早年，自行車工件以鋼鐵件為主，要經過除油、除銹、磷化、鈍化等工藝。除油、磷化主要是含磷物質，除銹主要為酸洗，采用鹽酸或硫酸工藝。捷安特在前處理方面的環保歷程經歷了幾個階段，先是酸洗時使用緩蝕酸霧抑制劑，降低了酸霧的排出量，針對排出的酸性氣體，再經過堿性噴淋水洗塔中和后排放。其次對于鈍化處理，采用弱堿性含磷物質代替了六價鉻鈍化劑，消除了六價鉻的重金屬污染。再其次，針對磷化，采用低溫、常溫磷化，在配方里增加絡合劑減少了沉渣的形成，不對磷化槽進行整體排放。再就是采取每隔一段時間將上層清液抽岀，清理掉磷化槽的沉渣后再把上層清液打回補加藥劑的方式，減少整槽藥劑的排放對水的污染。脫脂劑采用無磷脫脂劑，減少了含磷廢水的排放。近些年，鋯系與硅烷藥劑的興起，捷安特也對此進行了積極探索與研究，采取硅烷鋯鹽復合皮膜工藝，先后解決了硫酸酸洗后皮膜耐蝕性差、易返銹以及工件接觸點生銹的問題，將硅烷鋯鹽復合皮膜顏色也做到了與常溫磷化類似的灰白色，噴漆后復合防銹效果達到基本一致。鋼鐵工件的前處理采用無磷脫脂、硫酸+緩蝕抑霧劑+噴淋水塔、硅烷鋯(gao)鹽復合皮膜工藝，為無磷、無氮、無輅、少酸霧的環保工藝。鋼鐵件前處理工藝如圖1。

圖(tu)1 鋼(gang)鐵件前處理工藝處理

（1）針對鋁合金工件，同樣也是由初期的阿洛丁六價鉻處理工藝，改為三價鉻工藝，到近些年又改成了硅烷鋯鹽皮膜劑，消除了重金屬鉻的使用；

（2）環保涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)工(gong)藝(yi)，主要方式有粉(fen)末涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)、光固化涂(tu)(tu)料、高(gao)固體份涂(tu)(tu)料、水性涂(tu)(tu)料涂(tu)(tu)裝(zhuang)(zhuang)等。

粉(fen)末(mo)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)優點是(shi)無VOC排放，物(wu)理化學性能(neng)好(hao)，可以(yi)回(hui)收使(shi)用，涂(tu)料(liao)(liao)(liao)利用率高；缺點是(shi)涂(tu)裝設(she)備換色時間長。為(wei)發(fa)揮粉(fen)末(mo)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)優勢(shi)(shi)避開劣(lie)勢(shi)(shi)，首先從(cong)不(bu)需(xu)換色的(de)(de)(de)清(qing)漆改為(wei)透(tou)(tou)明(ming)粉(fen)末(mo)用起(qi)。2002年(nian)，捷安特(te)率先導入歐(ou)洲應用于汽(qi)車行(xing)業的(de)(de)(de)低溫（160℃固化）丙(bing)烯(xi)酸(suan)透(tou)(tou)明(ming)粉(fen)末(mo)代(dai)替(ti)溶劑型清(qing)漆，在(zai)流平性、豐滿度上都有較(jiao)大貢(gong)獻。限制其大量使(shi)用主要(yao)(yao)是(shi)自行(xing)車的(de)(de)(de)標紙大多是(shi)內貼標，要(yao)(yao)在(zai)貼標后再噴透(tou)(tou)明(ming)粉(fen)末(mo)，一般的(de)(de)(de)油(you)墨耐烘(hong)烤性不(bu)夠，會變(bian)色，需(xu)要(yao)(yao)對整個(ge)(ge)貼紙的(de)(de)(de)油(you)墨體系進行(xing)更改，另外一個(ge)(ge)因(yin)素就是(shi)丙(bing)烯(xi)酸(suan)透(tou)(tou)明(ming)粉(fen)末(mo)涂(tu)料(liao)(liao)(liao)高昂的(de)(de)(de)價格，高出普通涂(tu)料(liao)(liao)(liao)5倍以(yi)上的(de)(de)(de)成本。

2004年，采(cai)(cai)用(yong)底(di)色(se)(se)(se)粉(fen)末涂料(liao)+油(you)性(xing)(xing)金(jin)油(you)組合(he)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)，避開貼紙不(bu)耐烤的(de)(de)(de)特點，與國際知名品(pin)牌聯(lian)合(he)開發適合(he)于(yu)自行(xing)車(che)行(xing)業的(de)(de)(de)金(jin)屬粉(fen)末，并用(yong)于(yu)大量(liang)生產(chan)的(de)(de)(de)基(ji)礎性(xing)(xing)車(che)種。但是(shi)金(jin)屬粉(fen)末涂料(liao)的(de)(de)(de)裝飾性(xing)(xing)效果，特別是(shi)金(jin)屬粉(fen)的(de)(de)(de)排列效果始終(zhong)與油(you)漆的(de)(de)(de)金(jin)屬質感有較大差距(ju)，即使(shi)用(yong)了邦定工(gong)藝(yi)也還是(shi)存在(zai)差距(ju)。另(ling)外(wai)，粉(fen)末涂料(liao)換色(se)(se)(se)時間長也仍然制(zhi)約(yue)了其在(zai)自行(xing)車(che)行(xing)業的(de)(de)(de)應(ying)用(yong)，換一次色(se)(se)(se)約(yue)需(xu)40min，而油(you)漆的(de)(de)(de)換色(se)(se)(se)只需(xu)要1～2min，粉(fen)末涂裝采(cai)(cai)用(yong)兩臺串(chuan)聯(lian)交替換色(se)(se)(se)（圖2），也要保證一個(ge)噴(pen)涂批量(liang)≥另(ling)外(wai)一個(ge)噴(pen)房的(de)(de)(de)換色(se)(se)(se)時間40min。（不(bu)超過(guo)40min另(ling)外(wai)一個(ge)噴(pen)房還沒換完色(se)(se)(se)，仍要等待）。

圖(tu)2 串聯交替換(huan)色的(de)粉(fen)末涂裝設備

粉末涂裝工藝適合大批量很少換色的生產，自行車行業要應用的產品也要是能足夠大的訂單（一個顏色訂單量少，換色太頻繁）。還有就是低溫固化，不僅可以減少碳排放，同時可以適合與更多的油漆、貼紙配套。這兩年粉末涂料的金屬裝飾效果、低溫化以及粉末設備的快速換色工藝精進，有很大突破，已經有廠家開發出130℃/20min固化的粉末，30～40μm膜厚的粉末涂料、以及實現10min快速換色，粉末涂料在自行車行業的應用制約會越來越少。

UV固(gu)化(hua)(hua)是最早(zao)應用于(yu)木板行(xing)(xing)業(ye)的(de)(de)(de)涂(tu)裝(zhuang)工藝，其(qi)特點是固(gu)化(hua)(hua)速(su)度極快，但耐(nai)沖擊性差。傳統涂(tu)料(liao)設(she)(she)計(ji)為室內產品，選(xuan)擇的(de)(de)(de)樹脂耐(nai)候性較(jiao)(jiao)差，有(you)完(wan)全無溶劑(ji)的(de)(de)(de)也(ye)有(you)加入一部分溶劑(ji)調整作(zuo)業(ye)性的(de)(de)(de)。固(gu)化(hua)(hua)需要(yao)(yao)UV光照射，對工件的(de)(de)(de)形狀有(you)一定的(de)(de)(de)要(yao)(yao)求，或(huo)者(zhe)對燈(deng)管的(de)(de)(de)布(bu)設(she)(she)位置要(yao)(yao)求較(jiao)(jiao)高，要(yao)(yao)能夠保證噴到漆的(de)(de)(de)地方都照射到才能確(que)保固(gu)化(hua)(hua)完(wan)全。近(jin)些(xie)年(nian)有(you)涂(tu)料(liao)廠家也(ye)開始研發(fa)室外型(xing)的(de)(de)(de)UV固(gu)化(hua)(hua)涂(tu)料(liao)，自行(xing)(xing)車行(xing)(xing)業(ye)國內還沒有(you)報(bao)道(dao)有(you)使用的(de)(de)(de)，在臺灣有(you)公(gong)司在使用。

自行車常用的油性涂料，一般固體分在50%左右，金屬效果要求高的珠銀粉漆在40%左右，稀釋后固體分大多在20%～30%之間。針對底漆與金油，開發固體分在65%以上的高固體分涂料，減少溶劑含量，從而減少VOC的排放量。80%以上固含的高固體分涂料，研究過程發現，滿足施工黏度要求的涂料其固化程度不夠，性能達不到要求，還待持續研究。

捷(jie)安(an)特于(yu)2006年(nian)開(kai)始水性(xing)(xing)涂(tu)(tu)料(liao)在(zai)自行車行業的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)用(yong)研究(jiu)。初期(qi)開(kai)發(fa)了一個底(di)漆(qi)，一個面漆(qi)，摸(mo)索其(qi)(qi)性(xing)(xing)能(neng)與(yu)(yu)配方特點。擬(ni)定(ding)(ding)的(de)(de)開(kai)發(fa)目(mu)標是各項性(xing)(xing)能(neng)達到(dao)(dao)油(you)漆(qi)的(de)(de)標準，與(yu)(yu)油(you)漆(qi)不(bu)得有(you)明顯的(de)(de)差(cha)(cha)異。首(shou)先通(tong)過手工(gong)空(kong)氣(qi)(qi)噴涂(tu)(tu)確(que)認(ren)其(qi)(qi)物(wu)理與(yu)(yu)化(hua)學(xue)性(xing)(xing)能(neng)，同(tong)時(shi)確(que)認(ren)其(qi)(qi)貯存穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)，包含原(yuan)漆(qi)的(de)(de)貯存穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)與(yu)(yu)稀(xi)釋(shi)后的(de)(de)貯存穩定(ding)(ding)性(xing)(xing)。自行車涂(tu)(tu)裝一般為4噴5烤(kao)的(de)(de)工(gong)藝，見圖3。采用(yong)油(you)漆(qi)噴涂(tu)(tu)時(shi)大多沒(mei)(mei)有(you)強制送風(feng)，為自然(ran)進(jin)風(feng)、強制排風(feng)，沒(mei)(mei)有(you)調節(jie)(jie)空(kong)氣(qi)(qi)的(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)與(yu)(yu)相(xiang)對(dui)濕度(du)，而(er)是通(tong)過調節(jie)(jie)不(bu)同(tong)季(ji)節(jie)(jie)的(de)(de)涂(tu)(tu)料(liao)揮發(fa)速度(du)來(lai)適應(ying)(ying)(ying)環境溫(wen)(wen)濕度(du)的(de)(de)變化(hua)；流(liu)(liu)平(ping)室(shi)沒(mei)(mei)有(you)預烘烤(kao)，烤(kao)爐(lu)內溫(wen)(wen)度(du)也沒(mei)(mei)有(you)分段升(sheng)溫(wen)(wen)，而(er)是整(zheng)個烤(kao)爐(lu)里(li)空(kong)氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)基本(ben)(ben)維持(chi)一致(zhi)。該工(gong)藝優點為相(xiang)對(dui)運行成(cheng)本(ben)(ben)低、但對(dui)涂(tu)(tu)料(liao)的(de)(de)施(shi)工(gong)適應(ying)(ying)(ying)窗口要(yao)求寬。而(er)文(wen)獻資料(liao)里(li)提到(dao)(dao)的(de)(de)水性(xing)(xing)涂(tu)(tu)料(liao)涂(tu)(tu)裝條(tiao)件，要(yao)求設(she)備要(yao)不(bu)銹鋼材質，空(kong)氣(qi)(qi)溫(wen)(wen)度(du)在(zai)（23±2）℃，相(xiang)對(dui)濕度(du)（65±5）%，流(liu)(liu)平(ping)室(shi)要(yao)60℃左右，烤(kao)爐(lu)要(yao)分段升(sheng)溫(wen)(wen)，施(shi)工(gong)條(tiao)件要(yao)求苛刻，所有(you)這些都將(jiang)極大地提高(gao)自行車涂(tu)(tu)裝的(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)。為此，我們采取了沿用(yong)油(you)漆(qi)噴涂(tu)(tu)工(gong)藝，預留改善空(kong)間，先調節(jie)(jie)水性(xing)(xing)涂(tu)(tu)料(liao)施(shi)工(gong)適應(ying)(ying)(ying)性(xing)(xing)，萬不(bu)得已再(zai)調整(zheng)工(gong)藝與(yu)(yu)硬體(ti)(ti)設(she)備的(de)(de)方案進(jin)行驗證。通(tong)過測試及時(shi)調整(zheng)涂(tu)(tu)料(liao)配方，改善了水性(xing)(xing)涂(tu)(tu)料(liao)稀(xi)釋(shi)后易沉淀，噴涂(tu)(tu)時(shi)易起泡、流(liu)(liu)垂，漆(qi)膜耐水性(xing)(xing)差(cha)(cha)、光澤(ze)度(du)低、膜厚(hou)低、耐沖擊(ji)性(xing)(xing)差(cha)(cha)等(deng)問題，施(shi)工(gong)與(yu)(yu)物(wu)化(hua)性(xing)(xing)能(neng)都與(yu)(yu)油(you)漆(qi)相(xiang)當(dang)。

圖3 自行車(che)4噴(pen)5烤(kao)涂裝工藝流(liu)程

自(zi)行(xing)(xing)車噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)，整個行(xing)(xing)業采用的(de)都是Ω靜(jing)電(dian)(dian)(dian)旋碟噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)機噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)，靜(jing)電(dian)(dian)(dian)機前后用手工補正(zheng)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)噴(pen)(pen)不到(dao)的(de)死角部位(wei)。比較經濟的(de)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)高(gao)壓(ya)(ya)控制在(zai)90kV，但是傳統靜(jing)電(dian)(dian)(dian)機噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料遇到(dao)的(de)第一個問(wen)題是靜(jing)電(dian)(dian)(dian)高(gao)壓(ya)(ya)打不上(shang)去（漏電(dian)(dian)(dian)流保護），沒有(you)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)高(gao)壓(ya)(ya)，單靠旋碟的(de)旋轉涂(tu)(tu)(tu)(tu)料無法(fa)霧(wu)化(hua)，也就(jiu)無法(fa)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)。要靜(jing)電(dian)(dian)(dian)機噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料，首先需(xu)解(jie)決靜(jing)電(dian)(dian)(dian)高(gao)壓(ya)(ya)問(wen)題。從原理上(shang)講，靜(jing)電(dian)(dian)(dian)高(gao)壓(ya)(ya)打不上(shang)去，就(jiu)是靜(jing)電(dian)(dian)(dian)泄露問(wen)題，靜(jing)電(dian)(dian)(dian)泄露要通過解(jie)決整個涂(tu)(tu)(tu)(tu)料噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)系統的(de)絕(jue)緣性(xing)(xing)(xing)，專門在(zai)原有(you)涂(tu)(tu)(tu)(tu)裝研究室試(shi)驗線，進(jin)行(xing)(xing)了改裝。通過更改供(gong)漆系統的(de)絕(jue)緣棒長(chang)度、放置涂(tu)(tu)(tu)(tu)料桶的(de)絕(jue)緣臺、升降桿及從其中穿(chuan)過的(de)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料管材質、以及專門隔離的(de)供(gong)漆系統進(jin)行(xing)(xing)測試(shi)，經過多次改良(liang)后，終于(yu)(yu)使得(de)Ω靜(jing)電(dian)(dian)(dian)機可以正(zheng)常(chang)噴(pen)(pen)涂(tu)(tu)(tu)(tu)水(shui)性(xing)(xing)(xing)涂(tu)(tu)(tu)(tu)料，并于(yu)(yu)2014年正(zheng)式改裝兩條底涂(tu)(tu)(tu)(tu)線進(jin)行(xing)(xing)中試(shi)，見(jian)圖4。

圖4 自行(xing)車單層涂(tu)裝工藝流(liu)程

這條中試線也沒有增加特殊的車架預熱工藝、預烘干工藝，也沒有溫濕度調節，所有條件維持與溶劑型涂料一樣。烘烤條件為（115-120℃x20～30min）。經過2a的試驗，以及對涂料的多次改良，使得水性涂料底漆能夠在各項性能上與溶劑型涂料一致，且也可以在較寬的溫濕度范圍內施工。冬天加水約20%，巖田NK-2黏度杯測黏度在40～60s，夏天加水約30%，黏度在25～35s之間，空氣相對濕度只要在80%以下即可，吐出量根據空氣相對濕度進行微調，相對濕度大吐出量稍微降低，相對濕度小時吐出量適當調高，影響最大的是空氣相對濕度，其次為溫度，但是溫濕度范圍可以比文獻資料里的放寬很多。而余熱及流平預烘烤沒有的情況，也可以噴涂等。

2016年，捷安特按照前期中試的經驗，對涂裝生產線進行技改，設計7條完整的4噴5烤水油兩用的生產線，水性涂料與溶劑型涂料可以隨時切換，工藝條件完全一致。比原來增加了涂料間的溫度與相對濕度控制，溫度在15～30℃之間，相對濕度在80%以下，線速2～3m/min，流平時間10～15min，底中面涂烘烤固化條件為115℃/20min，清漆的烘烤固化條件為125℃/20min。水油共用的工藝，也為涂料的油轉水爭取了寶貴的開發時間，經過2a時間的開發，已經開發完成15個底漆，211個面漆顏色，3個清漆，用量超80%的水性化，預計2019年將實現全水性目標。

圖5 水性涂裝(zhuang)4噴(pen)5烤工藝流程圖

對于自行車涂裝的環保工藝，前處理采用無磷脫脂、酸霧抑制劑、硅烷鋯鹽皮膜，無鉻鈍化等工藝，減少對空氣污染與對水的污染。噴涂工藝部分，主要發展為高固體分涂料、水性涂料、低溫固化粉末涂料+液體金油幾種，不同的產品定位，不同的訂單模式，可以采取不同的環保涂料與涂裝工藝。這些摸索與實踐對行業的相關技術改造具有借鑒意義