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木家具硝基漆涂饰车间VOCs排放治理

来源:http://www.lcduae.com 作者:滁州市喷塑废气治理有限公司 时间:2020-02-05 08:18

  木家具制造过程中排放的挥发性有机物(VOCs)已成为影响大气环境的重要固定污染源.根据有机废气性质的不同,选择适宜的治理技术对其进行有效的控制及治理已成为国内家具制造车间亟待解决的首要问题.针对木家具硝基漆涂饰车间VOCs废气成分复杂、流量大、浓度低并伴有漆雾及粉尘等特征,系统地总结了近年来VOCs排放治理技术,在对各类技术的优缺点、适用范围、应用情况、投入资金及运行费用等进行对比分析的基础上,根据企业生产实际采用吸收技术对车间废气进行了净化试验分析,以期对家具企业VOCs排放治理在技术选择上提供参考.

  挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds,简称VOCs),指在常温常压下饱和蒸汽压大于70Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物。其来源广泛且种类繁多,许多VOCs物质对生物体具有毒性,会对人类健康和环境产生直接危害。

  近年来,随着空气污染的加重,仓库被环保国内外关于VOCs排放的法律法规也越发严格,但由于治理费用高、行政监管所需的VOCs排放标准缺失、企业对VOCs排放和控制的重视程度不足等各种因素,许多工厂VOCs废气直接排入大气,对环境质量造成严重伤害。木家具制造行业是VOCs排放的工业固定源头之一,仓库被环保其发展带来的VOCs废气污染也越发严重。在我国五大家具产业区之一的珠江三角洲地区,家具制造行业已成为该地区VOCs的第一大固定污染排放源,因此,对其进行有效控制及治理已成为当务之急。由于木家具制造行业VOCs排放主要来源于涂料中溶剂和辅料中有机成分的挥发,因此笔者以某美式家具硝基漆涂饰车间为例,在明确废气排放特征的基础上,对VOCs治理技术进行对比分析,并采用吸收法进行净化试验,以期为家具企业在VOCs治理方面提供参考。

  木家具是由各种原辅材料经过加工制造而成的终端产品,其原材料主要有木材、人造板、油漆、胶黏剂、纺织面料、皮革等。其中,木材作为一种天然的可再生资源,虽本身会释放多种醛类、萜烯类化合物,但基本不会对人体构成伤害;人造板、纺织面料及皮革在生产过程中产生的游离甲醛等有害物质残留于产品内部,其释放是一个长期缓慢的过程,最长释放期可达十几年。木家具制造过程中使用的硝基类涂料(NC涂料)是典型的溶剂挥发性再溶涂料,依靠溶剂挥发形成连续漆膜,涂料中的溶剂在调漆、喷涂、干燥及设备清洗4个阶段已基本挥发完毕,因此,木家具硝基漆涂饰车间VOCs主要源于涂料中有机成分的挥发。

  硝基漆又称硝基纤维素漆、喷漆、蜡克,是以硝化棉为主要成膜物质的一类溶剂型涂料。其固体份由硝化棉、合成树脂、增塑剂及颜料组成,约占液体硝基漆总质量的20%~35%;根据溶剂对硝化棉的溶解力,一般将挥发份分为真溶剂、助溶剂及稀释剂,约占液体硝基漆总质量的65%~80%,其组分如图1所示。尽管该漆固体份较低,但其黏度仍然较高,实际施工时,还需利用组分与硝基漆中挥发份一致的稀释剂进行稀释,在涂装过程中由于溶剂挥发会产生大量的VOCs。

  由于硝基漆在实际施工时会使用品种和数量较多的辅助剂,不同厂家生产的硝基漆在成分配比上也存在差异,使得挥发的VOCs成分复杂且具有多变性。如实际施工时与硝基漆专门配套的由酯、醇、仓库被环保苯、酮类等有机溶剂混合而成的稀释剂天拿水,潮湿天气施工时防止漆膜发白的防白水以及配合格丽斯着色剂使用的松香水等,各辅助剂的常见成分见表1。

  木家具制造过程中为保证涂饰质量,涂饰车间多为全封闭或半封闭空间,且由于硝基漆挥发分含量高、涂饰工序复杂且相对集中,因此,在涂饰过程中大量溶剂挥发会使车间内的VOCs浓度急剧升高。为确保人员健康和安全生产,车间内的换气风速根据标准一般控制在0.38~0.67m/s之间。因此,涂饰车间排放的VOCs废气流量虽然较大,但稀释后的浓度也相应较低。王海林等研究证实:家具制造、汽车制造、包装印刷等重点VOCs污染排放行业,其总排放浓度(TVOCs)一般均属于中低水平。

  涂装工艺的不同直接影响涂料的利用率和污染物的排放量,硝基漆可采用擦涂、刷涂、喷涂、淋涂、浸涂等涂装工艺,但目前木家具行业中使用硝基漆时多采用喷涂法施工。喷涂时涂料在高压作用下雾化成微粒,但雾化的涂料并未全部到达待喷工件表面,剩余涂料颗粒会随着气流形成漆雾,同时,由于硝基漆固体含量低,需多次涂饰才能使漆膜达到所需厚度,施工繁复。

  为保证后期漆膜的光亮、平滑,需根据涂饰工艺在漆膜表面进行磨光、抛光、整修等作业,砂磨时产生的腻子尘屑经吹扫会散逸于空气中。因此,涂饰过程中会产生大量漆雾及粉尘,它们颗粒微小、黏度大、易粘附在物体表面,会增大后期治理难度。某美式家具硝基漆涂装工艺流程如表2所示。

  为规范挥发性有机物治理设施运行管理,提升挥发性有机物治理技术水平,上海生态环境局组织编制了《挥发性有机物治理设施运行管理技术规范(试行)》。

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