(一)如何從源頭上降低塑料加工中揮發氣體產生?
1、樹脂
盡可能選用單體含量比較低的樹脂,例如醫用PVC樹脂VC單體的含量就很低,VC含量可以達到1ppm(mg/kg)(正常值為5)。例如汽車內飾板用PP,一定要選擇小分子揮發物含量低的樹脂。
2、助劑
盡可能選用分子量大的助劑最好是聚合物助劑,保證在加工溫度下不會揮發。如偶聯劑改用相容劑,具體如接枝聚合物或者枝化聚合物;潤滑劑用PETS、硅酮樹脂或者PPA等等;分散劑選用分子量大于5000的聚乙烯蠟;阻燃劑盡可能選用高分子類型,具體如溴化聚苯乙烯、溴化環氧樹脂、PVC樹脂等等。
3、吸附劑
將可能產生的小分子揮發物用高吸附材料進行吸附,使之正常條件下不會釋放。常用的有活性炭、分子篩、硅藻土、合成硅酸鈣等等。
4、加工條件
低溫生產 在保證制品充分塑化的條件下,加工溫度盡可能低一些,以盡可能減少小分子分解物質產生。
多級抽真空 在常規的一級抽真空工藝中,增加抽真空的次數,可以達到3級甚至4級,將產生的小分子揮發物及時除去。
5、制品后處理
將制品采用類似退火處理的工藝進行揮發物高溫加速揮發處理,此處理一般在發貨前進行。
6、采用低有機溶劑型材料
水性涂料 以水為分散介質代替有機揮發溶劑,目前技術還需要含有20%左右醚類和醇類溶劑,只能算低VOC涂料,不是無VOC涂料
光固化涂料 成膜材料靠光固化反應成型,可以減少有機溶劑使用量,但往往需要含有30%左右的有機溶劑。
固體粉末涂料 沒有任何有機溶劑,VOC排放零。
水性粘合劑和水性脫模劑:目前可供的為有機溶劑低含量產品。
在不遠的未來,如果全部采用完全水性涂料、油墨、粘合劑、脫模劑等,可以實現VOC零排放。但是對于熱加工氣體的管控,不論采取何種措施,前端治理很可能達不到VOC排放要求,必須進行后端相應的環保治理,具體介紹如下。
(二)如何后端處理塑料制品加工中產生的揮發性氣體?
1、活性炭吸附技術(成本A)
活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色,內部孔隙結構發達,比表面積大、吸附能力強的一類微晶質碳素材料,是一種常用的吸附劑?;钚蕴繛橛袡C材料,具有很高的吸附能力,可以將生產種產生的各類VOC氣體吸附,吸附能力滿負荷后如何處理?處理完畢后需要不斷再補充添加,維護運行成本高。
(1)焚燒處理
與VOC材料一起焚燒,焚燒氣體污染環境。
(2)解吸附處理
水蒸汽解吸附技術,高溫解吸附技術。
2、沸石轉輪吸附技術(成本3A)
沸石與活性炭一樣是高吸附材料,但它屬于無機材料,吸附能力達到滿負荷后,可以進行焚燒處理,對濃度低的VOC氣體,焚燒過程往往噴有助燃,焚燒后可以將沸石再生使用,不用重新添加新的沸石材料,運行維護成本低,但焚燒廢氣污染環境。
3、生物質材料處理法(成本A)
利用生物質材料中微生物的生理過程把有機廢氣中的有害物質轉化為簡單的無機物,比如CO2、H2O和其它簡單無機物等。這是一種無害的有機廢氣處理方式。
4、水基納米真空泡技術(成本2A)
最新開發技術,已經投入少量運行。只需要加入正常的自來水,通過特殊技術可以將VOC其他分解成二氧化碳和水。原理是指產生尺寸為3-8微米以下超微細氣泡的氣泡,是納米級的水氣泡。大量超微細氣泡在與異味氣體結合時破裂,瞬間產生巨大能量,能起到捕捉并分解VOC及異味分子。
水基納米真空泡技術的優點:
(1)運行中所使用載體只有水、而且是一般水體,不許經過任何處理的。
(2)電能消耗特別低,只有低功率的電機耗能及排風設備。
(3)可從低濃度到高濃度的有機廢氣處理率達90%以上的凈化率。
(4)處理有機廢氣的水體可循環再使用。
(5)占地面積極小。
(6)運行成本及維護費用非常低廉。
怎樣的處理才算達到環保要求呢?要看各地具體的環保標準如何制定?