產業思考：塗料塗裝VOCs減排形勢與趨勢分析” 118714″

    “十二五”期間，塗料年產(chan) 量從(cong) 1079.51萬(wan) 噸增至1717.6萬(wan) 噸，增長1.59倍，年平均增長為(wei) 14.78%;五年裏塗料年利潤增長了1.68倍，是產(chan) 量增長的1.07倍，說明中高檔塗料產(chan) 品比例增加較多，也反映整個(ge) 行業(ye) 運行情況較好。塗料產(chan) 品結構中，高固體(ti) 分、輻射固化、水性、粉末等環境友好型塗料在改革開放以來的36年裏(1978-2014)，在塗料總產(chan) 量中占比每年約增加1.2%，“十二五”期間，每年約增長2%，進步明顯。但和先進國家相比較仍有較大差距。如塗料產(chan) 量排在我國之後2~4位的美、日、德三國，其環境友好型塗料在塗料中占比分別約為(wei) 70%、65%和80%，我國環境友好型塗料在塗料總產(chan) 量中占比隻在50%左右，要達到國際先進水平，仍要作艱苦努力。
　　減排VOCs法律法規趨嚴(yan)

　　據估計塗料塗裝行業(ye) 揮發性有機化合物(VOCs)排放量占整個(ge) 工業(ye) 源的20%以上，約占VOCs總排放源的12%;北京市的估測，VOCs對本市PM2.5貢獻率在16%左右。2014年，我國塗料總產(chan) 量1648萬(wan) 噸中，含45%以上有機溶劑在塗料塗裝過程中揮發至大氣中，會(hui) 造成汙染，並浪費大量資源。毫無疑問，塗料塗裝是VOCs防控的重點行業(ye) 之一。

　　VOCs定義(yi) 在國際上有不同的表述，我國在有關(guan) 國標中采用的VOCs定義(yi) ：在101.3kPa標準大氣壓下，任何初沸點低於(yu) 或等於(yu) 250℃的有機化合物。VOCs多達幾千種，常見的有烷烴類(芳烴、脂肪烴)、酯類、醚類、醇類、腈類、鹵代烴、醛酮類、酰胺類及聚合用單體(ti) 如氯乙烯、丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯、二異氰酸酯(TDI)等。這些溶劑在塗料製造與(yu) 塗裝中大部分能涉及到。溶劑型塗料中有機溶劑用量占塗料總量將近一半，業(ye) 內(nei) 減排VOCs任務較重。其中有毒有害溶劑不少，有致癌風險的乙二醇醚及酯，行業(ye) 內(nei) 已限用和代用;但毒害性較大的苯類溶劑，目前仍在大量使用，代用的任務不輕。取代那些有毒有害的溶劑是擺在限製VOCs排放的首位。

　　近年來，限製VOCs的法規、標準連續出台。2015年1月26日國家財政部、國家稅務總局聯合發文(財稅〔2015〕16號)：“關(guan) 於(yu) 對電池、塗料征收消費稅的通知”，將電池、塗料列入消費稅征收範圍，在生產(chan) 、委托加工和進口環節征收，適用稅率均為(wei) 4%。對施工狀態下VOCs含量低於(yu) 420g/L(含)的塗料免征消費稅。換言之，塗料固體(ti) 分要在65%左右才能免征消費稅，一般塗料出廠的固體(ti) 分是50%左右，提高塗料固體(ti) 分難度不小。

　　北京、上海、廣州、深圳、天津等地方開征塗料塗裝工藝中的排汙費，要從(cong) 塗料生產(chan) 和應用整個(ge) 過程中控製VOCs排放。經過一定時期，可能要由有關(guan) 國家部委在全國頒布征收塗料塗裝工藝中排汙費的法規，將會(hui) 給塗料塗裝行業(ye) 帶來更新的壓力。

　　國內(nei) 大多數塗料缺少VOCs限值標準，已有標準與(yu) 發達國家相比也較為(wei) 寬鬆。“十三五”期間國家將頒布《塗料工業(ye) 大氣汙染物排放標準》，將規定塗料工業(ye) 企業(ye) 及塗裝行業(ye) 生產(chan) 設施的空氣汙染物排放限值、監測和監督管理要求。

　　工業(ye) 塗料塗裝降VOCs有潛可挖

　　為(wei) 製訂《塗料工業(ye) 大氣汙染物排放標準》，2013年，國家環保部開展“工業(ye) 塗裝汙染源揮發性有機物(VOCs)排放特征及防治對策研究”，牽頭單位是環保部環境規劃院，中國塗料工業(ye) 協會(hui) 、中科院生態環境研究中心、北京市環保科學研究院、中日友好環保中心等4個(ge) 單位協作，2014~2016年完成項目任務。項目研究目標為(wei) ：掌握塗料產(chan) 品與(yu) 塗裝行業(ye) VOCs排放及控製現狀，建立塗料產(chan) 品與(yu) 塗裝行業(ye) VOCs排放量估算方法，編製適合我國國情的塗料產(chan) 品與(yu) 塗裝行業(ye) VOCs排放控製技術指南，並提出控製政策建議，作為(wei) 製訂相關(guan) 標準提供依據。

　　汽車、木器、船舶、鋼結構、工程機械、集裝箱、卷材等七大重點工業(ye) 塗裝行業(ye) ，其使用塗料總量占比26.3%，占溶劑型塗料50%以上，其VOCs產(chan) 生量約占整個(ge) 塗料塗裝排放的近40%。其VOCs排放和排汙管控情況在整個(ge) 工業(ye) 塗料塗裝行業(ye) 中具有代表性。

　　上述7個(ge) 工業(ye) 塗裝部門的VOCs排放在管控上分為(wei) 三類：第一類是以汽車塗裝為(wei) 代表，對塗裝中產(chan) 生VOCs可以回收，並且多數企業(ye) 采取了防控措施;第二類以木器塗裝為(wei) 代表，塗裝中產(chan) 生的VOCs可以收集和有效防控，但多數有關(guan) 企業(ye) 並未實施，產(chan) 生的VOCs多是無組織排放;第三類以鋼結構塗裝為(wei) 代表，是敞開式、甚至是在露天下施工，產(chan) 生的VOCs無組織排放。

　　按國家環保部要求，在“十三五”期間，擬提出建議，在2015年基礎上，七大重點工業(ye) 塗裝均應實施VOCs綜合治理。其中，汽車製造企業(ye) 的VOCs綜合減排率達到80%以上;集裝箱、卷材製造企業(ye) 達到70%以上;家具、工程機械製造企業(ye) 達到60%以上;船舶製造企業(ye) 達到50%以上;鋼結構企業(ye) 達到40%以上。要達到這些指標，各有關(guan) 行業(ye) 必須要作較大努力。

　　從(cong) 源頭抓起——發展環境友好型品種

　　控製塗料塗裝中VOCs排放的係列法規和標準的出台，倒逼塗料生產(chan) 企業(ye) 要大力發展水性、高固體(ti) 分、粉末和輻射固化等環境友好型塗料。根據報道，常規溶劑型塗料，VOCs含量高達560g/L;固體(ti) 分72%以上的高固體(ti) 分底漆VOCs為(wei) 214~260g/L;固體(ti) 分34%的水性塗料的VOCs是105g/L。相比之下，水性塗料對降低VOCs效率高。

　　但水性塗料在施工時受環境相對濕度、溫度影響大，相對濕度高或溫度低，塗膜幹燥慢，往往要加吹熱風或低溫閃蒸爐，這要增加工序和多耗能。溶劑型高固體(ti) 分塗料降低VOCs效率雖然比水性塗料低，但施工中沒有水性塗料存在的不足。這要根據不同使用要求選用。輻射固化使用較多是紫外光(UV)固化，傳(chuan) 統的典型UV固化塗料是接近無溶劑的，但現市場上有些UV固化塗料中使用大量有機溶劑，與(yu) 普通溶劑型塗料沒有多大區別，屬非環境友好型塗料。國內(nei) 正在發展的水性UV固化塗料是新型的環境友好型塗料，值得重視。

　　塗裝工藝減排應綜合考慮

　　減排和節能並重。國內(nei) 主要乘用車自主品牌新建塗裝線普遍采用水性塗料3C2B(三塗二烘)工藝、水性塗料3C1B(三塗一烘)工藝、水性塗料免中塗工藝，新建塗裝線普遍開始采用全機器人外板噴塗工藝，並逐步開始使用全機器人內(nei) 板噴塗工藝，新建塗裝線塗裝中VOCs排放指標可以達到歐盟有些國家規定的<35g/m2的指標。

　　2012年國內(nei) 有的合資汽車公司開始應用高固體(ti) 分塗料3C1B工藝，VOCs可達標排放(20~35g/m2)。同時產(chan) 生的二氧化碳減少34%，節約投資、減少能耗及降低運行成本可達到30%。該工藝稱為(wei) 精益環境友好型塗裝工藝，固體(ti) 分還可提高。所用高固體(ti) 分塗料有氨基聚酯和氨基丙烯酸。試驗證實，當溶劑型塗料施工固體(ti) 分達到45%時，其VOCs排放量和水性塗料VOCs排放量相當，並能同時節能。國內(nei) 汽車高固體(ti) 分塗料塗裝的固體(ti) 分要求提高到60%以上，可以進一步降低VOCs排放。減排VOCs和綜合利用結合。非密閉塗裝的企業(ye) 積極采用環境友好型塗料以減排VOCs;能在密閉環境下施工的企業(ye) ，揮發的溶劑進行回收利用。有一定規模的卷材塗裝，排放的有機溶劑集中回收焚燒，產(chan) 生的熱量用於(yu) 固化塗膜，是一種綜合利用資源的工藝。

　　迎接第二次全國汙染源普查。國務院日前印發《關(guan) 於(yu) 開展第二次全國汙染源普查的通知》，決(jue) 定於(yu) 2017年開展第二次全國汙染源普查。普查對象是中華人民共和國境內(nei) 有汙染源的單位和個(ge) 體(ti) 經營戶。在第一次全國汙染源普查時，2007~2009年，中國塗料工業(ye) 協會(hui) 承擔了“塗料、無機顏料產(chan) 排汙係數核算子項目”，並較好地完成了任務，筆者參加了完成項目的全過程。即將開始的第二次全國汙染源普查，塗料生產(chan) 企業(ye) 與(yu) 塗裝企業(ye) 仍是普查對象，對塗料塗裝中VOCs排放及治理將帶來新的動力。