涂料的稀料类别 | 配套的稀释剂成分/% | ||||||||||
丙酮 | 环已酮 | 乙醇 | 丁醇 | 苯 | 甲苯 | 二甲苯 | 乙酸乙酯 | 乙酸丁酯 | 其他 | ||
硝基稀料 | (1) | 2 | 10 | 45 | 25 | 18 | |||||
(2) | 16 | 44 | 20 | 20 | |||||||
(3) | 8 | 10 | 50 | 14 | 18 | ||||||
硝基静电涂料稀料 | 6 | 27 | 8 | 20 | 30 | 二丙酮醇13 | |||||
硝基无苯稀料 | 4 | 9 | 18 | 18 | |||||||
氨基稀料 | (1) | 50 | 50 | ||||||||
(2) | 20 | 80 | |||||||||
(3) | 10 | 90 | |||||||||
醇酸稀料 | 50 | 200号溶剂汽油50 | |||||||||
醇酸无苯稀料 | 200号溶剂汽油、松节油各50 | ||||||||||
过氯乙烯稀料 | (1) | 10 | 5 | 65 | 20 | ||||||
(2) | 26 | 60 | 14 | ||||||||
过氯乙烯无苯稀料 | 8 | 15 | 35 | 抽余油62 | |||||||
聚氨酯稀料 | (1) | 50 | 50 | ||||||||
(2) | 60 | 40 | |||||||||
环氧稀料 | (1) | 10 | 30 | 60 | |||||||
(2) | 30 | 70 | |||||||||
(3) | 25 | 75 | |||||||||
丙烯酸稀料 | (1) | 5.5 | 22 | 16.5 | 适量 | ||||||
(2) | 30 | 15 | 5 | 适量 | |||||||
(3) | 30 | 40 | 适量 |
涂料产品中使用有机溶剂品种及其毒性。苯对人体危害表现为急性中毒、白细胞减少、再生障碍性贫血以及白血病等。为防止中毒事件发生,保证涂装作业工人身体健康,一方面少用苯及其同系物溶剂,另一方面要保证良好的机械通风,减少VOC蒸气在空气中浓度。皮肤有伤口,不要直接接触苯类溶剂。涂装作业要在喷涂室内进行,喷涂室要按“工业企业设计卫生标准”要求进行设计尽量隔离操作和实行仪表自动化控制。
③防腐施工中为减少中毒或过敏,采用措施如下。
a.操作人员在使用溶剂稀释各种涂料以及喷涂时,必须戴好口罩和防护帽,防止溶剂蒸汽挥发吸入;并戴好手套,穿好工作服和胶靴,不让溶剂触及皮肤。施工时,工作人员应在袒露处如手、脸搽雪花膏或凡士林,工作后,用肥皂洗手洗脸,要经常洗淋浴。
b.有些人对大漆、酚醛等涂料过敏,重者皮肤红肿。若皮肤已破裂发痒,可用2%稀氨水或10%碳酸钾水溶液擦洗,或用5%硫代硫酸钠水溶液擦拭,并应立即就诊治疗。同时要尽可能调换他们的工作岗位。
c.通风、排风降低有害物质的浓度,在允许的浓度下工作。
d.在保证施工质量的前提下,选择低毒、无毒的原料代替高毒物。
e. 与有害物质隔离,工作时戴胶皮手套、眼镜,防毒口罩要经常更换活性炭。
(3)防腐蚀涂装中的“三废”治理。涂装中有机物质的排放大大超标,对大气造成严重污染,引起国内外的普遍重视,先后颁布了一系列防止涂装污染的法令和法规,严格限制有机物质的排放。为了符合环保要求,一方面开发治理涂装中“三废”的新方法,另一方面开发与推广低污染与无污染的涂料,如水性、高固体含量、无溶剂、粉末等涂料品种。防腐蚀涂料涂装过程“三度”的治理方法如下。
①涂装废气和漆雾治理 用喷涂等涂装方法连续作业时有大量有机物质产生,在干燥成膜过程中尤其是烘干过程中,有机溶剂挥发蒸气更集中。不少涂料产品是以二甲苯为稀释剂的,由烘烤这类涂料的涂装工件的烘干炉(或烘道)排出气体的抽样分析,结果表明二甲苯浓度高达6000~8000 mg/m3,从双旋杯同时喷涂的静电喷涂室内排出气体,抽样分析表明,二甲苯浓度高达1200~2000mg/m3。如果直接排放到大气中将造成严重的大气污染。居民区大气中二甲苯的最高允许浓度为0.3mg/m3。因此,必须对涂装作业中排放出来的漆雾和废气进行治理。
治理涂转废气和漆雾的常用方法有活性炭吸附法、燃烧法、洗涤吸收法。
a.活性炭吸附法 活性炭吸附装置由预处理设备、吸附罐、后处理设备和控制系统四部分组成。其工艺流程为,过滤→抽风→冷却→吸附→解析→冷却回收。即将有机溶剂挥发气体经过滤、抽风、冷却后送入吸附罐内,通过活性炭层,直至饱和;再以一定压力的工业蒸气处理饱和的活性炭,使之解析出被吸附的溶剂蒸气;然后和水蒸气混合经冷却、分层、回收。
b.燃烧法
催化燃烧法,将含有涂装废气和漆雾的气体加热至200~300℃,通过触媒层,进行氧化反应。这样可以在较低温度下燃烧,热能消耗小,适用于高浓度、小风量的涂装废气。
直接燃烧法,即将含有有机溶剂的气体加热至700~800℃使其直接燃烧,进行氧化反应,分解为二氧化碳和水。燃烧时要另外加入燃料,余热可以利用,也适宜于处理高浓度、小风量的涂装废气。
c.洗涤吸收法 洗涤吸收法与活性炭吸附法和燃烧法相比,有占地面积少和一次投资费用省的优点。溶剂废气是气相,从处理塔下部进入,吸收液经液泵打至塔顶自上而下喷淋,进行气液相传质吸收。洗涤吸收可分为物理吸收和化学吸收两大类。
可根据废气中不同组分选择吸收剂(液),这种方法适宜于涂装废气中溶利蒸气浓度范围较大时对其废气的净化。一台直径为800 mm、高度为5m的斜孔板塔可治理涂装废气量4000m3/h,治理效率达60%。
②水质污染的治理 涂装前表面处理的酸洗产生的废水中含有硫酸、硫酸亚铁和其他杂质;磷化、钝化中排放的废水中含有溶剂、树脂、颜料、重金属、填料、乳化剂及其他污染物。只有经过净化,才能符合国家排放标准。对涂装前表面处理和涂装过程中产生的工业废水要求进行三级处理。
a.一级处理 用机械方法或简单化学方法进行的预处理,可使废水中悬浮物或胶状物沉淀下来,并能初步中和酸碱度。
b.二级处理 主要目的是解决可分解或氧化的有机溶解物或部分悬浮固体的污染问题,常采用生化处理{活性污泥法)或添加凝聚剂使固体悬浮物凝聚分离,二级处理能极大地改善水质,大部分可以达到排放标准。
c.三级处理 亦称深度处理。主要是用来对付难以分解的有机物和溶液中的无机物,处理方法有活性炭吸附、离子交换、电渗析、反渗透和化学氧化等。通过三级处理可使废水水质达到工业废水排放标准。
2.粉末喷涂的安全技术
粉末涂料不存在溶剂型涂料的配料、运输、贮存、使用中的安全问题。但粉末涂料具有微细粉末状的特点,所以存在粉尘污染、粉尘爆炸安全问题。粉末涂料喷涂施工,主要采取高压静电喷涂法,高压静电也存在安全问题。
(1)粉末涂料喷涂安全问题。粉末涂料以可燃性高分子化合物为主,粒度为20~90 μm粉末状物质。在空气中粉末涂料浓度达到一定程度,遇到火花容易发生粉尘爆炸事故。高压静电粉末涂料喷枪短路,容易发生着火和粉尘爆炸事故。
一般有机和高分子化合物的粉尘爆炸与粉尘的粒度、形状和组成有关系,粉尘的粒度越小越容易引起爆炸;球型粒子的比表面积小,比其他形状的粒子不容易爆炸;在粉末涂料组成中有阻燃效果的卤素化合物,那么爆炸灵敏度就有所降低。粉末涂料的粉尘爆炸也需要一定的条件,例如粉末涂料有一定粉尘浓度,还要有明火或火花等条件,只要控制好这些条件,避免着火和粉尘爆炸是完全可能的。
粉末涂料的一些特性参数见表7—7。从表中看出,丙烯酸粉末涂料的着火温度比环氧粉末涂料高。一般着火温度是指粉末引起着火时的最低表面温度,着火温度越高越安全。最低着火能量是衡量粉末涂料着火的难易程度,最低着火能量越高越不容易着火。粉末涂料和空气混合物爆炸的危险性,可用空气中允许的粉尘浓度来表示,其浓度越大安全性越高。
项目 | 环氧粉末涂料 | 丙烯酸粉末涂料 |
着火温度/ | 530 | 541 |
着火灵敏度 | 3.6 | 0.36 |
最低着火能/J | 0.21 | 0.35 |
粉尘爆炸极限浓度/g·m-3 | 30 | 50 |
粉尘爆炸性指数 | 7.6 | 0.17 |
粉尘爆炸激烈程度 | 2.1 | 0.46 |
粉尘爆炸最大压力/kPa | 764.9 | 637.4 |
粉尘爆炸大压力上升速度/MPa·s-1 | 0.251 | 0.066 |
粉尘爆炸程度 | 强 | 冲 |
在粉末喷涂中,尤其是静电粉末喷涂时,使用高压静电喷枪,当喷枪和被涂物距离太近时,容易短路产生电火花,而电火花的温度高达上千度。如果粉末涂料瞬间受到这样高的温度,就会容易引起燃烧,甚至带来火灾。特别是使用含金属粉的粉末涂料时,涂料的电阻小,更容易产生电火花。
在粉末喷涂施工中,操作人员总要以各种方式接触粉末涂料,而且在喷涂施工中,由于各种原因触摸或呼吸到粉末涂料的粉尘。在使用粉末涂料时,为操作工人的健康,了解粉末涂料的毒性问题是必要的。在粉末涂料中常用树脂、固化剂和粉末涂料的LD50值见表7—8。表中数据说明,粉末涂料用树脂几乎投有毒性。有些固化剂单独使用有毒性,但是制成粉末涂料以后,毒性明显降低或者没有毒性了。虽然粉末涂料没有明显的毒性,但是对眼睛和皮肤有一定的刺激作用,为保证操作人员的健康也应该引起注意。
树脂、固化剂和粉末涂料 | LD50值/mg·kg-1 | 树脂、固化剂和粉末涂料 | LD50值/mg·kg-1 |
双酚A型环氧树脂 | >15000 | 2-甲基咪唑 | 1400 |
羟基聚酯树脂 | >15000 | 封闭型异氰酸酯 | >20000 |
羧基聚酯树脂 | >15000 | 异氰脲酸三缩水甘油酯 | 300~1100 |
环氧基丙烯酸树脂 | >16000 | 双氰胺环氧粉末涂料 | >3000 |
癸二酸 | >7000 | 聚氨酯粉末涂料 | >15000 |
双氰胺 | 400~3000 | 丙烯酸粉末涂料 | >15000 |
(2)粉末涂料喷涂安全措施
①粉末喷涂生产线的所有设备都要做好接地,防止高压静电积累引起电火花。
②保证故涂物和挂具的良好接触,防止接触不好引起电火花,同时也避免被涂物掉下来碰撞地板或喷粉室产生电火花。
③喷粉室的设计要有泄压口,以便当产生粉尘爆炸时保证有足够的泄压口,从而减少破坏。
④保持喷粉室的良好通风,使喷粉室内粉尘浓度始终要控制在粉尘爆炸极限浓度以下。
⑤静电粉末喷涂时,喷枪和被涂物之间保持安全的距离,以免产生电火花引起粉末涂料着火或粉尘爆炸,特别是喷涂含金属粉粉末涂料时,更要注意安全。
⑥在粉末喷涂车间不能用明火,不能穿钉子鞋,也不能吸烟。
⑦喷粉室内的回收粉末涂料要及时处理,防止一旦喷粉室着火时带来新的危害。
⑧喷粉室和粉末涂料回收系统之间要安装安全闸门,当喷粉室着火时立即关闭安全闸门,防止火灾蔓延到粉末涂料回收系统。
⑨加强对职工的
,以防为主,当出现问题时能及时采取有效措施。
⑩生产车间要准备好必要的灭火器材。
只要生产操作人员掌握好粉末喷涂施工中的安全常识,设备完善,管理严格,那么安全生产是有保证的。
在粉末喷涂中,静电粉末喷涂施工法用得最多,所用的高压静电是30~100 kV,虽然有自动断电保护装置,短路时电流又比较小,对人体不会带来损伤,但不同人的静电感应效应不一样。为保护人身健康,应采取以下安全措施。
①为了使操作人员身上的静电尽快消除,静电粉末喷涂人员手工喷涂时,不要戴绝缘手套和穿绝缘鞋,也不能站在绝缘板上面操作。
②停止静电粉末喷涂操作时,尽量使喷枪头跟接触物接触,尽快消除喷枪上的残留电荷。
③当接触停止喷涂的自动静电粉末喷枪时,必须先接触接地的金属导线,使它释放出残留电荷。
④操作人员最好穿防静电工作服和戴防静电工作帽,并及时消除静电荷。要戴上必要的防尘口罩和防护手套,防止粉末涂料接触操作人员的皮肤或吸进呼吸道。
⑤操作人员不要随便摸施加电压的静电粉末喷枪,也不要对着别人。
⑥保证粉末喷涂生产线各部分,例如喷粉室、粉末回收系统、供粉系统的密闭性,防止粉末涂料外泄造成环境污染。
⑦在喷粉室通风量的设计和喷枪喷粉量的控制上,防止粉末涂料向喷粉室外溢出。
⑧保持生产车间的通风换气,保证生产环境的清洁。
⑨下班及时洗净脸和手,防止粉末涂料刺激皮肤引起炎症。
⑩定期检查操作人员的身体,加强劳动保护和安全卫生教育。