淺談水性色漿的應(yīng)用與發(fā)展

摘 要：

  涂料賦予建筑、橋梁、船舶甚至我們使用的電腦、手機(jī)等以豐富的色彩，而這些色彩的呈現(xiàn)則完全得益于著色劑。時(shí)至今日，涂料用著色劑也從直接使用顏料逐步發(fā)展到通用色漿。隨著各類功能化涂料飛速發(fā)展，涂料色漿的專業(yè)化、功能化也必將成為色漿發(fā)展的新問題。色漿的主要功能是賦予涂料以色彩，而隨著涂料體系向著多元化方向發(fā)展，不同體系下色漿的應(yīng)用環(huán)境有很大區(qū)別，對色漿要求也各不一樣。因此，色漿體系必須具有較強(qiáng)的通用性能，適應(yīng)各種環(huán)境下的著色要求。

關(guān) 鍵 詞：水性色漿、色漿、應(yīng)用、發(fā)展

前 言

  世界并非事先就有了顏色。產(chǎn)生顏色概念和感官的眼睛與大腦相互影響的結(jié)果。人類的眼睛能辨別30萬種以上的色澤 — 這是人類機(jī)體的一項(xiàng)特別功效，也是染料顏料生產(chǎn)商的一個(gè)挑戰(zhàn)。他們生產(chǎn)出的各種天然和合成的顏料產(chǎn)品反射出特定的光波長，從而在眼睛里呈現(xiàn)出不同的顏色。為了適應(yīng)涂料的需要，顏料必須符合多重要求。它們必須具有強(qiáng)烈的色彩、高度可分散性，此外根據(jù)不同用途，還需要其具有不褪色性、熱穩(wěn)定性以及耐候性和耐化學(xué)性。同時(shí)，在特殊場合，它們還必須具備無毒、環(huán)境友好性和便于使用。隨著市場競爭的激烈化，產(chǎn)品細(xì)化、專業(yè)化是一個(gè)必然趨勢，一些建筑物、日用品、玩具等的表面裝飾，或通體著色，使用色漿，特別是高品質(zhì)的色漿，也是一個(gè)必然趨勢。色漿市場潛力大，在國內(nèi)目前屬于朝陽產(chǎn)業(yè)，表面上競爭激烈，不過是處在一低層次的、簡單的物價(jià)交換的層次。產(chǎn)品質(zhì)量有待提升，色漿研發(fā)力度、深度有待加大、種類有待完善、色漿企業(yè)有待擴(kuò)張重組，色漿品牌有待樹立和推廣。

一、色漿簡介

  色漿，顧名思義是一種有顏料濃縮漿，是利用不同的顏料，通過對顏料表面處理、表面包裹等技術(shù)，經(jīng)過嚴(yán)密的加工工藝研制而成。由于所使用的溶劑不同，色漿又分為水性色漿、油性色漿、水油通用色漿等；根據(jù)色漿的用途不同又分為涂料色漿，膠帶色漿，造紙色漿、紡織色漿、機(jī)械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等；根據(jù)使用色漿的工具不同，人們把色漿簡單的分為工廠用色漿和機(jī)用色漿等等。色漿在自然界里協(xié)同著裝扮著整個(gè)世界：小到穿著打扮、日用、玩具等，大到橋梁、房屋建筑等，無不是展示著五顏六色的色彩。

二、色漿的歷史概況

  傳統(tǒng)的涂料著色是利用顏料粉直接加到涂料中，或有些涂料廠家自己簡單的把顏料制成漿料，然后加到涂料中對涂料進(jìn)行著色。這樣做存在一定的弊端：如顏色的重現(xiàn)性不好，著色不均勻，由于沒有專業(yè)的技術(shù)和工藝，顏料顆粒比較粗，著色力不高，污染嚴(yán)重，加到涂料中，涂料成膜后耐光性、耐侯性差，容易褪色、粉化等。
隨著市場競爭的激烈化，分工越來越細(xì)，高端涂料的呼聲越來越高，上個(gè)世紀(jì)九十年代，國內(nèi)色漿廠家應(yīng)運(yùn)而生，剛開始就一兩家專門做色漿的廠家；其實(shí)在國外，上個(gè)世紀(jì)六十年代就有專門的色漿的廠家，比較著名的品牌如科萊恩、德固薩、希必思等，那時(shí)國內(nèi)有些質(zhì)量意識比較強(qiáng)的涂料廠家就開始從國外購買色漿，不過價(jià)格比較高，如氧化鐵系列色漿，當(dāng)時(shí)價(jià)格甚至有高達(dá)100元左右一公斤，后來國內(nèi)色漿廠家起來了，價(jià)格也相對的降下來了，由30多元每公斤，降到現(xiàn)在的十多元每公斤。一方面是技術(shù)、設(shè)備的提升，成本在可控范圍內(nèi)；二是競爭越來越激烈，有些廠家把利潤降下來了。
盡管如此，色漿產(chǎn)品質(zhì)量反而比剛開始提升了很多，品種也有所完善，色漿廠家也有剛開始的一兩家，到現(xiàn)在已經(jīng)有二三十家了，主要分布在江、浙、滬、廣東等地。

三、色漿的市場使用情況
 

  到目前為止，國內(nèi)涂料廠家基本上普及了使用色漿。一般的小涂料場，一年色漿的使用量保守一點(diǎn)估計(jì)應(yīng)在2000-5000元左右（以金額算），中型涂料廠在5-10萬元，大型涂料廠色漿使用量50萬-100萬元左右。不同涂料廠使用的色漿量相差甚巨。而在我國大大小小的涂料廠大概有12000家左右，主要集中分布在長江三角洲這一帶。以平均每家涂料場使用色漿2萬元/年計(jì)算，色漿用量大概在2.4億元左右。而2006年我國涂料總量突破500萬噸大關(guān)，達(dá)到了507.84萬噸，以30%的色漆量計(jì)算，每噸涂料色漿用量大概在157.53元，而這是一個(gè)非常保守的數(shù)據(jù)。而目前國內(nèi)色漿廠不到三十家，包進(jìn)口品牌色漿了不起三十多家。由于設(shè)備和技術(shù)、資金等的限制，國內(nèi)真正的大型色漿廠家不多，而國內(nèi)市場對色漿的需求遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這些廠家的產(chǎn)出（除了建筑涂料色漿外，還有橡膠制品用色漿,PVC制品用色漿等民用、工業(yè)用色漿，對色漿的需求比涂料大得多），產(chǎn)品良莠不齊，質(zhì)量還有待更進(jìn)一步的提升。
四、水性色漿的應(yīng)用與發(fā)展

隨著建筑與工業(yè)的飛速發(fā)展，其中包括酒店、商業(yè)、景觀、交通等色漿領(lǐng)域極少設(shè)計(jì)到的領(lǐng)域都已經(jīng)大幅進(jìn)入色漿市場的發(fā)展范圍，正走向整體化、節(jié)能化的發(fā)展趨勢，當(dāng)然這主要表現(xiàn)在色漿廠家的快速崛起，帶動(dòng)整個(gè)色漿產(chǎn)業(yè)趨向高效、低碳發(fā)展。而作為涂料行業(yè)重要分支，水性色漿在工業(yè)、房產(chǎn)、家具、家電、建材家居的帶動(dòng)下，迅速成長為消費(fèi)主流，水性色漿在現(xiàn)代家居裝修、家居裝飾生活中扮演者越來越重要的角色。
水性色漿用于著色,其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣闊,包括涂料、皮革、印刷、造紙、乳膠、紡織等行業(yè),目前主要服務(wù)對象是涂料行業(yè)。
 

汽車工業(yè)

用于汽車：耐光、耐候、耐酸、耐堿、耐摩擦、耐溫差。
汽車涂料是發(fā)展最快的涂料品種，用量僅次于建筑涂料，列居第二，也是性能要求最高的涂料品種，其中尤以汽車涂裝要求最高。因此，汽車涂裝材料往往代表了當(dāng)代涂料工業(yè)的最高水平和發(fā)展情況。
在國內(nèi)汽車行業(yè)中，車輛噴漆普遍使用的都是傳統(tǒng)的油性色漿，油性色漿中含有較多的有機(jī)物質(zhì)，這些有機(jī)物質(zhì)揮發(fā)到空氣中，容易對空氣造成污染。而相比傳統(tǒng)的油性色漿，水性色漿是一種新型高端的環(huán)保色漿，根據(jù)專業(yè)機(jī)構(gòu)測算，以每周平均混合4升底色漆的車間為例，使用水性色漿每年可以減少115千克VOC的排放，相當(dāng)于100多輛車一年的尾氣排放量。
近年來由于中國整體經(jīng)濟(jì)環(huán)境向好和消費(fèi)者購買能力的提高，加之人均汽車保有量較低，中國汽車工業(yè)正在急速擴(kuò)張，同時(shí)也為中國地區(qū)的汽車涂料市場創(chuàng)造了空前的發(fā)展機(jī)遇。數(shù)據(jù)顯示，2009年中國汽車銷售遠(yuǎn)超出美國340萬輛，而僅2010年1、2月份，中國汽車?yán)塾?jì)銷量287萬輛，美國148萬輛，已超越美國近一倍，而從中國經(jīng)濟(jì)整體發(fā)展情況看，中國汽車市場還將近一步擴(kuò)大，無論是從新車用漆還是舊車保養(yǎng)來看，中國汽車涂料業(yè)都將擁有巨大的市場空間，而隨著全社會(huì)對低碳環(huán)保理念的不斷推進(jìn)，水性汽車涂料或?qū)⒊蔀槠囃苛袭a(chǎn)業(yè)未來發(fā)展的一個(gè)必然趨勢。

皮革色漿

  皮革色漿：1. 增加美觀：涂后光滑、有光澤、色澤均勻一致
       2. 提高耐用性：涂后革上形成保護(hù)層具有耐熱、耐寒、耐水、耐有機(jī)溶劑、耐干濕擦，韌性強(qiáng)，不開裂，轉(zhuǎn)移后不影響皮革表面的紋路
       3. 修正皮革表面的缺陷
       4. 增加花色品種：各種顏色的革
       5.提高皮革檔次
  皮革應(yīng)用時(shí)要經(jīng)過不斷的反復(fù)的伸長、彎曲。不同革要求不同。如鞋面革伸長率 ﹤ 服裝革，而皮革和涂層的伸長率也有不同要求，一般涂層要﹤革的值。一般鞋面革的伸長率≮30%, 而涂層的伸長率≯30%;服裝革的伸長率≮40-50%,而涂層的伸長率≯40-50%. 因?yàn)楫?dāng)涂層<革的伸長率，拉伸皮革時(shí)，涂層色變淺，通常為散光。嚴(yán)重時(shí)，涂層拉斷。皮革還有一點(diǎn)很重要，就是不能有褪色，也是決定皮革的檔次的重要條件之一

航空
  要求：耐光、耐候、耐酸、耐堿、高度耐磨性、耐高溫性和耐驟冷性，適應(yīng)超音速飛行，空間技術(shù)要求提供耐幾千攝氏度高溫，耐宇宙射線輻射。
國內(nèi)有企業(yè)研發(fā)的用于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的葉片耐沖蝕保護(hù)色漿，雖然該色漿具有較好的耐磨性和抗擠壓性性能，但是色漿在研發(fā)時(shí)沒有考慮涂層的防凍防冰性能，可能會(huì)導(dǎo)致在飛機(jī)在高寒環(huán)境下出問題。所以，做為尖端領(lǐng)域中的涂料產(chǎn)品，企業(yè)在設(shè)計(jì)和研發(fā)上一定考慮周全，由其是在未來航空領(lǐng)域中，將對色漿的要求越來越高。

建筑
  用于建筑：耐光、耐候、耐酸、耐堿。
專業(yè)廠家制備的通用色漿大大簡化了色漆的生產(chǎn)工藝，有力的促進(jìn)了涂料工業(yè)的發(fā)展。目前國內(nèi)外色漿產(chǎn)品品種繁多，主要有水性色漿和溶劑型色漿兩大類。產(chǎn)品分別應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，其中建筑涂料用水性色漿應(yīng)用最為廣泛，已自成體系。隨著建筑業(yè)的發(fā)展以及人們對建筑涂料顏色多樣化、個(gè)性化的需求，該類產(chǎn)品發(fā)展迅猛。
依據(jù)涂料產(chǎn)量來推算色漿的銷量,若涂料用水性色漿90%用于建筑涂料,建筑涂料中著色的按30%估計(jì),2006年建筑涂料產(chǎn)量155萬噸,著色涂料47萬噸,色漿的著色配比一般為1-2%,色漿用量約0.47-0.94萬噸,長三角地區(qū)若按37%計(jì),色漿用量約1739-3478噸。
建筑涂料是用量最大的一類涂料，國際上普遍認(rèn)為，涂料的消費(fèi)量可以用來衡量一個(gè)國際經(jīng)濟(jì)發(fā)展的水平。在歐美等經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家，建筑涂料占涂料總量的50%，涂料年人均消費(fèi)量達(dá)到10kg以上，明顯地超過發(fā)展中國家。近年來中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，住房需求的不斷增加，建筑業(yè)迅速發(fā)展。雖然建筑涂料也得到越來越廣泛的應(yīng)用，但是中國涂料年人均消費(fèi)量仍然低于歐美發(fā)達(dá)國家水平。
 

家具涂料

  是指涂裝在家具表面，形成一層涂膜，即美化了家具同時(shí)也起到保護(hù)家具的作用。如透明氧化鐵色漿， 透明氧化鐵因其有100nm左右的原級粒徑而導(dǎo)致光的繞射，當(dāng)將其分散在介質(zhì)中制成連續(xù)的膜層時(shí)具有透明的著色效果。透明氧化鐵顏料的化學(xué)結(jié)構(gòu)決定了其有很高的耐光性和耐候性。又由于極細(xì)的原級粒徑而增加了吸收和屏蔽紫外光的能力。透明氧化鐵用于家具等的透明著色，可保留木材原有的花紋，而本身的耐光性使家具的顏色經(jīng)久不變。
透明氧化鐵色漿不僅僅用于家具涂料，還廣泛應(yīng)用于透明塑料、高檔汽車面漆、木器涂料、食品著色劑等領(lǐng)域。用于塑料等透明介質(zhì)中，能起到透明著色的功效，也能起到很好的抗紫外線的作用。但透明氧化鐵目前還處于應(yīng)用的起步階段。
根據(jù)預(yù)算，2015年，中國家具產(chǎn)值將將超過汽車產(chǎn)業(yè)達(dá)到24000億元。做為涂料的下游市場之一，家具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對水性色漿有著較為直接的影響， 1978年中國家具產(chǎn)值僅為10.8億元，到1988年家具業(yè)總產(chǎn)值就上升了4倍之多，達(dá)到了41.08億元。而隨著人們生活水平的提高，2007年中國家具總產(chǎn)值已高達(dá)5400億，2009年更是驚人，總產(chǎn)值已達(dá)7000億人民幣。家具產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，有力的帶動(dòng)了水性色漿的高速發(fā)展。

橡膠

  電線， 電纜，輪胎主要用炭黑。如果把所有傳統(tǒng)利用炭黑色粉對產(chǎn)品著色和改善性能的企業(yè)全部改為用炭黑色漿，我想炭黑色漿用量在所有色漿中恐怕要占據(jù)首要的位置。
以2000年的63萬噸來計(jì)算，平均加工成30%色含的色漿，其量應(yīng)該是：63萬噸/30%=20000萬噸。以目前國內(nèi)色漿企業(yè)的生產(chǎn)能力來說，一天24小時(shí)滿負(fù)荷運(yùn)做，專門生產(chǎn)炭黑色漿，還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。而且其中有一大部使用炭黑色粉的企業(yè)，以目前國內(nèi)國際色漿技術(shù)，還沒法利用色漿取代。如輪胎工業(yè)，目前主要就是使用色粉的。輪胎工業(yè)仍是炭黑的主要用戶，從1912年人們發(fā)現(xiàn)炭黑對橡膠具有補(bǔ)強(qiáng)作用以來,炭黑逐漸成為橡膠工業(yè)不可缺少的原材料。目前世界橡膠工業(yè)原材料耗用量排在第一位的是生膠,第二位的是炭黑;換言之,炭黑已成為消費(fèi)量最大的橡膠配合劑。炭黑的耗用量一般占橡膠耗用量的40%～50%,也就是說,在橡膠配方中,通常每使用2份橡膠就會(huì)搭配使用1份炭黑。其需求量占炭黑總量的2/3；全球輪胎用炭黑的年均增長率為4.2%，到2011年的耗用量預(yù)計(jì)將達(dá)到710萬噸。如果能在輪胎等橡膠炭黑這塊著手進(jìn)行研究，研發(fā)出符合輪胎等橡膠制品使用的炭黑色漿，并能改善其制品的性能，我想這個(gè)的市場潛力是非常巨大的。
家具涂裝。

  隨著世界性的物質(zhì)生活以及我國人民生活水平的提高，國內(nèi)外對皮革制品的需求進(jìn)一步擴(kuò)大，皮革制品進(jìn)入千家萬戶，服裝用革大幅度上升，家具、汽車用革的需求量也日益增加。到現(xiàn)在，皮革制品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于制鞋、皮具、服裝、家具、家居裝飾、汽車等行業(yè)，滲透到了人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷妗?/p>

結(jié)語：

  2007年1-6月份，椐不完全統(tǒng)計(jì)我國生產(chǎn)顏料大概在873123噸，如果全部加工成色漿漿料，以平均35%色色含計(jì)算，色漿是2494637.1噸，將大大的提高顏料的著色力，減少排污，降低能耗。以30家色漿廠家計(jì)算，平均每個(gè)廠家每天生產(chǎn)10噸算，30家*10噸*6個(gè)月*30天=54000噸。不到總量的2.16%。但是以目前國內(nèi)的廠家的設(shè)備和技術(shù)來說，有的廠家滿負(fù)荷的運(yùn)轉(zhuǎn)，一天還生產(chǎn)不到10噸，以此數(shù)據(jù)來看，目前國內(nèi)的色漿廠家還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場的需求的，也就是說，還有一部分廠家（民用、工業(yè)用）在使用顏料粉。
因此，國內(nèi)對色漿的需求量仍然很大，特別是高端色漿產(chǎn)品甚至是供不應(yīng)求。由于目前國內(nèi)色漿企業(yè)大規(guī)模的不多，都是一些中小型企業(yè)，對色漿的研法缺乏高度的認(rèn)識和資金技術(shù)的投入，基本上停留在簡單的加工、低級處理層次。故而遺憾的是，我國國產(chǎn)色漿水平總體來說還是與高端高性能存在著一定的差距。比如說缺乏在重大工業(yè)工藝細(xì)致研究。所產(chǎn)色漿一般都用在油漆、皮革、少數(shù)乳膠制品，PVC制品，防靜電產(chǎn)品，造紙，美術(shù)顏料，油墨，化纖等里面。而一些大型的工業(yè)項(xiàng)目或行業(yè)卻未有涉及。
要想把色漿產(chǎn)業(yè)做大做強(qiáng)，主要還得側(cè)重于新技術(shù)的研發(fā)，并結(jié)合有力的市場推廣。另外，一些建筑物、日用品、玩具等等的表面裝飾，或通體著色所使用的大多是高級色漿，所以對于技術(shù)的要求則更高一層，因此中高檔色漿也必將是未來市場的發(fā)展趨勢。
所以說，色漿的市場潛力相當(dāng)大，而一些色漿企業(yè)也在競爭中逐漸的成長，色漿產(chǎn)業(yè)在國內(nèi)目前還屬于一個(gè)有待發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。據(jù)了解，國內(nèi)色漿產(chǎn)品質(zhì)量還有待提升，相對于國際市場，我國色漿產(chǎn)業(yè)的研發(fā)力度及深度還有待加強(qiáng)、其品質(zhì)和種類有待完善、民族色漿企業(yè)還有待擴(kuò)張，而面對巨大的需求市場，中國色漿產(chǎn)業(yè)還有待于打造出更多更強(qiáng)的民族品牌。
雖然發(fā)展?jié)摿薮?，但一個(gè)不可忽視的現(xiàn)實(shí)是，產(chǎn)業(yè)集中度低，普通色漿產(chǎn)能過剩，但不少技術(shù)含量高的色漿研制又處于空白狀態(tài)，還需依靠進(jìn)口。我國汽車、海洋、航空用色漿市場的競爭形勢是十分嚴(yán)峻的。我國色漿廠家較少，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)偏于低端，所占市場份額不大。汽車、海洋、航空用色漿以及一些特殊用途色漿市場大多被國外企業(yè)壟斷，同時(shí)還有不少國外企業(yè)正加快在中國“攻城略地”的步伐。 

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