喷漆工艺及其污染治理探究

喷漆工艺及其污染治理探究

胡兴华

航空工业哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江哈尔滨150066

摘要：喷漆是现阶段工业生产的基本环节，在汽车、家具、工业设备及用品生产过程中得到了广泛应用。本文重点阐述了喷漆的工艺及其污染治理。

关键词：涂料；喷涂工艺：污染；治理

喷漆工艺是一种被广泛应用的工艺流程，对人们日常生活生产具有较为重要的意义。喷漆工艺中容易出现对环境造成污染及对人体造成威胁的污染物质，为了保证环境的安全和人体健康，需要有效控制喷漆工艺中污染情况。

一、涂料简介

1、概述。涂料在我国传统名称为油漆，它是涂覆在被保护或被装饰的物体表面，并能与被涂物形成牢固附着的连续薄膜，通常是以树脂、或油、或乳液为主，添加或不添加颜料、填料，添加相应助剂，用有机溶剂或水配制而成的粘稠液体。

2、成分

1）成膜物质。在涂料上成膜物质一般包括：油脂、天然树脂、酚醛树脂、沥青、醇酸树脂、氨基树脂、纤维素、过氯乙烯树脂、烯类树脂、丙烯酸类树脂、聚脂树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂、元素有机化合物、橡胶、其它（无机高分子，二甲苯树脂等）。成膜物质一般分为两大类：第一类在成膜过程中组成结构不发生变化，既成膜物质与涂膜的组成结构相同，这类成膜物质称为非转化型成膜物质，它们具有热塑性，受热软化，冷却后又变硬等特点。另一类是指在成膜过程中组成结构发生变化，既成膜物质形成与原来组成结构完全不相同的涂膜，称为转化型成膜物质，这类成膜物质在热、氧或其它物质作用下能聚合成与原来组成不同的不溶网状高聚物。

2）颜料。主要作用是呈现色彩，并有保护和装饰性能，一般可分为两大类：着色颜料和体颜料，它不能单独成膜。

3）助剂。对涂料或涂膜的某一特定方面的性能起改进作用，所以不同涂料的品种使用不同的助剂，即使是同一型号的涂料由于使用方法，目的或性能要求不同，也需要使用不同的助剂，一种涂料也可使用多种助剂，以发挥其不同的作用。因此，助剂的使用是根据涂料和涂膜的不同要求而决定的。

4）溶剂。溶剂的作用是将涂料的成膜物质溶解或分散为液态，以使易于施工成薄膜，而当施工后又能从薄膜中挥发至大气中，从而使薄膜形成固态的涂膜。所以一般将溶剂组份习惯上称为挥发份。但当前在其个别的涂料中溶剂能参与漆膜的形成，把这种溶剂通称为反应性溶剂或活性稀释剂。

3、毒性

1）VOC（挥发性有机化合物）。VOC是挥发性有机化合物的英文缩写，挥发性有机化合物是指油漆中不形成漆膜而最终挥发到大气中的有机物质。挥发性有机化合物挥发到空气中后，会与空气中的氧气发生反应生成臭氧，低空臭氧对大气环境及人体健康有害。

2）TDI（甲苯二异氰酸脂）。TDI在装修中主要存在于油漆之中，来源于PU漆固化剂的合成。超出标准的游离TDI会对人体造成伤害，主要是致敏和刺激作用，出现眼睛疼痛、流泪、结膜充血、咳嗽、胸闷、气急、哮喘、红色丘疹、斑丘疹、接触性过敏性等症状。

3）甲醛。甲醛是一种无色，有强烈刺激性气味的气体。具有易挥发、毒性高的特点，35%～40%的甲醛水溶液叫做福尔马林。甲醛毒性较高。

4）苯、甲苯及二甲苯。苯属于剧毒物质，甲苯、二甲苯属于低毒性物质，吸入一定量苯、甲苯、二甲苯会引起中毒，甚至会破坏造血系统、神经系统。

5）可溶性重金属。重金属指密度大于4.5克/立方厘米的金属，如铅、镉、铬、汞等。油漆中一部分树脂、颜料或催干剂中会有可溶性重金属的存在，若长期接触含有铅等重金属，可引发轻度神经衰弱综合症和消化不良症状，较重者则出现贫血及铅麻痹。

二、喷漆工艺流程

喷漆是通过喷枪借助于空气压力，分散成均匀而微细的雾滴，涂施于被涂物表面的一种方法。

1、首先清理需要喷涂物体的表面，将灰尘和污迹清理干净，可用水清洗。若是金属物体，要将表面的锈迹去掉。可使用酸性除锈剂，去锈后用水清洗表面。同时，还要使用锌系磷化液让钢铁表面磷化，之后再次用水清洗干净。

2、表面处理完成后风干一段时间，待水份彻底干燥后才能进行下一步。

3、将需要喷涂油漆的颜色和黏度调配好，充分均匀搅拌后装入喷枪设备。根据喷面的需求量调试喷嘴大小，测试喷枪效果无碍后就可进行喷涂。操作过程中要均匀移动喷头，用上下喷涂的方式形成一条喷涂带。不能在一个点位上连续喷涂，否则会出现倒流。

4、喷涂完成后灯带油漆干燥，干燥的时间一般在35分钟左右，干燥完成后才可触碰物体表面。

三、喷漆污染

主要是漆雾、漆渣、废漆桶及漆雾污染治理产生的二次污染物（包括含漆废水、危险固废等）。当然，为了保证涂覆质量，喷漆前要对工件进行表面处理。不仅要清除表面的污染物（油脂类、尘粒、锈、轧皮、水、盐等），还要保证表面适当的粗糙度。表面处理会产生工业废水、泥渣、粉尘、噪声等污染。喷漆漆膜固化，有的是自然风干，有的（烤漆）要烘烤。逸出的溶剂气体应用充足的新鲜空气稀释排放，要防止遇明火燃烧、爆炸。

四、喷漆工艺污染治理

1、喷漆工艺治理方法。控制喷漆过程是有效控制喷漆对周围环境污染的主要方法。在喷漆工艺流程控制方面应注意尽量避免空气喷涂法的使用，空气喷涂法进行喷漆会产生大量的漆雾，进而危害空气和人体健康。而目前大多数喷漆工艺都进行在封闭或半封闭的车间内，喷漆人员进行全方位的防毒操作，将喷漆对人体产生的危害尽量降低。使用漆雾干法治理可对喷漆车间进行有效的污染控制，漆雾干法治理是利用活性炭吸附法对喷漆中产生的有毒有害物质进行吸附，避免喷漆过程中产生的毒性物质挥发到自然环境中造成危害的一种方式。应用漆雾干法治理能简单有效的对毒性物质进行处理，但要注意喷漆进行中及时更换活性炭，并对吸附了大量毒害物质的活性炭进行科学环保的处理。除了使用漆雾干法治理喷漆工艺车间内的有毒物质外，还有一系列水帘式处理、水滤式处理、油帘式处理等处理方式，对喷漆工艺进行环保化处理，降低喷漆工艺对环境的影响和危害。

2、涂料污染的控制。喷涂材料的污染性是喷漆工艺中产生污染最多的部分，除了对喷涂工艺流程进行有效的防污染治理外，对喷涂材料中的毒性物质进行有效的控制是降低喷漆工艺污染性最主要的内容。涂料当中的溶剂和助剂是含有毒性物质最多的部分，防控污染应注意从溶剂和助剂的选择开始，进行涂料调配时，避免含苯、乙二醇醚及氰化物等具有较强毒性的材料，保证涂料的安全性和环保性是降低污染的有效措施。在必须使用含有毒性物质材料使用时，尽量减少涂料中毒性物质的含量，将毒性物质控制在对人体危害最小的范围内也是减少毒性危害的方法之一。积极的寻找健康环保的溶剂和助剂，保证涂料的健康性，是目前对涂料污染处理过程中需不断探寻并能长期发挥效果的有效处理方式。

3、危险污染物的处置。喷漆工艺过程中会出现一系列危险污染物，如废漆桶、废漆具、涂料废渣等污染物，这些还有一定毒性或具有较强毒性的喷漆污染物都会对环境和人体造成不良影响，需要进行妥善处理。处理喷漆危险污染物的主要方式是按照国家相关法律法规对废旧工具、器具等进行回收，将废弃油漆桶、漆具及涂料废渣等统一收集放置，并进行科学的焚烧处理。

五、结语

综上所述，喷漆工艺是日常生活和生产中应用范围最广的装饰喷涂项目，它作为一种装饰性与实用性兼具的工艺，在建筑工程、汽车制造、包装等各方面都有十分广泛的应用。因此，对喷漆工艺中的污染进行有效治理，对保障环境质量，保护人体健康具有十分重要的意义。

参考文献：

[1]杨波.浅谈喷漆的主要污染物及处理措施[J].广州化工，2015（17）.

[2]郭永葆.喷漆工艺及其污染治理研究[J].科技情报开发与经济，2014（31）.

[3]吴玮.喷漆工艺及其污染治理探究[J].建材与装饰，2018（03）.