第二節　涂料與石墨烯涂料生產設備及創新

一、概述

20世紀80年代,由于我國涂料生產設備落后,限制涂料產品的應用和發展。技術一直也是我國涂料行業發展的軟肋,也是涂料下游產業發展面臨的瓶頸。雖然我國涂料創新產品不斷更新換代,但若生產廠家與使用者缺少溝通,則將導致相對應的涂裝設備和技術研發滯后,再加上涂裝設備更換和研發成本相對較高,這些都將導致涂料面臨“行業熱市場冷”的局面,阻礙雙方的發展。

21世紀以來,根據目前中國涂料裝備企業的產品制造能力、價格、產品技術水平等因素,中國涂料裝備在國際市場上是非常有競爭力的,中國制造必然是全球工業的主流。

國際市場空間很大,目前我們只是分了小小的一點,最根本的原因是我們沒有國際化的企業,在海外的營銷、服務能力不夠,尤其是服務方面,成本高、沒保障、不及時,制約了發展,如果不能形成一定規模的銷售服務網絡,不能本地化服務,不能本地化生產,這個矛盾始終解決不了,就不能和國際化的公司競爭,只能走低端路線,一擁而上去爭奪那些對服務要求不高的低端產品市場,始終不能占領主流市場。中國遲早會出現國際化的涂料裝備企業,中國涂料裝備企業走出去已經是大勢所趨。

在近幾年的涂料生產設備市場環境下,依靠低價和同質化的產品難以獲得更大的發展,這已經是一個普遍的共識。技術人員希望涂料生產線能夠將原料的準備與進料、分散、研磨、調漆、物料輸送、過濾、灌裝、溫度控制以及自動控制系統綜合起來,實現涂料的密閉、連續、高效、自動化生產。

而近十幾年,中國的涂料生產設備行業發生了巨大的變化。中國涂料工業對涂料生產設備的需求,絕大多數可以由中國的涂料生產設備企業滿足。例如,國產的籃式研磨機在中國有了普遍的應用,成功實現了進口替代,并出口到許多國家。中國的臥式砂磨機已經發展到第三代,在效率、穩定性和適用性等方面有了很大的提高。世界最大的幾家涂料企業也在有意識地培養高水平的中國設備供應商,以實現本地化,降低整體成本。

努力使企業規模擴大,無可厚非,也是企業發展的必經之路。但在企業基礎還不夠扎實的時候,為了市場規模而擴張企業市場規模的發展策略有點喧賓奪主。企業發展的目的在于能更長遠的盈利。現在涂料行業競爭空前激烈,在通過加強企業的實力、保住自己商業領地的前提下,進行開拓是最基本的發展方式。但盲目地擴大企業市場規模,不僅加大了企業的管理難度,而且在一定程度上產生資金風險,容易導致企業因小失大,疏忽了企業發展的本質。

二、涂料裝備行業未來環保方向

1.涂料裝備的環保性及其影響

隨著涂料裝備行業的快速發展,其在生產工作時所暴露出來的環境污染問題也越來越嚴重。其主要表現為:機械內部結構零件之間因碰撞、振動所產生的噪聲污染;研磨或分離時所產生的有害氣體與粉塵等。這些因設備運行時所產生的環保問題不僅嚴重污染了環境,同時對人體也有著嚴重的影響和危害。所以對于涂料設備的環保性能改造,已是刻不容緩。

2.涂料設備環保性能的改善方法

(1)建立起完善的設備環保體制　要實現環境保護的最終目標,首先要有完備的法律體系作保障。對于涂料設備環保性能的評估與檢驗,要建設相應的評估體系和技術平臺。同時建立并完善涂料設備節能環保的公共服務平臺,這個平臺是集技術攻關、新產品研發推廣和融資、項目引進和論證、人才引進與培養、信息發布與共享這幾大方面為一體的一個綜合性平臺。不僅為涂料設備生產企業提供了相關的技術和人才,同時也實現了在環保方面的突破。

(2)強制使用密閉型涂料設備　從設計、制造、使用等方面著手,全力推進密閉性涂料設備,取代現在尚在使用的敞開式涂料設備,從而減少和消滅有毒氣體和粉塵的無組織排放。

(3)選擇環保性能優越的發動機和零部件　涂料設備所產生的噪聲、廢氣的主要污染源就是發動機。所以選擇環保性能好的發動機是改善涂料設備環保能力的重要措施。選擇環保性能好的涂料設備零部件,就是指在運行時產生噪聲小、振動小的一些零部件。例如在砂磨機研磨時,選用高純度的鋯珠介質,不但提高效率,降低成本,還減少設備磨損,可在一定程度上降低噪聲產生量。

(4)改進涂料設備結構　涂料設備中的工作裝置會產生一定的噪聲和振動,對這些部件進行重新設計和改造,也可以達到降低噪聲和振動的功效。因此,通過技術創新改進涂料設備內部結構,實現其低噪聲低振動,這也是加強涂料設備環保型的一項措施,也是未來涂料設備環保的一個發展方向。

環保將成涂料發展主流,而相對涂料設備也是如此,未來環保越來越受到重視,作為污染比較嚴重的溶劑型涂料,其VOC排放量已經受到了來自國內外法規的限制,行業發展已出現重重危機。除行業自身提高能效和節能減排水平之外,涂料設備行業還要為其他行業的節能減排、為發展清潔能源和可再生能源作出貢獻。環保產品的開發將成為發展主流。涂料設備行業提出的環保目標是,全面推進涂料水性化,高固體分醇酸涂料份額提高20%;履行國際公約,禁止溶劑法氯化橡膠生產和使用,禁止使用含DDT、TBT的防污涂料等。

功能化需求攀升隨著海洋、航空和石化等領域迅猛發展,高性能隱身、隔熱、防污、導靜電和超高溫等特種功能涂料的需求越來越大。而多數高性能特種涂料與國外相比,性能相差甚遠。水性保溫隔熱涂料、超高溫防腐蝕涂料、石油儲罐導靜電涂料等功能性涂料產品未來需求增長潛力較大。國家正大力發展電力、石油化工、煤化工和石油儲備等產業,重防腐涂料市場前景廣闊;軍工行業發展迅猛,艦艇用防腐蝕涂料和特種涂料需求急劇增加。

據悉,涂料設備行業還將建立健全環保標準、能耗標準、準入標準、產品標準等,通過標準規劃的前瞻性、導向性、針對性和可操作性,推動行業結構調整與產業升級,促進企業技術進步,確保產品安全環保。

因此,溶劑型涂料的環保化道路已勢在必行。實現涂料的高固含量化、無溶劑化、水性化是減少環境污染,實現環境友好的重要途徑。

三、涂料生產設備發展狀況

1.清潔化生產方面

(1)生產過程中減少粉塵、廢氣和廢渣的產生

① 密閉式破包機的研發和應用;

② 密閉式粉料儲存、投放的普及;

③ 密閉式固定型生產罐的普及;

④ 帶蓋的落地式分散機和移動式生產罐配套罐蓋的強制實施;

⑤ 環保型涂料生產用過濾設備的研發和應用;

⑥ 粉塵回收和廢氣處理實施的強制推行。

(2)減少生產罐清潔用水或溶劑,對產生的廢水、廢溶劑進行專業處理

① 自動化生產罐清洗設備研發和應用;

② 廢水、廢溶劑回收利用裝置的普及;

③ 污水裝置強制實施。

2.自動化生產方面

(1)提高落地分散機、生產罐、研磨機、包裝機、反應釜等單體設備的質量和自動化程度,減少對人的依賴,提高綜合使用效率。

(2)多套生產裝置的自動化控制實施,并配套完善的聯鎖裝置。

(3)更全面的服務和交鑰匙工程,使涂料工廠獲得更充分、更全面、更適合需求的服務。

(4)提升生產設備自身品質,改進外觀、完善功能,促進更多產品走出國門。

(5)涂料生產設備的行業標準。針對主要生產設備,結合清潔化、自動化及安全性要求,制定新的行業標準。

近年來我國涂料設備行業發展非常快,涂料設備在技術和產品類型上已經有了很大的突破。回看涂料設備市場,品牌不斷增加,但是變化卻沒有多大變化,所以發展涂料設備企業要先創新。

我們在消費的時候,常常關注一些新鮮的產品。目前無論是涂料設備市場還是消費者都渴望耳目一新的新型產品。創新型產品的出現一方面可從引進新技術出發,結合國外市場,吸收新的理念,結合自身特點,完善創新機制。另一方面從提升產品科技含量出發;淘汰掉一些舊產品,融入更多的科技知識。現在的消費者買涂料設備不僅僅只看涂料設備的表層,而且注重產品的設計理念、產品的應用范圍等方面,要注意在這些方面做好宣傳,吸引消費者,打造專屬于自身特色的新型產品。

現在很多涂料設備企業在不斷創新發展中,為了提高效益而不斷擴大生產量。而盲目地擴大只會讓企業在發展中爭取不到核心的競爭力,既沒有把企業的特色發揮出來又浪費了很多的資源。在拓寬發展渠道的同時,應先掌握自身特點,摸清市場的發展動態,再進行企業生產改革。目前涂料設備市場上多種涂料設備讓消費者眼花繚亂。

目前,不斷改革創新是涂料設備企業發展的重要目標,社會在進步,科技在進步。涂料設備在發展中只有不斷創新發展才能在市場發展中脫穎而出,為企業發展帶來更多的經濟效益。

四、石墨烯涂料生產設備及創新

石墨烯是一種新型二維碳納米材料(見圖1?2),因其超薄、超強度、高電導率等特性,在電池、傳感器、涂料、超級電容器等領域有著廣泛的應用前景。

石墨烯粉體應用到相關企業的生產中,可提升接近10倍的產值造益,并大幅提升傳統材料的性能和對不同環境的適應性。石墨烯設備是我國自主研發的低成本規模化制造設備(見圖1?3),采用插層剝離工藝生產多層石墨烯,率先實現了高質量石墨烯的低成本生產,為打造高端材料產業奠定了堅實基礎。