淺談水性色漿的應用與發展

摘 要：

  涂料賦予建筑、橋梁、船舶甚至我們使用的電腦、手機等以豐富的色彩，而這些色彩的呈現則完全得益于著色劑。時至今日，涂料用著色劑也從直接使用顏料逐步發展到通用色漿。隨著各類功能化涂料飛速發展，涂料色漿的專業化、功能化也必將成為色漿發展的新問題。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展，不同體系下色漿的應用環境有很大區別，對色漿要求也各不一樣。因此，色漿體系必須具有較強的通用性能，適應各種環境下的著色要求。

關 鍵 詞：水性色漿、色漿、應用、發展

前 言

  世界并非事先就有了顏色。產生顏色概念和感官的眼睛與大腦相互影響的結果。人類的眼睛能辨別30萬種以上的色澤 — 這是人類機體的一項特別功效，也是染料顏料生產商的一個挑戰。他們生產出的各種天然和合成的顏料產品反射出特定的光波長，從而在眼睛里呈現出不同的顏色。為了適應涂料的需要，顏料必須符合多重要求。它們必須具有強烈的色彩、高度可分散性，此外根據不同用途，還需要其具有不褪色性、熱穩定性以及耐候性和耐化學性。同時，在特殊場合，它們還必須具備無毒、環境友好性和便于使用。隨著市場競爭的激烈化，產品細化、專業化是一個必然趨勢，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，特別是高品質的色漿，也是一個必然趨勢。色漿市場潛力大，在國內目前屬于朝陽產業，表面上競爭激烈，不過是處在一低層次的、簡單的物價交換的層次。產品質量有待提升，色漿研發力度、深度有待加大、種類有待完善、色漿企業有待擴張重組，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，經過嚴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、機械色漿、玩具色漿、乳膠制品色漿等；根據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用色漿等等。色漿在自然界里協同著裝扮著整個世界：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行著色。這樣做存在一定的弊端：如顏色的重現性不好，著色不均勻，由于沒有專業的技術和工藝，顏料顆粒比較粗，著色力不高，污染嚴重，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，高端涂料的呼聲越來越高，上個世紀九十年代，國內色漿廠家應運而生，剛開始就一兩家專門做色漿的廠家；其實在國外，上個世紀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，那時國內有些質量意識比較強的涂料廠家就開始從國外購買色漿，不過價格比較高，如氧化鐵系列色漿，當時價格甚至有高達100元左右一公斤，后來國內色漿廠家起來了，價格也相對的降下來了，由30多元每公斤，降到現在的十多元每公斤。一方面是技術、設備的提升，成本在可控范圍內；二是競爭越來越激烈，有些廠家把利潤降下來了。
盡管如此，色漿產品質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，到現在已經有二三十家了，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估計應在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，達到了507.84萬噸，以30%的色漆量計算，每噸涂料色漿用量大概在157.53元，而這是一個非常保守的數據。而目前國內色漿廠不到三十家，包進口品牌色漿了不起三十多家。由于設備和技術、資金等的限制，國內真正的大型色漿廠家不多，而國內市場對色漿的需求遠遠大于這些廠家的產出（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、工業用色漿，對色漿的需求比涂料大得多），產品良莠不齊，質量還有待更進一步的提升。
四、水性色漿的應用與發展

隨著建筑與工業的飛速發展，其中包括酒店、商業、景觀、交通等色漿領域極少設計到的領域都已經大幅進入色漿市場的發展范圍，正走向整體化、節能化的發展趨勢，當然這主要表現在色漿廠家的快速崛起，帶動整個色漿產業趨向高效、低碳發展。而作為涂料行業重要分支，水性色漿在工業、房產、家具、家電、建材家居的帶動下，迅速成長為消費主流，水性色漿在現代家居裝修、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,其應用領域十分廣闊,包括涂料、皮革、印刷、造紙、乳膠、紡織等行業,目前主要服務對象是涂料行業。
 

汽車工業

用于汽車：耐光、耐候、耐酸、耐堿、耐摩擦、耐溫差。
汽車涂料是發展最快的涂料品種，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代涂料工業的最高水平和發展情況。
在國內汽車行業中，車輛噴漆普遍使用的都是傳統的油性色漿，油性色漿中含有較多的有機物質，這些有機物質揮發到空氣中，容易對空氣造成污染。而相比傳統的油性色漿，水性色漿是一種新型高端的環保色漿，根據專業機構測算，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，相當于100多輛車一年的尾氣排放量。
近年來由于中國整體經濟環境向好和消費者購買能力的提高，加之人均汽車保有量較低，中國汽車工業正在急速擴張，同時也為中國地區的汽車涂料市場創造了空前的發展機遇。數據顯示，2009年中國汽車銷售遠超出美國340萬輛，而僅2010年1、2月份，中國汽車累計銷量287萬輛，美國148萬輛，已超越美國近一倍，而從中國經濟整體發展情況看，中國汽車市場還將近一步擴大，無論是從新車用漆還是舊車保養來看，中國汽車涂料業都將擁有巨大的市場空間，而隨著全社會對低碳環保理念的不斷推進，水性汽車涂料或將成為汽車涂料產業未來發展的一個必然趨勢。

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：涂后革上形成保護層具有耐熱、耐寒、耐水、耐有機溶劑、耐干濕擦，韌性強，不開裂，轉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
  皮革應用時要經過不斷的反復的伸長、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%. 因為當涂層<革的伸長率，拉伸皮革時，涂層色變淺，通常為散光。嚴重時，涂層拉斷。皮革還有一點很重要，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，適應超音速飛行，空間技術要求提供耐幾千攝氏度高溫，耐宇宙射線輻射。
國內有企業研發的用于飛機發動機的葉片耐沖蝕保護色漿，雖然該色漿具有較好的耐磨性和抗擠壓性性能，但是色漿在研發時沒有考慮涂層的防凍防冰性能，可能會導致在飛機在高寒環境下出問題。所以，做為尖端領域中的涂料產品，企業在設計和研發上一定考慮周全，由其是在未來航空領域中，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。
專業廠家制備的通用色漿大大簡化了色漆的生產工藝，有力的促進了涂料工業的發展。目前國內外色漿產品品種繁多，主要有水性色漿和溶劑型色漿兩大類。產品分別應用于不同的領域，其中建筑涂料用水性色漿應用最為廣泛，已自成體系。隨著建筑業的發展以及人們對建筑涂料顏色多樣化、個性化的需求，該類產品發展迅猛。
依據涂料產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,2006年建筑涂料產量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,長三角地區若按37%計,色漿用量約1739-3478噸。
建筑涂料是用量最大的一類涂料，國際上普遍認為，涂料的消費量可以用來衡量一個國際經濟發展的水平。在歐美等經濟發達國家，建筑涂料占涂料總量的50%，涂料年人均消費量達到10kg以上，明顯地超過發展中國家。近年來中國經濟的不斷發展，住房需求的不斷增加，建筑業迅速發展。雖然建筑涂料也得到越來越廣泛的應用，但是中國涂料年人均消費量仍然低于歐美發達國家水平。
 

家具涂料

  是指涂裝在家具表面，形成一層涂膜，即美化了家具同時也起到保護家具的作用。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致光的繞射，當將其分散在介質中制成連續的膜層時具有透明的著色效果。透明氧化鐵顏料的化學結構決定了其有很高的耐光性和耐候性。又由于極細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久不變。
透明氧化鐵色漿不僅僅用于家具涂料，還廣泛應用于透明塑料、高檔汽車面漆、木器涂料、食品著色劑等領域。用于塑料等透明介質中，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用的起步階段。
根據預算，2015年，中國家具產值將將超過汽車產業達到24000億元。做為涂料的下游市場之一，家具產業的發展對水性色漿有著較為直接的影響， 1978年中國家具產值僅為10.8億元，到1988年家具業總產值就上升了4倍之多，達到了41.08億元。而隨著人們生活水平的提高，2007年中國家具總產值已高達5400億，2009年更是驚人，總產值已達7000億人民幣。家具產業的蓬勃發展，有力的帶動了水性色漿的高速發展。

橡膠

  電線， 電纜，輪胎主要用炭黑。如果把所有傳統利用炭黑色粉對產品著色和改善性能的企業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首要的位置。
以2000年的63萬噸來計算，平均加工成30%色含的色漿，其量應該是：63萬噸/30%=20000萬噸。以目前國內色漿企業的生產能力來說，一天24小時滿負荷運做，專門生產炭黑色漿，還是遠遠不夠的。而且其中有一大部使用炭黑色粉的企業，以目前國內國際色漿技術，還沒法利用色漿取代。如輪胎工業，目前主要就是使用色粉的。輪胎工業仍是炭黑的主要用戶，從1912年人們發現炭黑對橡膠具有補強作用以來,炭黑逐漸成為橡膠工業不可缺少的原材料。目前世界橡膠工業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年的耗用量預計將達到710萬噸。如果能在輪胎等橡膠炭黑這塊著手進行研究，研發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，我想這個的市場潛力是非常巨大的。
家具涂裝。

  隨著世界性的物質生活以及我國人民生活水平的提高，國內外對皮革制品的需求進一步擴大，皮革制品進入千家萬戶，服裝用革大幅度上升，家具、汽車用革的需求量也日益增加。到現在，皮革制品已經廣泛應用于制鞋、皮具、服裝、家具、家居裝飾、汽車等行業，滲透到了人們日常生活的方方面面。

結語：

  2007年1-6月份，椐不完全統計我國生產顏料大概在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家色漿廠家計算，平均每個廠家每天生產10噸算，30家*10噸*6個月*30天=54000噸。不到總量的2.16%。但是以目前國內的廠家的設備和技術來說，有的廠家滿負荷的運轉，一天還生產不到10噸，以此數據來看，目前國內的色漿廠家還是遠遠不能滿足市場的需求的，也就是說，還有一部分廠家（民用、工業用）在使用顏料粉。
因此，國內對色漿的需求量仍然很大，特別是高端色漿產品甚至是供不應求。由于目前國內色漿企業大規模的不多，都是一些中小型企業，對色漿的研法缺乏高度的認識和資金技術的投入，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工藝細致研究。所產色漿一般都用在油漆、皮革、少數乳膠制品，PVC制品，防靜電產品，造紙，美術顏料，油墨，化纖等里面。而一些大型的工業項目或行業卻未有涉及。
要想把色漿產業做大做強，主要還得側重于新技術的研發，并結合有力的市場推廣。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展趨勢。
所以說，色漿的市場潛力相當大，而一些色漿企業也在競爭中逐漸的成長，色漿產業在國內目前還屬于一個有待發展的產業。據了解，國內色漿產品質量還有待提升，相對于國際市場，我國色漿產業的研發力度及深度還有待加強、其品質和種類有待完善、民族色漿企業還有待擴張，而面對巨大的需求市場，中國色漿產業還有待于打造出更多更強的民族品牌。
雖然發展潛力巨大，但一個不可忽視的現實是，產業集中度低，普通色漿產能過剩，但不少技術含量高的色漿研制又處于空白狀態，還需依靠進口。我國汽車、海洋、航空用色漿市場的競爭形勢是十分嚴峻的。我國色漿廠家較少，產品結構偏于低端，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壟斷，同時還有不少國外企業正加快在中國“攻城略地”的步伐。 

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