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        淺議塑膠類手機(jī)殼涂裝加工存在的環(huán)境問題及解決方法

        2018-06-12 10:45:34鄧淑芳
        建材與裝飾 2018年27期
        關(guān)鍵詞:漆霧水簾塑膠

        鄧淑芳

        (廣東志華環(huán)??萍加邢薰尽V東廣州 510000)

        前言

        噴涂作業(yè)生產(chǎn)效率高,適用于手工作業(yè)及工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn),應(yīng)用范圍廣,是現(xiàn)今應(yīng)用最普遍的一種涂裝方式。自動(dòng)噴涂作業(yè)需要的環(huán)境要求百萬級(jí)到百級(jí)的無塵車間,噴涂設(shè)備有噴漆室及噴槍,固化爐或烘干爐,噴涂工件輸送作業(yè)設(shè)備以及廢氣處理設(shè)備等。自動(dòng)噴涂作業(yè)中的主要問題是高度分散的漆霧和揮發(fā)出來的有機(jī)溶劑,既污染環(huán)境,不利于人體健康又浪費(fèi)涂料,造成經(jīng)濟(jì)損失,還引起環(huán)境問題。

        1 手機(jī)殼涂裝加工工藝簡述

        塑膠類手機(jī)殼涂裝加工多采用自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線,自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線配套的設(shè)備包括靜電除塵室、噴漆室及噴槍、供油房(兼顧調(diào)漆的功能)、手機(jī)殼輸送設(shè)備、送風(fēng)及抽風(fēng)系統(tǒng)和廢氣處理設(shè)備等。

        塑膠類手機(jī)殼的加工工序主要包括:人工上件、靜電除塵、調(diào)漆、噴涂前處理劑及烘干、噴涂底漆及烘干或者固化、噴涂面漆及烘干或固化,之后表面進(jìn)行打印或者雕刻以形成特定的圖案。

        圖1 

        噴涂工序在噴漆室內(nèi)進(jìn)行加工,采用自動(dòng)噴槍對(duì)裝載在自動(dòng)輸送導(dǎo)軌支座上的手機(jī)殼進(jìn)行噴涂,支座與支座間的距離根據(jù)手機(jī)殼的尺寸進(jìn)行設(shè)定。噴涂使用的涂料,如前處理劑、底漆和面漆等主要采用油性漆,隨著水性漆的生產(chǎn)加工工藝日漸成熟,未來使用水性漆噴涂的比重將越來越高。

        2 手機(jī)殼涂裝加工主要的環(huán)境問題

        塑膠類手機(jī)殼涂裝加工過程存在的主要環(huán)境問題為四大方面:①噴涂過程中產(chǎn)生的大量漆霧;②油漆涂料中含有的大量有機(jī)溶劑揮發(fā);③廢氣治理過程中產(chǎn)生高濃度廢水;④廢氣治理過程中產(chǎn)生大量廢活性炭等。

        2.1 噴涂過程產(chǎn)生大量的漆霧

        在噴涂過程中,空氣壓力經(jīng)過自動(dòng)噴槍使經(jīng)過噴嘴的油漆霧化,霧化后的油漆顆粒具有一定的速度,部分附著在手機(jī)殼表面并隨著烘干或固化工序固化成膜,多余的霧狀油漆顆粒則在噴漆室內(nèi)水簾機(jī)抽風(fēng)作用下,進(jìn)入水簾機(jī)和后續(xù)廢氣處理設(shè)備。噴涂采用自動(dòng)噴槍空氣噴涂,參照《現(xiàn)代涂裝手冊(cè)》,其噴涂效率約50%,這意味著有50%的霧裝油漆微粒形成了漆霧擴(kuò)散,一方面油漆利用效率低,另一方面也形成了大量的漆霧,對(duì)環(huán)境影響較大。

        2.2 噴涂過程中產(chǎn)生大量的有機(jī)廢氣

        塑料類手機(jī)殼噴涂多數(shù)采用油性漆噴涂,其有機(jī)溶劑的含量高達(dá)50%甚至更高。有機(jī)溶劑在噴涂及烘干或固化過程中均形成了有機(jī)廢氣,擴(kuò)散在大氣環(huán)境中,對(duì)環(huán)境影響較大。

        2.3 廢氣治理過程中產(chǎn)生高濃度廢水

        為了降低漆霧對(duì)環(huán)境的影響,噴漆室多配套水簾機(jī)對(duì)漆霧進(jìn)行處理,同時(shí)為了保障后續(xù)有機(jī)廢氣處理設(shè)備對(duì)有機(jī)廢氣的處理效果,在水簾機(jī)后有機(jī)廢氣處理設(shè)備前多設(shè)置水噴淋塔對(duì)漆霧進(jìn)行處理。水簾機(jī)和水噴淋塔中循環(huán)用水隨著循環(huán)次數(shù)增加,其污染物濃度提升不能循環(huán)使用,需定期更換形成生產(chǎn)廢水。該生產(chǎn)廢水具有污染物濃度高的特點(diǎn)。

        2.4 廢氣治理過程中產(chǎn)生大量廢活性炭

        目前,塑膠手機(jī)殼涂裝過程中油漆有機(jī)溶劑揮發(fā)出來的廢氣多采用單級(jí)或兩級(jí)處理設(shè)施進(jìn)行處理,為了保障有機(jī)廢氣的治理效率,地方環(huán)保管理部門多要求有機(jī)廢氣的最后一級(jí)處理措施為活性炭吸附塔。活性炭吸附法處理有機(jī)廢氣是利用活性炭內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)、比表面積大、吸附能力強(qiáng),使氣相分子吸附在活性炭表面以防止有機(jī)廢氣直接排放到大氣環(huán)境中。當(dāng)活性炭吸附能力趨向飽和時(shí),須更換塔內(nèi)活性炭。參照《現(xiàn)代涂裝手冊(cè)》,活性炭對(duì)有機(jī)廢氣的吸附能力為0.1~0.4g/g,即吸附1t有機(jī)廢氣,需要2.5~10t的活性炭,產(chǎn)生的廢活性炭還需委托有相應(yīng)資質(zhì)的機(jī)構(gòu)回收處理。

        3 手機(jī)殼涂裝加工中環(huán)境問題的解決方法

        3.1 減少高有機(jī)溶劑含量的油漆使用,提高油漆利用率

        為了減少涂裝過程中的廢氣排放,可從源頭著手。①不用或少用含有有機(jī)溶劑的涂料,增加水性涂料或者其他低有機(jī)溶劑含量的涂料的使用。②提供油漆的利用率,一方面通過控制自動(dòng)噴槍與塑膠手機(jī)之間的距離等參數(shù),提高油漆固份顆粒的附著效率,另一方面通過使用新型噴涂工藝提高噴涂時(shí)油漆固份顆粒的附著率。噴涂時(shí)固份的附著率受到多方面因素影響,應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際情況選擇合適的噴涂工藝,以提高附著率。

        表1 不同噴涂方法的典型涂覆效率

        3.2 加強(qiáng)廢氣的收集和處理,減少廢氣排放

        噴涂及烘干或固化產(chǎn)生的廢氣成分為漆霧和有機(jī)廢氣。因自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線多數(shù)采用自動(dòng)導(dǎo)軌對(duì)塑膠手機(jī)殼進(jìn)行傳輸,其烘干或固化爐多為線性設(shè)計(jì),為確保廢氣的收集效率,采用送風(fēng)柜送風(fēng)和水簾機(jī)抽風(fēng)的形式,使烘干或固化爐內(nèi)產(chǎn)生的廢氣統(tǒng)一經(jīng)過噴漆室的水簾機(jī)收集并治理。噴涂生產(chǎn)線為密閉設(shè)計(jì),送風(fēng)及抽風(fēng)雙重作用可確保廢氣收集效率在95%以上,減少廢氣的無組織排放。收集后廢氣先經(jīng)水簾機(jī)預(yù)處理后經(jīng)過水噴淋再經(jīng)有機(jī)廢氣處理設(shè)備處理,一方面漆霧可得到有效的處理,另一方面也可以防止漆霧對(duì)有機(jī)廢氣治理設(shè)備的干擾,影響有機(jī)廢氣的處理效率。經(jīng)過這樣的收集和處理,漆霧和有機(jī)廢氣的排放可滿足國家和地方相關(guān)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),對(duì)環(huán)境的影響在可控范圍內(nèi)。

        3.3 高濃度廢水的收集和處理

        廢氣處理設(shè)備水簾機(jī)和水噴淋設(shè)備內(nèi)循環(huán)廢水定期更換,并交由具有相應(yīng)處理能力的廢水處理機(jī)構(gòu)處理并達(dá)到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)排放或回用。一方面可改善噴涂生產(chǎn)線的工作環(huán)境,另一方面也為手機(jī)殼涂裝企業(yè)節(jié)省自建污水處理設(shè)施的環(huán)保投資。采取這樣的處理措施后,廢水對(duì)環(huán)境的影響在可控范圍之內(nèi)。

        3.4 加強(qiáng)廢活性炭的回收利用

        目前,最常用的活性炭再生發(fā)是水蒸氣脫附法。脫附后的水和有機(jī)廢氣的或氣體進(jìn)入冷凝器冷卻成液體,再進(jìn)入分離器內(nèi)使溶劑和水分離,達(dá)到回收有機(jī)溶劑和再生活性炭的目的?;钚蕴康拿摳焦に嚳稍谏a(chǎn)企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行也可委托專門的回收機(jī)構(gòu)處理。此外,為了減少廢活性炭的產(chǎn)生量,目前已研發(fā)出活性炭纖維來替代常規(guī)的活性炭的吸附工藝,其吸附能力強(qiáng)且使用壽命長,可充分減少活性炭的使用量,進(jìn)而減少廢活性炭的產(chǎn)生量。

        4 結(jié)論

        綜上所述,塑膠類手機(jī)殼自動(dòng)噴涂生產(chǎn)線噴涂、烘干或固化產(chǎn)生的廢氣、廢水和廢活性炭等環(huán)境問題,在采取相應(yīng)合理有效的處理措施后,其對(duì)環(huán)境的影響均在可控范圍之內(nèi)。涂裝生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)減少油性漆的使用,并加強(qiáng)落實(shí)相應(yīng)的環(huán)保措施,以降低生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)對(duì)環(huán)境的影響。

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