清洁生产技术指引--深圳市涂料行业doc-深圳宝安区印刷.docx

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1、深圳市涂料行业清洁生产技术指引目 录1总论11.1概述11.2编制原则与依据11.3适用范围22涂料行业主要生产工艺及污染环节分析22.1深圳市涂料行业现状32.2主要生产工艺32.3主要污染环节的分析133涂料行业清洁生产评价指标183.1评价指标体系183.2溶剂型涂料清洁生产评价指标193.3水性涂料清洁生产评价指标203.4粉末涂料清洁生产评价指标214涂料行业清洁生产技术要求224.1绿色设计224.2原辅材料224.3 生产工艺与设备234.4 过程控制234.5末端治理与废物利用244.6环境管理245企业清洁生产审核275.1清洁生产审核275.2企业实施清洁生产审核程序27附

2、录 深圳市涂料行业清洁生产推荐技术291 溶剂性涂料清洁生产技术292 水性涂料清洁生产技术293 粉末涂料清洁生产技术311 总论1.1 概述为了贯彻中华人民共和国环境保护法、中华人民共和国清洁生产促进法及深圳市循环经济促进条例,促进深圳市涂料行业推行节能减排,产业优化升级,为深圳市涂料企业推行清洁生产提供技术方法,深圳市环境保护局特编制本指引。本指引结合涂料行业生产的工艺特点及产污环节,按照清洁生产原理,从提高资源利用率和减少环境污染出发,针对生产工艺、原材料选用、资源利用、污染物减量及最终处置提出技术要求,并对涂料企业进行全过程的环境管理和认证提出要求。本指引为推荐性标准,可用于企业的清

3、洁生产审核和清洁生产潜力与机会的判断,以及企业清洁生产绩效评定。本指引根据当前深圳市涂料行业技术和装备水平而制订,将根据行业发展状况进行修订。1.2 编制原则与依据1.2.1 编制原则(1)清洁生产和可持续发展原则。引导、鼓励涂料生产企业实施清洁生产,促进社会、经济和环境保护协调发展,走生产发展、生活富裕、生态良好的文明发展道路。(2)引导为主,加强管理,使实施清洁生产成为企业的自觉行为。鼓励和引导涂料生产企业自觉自愿研究、引进、推广无毒、低排放的涂料生产新技术,积极推进企业进行涂料生产工艺和废水处理工艺改革,采用清洁生产工艺,实现全行业节能、降耗、减污及增效。(3)实用性、经济性原则。通过涂

4、料生产行业清洁生产技术指引,提高企业的环境和可持续发展意识,使清洁生产较其他的污染处理办法在经济上更具吸引力,真正提高企业竞争力,实现环境效益与经济效益“双赢”。(4)遵循循环经济理念。按照产品生命周期管理的思路,通过对涂料生产的环境友好设计,实施涂料生产过程的减量化、资源化和无害化处置。1.2.2 编制依据1中华人民共和国清洁生产促进法(中华人民共和国主席令第七十二号;2002.06.29)2中华人民共和国水污染环境防治法3中华人民共和国大气污染环境防治法4中华人民共和国固体废物污染环境防治法(1995年10月30日中华人民共和国主席令第五十八号)5清洁生产审核暂行办法6城镇污水处理厂污染物

5、排放标准(GB18918-2002)7污水综合排放标准(GB8978-1996)8大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)9一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB18599-2001)10危险废物贮存污染控制标准(GB18597-2001)11危险化学品安全管理条例 (2002年1月26日中华人民共和国国务院第344号令)12涂料制造业清洁生产评价指标体系(试行)(国家发展与改革委员会发布2007年24号公告)13国家涂料工业污染物排放标准(2007.05.09)14室内装饰装修材料-溶剂型木器涂料中有害物质限量(GB18581-2001)15室内装饰装修材料-内墙涂料中有害

6、物质限量(GB18582-2001)16水溶性内墙涂料标准(JC/T 423-91) 17建筑防水涂料有害物质限量(2005年行业标准项目计划)1.3 适用范围本清洁生产技术指引用于深圳市涂料生产企业实施清洁生产的技术参考,考虑到涂料制造业原材料和品种的多样性,本指引仅介绍了溶剂型涂料、水性涂料及粉末涂料的清洁生产技术,其它类型涂料企业的清洁生产可依据编制原则制定具体技术方案。2 涂料行业主要生产工艺及污染环节分析2.1 深圳市涂料行业现状深圳市地处国内三大涂料生产基地之一的珠三角地区,不完全统计,截至2007年8月,深圳市共拥有涂料企业1230家,占全国涂料企业总数的15%,主要分布于宝安区

7、、龙岗区和罗湖区。产量最大的产品是水性涂料、粉末涂料、醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、高固体分涂料、辐射固化涂料等。目前,深圳市涂料行业面临的问题并不少。根据深圳市质量技术监督局2004年一季度的专项抽查,市场上的内墙乳胶漆和溶剂型木器涂料(聚氨酯树脂涂料)抽样合格率为83.3,内墙乳胶漆样品的问题在于游离甲醛超标,溶剂型木器涂料样品的问题是游离甲苯二异氰酸酯含量过高。除上述被抽查的涂料外,其它涂料也会产生VOC、TBT、DDT、Pb等严重威胁着环境和人体健康的有害物质,因而推行涂料行业实施清洁生产,从源头、生产工艺、废物排放及环境管理等方面对涂料生产实施全方位控制,是实现涂料行业可持续发展的必由之路

8、。2.2 主要生产工艺2.2.1 溶剂型涂料生产工艺 以色漆生产工艺过程为例:一般是混合、输送、分散、过滤等化工单元操作过程及仓储、运输、计量和包装等工艺手段的有机组合。依据色漆产品或研磨漆浆的流动状态、颜料在漆料中的分散性、漆料对颜料的湿润性及对产品的加工精度要求等,首先选用适宜的研磨分散设备,确定基本工艺模式,再根据多方面的综合因素选用其他工艺手段,从而构成色漆生产工艺过程。 2.2.1.1 研磨分散设备 砂磨机以天然石英砂、玻璃珠或陶瓷珠子为分散介质的砂磨机,对于细颗粒而又易分散的合成颜料、粗颗粒或微粉化的天然颜料和填料等易流动的漆浆是高效的分散设备。球磨机生产能力高、分散精度好、能耗低

9、、噪声小、溶剂挥发少、结构简单、便于维护、能连续生产,因此,在多种类型的磁漆和底漆生产中获得了广泛的应用。但是,它不适用于生产膏状或厚浆型的悬浮分散体,用于加工炭黑等细颗粒而难分散的合成颜料时生产效率低,用于生产磨蚀性颜料时则易于磨损,这些因素都应在选用设备时结合具体情况予以考虑。 球磨机球磨机同样也适用于分散易流动的悬浮分散体系。它适用于分散任何品种的颜料,对于分散粗颗粒的颜料、填料、磨蚀性颜料和细颗粒且又难分散的合成颜料有着突出的效果。卧式球磨机由于密闭操作,适用于要求防止溶剂挥发及含毒物的产品。由于其研磨细度难以达到15m以下,且清洗换色困难,故不适于加工高精度的漆浆及经常调换花色品种的

10、场合。 三辊机三辊机生产能力一般较低、结构较复杂,手工操作劳动强度大,敞开操作,溶剂挥发损失大,故应用范围受到一定限制。但是它适用于高黏度漆浆和厚浆型产品的特点是砂磨机和球磨机比不上的,因而被广泛用于厚漆、腻子及部分厚浆状美术漆生产。三辊机易于加工细颗粒而又难分散的合成颜料及细度要求为510m的高精度产品。目前对于某些贵重颜料,一些厂家为充分发挥其着色力、遮盖力等颜料特性、节省用量,往往采用三辊机研磨。由于三辊机中不等速运转的两辊间能产生巨大的剪切力,故导致高固体含量的漆料对颜料润湿充分,从而有利于获得较好的产品质量,因而被一些厂家用来生产高质量的面漆。除此之外,由于三辊机清洗换色比较方便,也

11、常和砂磨机配合应用,用于制造复色磁漆用的少量调色浆。 双辊机双辊机轧片工艺仅在生产过氯乙烯树脂漆及黑色、铁蓝色硝基漆色片中应用,以达到颜料能很好地分散在塑化树脂中的目的,然后靠溶解色片来制漆。2.2.1.2 基本工艺模式 研磨分散设备的类型是决定色漆生产工艺过程的关键。选用的研磨分散设备不同,工艺过程也不同。当选定了研磨分散设备后,工艺过程的基本模式即相应形成。目前常见的工艺类型有砂磨机工艺、球磨机工艺、三辊机工艺和轧片工艺四种。 砂磨机工艺 图2-1为常用的一种砂磨机工艺流程,它以单颜料磨浆法生产白色磁漆或以白色漆浆为主色漆浆,调入其他副色漆浆而制得多种颜色磁漆产品:如加入黑色调色漆浆制备灰

12、色系列磁漆;加入黄色调色漆浆制造牙黄、乳黄系列磁漆;加入绿色浆制备浅绿、果绿系列磁漆;加入蓝色调色漆浆制备淡蓝、天蓝系列磁漆等。1-载货电梯;2-运货小车;3-配料与混合罐(A);4-高速分散机(A);5-砂磨机;6-移动式漆浆盆;7-调漆罐;8-振动筛;9-磅秤;10-配料预混合罐(B);11-高速分散机(B);12-卧式砂磨机;13-移动式漆浆盆(B);图2-1 砂磨机工艺流程示意图 球磨机工艺 图2-2 为常用的一种球磨机工艺。其工艺过程主要为备料、配料及研磨分散、制漆、过滤包装四部分。 三辊机工艺 图2-3 为常用的一种三辊机工艺流程,一般分为备料、配料预混合、研磨分散、调漆、过滤包装

13、几个环节。 轧片工艺图2-4 为常用的轧片工艺流程,一般有树脂溶解、色片扎制、调漆、过滤包装几个部分。1-载货电梯;2-运货小车;3-投料斗;4-球磨机;5-调漆罐;6-振动筛;7-磅秤;图2-2 球磨机工艺流程示意图1-换罐式搅拌机;2-配料盆;3-三辊机;4-单辊机;5-移动式漆浆盆;6-调漆罐;7-振动筛;8-磅秤图2-3 三辊机工艺流程示意图1-溶剂计量罐;2-溶剂混和罐;3-齿轮泵(A);4-过滤器;5-混合溶剂储罐;6-计量罐;7-树脂溶解罐;8-调漆罐;9-齿轮泵(B);10-高速分离机;11-捏合机;12-双辊炼胶机;13-切粒机图2-4 轧片工艺(过氯乙烯漆)流程示意图2.2

14、.1.3 工艺手段的有机结合尽管选用了研磨分散设备,色漆工艺过程的基本模式也就确定,但是只有选定了仓储、输送、计量、包装等工艺手段后,才能形成完整的工艺过程。 确定工艺流程基本类型 首先需根据拟产产品规模及品种花色的复杂程度,确定工艺流程的基本类型。工艺流程的基本类型一般分为大规模专业化生产型、通用型和小批量多品种型。大规模专业化生产型工艺批量大且品种比较单一,适于设计成规模化、连续化、密闭化、自动化生产工艺,尽量减少体力劳动和人为因素对质量的干扰,充分提高劳动生产率。我国目前常见的是生产规模为年产1万吨左右、花色品种比较复杂的通用型工艺,其工艺装置需根据产品结构合理组合。小批量多品种型工艺流

15、程的特点是工艺手段不要求先进、手工操作较多、体力劳动强度较大,但研磨分散手段比较齐全,调漆设备规模呈一定系列,从而形成了对产品批量大小及品种变化适应能力较强的特点。 物料的贮存和运输方式 颜料、填料等粉状物料和漆料、溶剂等液体物料采用的物料储存运输方式各有特点。一般来说,小批量多品种车间无论是粉料和液体物料都宜选用磅秤计量和人工投料的方式进行;中等规模的通用型车间,液体物料可以使用流量计计量、电子秤计量或采用由安装在传感器上的配料罐(制漆罐)直接计量的方式;而粉状颜填料可以延用起重工具吊装、人工计量投料的方式。对于目前常见的人工搬动、磅秤称重、计量投料的方式,应注意处理好繁重的体力劳动和准确计

16、量的关系问题,否则易导致操作者在承受体力劳动的同时,忽视了准确计量的要求,以致波及产品的质量。 制备研磨漆浆的方式 在色漆生产的研磨分散过程中变换品种及花色比较困难,而市场又要求涂料厂提供颜色尽量丰富的色漆产品。目前在我国一般的“通用型”色漆生产线上,主要是针对不同的产品规模及品种特点,灵活选用制备研磨漆浆的方式来缓解这一矛盾的。如砂磨机制备研磨漆浆的方式,可采用单颜料磨浆法、多种颜料混合磨浆法、综合颜料磨浆法等三种不同的方式。 产品的罐装手段包装过程是色漆产品入库前的最后一道工序。当前国内多采用人工灌漆、磅秤计量、人工封盖、贴签和搬运入库的方法。该方法设备简单、投资少、灵活方便,但罐装量受操

17、作者熟练程度和责任心的制约较大,体力劳动强度较大。还有以机械灌漆代替人工计量和自动包装线两类方法。2.2.2 水性涂料主要生产工艺2.2.2.1水性涂料制备工序水性涂料的制备工艺基本情况见表2-1。表2-1水性涂料制备工序及使用设备主要工序 原料主要设备固体树脂的溶解或者其他基料预加工颜料、填料、水和部分助剂不锈钢反应釜原材料混合预分散颜料、填料、水和部分助剂高速分散机、双轴分散机原材料的研磨分散乳液、颜料、水、填料和助剂砂磨机、三辊砂磨机调漆乳液、颜料、水、填料和助剂不锈钢调漆罐过滤调和好的涂料振动筛液体输送设备过滤后的涂料外齿轮泵产品罐装涂料成品罐装机2.2.2.2 水性涂料的制备工艺(1

18、)色浆法水颜料分散剂湿润剂防霉剂部分消泡剂增稠剂水溶液其他组分混合捏合机或搅浆机分散胶体磨搅拌加有增塑剂和成膜助剂的乳液、剩余消泡剂搅浆机混合加水乳液涂料图2-7 色浆法制备乳胶漆工艺流程乳液颜料助剂混合捏合机或搅浆机过滤包装成品(2)干着色法 图2-6 干着色法制备乳胶漆工艺流程以上是制备水性涂料的两种主要的方法,都具有各自的优缺点,比较情况见表2-2。表2-2 两种制备方法特点比较项目优点缺点色浆法产品质量优良操作比较复杂,设备繁多,造价较昂贵干着色法操作简单,工艺单一颜料分散状态下不能达到标准,对颜料混合稳定性的要求很高2.2.2.3 水性涂料主要配方简介(1)水性建筑涂料水性建筑涂料分

19、为水溶性和水乳性两大类,其中以乳胶漆(合成树脂乳液建筑涂料)的用量最大,乳胶漆中的有机挥发物(VOC) 和游离甲醛主要来源于乳液及各种助剂,应予以控制。水性建筑涂料现行配方简介见表2-3。表2-3 水性建筑涂料现行配方简介原材料配方乳液(树脂)纯丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、醋酸乙烯-丙烯酸酯、聚醋酸乙烯颜料、填料钛白粉、立白粉、锌白助剂缓冲剂氨水、有机胺分散剂磷酸盐防霉、防腐剂取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物、亚硝酸钠、醋酸苯汞增稠剂水溶性纤维素类衍生物、丙烯酸以及缔合型聚氨酯消泡剂有机改性聚硅氧烷成膜助剂乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇(2)水性金属防腐涂料水性金属防腐涂料现行配方简介见表2-4

20、。表2-4 水性金属防腐涂料现行配方简介分类原材料配方环氧树脂类和聚氨脂类树脂环氧树脂、聚氨酯、沥青、含氯化合物(氯化橡胶等)、酚醛树脂、干性植物油、醇酸树脂、丙烯酸树脂颜料、填料铅系防锈颜料、铬酸盐、铝粉助剂缓冲剂氨水防污剂氧化亚铜、氧化锌、氧化汞、有机锡聚合物、有机氯化合物、缓蚀剂亚硝酸钠、苯甲酸钠、硼酸钠(3)水溶性木器涂料水溶性木器涂料现行配方简介见表2-5。表2-5 水溶性木器涂料现行配方简介分类原材料配方聚丙烯酸酯类和聚氨酯类乳液(树脂)纯丙烯酸酯、单组分聚氨酯、双组分聚氨酯颜料、填料钛白粉、立白粉、滑石粉助剂流平剂1, 2-丙二醇增稠剂水溶性纤维素类衍生物、丙烯酸以及缔合型聚氨酯

21、润湿剂烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂消泡剂有机改性聚硅氧烷2.2.3 粉末涂料主要生产工艺粉末涂料主要分为热固性粉末涂料和热塑性粉末涂料两大类,其在制造工艺上面有一定的差异。2.2.3.1 热固性粉末涂料生产工艺热固性粉末涂料传统制造方法见表2-6。表2-6热固性粉末涂料传统制造方法工序原材料生产设备混合粉碎流平剂、分散剂、树脂1和树脂2干混抗蚀剂、触变剂高速混合机挤塑均化颗粒基料、颜料、填料、各种助剂单螺杆或双螺杆挤出机压片颗粒基料、颜料、填料、各种助剂冷却压片机粉碎过筛颗粒基料、颜料、填料、各种助剂ACM磨,180目振动筛旋风分离颗粒基料、颜料、填料、各种助剂分离机传统的工艺流程为:颗

22、粒基料、颜料、填料、各种助剂干混挤塑均化压片粉碎过筛旋风分离包装。传统工艺所采用混合设备简介如下:(1)滚筒式混合机:一般有圆筒型、圆锥型、正方体型、双圆筒型等,这种设备不带搅拌器,需要的混合时间为2030分钟,混合效率低,费时费电,但不会形成过热现象,易于清理,适合美术纹理型粉末涂料的后混合使用。 (2)搅拌型混合机:这种类型的一般有拌合型、双锥螺杆混合型等,一般混合时间为1020分钟,其混合效果较滚筒式混合机效果好,无过热现象,但不易清洗。 (3)高速混合机:混合效率高,一般混合时间为35分钟,应严格控制物料混合时间,时间过长会出现物料过热现象(在不通冷却水的情况下),因过热会出现胶化、结

23、块现象,不易混合粉末涂料成品,它是粉末涂料预混合最常用的设备。这种设备的特点是物料混合均匀,混合时间和周期短,放料方便,通过冷却设备可以带走放出的热量。在混合过程中为了保证物料不粘结或者发生化学反应,要求混合机备有夹套冷却装置或冷却管冷却装置。目前许多粉末生产厂家使用的高速混合机都是不带冷却装置的。2.2.3.2 热塑性粉末涂料生产工艺热塑性粉末涂料制造方法见表2-7。表2-7 热塑性粉末涂料制造方法工序原材料生产设备预混合树脂粉末、颜料、固化剂、流平剂及各种助剂高速混合机(结构密封)球磨钢球的不锈钢球磨机熔融挤出双螺杆挤出机、单螺杆阻尼式挤出机冷却造粒冷却液(水)冷却滚筒或冷却带、破碎辊机械

24、粉碎深冷机械粉碎多采用液氮作制冷剂机械粉碎机常温机械粉碎采取风冷或水冷措施WF130型微粉碎机,TWFL-350型双冷式微粉碎机组控温机械粉碎采用循环水冷却德国的PALLMANN公司生产的PP型、PS-K型、PS-L型、PS-U型等粉碎机过筛振动筛(G型筛或罗塞尔筛)注:、是并行的两个工序 归纳起来,工业化生产热塑性粉末有以下三种工艺路线:(1)粉末基料(干燥处理)、填料(干燥处理)、颜料、添加剂配料球磨混匀过筛包装该工艺路线应用较早。由于热塑性树脂有遇热软化的特性,较难破碎,当时粉碎设备又不能配套,故选用一定颗粒的粉末状基料。要求干燥基料粉末和填料,在6080温度下干燥45h后使用。(2)颗

25、粒基料、颜料、填料、各种助剂高速预混合熔融挤出冷却后造粒机械粉碎过筛包装该工艺路线是基于不便取得粉末状的树脂基料,加上粉碎设备改进和创新而实现的。随着用户对粉末品质要求的不断提高,在配制工艺上,除加入适量能与之共熔的其他基料进行改性外,还在工艺流程上作了大量的改进。该种生产工艺中的机械粉碎分为深冷机械粉碎、常温机械粉碎和控温机械粉碎三种。(3)在大生产装置中加入添加剂和颜料,通过聚合工艺,直接获得近似球状粉末。该工艺路线是在合成树脂生产过程中或后步工序加入添加剂和颜料,采用常温或低温聚合工艺直接获得一定粒度的近似圆状的粉末涂料。此工艺不能适用所有热塑性粉末,但生产成本低,颗粒形态好,有利于流化

26、床喷涂。以上三种工艺,第一种应用最早,第二种产品质量最好,应用最广,第三种投资和成本最低,但国内工艺尚不成熟,所以目前国内热塑性粉末涂料生产厂家以采用第二种制造工艺为主。2.3 主要污染环节的分析2.3.1 溶剂性涂料主要污染环节 (1)生产废水废水来源来源于设备、生产场地的清洗和工艺废水。其中设备、生产场地的清洗是涂料生产废水的最大来源。涂料生产中需要洗涤的设备较多,如调漆缸、过滤器及过滤介质、贮罐、贮槽,尤其是生产水性涂料,设备清洗更加频繁。工艺废水是生产过程中发生物理化学反应而产生的废水。涂料生产的工艺废水较少,主要是在树脂反应中产生的,另外还有精制植物油时产生的漂油废水。涂料企业的生产

27、废水为涂料工业的一类重要污染物。废水组成性质随各企业产品种类的不同而不同。对于一般综合性涂料生产企业,废水中含有颜料、填料、树脂、溶剂、矿物油、植物油及其皂化物、助剂、碱等物质。据统计分析,一般油基型涂料废水CODcr为20005000mg/L,色度200倍以上,含油量大于100mg/L,属重污染源。涂料废水一般含有酚、醛、苯等有毒有机物,有些涂料废水含Cr(VI)、Pb2+等重金属离子及其化合物,能在生物体内富集并有致癌性。这些废水排放无周期性,污染物含量变化大,废水处理难度较大,处理成本较高。 (2)废气和粉尘废气主要炼油尾气、树脂制备尾气、熔融法生产催干剂尾气、挥发性有机溶剂废气、过氯乙

28、烯树脂尾气等。其中挥发性有机溶剂废气几乎产生于涂料生产全过程,如树脂合成、色漆生产、产品包装及管道设备泄漏等。含有各种有机溶剂,如苯、二甲苯、溶剂汽油、丙酮、丁醇等。 粉尘主要为涂料生产过程中投加颜料、填料操作所产生的粉尘,含各种颜料、填料、树脂合成的反应物如邻苯二甲酸酐。(3)废渣涂料生产废渣主要有漂油所产生的皂类物质,作为过滤介质的硅藻土、废树脂、废油漆等。属化工有毒废渣。(4)噪声 涂料生产所产生的噪声主要为机械设备噪声,如分散设备、输送泵、循环冷却水塔等设备所产生的噪声。2.3.2 水性涂料主要污染环节水性涂料产品种类繁多,所需原料涉及多种类别,包括有机醇、有机酸、树脂、颜填料、助剂、

29、溶剂等,这些原料和产品中除了无机颜填料外都是有机物,且大多数是剧毒品,绝大部分已被列入危险化学品名录,同时在涂料的制备过程中,也会不同程度的释放出污染物,会对环境造成相应的危害和污染。以下列出了其主要的污染单元。(1)生产设备密闭性差造成污染生产过程中生产设施、储存容器密闭性差,特别在色漆生产现场,各种大小调漆缸(桶)、槽、罐比较多,配料、对稀、研磨、调漆过程都是敞口作业,生产现场弥漫着大量的有毒溶剂蒸气或粉尘,如果厂房内无通风措施或者通风设施不够、作业人员防护措施不全,则对健康产生严重威胁,严重时导致中毒。毒物的长期挥发和积聚,还会污染周边环境。表2-8 水性涂料生产中生产设备产生的主要污染

30、主要工序现代工艺设备产生污染固体树脂的溶解或者其他基料预加工不锈钢反应釜非密封产生污染原材料的混合预分散高速分散机、双轴分散机不密封,固体颗粒及废气逸散到空气中原材料的研磨分散砂磨机、三辊砂磨机研磨分散的效率和精度均较小、体积大、安装不方便、非密封,大量溶剂气体逸散到空气中造成污染环境等调漆不锈钢调漆罐开口操作,大量溶剂挥发,影响作业人员的健康过滤振动筛不密封、且滤料非安全处理液体输送设备外齿轮泵输送过程温度过高容易产生危险产品罐装包装过程操作不当,容易造成溢料同时,引风机、砂磨机、真空泵、离心机等设备在涂料生产中产生大量的噪声与振动,如果这些噪声设备没有按规定要求布置在单层厂房内或多层厂房的

31、底层,没有采取消音和防振措施,噪声值超过规定的限制,人员长期在噪声和振动环境中作业会得职业病。设备的振动,可导致密封失效、焊缝开裂或管件因不断摩擦致使壁厚减薄,造成介质泄漏,污染环境。(2)树脂生产中产生的污染 树脂生产过程中多种原材料如芳香烃类(甲苯、二甲苯等)、醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等都属于有毒有害品,对眼睛、皮肤、黏膜都具有强烈的刺激作用。长期接触这些毒物会引起中毒,最常见的就是苯中毒。苯系物在各类树脂生产中都用到,短时间内接触高浓度苯可引起急性苯中毒,长期接触苯可能发生慢性中毒,表现为头痛、失眠、记忆力减退、血细胞和血小板减少,甚至发展成再生障碍性贫血及白血病。(3)配方中含有害物质造

32、成污染在很多涂料的配方含有有毒有害的化学物质,有些甚至是禁用的,都会对环境和人体造成相应的影响。如色漆生产中使用含铅颜料如红丹、黄丹等,长期吸人铅尘会导致铅中毒,出现神经衰弱、四肢酸痛及麻木、肌无力、腹泻、贫血及肝脏损害等。一些重金属颜料、助剂还被国际癌症研究机构列入了致癌物名单,长期接触对人体健康极为不利。配方中使用的亚硝酸钠有毒,人如果食用含有亚硝酸钠的食物,亚硝酸钠进入血液后,把亚铁血红蛋白氧化为高铁血红蛋白,使血液失去携氧功能,而造成组织缺氧。表现症状为口唇、指甲、皮肤发紫,头晕、呕吐、腹泻等,严重的可以使人因缺氧而死亡。低浓度醋酸丁酯对粘膜有剌激作用,高浓度则有麻醉作用,甚至出现黄疸

33、、血尿症状。而甲苯二异氰酸酯(TDI)会剌激人的呼吸道,诱发气管炎、哮喘等疾病,甚至更严重的后果。涂料配方中还使用大量的矿物粉料,如碳酸钙、立德粉、钛白粉、滑石粉、炭黑等,这些粉料细度很小,在空气中长时间漂浮而不降落,人员长期接触会危害健康,如累计到一定的量,可引起肺病。粉尘危害主要在配料岗位,人工投料时很容易造成有害粉尘的弥散,具有致癌性的粉尘对健康的危害就更严重。某些涂料配方中有氨水,氨是一种碱性物质,它对所接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用。常用的防霉剂五氯酚钠、醋酸苯汞、多菌灵、白菌清及各种专用防霉剂等,均是有毒物质,其中,丘氯酚钠和醋酸苯汞毒性较大,已逐步淘汰配方中使用的含重金属的颜填

34、料,也会造成污染,对人体及环境造成危害,应予淘汰。使用甲醛或甲醛聚合物作防腐剂,会产生相应的室内污染,现已逐步淘汰。(4)涂料制备过程中造成的三废污染 如果在投料过程中没按配方量进行,多投料或投料过快,或者高温下加料都会导致涨锅溢料,接触火源会导致火灾;酯化反应操作时如升温速度过快或加热温度过高,有可能导致液体物料喷溅或固体粉料飞扬;投料有误或物料液面低于受热面而造成局部过热,反应物高度聚合放热、温度失控,对树脂酸值和黏度控制不好等都会使树脂胶化而引起火灾。对稀过程中,如加入溶剂速度过快会产生静电火花引起火灾爆炸危险。树脂稀释时,如果物料温度过高,可能产生大量的蒸汽,向下漂流。对稀时如搅动不均

35、匀或搅动停止,会使局部树脂溶解不匀而变粘变稠,造成继续反应,温度上升发生爆炸。稀释温度过高,超过稀释剂沸点,产生大量易燃蒸汽,易涨锅。进行反对稀时,如投入树脂的温度高于对稀罐中的温度,容易造成对稀罐内产生过量气体,造成对稀罐内的压力过高,导致燃烧爆炸的危险。 操作中有大量的甲苯、二甲苯等溶剂蒸汽挥发出来,操作间若通风不良,在空气中达到爆炸极限,遇到火源有引起火灾爆炸的危险。在制备的过程中除了以上产生废气污染外,还会产生大量的废水,如清洗设备等的废水,都将产生大量的污染。同时也有废渣的产生,如滤布不经常清洗而任意堆积在车间内,有发生自燃的危险,也会污染环境而造成对人体健康的威胁。(5)管理不到位

36、造成的污染用有机溶剂拖地、擦洗设备或衣物,使有机溶剂很容易散到空气中造成污染;将废弃的滤布、纱头、手套等任意堆积在车间不及时处理,时间长了导致自燃等,这些都会产生相应的污染。通过以上分析可以看出,水性涂料生产过程中主要的有害因素为配方中有毒的有机溶剂及其它有机物的散发,其他还有废水、废渣的不合理排放及粉尘、噪声与振动、高温、灼伤等危险有害因素,这些危险有害因素在涂料生产中普遍存在,所以应对涂料生产作相应的清洁生产要求,以使其对环境的污染降低或是消失,从而达到对环境和人类的友好,实现涂料工业的可持续发展。2.3.3 粉末涂料主要污染环节(1)在粉碎过程中产生粉尘污染粉碎是粉末涂料制造过程中不可缺

37、少的一部分,由于生产设备的密闭性等不一定很好,所以很容易产生粉尘,在过筛等过程中也会不同程度的产生粉尘,这些粉尘在工作间污染工作间的空气,从而对人体的健康造成威胁。(2)配方中存在的有毒有害物质造成污染在粉末涂料的配方中,环氧树脂固化物具有优良的机械性能、电器性能、耐化学药品性能,因而得到广泛的应用。固化剂是环氧树脂固化物必需的原料之一,否则环氧树脂就不会固化。为适应各种应用领域的要求,应使用相应的固化剂。固化剂的种类很多,常见的有:乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺 TETA、四乙烯五胺 TEPA、二丙烯三胺 DPTA、多乙烯多胺 PEPA、已二胺加合物、二甲胺基丙胺DMAPA、二乙胺基丙胺DE

38、APA、三甲基六亚甲基二胺 TMD、二已基三胺 等。这些固化剂都是有毒的,会导致粉末涂料的毒性加大,产生相应的污染。所以为了控制粉末涂料的毒性,也要合理的选择固化剂。颜料中对人类危害较大的是Pb(铅)、Cr(铬)类的物质,如防锈颜料的红丹(铅丹)、铬黄等。此外,颜料中有毒物质还很多。美国环保局(EPA)所列出的有害的2800种化学品清单中,就含有不少无机或天然颜料及合成颜料的一些中间体。对于和人经常接触的空间、物体所应用的涂料中,对铅、铬、汞、镉都已有了明确的限制指标,要对红丹、铬黄、锌铬黄、淡铬黄、桔铬黄、络绿(铅铬黄与铁兰的混合物)、镉红、镉黄、朱砂等限制使用。(3)在制备过程中产生溶剂蒸

39、汽造成污染因为现在采取的蒸发法是先配制成溶剂性涂料,然后用薄膜蒸发、真空蒸馏等法除去溶剂得到着色的粉末涂料,然后经过粉碎、过筛分级得到粉末涂料。这种制造方法容易产生溶剂蒸汽污染,不适应环保型涂料的发展,应该予以淘汰。通过以上分析可以看出,粉末涂料在制备的过程中主要的污染单元是粉尘的产生,同时由于在配方中添加了有毒的固化剂、颜料或流平剂等,都会造成相应的污染,虽然挥发性有机物的污染明显的降低了,但是其他的污染仍然值得我们关注。3 涂料行业清洁生产评价指标3.1 评价指标体系在对涂料生产企业进行清洁生产评价时,需要考虑以下基本原则:(1)科学性原则。指标体系一定要建立在科学的基础之上,指标概念必须

40、明确,衡量结果能够较为准确的反映企业真实的清洁生产水平。(2)相对原则。一项清洁生产技术是与现有的生产技术比较而言的,对它的评价,主要在于与它们所替代的现有技术进行相应的比较。(3)生命周期评价原则。对一项技术不但要对生产过程和产品的使用阶段进行评价,还应对生命周期各阶段所涉及的各种环境性能作全面的考察。(4)污染预防原则。清洁生产指标的范围不需要涵盖所有的环境、社会、经济等指标,至要求反映出生产过程中所使用的资源量及所产生的废量。(5)定量化、可操作性。由于清洁生产涉及面比较广,为了确保清洁生产的顺利进行,必要时需要采用定量化、可操作的指标来进行评价。按照国家清洁生产中心根据产品生命周期评价

41、原理给出的指导性方案,本指标体系指标是具有普适性、概括性的指标,共有五项,它们是资源与能源消耗指标、产品特征指标、资源综合利用指标、生产技术特征指标、环境管理与劳动安全卫生指标(详见图3-1)。涂料行业清洁生产评价指标体系环境管理与劳动安全卫生产品特征资源综合利用污染物资源与能源消耗图3-1涂料行业清洁生产评价指标体系框架3.2 溶剂型涂料清洁生产评价指标溶剂型涂料清洁生产评价指标见表3-1。表3-1 溶剂型涂料清洁生产评价指标列表一级指标权重值二级指标单位权重值评价基准值定量评价指标资源与能源消耗指标21原材料消耗t/t产品111.015产品综合能耗tce/t产品60.17新鲜水消耗t/t产

42、品40.20污染物指标12废水量t/t产品20.15废水中的COD量mg/L340废气浓度二甲苯mg/m335.0甲苯mg/m325.0粉尘mg/m324.0资源综合利用指标8水重复利用率895.0定性评价指标产品特征指标21一次交验合格率599.0执行国内相关强制性标准(是或否)2是通过ISO9001系列质量体系认证(是或否)2是通过环保产坯认证(是或否)2是采标情况采用国外标准1025采用国内标准830环境管理与劳动安全卫生指标38取得危险化学品安全生产许可证(是或否)3是取得消防安全生产许可证(是或否)3是通过ISO14001认证(是或否)5是职业病人数人/千人年50.0013年内未发生

43、任何火灾爆炸事故(是或否)13是千人负伤率人/千人年9060.001注:1. 评价基准值的单位与其相应指标的单位相同。 2. 如企业在溶剂型涂料中同时生产几种产品,则各项指标取值按其产品产量加权平均。 3. 新鲜水消耗是指生产工艺用水(其中包括循环冷却水的新鲜水补充水)和车间清洁用水(不包括生活用水)。 4. 污染物产生指标中废水的相关指标取废水经末端处理之后外排口的数据,废气指标取生产现场环境的相关数据。 5. 产品特征指标中采用国外标准的产品比例是指直接采用国外先进标准或等同于采用国外先进标准的产品产量占总产量的比例;采用国内标准的产品比例是指采用标准高于国家标准的产品产量占总产量的比例。

44、 6. 职业病人数和千人负伤率均取企业五年内相关数据的平均值。3.3 水性涂料清洁生产评价指标水性涂料清洁生产评价指标见表3-2。表3-2 水性涂料清洁生产评价指标列表一级指标权重值二级指标单位权重值评价基准值定量评价指标资源与能源消耗指标35原材料消耗t/t产品201.015电耗kwh/t产品1080新鲜水消耗建筑乳胶漆t/t产品50.25水性工业涂料0.35污染物指标20废水量建筑乳胶漆t/t产品100.2水性工业涂料0.25废水中的COD量建筑乳胶漆mg/L540水性工业涂料废气中的粉尘含量mg/m354.0资源综合利用指标10水重复利用率1080.0定性评价指标产品特征指标25一次交验合格率699.0执行国内相关强制性标准(是或否)3是通过ISO9001系列质量体系认证(是或否)3是通过环保产坯认证(是或否)3是采标情况采用国外标准1025采用国内标准830环境管理与劳动安全卫生指标10取得危险化学品安全生产许可证(是或否)1是取得消防安全生产许可证(是或否)1是通过ISO14001认证(是或否)5是职业病人数人/千人年10.0013年内未发生任何火灾爆炸事故(是或否)1是千人负伤率人/千人年10.001注:1.如企业在水性涂料中同时生产几种产品,则各项指标的取值按其产品产量加权平均计。2.资

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