第二节　涂料与石墨烯涂料生产设备及创新

一、概述

20世纪80年代,由于我国涂料生产设备落后,限制涂料产品的应用和发展。技术一直也是我国涂料行业发展的软肋,也是涂料下游产业发展面临的瓶颈。虽然我国涂料创新产品不断更新换代,但若生产厂家与使用者缺少沟通,则将导致相对应的涂装设备和技术研发滞后,再加上涂装设备更换和研发成本相对较高,这些都将导致涂料面临“行业热市场冷”的局面,阻碍双方的发展。

21世纪以来,根据目前中国涂料装备企业的产品制造能力、价格、产品技术水平等因素,中国涂料装备在国际市场上是非常有竞争力的,中国制造必然是全球工业的主流。

国际市场空间很大,目前我们只是分了小小的一点,最根本的原因是我们没有国际化的企业,在海外的营销、服务能力不够,尤其是服务方面,成本高、没保障、不及时,制约了发展,如果不能形成一定规模的销售服务网络,不能本地化服务,不能本地化生产,这个矛盾始终解决不了,就不能和国际化的公司竞争,只能走低端路线,一拥而上去争夺那些对服务要求不高的低端产品市场,始终不能占领主流市场。中国迟早会出现国际化的涂料装备企业,中国涂料装备企业走出去已经是大势所趋。

在近几年的涂料生产设备市场环境下,依靠低价和同质化的产品难以获得更大的发展,这已经是一个普遍的共识。技术人员希望涂料生产线能够将原料的准备与进料、分散、研磨、调漆、物料输送、过滤、灌装、温度控制以及自动控制系统综合起来,实现涂料的密闭、连续、高效、自动化生产。

而近十几年,中国的涂料生产设备行业发生了巨大的变化。中国涂料工业对涂料生产设备的需求,绝大多数可以由中国的涂料生产设备企业满足。例如,国产的篮式研磨机在中国有了普遍的应用,成功实现了进口替代,并出口到许多国家。中国的卧式砂磨机已经发展到第三代,在效率、稳定性和适用性等方面有了很大的提高。世界最大的几家涂料企业也在有意识地培养高水平的中国设备供应商,以实现本地化,降低整体成本。

努力使企业规模扩大,无可厚非,也是企业发展的必经之路。但在企业基础还不够扎实的时候,为了市场规模而扩张企业市场规模的发展策略有点喧宾夺主。企业发展的目的在于能更长远的盈利。现在涂料行业竞争空前激烈,在通过加强企业的实力、保住自己商业领地的前提下,进行开拓是最基本的发展方式。但盲目地扩大企业市场规模,不仅加大了企业的管理难度,而且在一定程度上产生资金风险,容易导致企业因小失大,疏忽了企业发展的本质。

二、涂料装备行业未来环保方向

1.涂料装备的环保性及其影响

随着涂料装备行业的快速发展,其在生产工作时所暴露出来的环境污染问题也越来越严重。其主要表现为:机械内部结构零件之间因碰撞、振动所产生的噪声污染;研磨或分离时所产生的有害气体与粉尘等。这些因设备运行时所产生的环保问题不仅严重污染了环境,同时对人体也有着严重的影响和危害。所以对于涂料设备的环保性能改造,已是刻不容缓。

2.涂料设备环保性能的改善方法

(1)建立起完善的设备环保体制　要实现环境保护的最终目标,首先要有完备的法律体系作保障。对于涂料设备环保性能的评估与检验,要建设相应的评估体系和技术平台。同时建立并完善涂料设备节能环保的公共服务平台,这个平台是集技术攻关、新产品研发推广和融资、项目引进和论证、人才引进与培养、信息发布与共享这几大方面为一体的一个综合性平台。不仅为涂料设备生产企业提供了相关的技术和人才,同时也实现了在环保方面的突破。

(2)强制使用密闭型涂料设备　从设计、制造、使用等方面着手,全力推进密闭性涂料设备,取代现在尚在使用的敞开式涂料设备,从而减少和消灭有毒气体和粉尘的无组织排放。

(3)选择环保性能优越的发动机和零部件　涂料设备所产生的噪声、废气的主要污染源就是发动机。所以选择环保性能好的发动机是改善涂料设备环保能力的重要措施。选择环保性能好的涂料设备零部件,就是指在运行时产生噪声小、振动小的一些零部件。例如在砂磨机研磨时,选用高纯度的锆珠介质,不但提高效率,降低成本,还减少设备磨损,可在一定程度上降低噪声产生量。

(4)改进涂料设备结构　涂料设备中的工作装置会产生一定的噪声和振动,对这些部件进行重新设计和改造,也可以达到降低噪声和振动的功效。因此,通过技术创新改进涂料设备内部结构,实现其低噪声低振动,这也是加强涂料设备环保型的一项措施,也是未来涂料设备环保的一个发展方向。

环保将成涂料发展主流,而相对涂料设备也是如此,未来环保越来越受到重视,作为污染比较严重的溶剂型涂料,其VOC排放量已经受到了来自国内外法规的限制,行业发展已出现重重危机。除行业自身提高能效和节能减排水平之外,涂料设备行业还要为其他行业的节能减排、为发展清洁能源和可再生能源作出贡献。环保产品的开发将成为发展主流。涂料设备行业提出的环保目标是,全面推进涂料水性化,高固体分醇酸涂料份额提高20%;履行国际公约,禁止溶剂法氯化橡胶生产和使用,禁止使用含DDT、TBT的防污涂料等。

功能化需求攀升随着海洋、航空和石化等领域迅猛发展,高性能隐身、隔热、防污、导静电和超高温等特种功能涂料的需求越来越大。而多数高性能特种涂料与国外相比,性能相差甚远。水性保温隔热涂料、超高温防腐蚀涂料、石油储罐导静电涂料等功能性涂料产品未来需求增长潜力较大。国家正大力发展电力、石油化工、煤化工和石油储备等产业,重防腐涂料市场前景广阔;军工行业发展迅猛,舰艇用防腐蚀涂料和特种涂料需求急剧增加。

据悉,涂料设备行业还将建立健全环保标准、能耗标准、准入标准、产品标准等,通过标准规划的前瞻性、导向性、针对性和可操作性,推动行业结构调整与产业升级,促进企业技术进步,确保产品安全环保。

因此,溶剂型涂料的环保化道路已势在必行。实现涂料的高固含量化、无溶剂化、水性化是减少环境污染,实现环境友好的重要途径。

三、涂料生产设备发展状况

1.清洁化生产方面

(1)生产过程中减少粉尘、废气和废渣的产生

① 密闭式破包机的研发和应用;

② 密闭式粉料储存、投放的普及;

③ 密闭式固定型生产罐的普及;

④ 带盖的落地式分散机和移动式生产罐配套罐盖的强制实施;

⑤ 环保型涂料生产用过滤设备的研发和应用;

⑥ 粉尘回收和废气处理实施的强制推行。

(2)减少生产罐清洁用水或溶剂,对产生的废水、废溶剂进行专业处理

① 自动化生产罐清洗设备研发和应用;

② 废水、废溶剂回收利用装置的普及;

③ 污水装置强制实施。

2.自动化生产方面

(1)提高落地分散机、生产罐、研磨机、包装机、反应釜等单体设备的质量和自动化程度,减少对人的依赖,提高综合使用效率。

(2)多套生产装置的自动化控制实施,并配套完善的联锁装置。

(3)更全面的服务和交钥匙工程,使涂料工厂获得更充分、更全面、更适合需求的服务。

(4)提升生产设备自身品质,改进外观、完善功能,促进更多产品走出国门。

(5)涂料生产设备的行业标准。针对主要生产设备,结合清洁化、自动化及安全性要求,制定新的行业标准。

近年来我国涂料设备行业发展非常快,涂料设备在技术和产品类型上已经有了很大的突破。回看涂料设备市场,品牌不断增加,但是变化却没有多大变化,所以发展涂料设备企业要先创新。

我们在消费的时候,常常关注一些新鲜的产品。目前无论是涂料设备市场还是消费者都渴望耳目一新的新型产品。创新型产品的出现一方面可从引进新技术出发,结合国外市场,吸收新的理念,结合自身特点,完善创新机制。另一方面从提升产品科技含量出发;淘汰掉一些旧产品,融入更多的科技知识。现在的消费者买涂料设备不仅仅只看涂料设备的表层,而且注重产品的设计理念、产品的应用范围等方面,要注意在这些方面做好宣传,吸引消费者,打造专属于自身特色的新型产品。

现在很多涂料设备企业在不断创新发展中,为了提高效益而不断扩大生产量。而盲目地扩大只会让企业在发展中争取不到核心的竞争力,既没有把企业的特色发挥出来又浪费了很多的资源。在拓宽发展渠道的同时,应先掌握自身特点,摸清市场的发展动态,再进行企业生产改革。目前涂料设备市场上多种涂料设备让消费者眼花缭乱。

目前,不断改革创新是涂料设备企业发展的重要目标,社会在进步,科技在进步。涂料设备在发展中只有不断创新发展才能在市场发展中脱颖而出,为企业发展带来更多的经济效益。

四、石墨烯涂料生产设备及创新

石墨烯是一种新型二维碳纳米材料(见图1⁃2),因其超薄、超强度、高电导率等特性,在电池、传感器、涂料、超级电容器等领域有着广泛的应用前景。

石墨烯粉体应用到相关企业的生产中,可提升接近10倍的产值造益,并大幅提升传统材料的性能和对不同环境的适应性。石墨烯设备是我国自主研发的低成本规模化制造设备(见图1⁃3),采用插层剥离工艺生产多层石墨烯,率先实现了高质量石墨烯的低成本生产,为打造高端材料产业奠定了坚实基础。