOCs降低17.7%,施工同等膜厚,涂料用量可減少11%,總VOCs的排放減少26%;無溶劑產品基本不含VOCs;固含量相近的水性產品相比溶劑型產品,VOCs的含量可以減少超過80%(表2-1)。該控制技術面臨兩方面問題:一方面,需要花費時間研發新的配方,克服技術壁壘,通過相關測試;另一方面,涂料的成本一般會增加。
     
      (2)完善環境友好產品配套體系。部分水性船舶涂料、高固體分溶劑型船舶涂料、粉末涂料等相關產品已經進入應用試驗階段,但配套產品缺失制約了體系產品應用發展,因此,產品開發的同時,應對配套產品開發給予更多關注。
     
      (3)水性涂料產品技術突破:提升水性涂料性能,例如水性防腐底涂使用的水性環氧底漆,在水性底涂可靠性不足時,可考慮在水性中涂和面涂上多做技術攻關,彌補底涂性能不足。
     
      (4)限制高VOCs低固體分溶劑型船舶涂料生產應用,VOCs超過500g/L或者稀釋后VOCs含量超過600g/L涂料應予以限制生產或逐步淘汰。
     
      3.鋼結構涂料與涂裝
     
      鋼結構涂裝目前以人工噴涂方式為主,大型鋼構件以高壓無氣噴涂為主要施工方式,小型構件以空氣噴涂為主要施工方式。
     
      涂裝生產線在車間內或露天施工方式均有,不管是何種施工方式,目前VOCs均是無組織排放。
     
      3.1開發低VOCs鋼結構防腐涂料,減少有機物揮發
     
      (1)推廣一批高固體分涂料,如高固體分環氧涂料、丙烯酸聚氨酯涂料、脂肪族聚脲涂料、聚硅氧烷涂料已經有高固體分產品推出,并在國內外已成功應用。
     
      (2)應用一批成熟的水性涂料,如水性丙烯酸涂料、水性環氧涂料、水性聚氨酯涂料、水性無機富鋅涂料。雖已有產品應用案例,但受限于施工因素(冬季低溫施工)及產品成本的影響而得不到大規模應用,可通過產品技術攻關與規范施工環節結合的方式,提高產品市場的應用份額。
     
      (3)限制和淘汰一批涂料。溶劑型熱塑丙烯酸、過氯乙烯、高氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯等涂料在施工時產生較多的VOCs,同時這幾種涂料在性能上已完全可以用其他高固體分涂料取代,建議給予限制或淘汰。
     
      3.2提高涂層防腐質量降低涂層維修次數
     
      鋼結構產品的生命周期往往長于涂層壽命,因此在整個鋼結構產品生命周期內,涂層要定期進行維修維護,而每多一次涂裝維護就會多產生一次VOCs釋放,因此根據防腐時限要求針對性選用長效防腐涂料,可有效降低整個鋼結構使用過程中的VOCs排放。
     
      3.3清潔、規范施工
     
      推廣采用高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂、高壓無氣靜電噴涂、熱噴涂等高施工效率、低污染涂裝技術,禁止在露天環境下采用高壓空氣噴涂工藝,降低漆霧產生,從而降低VOCs排放;規范施工,提高基層涂料附著力,防止因基層涂料脫落造成的涂層維護,從而降低VOCs排放。
     
      在有條件車間作業環境中,應督促鼓勵安裝后端處理裝置,通過燃燒、吸附、吸收等方法對施工過程中產生的有機溶劑進行回收處理達標后排放,降低污染。
     
      4.木器家具涂料與涂裝
     
      (1)突破水性木器涂料技術瓶頸。部分產品性能還不能達到溶劑型產品的要求,如豐滿度較差、表面張力大、單組分涂膜強度低、封閉性較差、表層返修難、吸水脹筋等問題。部分缺點經過聚合工藝改進、分子結構設計、無機有機復合改性、納米技術等手段已經得到改善,但在豐滿度、表層返修等問題仍存在較大不足。
     
      (2)政府采購應優先選擇水性涂料涂裝的家具。在各大政府采購項目,建議采購水性木器涂料涂裝家具,給民眾起到帶頭作用。
     
      (3)淘汰一批、限制一批、鼓勵一批。淘汰高VOCs溶劑型硝基木器涂料等高污染產品;限制其他高VOCs溶劑型木器涂料新線建設及生產規模,并逐步淘汰;鼓勵水性木器涂料技術研發及推廣應用。
     
      (4)督促并鼓勵木器家具涂裝企業加裝廢氣過程收集設備和末端處理設備。
     
      5.集裝箱涂料與涂裝
     
      5.1開發低VOCs環境友好型涂料,突破技術瓶頸,降低成本,提高質量
     
      水性涂料和高固體分溶劑型集裝箱涂料全面應用還尚需時日,需不斷完善配套體系、降低成本、進一步降低產品VOCs含量、提升防腐性能和涂膜強度,同時還必須解決水性涂料冬季修補難題,使其更具廣泛適用性。
     
      (1)水性涂料在集裝箱制造業已有一定應用,如水性PVDC底漆、水性丙烯酸內外用面漆雙層配套體系,或是水性環氧富鋅底漆、水性環氧中間漆、內面漆、水性丙烯酸外面漆三層配套體系,可有效降低VOCs排放量85%。
     
      水性集裝箱涂料的防腐性能與現有溶劑型涂料性能仍有一定差距,且因氣溫、濕度關系存在冬季修補難題,制約其推廣應用。缺乏富鋅底漆保護的雙層防護體系,防腐能力暫還不能與三層體系相提并論,雖已有水性環氧富鋅底漆研發成功,并實現了水性三層防護體系,但成本太高,且防腐性能也受到業界質疑,故在水性防腐涂料及配套產品技術攻關上還有較長的路要走。
     
      受成本問題制約,水性涂料體系單箱成本較溶劑型涂料高80~100美元,若無重大技術突破降低產品成本,則成本將成為水性涂料推廣的最大障礙。
     
      (2)高固體分溶劑型涂料?,F已開發了高固體分環氧中間漆和高固體分環氧內面漆,高固體分環氧富鋅涂料僅完成試驗工作,體系還不夠完善。
     
      5.2涂裝工藝升級
     
      采用車間底漆自動輥涂、整箱排噴工藝,在保證質量的前提下,不僅節能降耗,而且有效減少涂料用量,達到VOCs減排目的。
     
      6.工程機械涂料與涂裝
     
      (1)降本提質。工程機械行業競爭激烈,降本保質是利益所驅,涂裝方面自然就要求物美價廉,但水性涂料和高固體分溶劑型涂料的材料成本與施工成本都偏高,因此,需要在技術上有所突破,降低環境友好型涂料在工程機械行業上的應用成本,打破其被動推廣模式。
     
      (2)增強表面適應性。工程機械鋼板較厚,表面處理沒有船舶、汽車制造要求高,故而表面處理在脫脂、磷化、化學殘留、水膜等方面幾乎都未做有效處置,因此需要涂料具有較高的表面適應性(如低表面處理涂料),從而可降低生產成本。
     
      (3)突破產品通用性。工程機械零件較多,涂裝需要多類型涂料,在保證質量前提下,設計通用型防腐產品,可有效降低涂裝成本和涂裝難度。
     
      (4)速干問題。水性涂料通常存在干燥速率較慢問題,提高水性涂料的干燥速率可有效打開水性涂料在工程機械涂裝中推廣被動的局面。
     
      (5)開發修補專用涂料。原廠漆修補不便,開發低VOCs環境友好型修補專用涂料,填補工程機械修補市場巨大缺口。
     
      (6)清潔施工、高效噴涂。利用機器人噴涂、靜電噴涂先進噴涂方式提高涂料利用率,降低VOCs排放;減少溶劑使用量,回收清洗溶劑。
     
      (7)督促安裝涂裝的末端處理設備,對廢氣做到收集處理,達標排放。
     
      7.彩鋼(卷材)涂料與涂裝
     
      大型卷材涂裝線在涂裝中排放的VOCs一般做到回收利用,但一些小型卷材涂裝線在涂裝中仍是無組織排放。就目前來說,水性涂料、粉末涂料、光固化涂料都是低VOCs、甚至零VOCs產品,這些品種在國內還沒有真正應用于彩鋼板行業,除產品本身技術水平還達不到要求外,主要原因還有現行涂板生產線不能完全滿足使用以上品種涂料的條件,都要進行設備的改造。
     
      特別是光固化涂料,現在正在進入研發試驗階段,如果成功,將在節省烘烤能量的同時有效降低VOCs排放。
     
      (1)突破低VOCs、零VOCs涂料研發瓶頸。增強環境友好型涂料在彩鋼(卷材)行業的涂裝適用性,提高干燥速率、流平性、強度等性能,以便于機械快速輥涂和速干工藝。
     
      (2)涂裝過程管控。彩鋼涂裝生產線應安裝廢氣收集處理裝置以做到VOCs達標排放。
     
      8.建筑涂料與涂裝
     
      國內建筑涂料中80%以上是水性乳膠漆,VOCs含量不高。然而,其余20%仍為溶劑型建筑涂料,其VOCs減排任務仍較重。因此,國家環保部批準了國家環保公益項目《建筑類涂料VOCs含量限值及管控途徑研究》,中國涂料工業協會作為項目協作單位參與此項目,將重點承擔此部分中的諸多工作。
     
      (1)開展國內在用建筑類涂料類型及使用情況的行業調研和市場調研,掌握不同類型建筑類涂料的污染特征;
     
      (2)建立VOCs含量檢測分析方法,對國內在用主要類型的建筑類涂料組織實施VOCs含量檢測分析;
     
      (3)篩選適合我國管理水平的VOCs污染防治技術,編制建筑類涂料VOCs污染防治技術指南;
     
      (4)調研國外在含揮發性有機物產品管理方面的政策、法規和標準,提出各類建筑類涂料揮發性有機物管控制度。
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