【中國涂料采購網】生命周期評價(LCA)是一種評價產品系統的環境影響以及環境權衡的標準化方法。伊士曼化工公司完成了一項“從涂料到成品車涂裝”的LCA研究，在該研究中，我們比較了五種有代表性的OEM汽車涂裝車間工藝配置的溫室氣體(GHG)影響和揮發性有機化合物(VOC)排放性能。涂裝車間數據由IHS提供。這些工藝配置包括：1)三涂兩烘(3C2B)水性(WB)底色漆和1K罩光清漆;2)3C2BWB底色漆和2K罩光清漆;3)3C2B低固含溶劑型底色漆和1K罩光清漆;4)三涂一烘(3C1B)高固含溶劑型底色漆和1K罩光清漆;5)3C1BWB底色漆和1K罩光清漆。本研究的目標是通過比較通用工藝技術類別來幫助理解差異和制定決策。本研究的結論是，3C1B高固含溶劑型工藝可以實現最低的GHG釋放量，同時達到歐洲現行的VOC排放限值35g/m2。但是，如果世界上某些地區的OEM選擇不采用VOC減排技術，那么為了達到排放限值35g/m2，需要采用WB技術。這項LCA研究表明，高固含溶劑型技術是對環境影響最小，有利于可持續性發展的技術，建議政策制定者和利益相關者予以考慮。
背景
可持續性發展已成為全球關注的焦點之一。盡管其內涵紛繁復雜，不同利益相關者對其理解各不相同，但大多數人認為可持續性發展是通過加強環境管理、承擔社會責任和促進經濟增長，為現在和將來創造價值。可持續性發展包括在不同利益之間作出均衡選擇，并追求對社區、國家、企業乃至全世界最有利的解決方案。為達成見解，促進對環境效益、負擔和權衡更全面的了解，使用生命周期評價(LCA)等嚴格的環境評價工具至關重要。生命周期評價方法對于決策者和各級利益相關者大有裨益。
過去30年里，全世界OEM汽車涂裝車間在運營監管方面發生了顯著變化1。最初，有關環境問題的爭論主要集中在揮發性有機化合物(VOC)的排放及相關的空氣質量問題上。許多地區紛紛頒布各種控制VOC排放的法規，而滿足性能標準的相關技術卻遲遲未能出現。為了符合日益嚴格的VOC標準，歐洲OEM采用水性(WB)底色漆技術替代傳統的低固含量溶劑型(LSSB)技術。為了滿足地方空氣質量法規的要求，各涂裝車間設施需要采用諸如蓄熱式熱氧化法等(regenerativethermaloxidation)VOC減排技術，但需要的程度有所不同。WB底色漆技術已經幫助一些車間設施減少或消除了對減排的需求2,3。
最近幾年，現代涂裝車間開始應用緊湊型涂裝工藝，包括高固含量溶劑型(HSSB)和WB兩種配置。據稱，相對于傳統的SB和WB工藝，緊湊型涂裝工藝可顯著降低能耗。
憑借在汽車制造業的巨大增長潛力，中國目前已成為全球關注的焦點。2012年，中國OEM涂裝車間的監管情況經歷了巨變，這一年工業和信息化部(MIIT)頒布法規，要求所有新乘用車涂裝車間必須采用WB底色漆技術4。2013年國家發展和改革委員會(NDRC)探討了涂裝車間的VOC排放限值，借鑒歐洲的規定設定了排放限值，但并不強制達到限值所采取的技術。隨著公眾對環境問題的關注度越來越高，中國規定的排放限制可能比歐洲現行的排放限值535g/m2VOC更為嚴格。對于涂裝車間而言，最突出的環境問題通常是VOC排放(影響當地的煙霧和氣味)和能源消耗(影響溫室氣體的排放，以及能源和水資源等自然資源的消耗)。
LCA工具非常適合評價不同的涂裝車間技術對環境造成的影響。根據FordMotorCompany(福特汽車公司)6、BASF(巴斯夫公司)7和Durr(德國杜爾公司)最近幾年提供的LCA評價結果，我們發現相對于WB技術，HSSB技術能夠滿足現代VOC法規的要求并減少能源消耗和溫室氣體(GHG)的影響。為了更深刻地了解各種涂裝工藝對環境的綜合影響，同時確認以前的行業研究結果，伊士曼贊助了這項獨立的LCA研究項目，該研究比較了五種主要的OEM汽車涂裝車間工藝配置對環境的影響。
汽車涂料和涂裝車間基礎知識
為了使不熟悉該行業的讀者能夠有一個大致的了解，這里先談談汽車涂裝車間技術的基礎知識。
未經涂裝的汽車焊接車身，包括車門、引擎蓋、甲板或行李箱蓋，被稱為白車身(BiW)或殼體。BiW沒有裝配任何內飾、底盤、傳動系統組件，而是從焊接車間直接運送到涂裝車間，先進行清洗以清除污垢、油污和其他污染物，再進行最終涂裝。
傳統的汽車涂裝包括四層：電泳底漆、中涂漆(又名“二道底漆”)、底色漆和罩光清漆。每個涂層都有特殊用途(如圖1所示)且具有獨特的配方。如底色漆的配方包括溶劑、樹脂、流變控制劑、顏料和其它添加劑。溶劑可能包括有機物和/或水。需要注意的是，目前的WB涂料確實含一些有機溶劑，WB底色漆配方中的溶劑含量通常從10%到16%8(重量百分比)不等。中涂漆和底色漆可以是SB或WB。罩光清漆目前絕大多數是SB。罩光清漆有1K和2K之分。