|
钢桶水性漆应用技术（1）-水性漆概述及相关法规简介
文/王瑞波
兰州兴业金属金属容器有限公司 王瑞波
一、水性漆概述
1. 水性漆的发展和应用
近几年来，水性漆产品的生产和使用，在制桶行业已得到了大面积的推广，为我国的环保事业做出重大贡献，水性漆因其VOCs（挥发性有机物）排放较低、节约能源、安全、环保等优点，已成为现代涂料工业发展的主流方向。
水性涂料是当前发展最迅速的环保型涂料，钢桶喷漆由油性化向水性化的转型，能够达到国家环保标准限排指标，符合低碳生产理念，能够降低VOCs（挥发性有机物）排放所造成的环境污染。
2. 水性漆的分类
⑴ 水性涂料分类：水溶性涂料（包括：水溶性自干或低温烘干涂料、电沉积涂料、无机高分子涂料）、水分散性涂料（包括：乳胶涂料、强制乳化性涂料、水溶胶涂料、水性粉末悬胶涂料、水厚浆涂料、有机/无机复合涂料、多彩花纹饰面涂料）。
⑵ 水性漆的主要类型：水性丙烯酸漆、水性醇酸漆、水性氨基漆、水性聚氨酯漆、水性环氧漆等。
⑶ 钢桶水性漆的主要类型：水性聚氨酯漆（组成：水性聚酯树脂+甲醚化氨基树脂+颜填料+各种助剂+去离子水）、水性丙烯酸氨基漆（组成：水性丙烯酸树脂+甲醚化氨基树脂+颜填料+各种助剂+去离子水）。
3. 水性漆主要组成分析
⑴ 水性漆组成分布图1：
⑵ 油性漆组成分布图：
⑶ 水性漆和油性漆的比较结果：
水性漆和油性漆的树脂（23%和22%）、颜料（14%和15%）含量基本相同，而水性漆的主要溶剂是水（58%）和少量有机溶剂（5%），相比较油性漆的主要溶剂是有机溶剂（63%），油性漆较水性漆VOCs（挥发性有机物）增加58%。因此，如果使用油性漆，不采取切实可行的废气处理方式，很难达到国家标准GB 16297-1996《大气污染物综合排放标准》的限排值。
二、水性漆相关法律法规和标准要求
1.《中华人民共和国环境保护法》的要求
新版《环保法》是为了保护和改善环境，防治污染和其他公害，保障公众健康，推进生态文明建设，促进经济社会可持续发展而制定的国家法律。由中华人民共和国第十二届全国人民代表大会常务委员会第八次会议于2014年4月24日修订通过，自2015年1月1日起施行。
新版《环保法》25年来首次修订，由原来的47条款增加到70条款，号称“历史最严厉环保法”。
制桶企业普遍采用的钢桶外表涂装（喷漆、烘干）传统工艺，是典型的“排污大户”，是造成环境污染的主要因素，也是各级政府环保执法部门重点监管的对象，许多制桶企业因废气无法达标排放，从而面临着限排限产、停产整改、歇业倒闭的困境。
2. GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》的要求
表1： 现有污染源大气污染物排放限值（节选）
| 序号 |
污染物 |
最高允许排放浓度(mg/m3) |
最高允许排放速率(kg/h) |
无组织排放监控浓度限值 |
排气筒(m) |
一级 |
二级 |
三级 |
监控点 |
浓度(mg/m3) |
1 |
二
氧
化
硫 |
700
(硫、二氧化硫、硫酸和其它含硫化合物使用) |
15
20
30
40
50 |
1.6
2.6
8.8
15
23 |
3.0
5.1
17
30
45 |
4.1
7.7
26
45
69 |
无组织排放源上风向设参照点，下风向设监控点 |
0.50
(监控点与参照点浓度差值) |
2 |
氮
氧
化
物 |
420
(硝酸使用和其它) |
15
20
30
40
50 |
0.47
0.77
2.6
4.6
7 |
0.91
1.5
5.1
8.9
14 |
1.4
2.3
7.7
14
21 |
无组织排放源上风向设参照点，下风向设监控点 |
0.15
(监控点与参照点浓度差值) |
3 |
颗
粒
物 |
22
(碳黑尘、染料尘) |
15
20
30
40 |
禁
排 |
0.60
1.0
4.0
6.8 |
0.87
1.5
5.9
10 |
周界外浓度最高点 |
肉眼不可见 |
15 |
苯 |
17 |
15
20
30
40 |
禁
排 |
0.60
1.0
3.3
6.0 |
0.90
1.5
5.2
9.0 |
周界外浓度最高点 |
0.50 |
16 |
甲
苯 |
60 |
15
20
30
40 |
禁
排 |
3.6
6.1
21
36 |
5.5
9.3
31
54 |
周界外浓度最高点 |
0.30 |
17 |
二
甲
苯 |
90 |
15
20
30
40 |
禁
排 |
1.2
2.0
6.9
12 |
1.8
3.1
10
18 |
周界外浓度最高点 |
1.5 |
33 |
非
甲
烷
总
烃 |
150
(使用溶剂汽油或其他混合烃类物质) |
15
20
30
40 |
6.3
10
35
61 |
12
20
63
120 |
18
30
100
170 |
周界外浓度最高点 |
5.0 |
表2：新污染源大气污染物排放限值（节选）
| 序号 |
污染物 |
最高允许排放浓度(mg/m3) |
最高允许排放速率(kg/h) |
无组织排放监控浓度限值 |
排气筒(m) |
二级 |
三级 |
监控点 |
浓度(mg/m3) |
1 |
二
氧
化
硫 |
550
(硫、二氧化硫、硫酸和其它含硫化合物使用) |
15
20
30
40
50 |
2.6
4.3
15
25
39 |
3.5
6.6
22
38
58 |
*周界外浓度最高点 |
0.40 |
2 |
氮
氧
化
物 |
240
(硝酸使用和其它) |
15
20
30
40
50 |
0.77
1.3
4.4
7.5
12 |
1.2
2.0
6.6
11
18 |
周界外浓度最高点 |
0.12 |
3 |
颗
粒
物 |
18
(碳黑尘、染料尘) |
15
20
30
40 |
0.15
0.85
3.4
5.8 |
0.74
1.3
5.0
8.5 |
周界外浓度最高点 |
肉眼不可见
|
15 |
苯 |
12 |
15
20
30
40 |
0.50
0.90
2.9
5.6 |
0.80
1.3
4.4
7.6 |
周界外浓度最高点 |
0.40 |
16 |
甲
苯 |
40 |
15
20
30
40 |
3.1
5.2
18
30 |
4.7
7.9
27
46 |
周界外浓度最高点 |
2.4 |
17 |
二
甲
苯 |
70 |
15
20
30
40 |
1.0
1.7
5.9
10 |
1.5
2.6
8.8
15 |
周界外浓度最高点 |
1.2 |
33 |
非
甲
烷
总
烃 |
120
(使用溶剂汽油或其他混合烃类物质) |
15
20
30
40 |
10
17
53
100 |
16
27
83
150 |
周界外浓度最高点 |
4.0 |
此标准要求： 1997年1月1日前设立的污染源(以下简称为现有污染源)执行表1所列标准值。1997年1月1日起设立(包括新建、扩建、改建)的污染源(以下简称为新污染源)执行表2所列标准值。
判断污染源的设立日期应以《建设项目环境影响报告书(表)》或补做的《环境影响报告书(表)》批准日期作为其设立日期。
分析标准要求可知：制桶企业必须执行表1(现有污染源)或表2(新污染源)的规定，如果使用油性漆（VOCs含量达50%—60%），除非采用切实可行的废气处理方式，否则很难达到此标准要求；若使用水性漆（VOCs含量5%—15%），因其不含苯类（苯、甲苯、二甲苯）物质，此三项指标检测时均为0；水性漆只含有少量醇类和醇醚类（含量5%—15%）等有机溶剂，而醇类或醇醚类不在此标准限制排放范围之内。
我公司已使用水性漆一年多时间，经多次检测其苯、甲苯、二甲苯和非甲烷总烃，最高允许排放浓度(mg/m3)、最高允许排放速率(kg/h)、无组织排放监控浓度限值(mg/m3)三项指标均可达到标准要求。
3. HJ 2537—2014《环境标志产品技术要求 水性涂料》标准的要求
目前国标没有钢桶行业水性漆专用的VOCs排放标准，本行业主要依据此标准判定钢桶水性漆的环保性和符合性。
此标准中5.2.2条款规定：VOCs（挥发性有机物）含量≤80g/L。经检测VOCs含量≤80g/L的水性钢桶漆就是环保的，是符合此标准要求的。现今钢桶行业内的几家水性漆生产厂家，其钢桶水性漆的检测数据显示：VOCs含量在30g/L—40g/L，是符合标准要求的环保水性漆。
三、水性漆的安全环保性
1. 环保性能优良：
水性漆VOCs（挥发性有机物）含量低（≤50g／L），以水作为稀释剂故而无毒无味、无污染，不含重金属颜料，不含苯类（苯、甲苯、二甲苯）等环保限排有害溶剂，降低了对环境的污染，降低了对喷漆工人职业健康危害。
2.节能降耗：
水性漆烘烤温度低，在140℃—160℃的温度下，仅需15分钟烘烤时间可以完全固化，节约能源消耗；用水作为稀释剂，降低稀释剂成本；涂布面积大，单位产品喷涂钢桶数量多，减少了漆的用量，降低钢桶制造成本。
3. 质量安全性：
水性漆漆膜附着力可达0级（划格法），硬度可达2H以上，抗冲击强度≥50Kg／cm2，可以减少运输过程中碰撞对漆面的损伤。其耐水性、耐候性、耐酸性、耐碱性、耐溶剂性均可达到国标要求的指标。
5. 无火灾危险：
水性漆以水为溶剂，可以确保不燃不爆、降低喷漆烘烤产生火灾的风险，提高制桶企业的生产安全性，杜绝了安全隐患，能够满足行政监管部门对安全生产的要求。
6. 可以彻底解决钢桶行业环保达标排放及消防安全验收。
【相关链接】
钢桶水性漆应用技术（1）-水性漆概述及相关法规简介
钢桶水性漆应用技术（2）-钢桶水性漆涂装工艺标准要求
钢桶水性漆应用技术（3）-喷涂质量控制
钢桶水性漆应用技术（4）-烘烤质量控制
钢桶水性漆应用技术（5）-漆膜质量检测
钢桶水性漆应用技术（6）-三废治理
|
