喷涂废气的全过程控制.doc

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1、喷涂废气的全过程控制1引言喷涂广泛用于家具涂装等行业。涂料中含有一定比例的溶剂，喷涂作业中还要添加一些稀释剂，因此在喷涂、流平及干燥过程中会产生大量的挥发性有机物，其中含苯有机物毒性很大，不但对操作工人的身体造成直接危害，同时也污染了周围的大气环境。2喷涂废气污染物的来源一般涂料的组成包括：成膜物质（基料）、颜料、填料、溶剂、其他助剂等，在喷涂作业时还要配上稀释剂（稀料）。成膜物质是涂料中最重要的组成部分，成膜时随着涂料中溶剂的挥发，黏结剂分子或者乳液中的聚合物微粒相互靠近而凝聚，将颜料和填料黏结起来，形成

2、连续涂膜，并使该涂膜牢固地黏结在基层上。成膜物质固定在物体表面，很少进入喷涂废气中。颜料又称为着色颜料，在涂料中的主要作用是使涂膜具有一定的遮盖力和所需要的各种色彩。颜料在涂料所占比例小，进入废气中的更少，但因其有很强的着色能力，造成废气中的颗粒物带有颜色。因此按照《大气污染物综合排放标准》（GB16297——1996），对喷涂废气中的颗粒物进行控制时，应执行染料尘限值标准。填料又称为体质颜料，主要起填充作用，填料能有效改善涂料的贮存稳定性和涂膜的相关性能。填料是构成喷涂废气中颗粒物的一部分，一般附着在漆雾

3、中。助剂可以改善涂料及涂膜的某些性能，一般用量很小，但对涂料和涂膜的性能却有很大的影响。主要包括：成膜助剂、固化剂、分散剂、消泡剂、增稠剂等，根据不同的应用领域，有很多不同的选择。溶剂是液体涂料配方中的重要组成部分，是成膜物质的载体，目前主要采用的有甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、醋酸丁酯、正丁醇、乙二醇、丁醚、汽油、混合溶剂等。它与涂料的制造、贮存、施工、漆膜的质量有密切关系。其主要作用是：溶解并稀释涂料中的成膜物质，降低涂料的黏度，便于涂漆或喷涂等施工操作；提高涂料贮存的稳定性，防止成膜物质凝胶，同时加入溶剂后

4、会使桶内充满溶剂蒸汽，可减少涂料表面结皮；改善涂膜的流平性，可避免涂膜太后，太薄或涂刷性能不好而产生刷痕或起皱等弊病。溶剂是挥发性的液体，只起溶解和稀释成膜物质的作用，在涂膜干结时，它挥发到空气中，是喷涂废气中的主要污染物。涂料有水性和溶剂型2种，溶剂型涂料采用的溶剂包括纯苯、甲苯、二甲苯、汽油溶剂等，产生的VOC包含苯、甲苯、二甲苯、非甲烷总烃等。水性涂料属于环保型涂料，目前因其价格昂贵，使用受到限制，只在少量出口汽车，机电设备中应用，水性涂料废气污染物主要包括醇类和醚类等有机物。稀释剂是在喷涂施工过程中

5、用于稀释涂料的溶剂，一般和涂料中的溶剂相同或相溶，对涂料有良好的溶解性和分散性，同时对涂料的性能影响较小。各种类型的涂料都有相应的稀释剂，一般彼此不能通用。氨基漆稀释剂由二甲苯、丁醇混合组成；硝基漆稀释剂（香蕉水）由酯、醇、苯类混合溶液组成。无苯涂料稀释剂主要由乙酸乙酯、乙酸丁酯、溶剂油等组成，能溶解硝基漆、醇酸漆、氨基漆、丙烯酸漆等。稀释剂和溶剂一样最终挥发成为废气污染物。从涂料原料组分上看，喷涂产生的VOC主要来自于溶剂和稀释剂，颗粒物主要来自于成膜物质和各种固态添加剂；要从源头上消除或减轻喷涂废气的污

6、染，首先要从涂料的选择上考虑，采用挥发分含量低的环保涂料，特别是水性涂料，它是解决喷涂废气污染环境的有效措施。水性涂料是采用水溶性及水分散性树脂及各种助剂制成，不需加入含苯稀释剂，以水稀释即可；污染物主要是醇类和醚类等污染相对低的有机物，对环境影响较小。水性涂料在欧洲的使用率已经达到80%，从2004年4月1日开始，欧盟已禁止生产、销售和使用溶剂型涂料；目前溶剂型涂料的使用受到很大的限制，世界范围内溶剂溶剂型涂料被水性涂料取代只是时间问题。按照2006年12月1日实施的《清洁生产标准汽车制造业（涂装）》（H

7、J/T293—2006）,清洁生产标准要求禁止使用含苯涂料、稀释剂和溶剂；底漆、中涂和面漆均推荐使用水性涂料和粉末涂料。3施工工艺设备对废气污染物排放的影响喷涂工艺的差别会影响物料的利用率和污染物的排放量，目前工业生产中采用的喷涂工艺大致包括人工涂漆、人工喷涂、机械喷涂等几种方式。人工涂刷效率低、漆膜质量不高，主要采用于小规模产品的表面装饰，喷涂则是目前涂装行业的主流，在自动化程度高的汽车涂装等行业主要采用自动喷漆工艺，而在部分机械制造业企业仍然采用人工喷涂工艺。工艺不同，涂料的利用率有较大的差别。在汽车涂

8、装企业多采用先进的涂装工艺，中涂、面漆以静电旋杯喷涂为主，由机械人主动仿形，出漆量及喷涂图形根据车身的位置调整到最佳状态，可使涂料利用率提高到90%以上，可大大减少涂料用量，从而减少有机溶剂对环境的污染。在进行喷涂过程中白车身涂漆面积、涂层厚度、涂料品种、涂装工艺等都会对排放量造成影响，关键是涂装工艺，直接影响涂料利用率，影响喷涂废气污染物的排放。工业化生产中，喷涂一般在喷漆室进行，喷漆室一般由室体、土建基础、平