【EBS】粉末烘烤過程產生煙霧的解決方法(二)
解決方法
上面對粉末涂料主要原料作了基礎分析,揮發性物質始終存在于各種原副材料中,在粉末具體的生產和噴涂烘烤過程中,冒煙和氣味問題也始終存在,在某些環境、季節還會造成較嚴重的環境污染和對操作人員的傷害,解決思路可從“疏”和“堵”兩方面著手。
“疏”的方面可考慮,擠出機加裝排氣口和收集器,減少揮發物對車間的污染和對操作人員的傷害。烘烤流水線的烘道加強對流通風,加強對煙霧的收集和處理,減少瞬時煙霧溶度。普通固定爐排風性差,加強排風和熱循環,既能縮短烘烤固化時間、節省資源,也能減少瞬時煙霧和刺激性氣味溶度,對環境和員工健康有利。
“堵”的解決思路在選擇一些特殊性能的材料,添加于粉末配方中,能夠吸收或者分解那些對環境和人體有害的揮發性物質。具有吸附性質的材料種類繁多,適合粉末涂料的吸附材料選擇依據有:微粉化、多孔化、耐熱好、無干擾性、影響光澤流平小等。
實際應用上,我們優先考慮多孔三氧化二鋁、分子篩。
多孔三氧化二鋁即活性氧化鋁,它是一種多孔性、高分散度的固體材料,有很大的表面積,每克內表面積可達150-450㎡,其微孔表面具備催化作用所要求的特性,如吸附性能、表面活性、優良的熱穩定性等,所以被廣泛地用作化學反應的催化劑和催化劑載體。利用其吸附性能,在粉末涂料配方中加入5-10%,可部分抑制煙霧和氣味的產生。活性氧化鋁粒徑非常小,分散能力差,在選擇是應考慮粒徑適中,價格合適的品種,預混合時間適當延長,時可添加0.5%的烷基蠟或聚乙二醇,利用氧化鋁的均勻分散。
分子篩是指具有均勻的微孔,其孔徑與一般分子大小相當的一種硅鋁酸鹽多微孔晶體。也稱合成沸石,應用非常廣泛,可以作干燥劑、選擇性吸附劑、催化劑、離子交換劑等。它是由硅氧、鋁氧四面體組成基本的骨架結構,在晶格中存在著金屬陽離子(如Na+,K+,Ca2+,Li+等),以平衡晶體中多余的負電荷。分子篩的類型按其晶體結構主要分為:A型,X型,Y型等。吸附功能:分子篩對物質的吸附來源于物理吸附(范德華力),其晶體孔穴內部有很強的極性和庫侖場,對極性分子(如水)和不飽和分子表現出強烈的吸附能力。
分子篩在粉末涂料中優先考慮應用于紋理型配方,因為分子篩有巨大的吸油量,很難分散于樹脂中,平面粉末用量可在2-5%。
部分沸石也有較好的吸附作用,但顏色比較深,價格低,可作為普通顏料選用,適合砂紋和皺紋類配方。添加分子篩或沸石,同樣要加強預混合,適量的分散劑如烷基蠟等有作用。
單純的多孔微粉在粉末涂料中對煙霧和氣味作用有限,添加量增加對流平、光澤和上粉率等皆有很明顯的影響。為此我們開發了專門針對粉末涂料的消煙助劑,如近期推出的NS022G。它基本由三部分組成,分子篩(部分活性氧化鋁)、凈味納米微粉和高活性化合物。
分子篩的原理和作用前面已介紹。
凈味納米微粉是一類特殊結構的合成材料,一種新型的無機凈味功能粉體,具有廣泛的凈味功能,凈味效率高、效果持久,能分解甲醛等各種有機物,降低TVOC;其使用簡單,不影響施工工藝,不含有重金屬,對人體無毒無害,為新型環境友好型材料。
高活性化合物采用特殊技術,“涂布于分子篩內孔中”,能與低分子化合物如乙二醇、安息香等形成部分氫鍵或共價鍵,在較高溫度如150-250℃情況下,功能沒有明顯的減弱。高活性化合物種類多,適合粉末涂料的可考慮如2-戊基-3-氧代環戊基乙酸乙脂(乙酸甲酯)。
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