摘要：通过对油漆的分类的阐述，便于更好的了解各类油漆的组成成分及特性，从而可以对各类油漆在喷漆过程中产生的喷漆废气进行针对性的预处理。
关键词：VOC；油漆；漆雾；预处理；
挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，简称VOC），指在常温常压下饱和蒸汽压大于70 Pa、常压下沸点在260℃以内的有机化合物[1]，作为工业VOC主要排放源之一的喷漆行业，是产品防腐和装饰标志所必需的，在飞机、轮船、汽车等交通工具，家具、机械设备、家用设备及建材等越来越多的行业中，需要对产品表面进行喷漆处理, 以达到装饰、美观和防腐等功效。
对喷漆废气VOC 的治理，人们已经开发出了一些卓有成效的治理技术，如低温冷凝法、催化燃烧法、活性炭吸附法等。然而，由于漆雾的存在，若不及时去除，这些含有漆雾颗粒的废气进入有机废气处理系统，将严重影响处理设备的正常运行，需要经常清理设备和更换部件，造成巨大维护成本，废气污染得不到根本解决。那么再有效的VOC处理技术也将变得毫无意义。通过研究油漆的分类，弄清不同种油漆的组份和漆雾产生量，找到合理的预处理工艺。
1、油漆的分类
1.1 按状态分，可分为水性漆和油性漆。
水性漆主要是乳胶漆，而硝基漆、聚氨酯漆 等多属于油性漆。
水性漆是以水作为溶剂，不含三苯、甲醛等有毒有害物质，符合国家环保政策，是未来漆类发展的方向。
油性漆又称油脂漆，以香蕉水、天拿水作为稀释剂的一类涂料，含有大量的苯、二甲苯等有害致癌物质，对人的身体有一定危害。主要有清油，厚漆，油性调合漆、油性防锈漆和腻子、油灰等。
1.2按使用部位分，可分为墙漆、木器漆和金属漆。
墙漆包括外墙漆、内墙漆和顶面漆，一般以乳胶漆为主。乳胶漆主要由水、颜料、乳液、填充剂和各种助剂组成，以水为稀释剂。是一种施工安全、方便、耐水洗、透气性好的的漆种。
木器漆主要有硝基漆、聚氨酯漆等，主要用于家具及地板。
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金属漆，又叫金属闪光漆，适用于金属、木材、塑料、建筑物外墙的罩面保护，也可用于丙烯酸、聚氨酯、环氧系列等涂料罩面的保护装饰。是一种双组分常温固化型涂料，其中甲组分由漆基树脂、优质颜填料、助剂等组成，乙组分为固化剂，在它的漆基中加有微细的金属粉末，光线射到金属粉末上后，又透过气膜被反射出来。改变金属粉末的形状和大小，就可以控制金属闪光漆膜的闪光度；在金属漆的外面，通常还加有一层清漆予以保护[2] 。
金属漆一般有水性和溶剂型两种。虽然水性漆环保性较好，但金属粉末在水和空气中不稳定，常发生化学反应而变质，因此其表面需要进行特殊处理，致使用于水性漆中的金属粉价格昂贵，使用受到限制，目前的金属漆主要以溶剂型为主[3] 。
金属漆的主要特性为：漆膜坚韧、附着力强，抗紫外线能力很强、耐腐蚀性。
1.3按功能分，可分为防霉漆、防水漆、防火漆、防蚊漆及多功能漆等。
1.4按作用形态分，可分为挥发性漆和不挥发性漆。
1.5按表面效果分，可分为透明漆、半透明漆和不透明漆。
1.6按反应及工艺分，可分为：PE（不饱和聚酯树脂涂料）、PU（聚氨酯漆）、NC（硝基漆）和UV（紫外线光固化反应油漆），这些都是常用油漆种类。
1.6.1 PE（不饱和聚酯树脂涂料）
三液反应型（蓝水 + 白水 + 主剂），由主剂、促进剂、引发剂三者相互调合进行聚合架桥反应而固化，溶剂为苯乙烯，参与成膜反应。具有高硬度、高耐磨、含固量高，耐化学性、阻燃等特点，其缺点是有毒，存放不安全，容易出现火灾，品质不容易控制，操作难度大（因其比例成分控制极为严格）。
1.6.2 PU（聚氨酯漆）
二液反应型（主剂 + 固化剂），成膜方式为自然成膜，无须特殊工艺，具有良好的机械性能，含固量较高，各方面性能都比较好等特点，缺点是施工环境要求很高，工序复杂，干燥速度慢，硬度不够，漆膜容易产生瑕疵，不环保，欧洲发达国家已基本淘汰。主要用于防腐漆，地板漆等。
1.6.3 NC（硝基漆）
物理反应型，主要用于木器及装修，其固体成分是以硝化棉为主，配合醇酸树脂、改性松香树脂、丙烯酸树脂、氨基树脂等软硬树脂，增塑剂及颜料共同组成，约占液体硝基漆总质量的20％～35％；根据溶剂对硝化棉的溶解力，一般将挥发份分为真溶剂、助溶剂及稀释剂，约占液体硝基漆总质量的65％～80％[4] ，具有施工简便，干燥迅速，等特点，其缺点是固含量较低，需要较多的施工道数才能达到较好的效果，耐久性、保护作用差，不耐有机溶剂，不耐热，不耐腐蚀，主要用于木器及家具的喷漆，家庭装修等。
1.6.4 UV（紫外线光固化反应油漆）
光化学反应型（主剂 + 单体助剂 + 感光剂），是一种不含挥发性溶剂的油漆，无毒，无味，漆膜具有耐酸碱、耐摩擦、漆膜饱满、亮度高、不结露、不吸尘、易清洁、附着力强、耐老化，相对其他漆种最为环保，含固量极高。效率高，涂装成本低（约为正常涂装成本的50%，涂装效率则为正常涂装的十几倍）。主要用于木器漆、汽车漆、金属漆等。
2、喷漆废气的预处理
在喷漆过程中，油漆在高压作用下雾化成细微颗粒，漆雾颗粒粒径小（绝大部分在10μm以下），粘度大，易粘附在物质表面。但雾化的油漆不会全部附着在工件表面，剩余漆雾颗粒会随着气流形成漆雾。
一般来说，油漆的含固量越高，喷涂的次数就越少，则产生的漆雾量也会相应降低。PE漆的含固量高，相应产品的喷涂次数就少，所以喷漆产生的漆雾较少，喷漆废气经过喷涂线自带的水帘柜后，可经过旋流板塔进行湿式分离或经过袋式过滤器进行干式过滤（湿式分离或干式过滤工艺的选择，需根据治理单位废水处理设施的配备情况而定），即可达到良好的漆雾去除效果。
PU漆的含固量较低，故喷漆产生的漆雾较多，水帘柜的漆雾去除率有限，喷漆废气需再经过喷淋塔湿式分离和袋式过滤器干式过滤后，才能达到较高的去除率。
NC漆的含固量很低，需要多次喷涂达到所需漆膜厚度，施工繁复。同时喷涂产生的漆雾量也大，除了水帘柜处理外，喷漆废气需再经过喷淋塔湿式分离、板式过滤器及袋式过滤器组合干式过滤后，方能达到良好的漆雾去除效果。
UV漆的含固量极高，基本在100%，故喷漆产生的漆雾很少。但是UV漆的粘性很大，且容易感光固化，需使废气中漆雾有很高的去除率，才能保证后端环保处理设施的正常运行。故在对应的喷漆废气采用喷淋塔湿式分离、板式过滤器及袋式过滤器组合干式过滤的预处理工艺，同时应避免系统进光，确保预处理的效果。
预处理工艺中产生的废水需排入废水处理站处理达标后排放，产生的废旧过滤棉、过滤袋属于危废，需交有相关资质的单位处理。
3、结语
随着蓝天保卫战的打响, 对喷漆废气处理技术的研究、开发力度也不断加大。 除原有的传统处理技术外, 一些新的技术也逐步被开发并应用, 为喷漆废气的治理提供了更成熟、更有效的途径。作为喷漆废气的前置处理方法，预处理工艺的重要性不容忽视，应该对其理进行针对性研究，将国内外最新的研究成果引入喷漆废气预处理，解决在喷漆行业内喷漆废气预处理过程中存在的现实难题，对提高漆雾颗粒去除率、设备使用及维护的便利性，满足环保和健康文明生产具有深远的意义。
参考文献
[1]赵由才．环境工程化学[M]．北京：化学工业出版社，2003：537.
[2]陈菡．金属漆：现代装饰(家居)，2011.
[3]孙晓光，张连福．水性金属漆的特点及应用简介：油气田地面工程，2004.
[4]王恺．木材工业实用大全涂饰卷[M]．北京：中国林业出版社，1998：44—45.
论文作者:徐昕1,陈斌2,李明德1
论文发表刊物:《防护工程》2019年8期
论文发表时间:2019/8/2
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