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

鄧淑芳

（廣東志華環(huán)保科技有限公司　廣東廣州　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(jiǎn)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?jī)?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?gòu)U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?gòu)U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(guó)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。活性炭的脫附工藝可在生產(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?gòu)U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(zhǎng)，可充分減少活性炭的使用量，進(jìn)而減少?gòu)U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。