受环境气候温度、连续生产量、粒度粗细控制及材料配比等因素的影响,正常磨出的粉体温度一般高于室内温度10～20 ℃,如果立即装袋封包,粉末会迅速结块影响使用。一般厂家采用家用柜式空调或者工业空调做成冷冻装置,将清洁的冷风(18～20 ℃或10～15 ℃)吹入磨膛中,这样磨出的粉末温度可低于环境温度,能立即入袋封装,既加快了生产效率,还显著提高了产品质量；大型厂家则采用工业冷冻系统,净化出冷风(4 ℃左右),供给磨料系统,保证产品一年四季高品质稳定生产。

     粉末涂料为固态粉末状颗粒,无挥发性气味,对人体皮肤无明显的刺激性和腐蚀性,虽属可燃性物质(个别阻燃、防火品种除外),但不具备爆燃的性能,粉末外泄时也不会形成对环境的污染,可以将清洁的部分收回再密封,其余部分可以过筛使用或做回收粉回收利用。

   粉末涂料贮存要远离热源,避免日光直射,避免电磁场、温度低于30 ℃及干燥条件等,还要避免重压、雨淋及抛摔,粉末涂料不属于危险品,贮存时主要控制贮存环境温度、避免电磁场影响,其他贮存条件可以按一般化学品的要求进行。

    虽然粉末涂料不属于危险品,但我们在长途运输时发现,一直有运输管理部门要求运输司机出示相关的运输许可证或要求企业到公安消防部门开具非危险化学品运输许可证明,为保证运输中产品质量安全和顺利,粉末涂料厂家应该及时办理产品公路运输许可证一类的材料。

   粉末涂料涂装一般采用静电喷涂的方式进行,在涂装施工过程中的安全问题主要集中在以下3点:一是喷涂室喷粉区的防火防爆；二是喷涂造成的粉尘污染；三是涂装挂具涂层的清理污染。

    国家有关的涂装安全标准[8]将粉末涂装的喷粉区防火防爆等级进行了如下标定：

——170喷粉区火灾危险区域划为22区,喷粉区火灾危险性分类为乙类；

——喷粉区按爆炸性粉尘环境危险区域划为11区。

标准还对粉末静电喷涂工艺设计、工程设计的安全性、喷粉室安全卫生指标以及喷粉作业区的设置作了细致的要求。为做好喷涂室的防火防爆工作,要求喷粉区外10 m范围内除了工件外,不准有其他易燃物质进入；进入喷粉室的工件表面温度必须低于粉气混合物引燃温度的2/3,或较所用粉末自燃温度低28 ℃。喷粉区内各种设施都应符合防火防爆规定：地面应采用非燃或难燃的静电导体或亚导体材料敷设；喷粉区内电气设备应采用防爆、防尘型电

气设备；喷粉区内所有导体都应可靠接地；另外喷粉室内的静电喷涂器(枪)之电极与工件、室壁、导流板、挂具以及运载装置等间距宜不小于250 mm。工件之间也应有足够大的距离,不得相互撞击等。

    粉末涂料静电喷涂时,一次上粉率一般为70％～85%,有15%～30%的粉末未能吸附到工件上需要被回收利用。粉末回收装置的种类较多,在生产应用中效果较好的有下面几种：旋风布袋二级回收器、滤带式回收器、无管道式回收器、脉冲滤芯式回收装置及列管式小旋风回收器等。脉冲滤芯式回收装置结构简单、使用方便,在国内涂装厂家中广泛使用。回收装置应选用导电材料制作,袋滤器应选择不易产生静电的材料,宜选用掺有导电纤维的织物材料；过滤式回收装置应采用有效的清粉装置,不宜采用易积聚粉末的折叠式结构。需要强调的是应从安全与卫生两方面计算和核算喷粉室的排风量,以确保有足够回收排风量,风机的排风量还应附加10%～15%系统漏风量,要定期校核排风量,排风量下降时必须停止作业检修。喷涂室做好粉末回收与通风工作,能够很好地预防和杜绝涂装中火灾事故的发生。

   粉末涂装施工中,挂具表面的粉末涂层,会影响工件的接地效果,降低粉末上粉率,需要及时清理。常见的清理方法有脱塑、灼烧或燃烧炉处理。

    脱塑一般是使用脱塑剂对挂具带塑部分进行浸泡,涂层溶胀后脱落,脱塑剂主要成分为易燃、易挥发的有机溶剂,不仅清理成本高、存在安全隐患,还对环境造成显著污染。

    灼烧是涂装厂常用的方法,方便快捷、成本低廉,涂层烧除后,表面再喷砂处理即光洁如新。该法实用易行,但简单持续的燃烧处理会对环境形成明显的危害,粉末涂层燃烧释放出大量的CO2 、CO、乙醛、卤化物和其他多种有害物质,这些燃烧产物如被人体吸收严重影响身体健康,排放到空气中也严重损害了周围环境。表5为几种类似粉末涂层物质的高聚物燃烧产生的有毒产物使动物半数致死所需要的浓度(LC50)[9]。

 

 

表5 一些高聚物燃烧使动物半数致死所需要的有毒物的浓度

 

    为安全、环保、简便快速地清除挂具表面的涂层,无锡一些环保设备厂家制作了一种专用于涂装企业进行挂具表面涂层清理的燃烧炉设施,对涂层燃烧产生的烟气进行2次燃烧,根本清除其中的各种有害物质,达到快速清理而又对环境友好的效果,受到广大涂装用户的欢迎。

    应及时清理作业区地面、设备、管道、墙壁上沉积的粉末,以防止形成悬浮状粉气混合物；必须当场清理喷粉室内积粉,积粉清理宜采用吸尘器吸取,严禁单独采用吹扫的清理方式；及时清理烘干固化室加热元件表面的积粉,以防止粉末裂解气化导致燃烧；进入烘干室的工件应避免撞击、振动、强气流冲刷；烘干室内工件上粉末应送入10 m3/kg的新鲜空气,其可燃性气体允许浓度不应超过其爆炸极限的25%。另外,操作人员应定期进行身体检查,患有呼吸道疾病的人不允许当喷粉操作工。

   粉末涂料的不合格品,以前一些厂家采用抛洒、掩埋或烧毁处理,不仅造成环境污染也带来经济损失,后逐渐认识到这些材料可以通过降级用于内在质量要求较低或皱纹类表面效果要求不高的产品中去,且处理方法简单,可以直接使用或掺混使用。

    对于积压过期或不能直接喷涂使用的旧粉以及回收的超细粉,更可以再利用。目前甚至有一些粉末涂料厂家专门回收这些材料加工成粉末涂料,再到市场上低价销售,但只能用于一些低档次要求的涂装加工。

    废、旧及回收粉末的处理工艺为：检测、分拣、混合、过筛、称料、预混、挤出、破碎、磨粉、包装,使用的挤出设备一般选择双螺杆挤出机, 它采用自然喂料方式,不存在堵塞问题,而且下料平稳、混合充分,特别适用于超细粉末的处理。

    放置时间较短(清洁环境,3个月内)的粉末涂料旧涂层可以再喷涂,其表面清洁、涂层表面结构稳固,重喷后涂层间结合紧密牢固,能达到质量要求。放置时间较长(清洁环境,3个月以上)的涂层再喷,其表面附着的灰尘必须被清洁处理后才能上线涂装,以保证新旧涂层间的附着力。

    一些涂装产品在长久使用后还有再处理利用的价值,如旧的高速公路护栏、路灯杆、设备机壳或是旧物翻新处理,存在的旧涂层在涂装及高温固化时会造成粉末上粉困难、涂层局部起泡、颗粒、明显迹痕等问题,因此需要彻底清除。

    常用的旧涂层工业清除处理方法有：脱塑剂脱塑、灼烧及最新的综合处理工艺等。旧涂工件尺寸较大,脱塑、灼烧操作都比较困难,经常性或成批量进行处理的厂家一般要建造规范的再处理设施,如脱塑工艺,要有预处理池(清理表面油污)、脱塑池、后处理池(清除残留涂层、冲洗工件),由于一般的脱塑剂主要成分是各种易挥发、易燃易爆、有毒副作用的有机溶剂,脱塑处理现场必须做好严格的池液封闭、防火防爆、通风等安全设计与管理工作。

    对旧工件进行高温灼烧时应考虑工件的尺寸形变、材料性能衰减以及喷砂的后处理带来的负面影响等。笔者在进行旧涂层处理的试验中发现,吸附在工件上的旧涂层是很难被明火点燃的,因为热量会迅速传递给工件基材,只有基材温度也达到涂层的燃点涂层才开始燃烧。灼烧方法不仅效率低、处理副作用大,而且存在严重的环境污染问题,不值得提倡。

    总结各种旧涂层处理得失,技术人员又提出了新的设计思想[10]：先将旧涂层老化降解,再采用喷砂或抛丸的方式对工件进行清理,如涂层在300～350 ℃下老化20 min,涂层出现轻微裂化,涂层机械性能大幅下降,然后采用抛丸轻度处理,即将工件表面清洁干净。该方法实施后取得了良好效果[11]。

     其他处理方式还有材料回炉(如涂塑的废旧铝材)、回镀(涂装的旧热浸镀锌板),这些方式使用方便,但涂层释放大量裂化产物严重污染了环境。

    粉末涂料及涂装生产中存在大量的安全隐患,不少专家一直呼吁编制粉末涂料的安全技术文件,尤其是粉末涂料的化学品安全技术说明书(Material Safety Date Sheet,简称MSDS)。MSDS是化学品生产供应商向用户提供基本危害信息的工具,对化学物质及其制品提供有关安全、健康和环境保护方面的各种信息,还提供有关化学品的基本知识、防护措施和应急行动等方面的资料。

                                                                                  根据《化学品安全技术说明书编写规范》(GB16483-1998)规定,安全技术说明书应包括安全信息16大项近70个小项的内容。一些条款在国家粉末涂装的安全标准中已作出明确规定[8]

,大部分项目生产供应商都能容易地填写,一些企业还将“危险性概述”、“急救措施”两大项内容简化后,直接印制到了外包装箱上,如“该产品非易燃易爆品,基本无毒,切勿入口”、“如皮肤、眼睛不慎接触,请立即用肥皂水冲洗干净”,起到了较好的警示及操作指导作用。

     对于“毒理学资料”和“生态学资料”两大项的内容,目前在世界范围内都缺少直接的试验测试数据。美国近期发生的给中国玩具出口生产商造成重大经济损失的玩具召回行为,其实也缺少含铅涂层给使用儿童造成损害的事例报告或直接的科学试验数据等事实依据。

    到目前为止,粉末涂料界还只能借助相关领域的研究数据,对可能造成的安全、健康、环境的影响进行描述,达到警示及预防的目的,而与粉末涂料直接相关的毒理学和生态学数据还需要国内外专业人员进行长期的深入测试研究。

粉末涂料一直被认为是环保、节能、高效的4E型涂料新产品,几十年来也获得了异常迅猛的发展,已深入到人们生活的方方面面,为人类生活质量的改善与提高提供了有益的帮助。但粉末涂料产品中也确实含有一些对人体和环境有害的成分,在其生产、储运、使用及废弃处置等过程中也存在众多的安全隐患,需要引起粉末涂料从业者们的认真对待。中国现已成为世界上粉末涂料生产、应用以及相关产品出口的第一大国,我们更要做好粉末涂料的安全管理工作,为我国粉末涂料事业的持续发展做出积极贡献。

 

 

 

 

 

 

 

[1] 刘泽曦,庄爱玉.逆境中求发展的中国粉末涂料行业[J]. 粉末涂料与涂装年会会刊.2006

[2] 陈振发,周师岳.粉末涂料涂装工艺学[M].上海:上海科学技术文献出版社,1997：191

[3] 周春隆,穆振义.有机颜料[M].北京:化学工业出版社, 2002

[4] 粉末涂料技术培训班培训资料.常州.2007

[5] ETAP/BCMA/VDMI/EPSON.Safe Handling of Pigment. European Edition,8

[6] 李政禹.国际化学品安全管理战略[M].北京:化学工业 出版社,2006

[7] 张荣.危险化学品安全技术[M].北京:化学工业出版社, 2005

[8] GB15607-1995.涂装作业安全规程粉末静电喷涂工艺安全[S].中华人民共和国国家标准

[9] 欧育湘,李建军.材料阻燃性能测试方法[M].北京:化学工业出版社,2007

[10] 陆东方,袁健.旧喷塑高速公路护栏板改造工艺[P]. CN101008174,2007(8)

[11] 晁兵,陆东方,鹿存才.高速公路旧波形梁板涂装再利用工艺[J].中国涂料,2007(8):35-36,42