淺談汽車涂裝TVOC處理技術(shù)

李富強(qiáng) 張愛平

摘要：隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，汽車后市場(chǎng)的維修量聚增，特別是汽車車身結(jié)構(gòu)的維修帶動(dòng)涂裝行業(yè)快速發(fā)展。為了有效解決涂裝過程中產(chǎn)生的有害廢氣，國家出臺(tái)相關(guān)法律法規(guī)和大氣環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，限制和治理廢氣產(chǎn)生的危害，本文對(duì)不同廢氣處理技術(shù)對(duì)比研究，并結(jié)合實(shí)際找出最優(yōu)的處理方法。

關(guān)鍵詞：汽車涂裝；TVOC處理技術(shù)

1對(duì)TVOC檢測(cè)方法的概述

目前鐵路客車的主要環(huán)保指標(biāo)執(zhí)行TB/T3139-2006《機(jī)車車輛內(nèi)裝材料及室內(nèi)空氣有害物質(zhì)限量》標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了低于200km/h的鐵路客車的環(huán)保性能檢測(cè)的限量以及檢測(cè)方法。標(biāo)準(zhǔn)中明確規(guī)定總有機(jī)揮發(fā)物≤0.6mg/m3，甲醛濃度≤0.1mg/m3。標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)試總有機(jī)揮發(fā)物推薦使用GB/T18883-2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。結(jié)合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)車廂TVOC檢測(cè)方法，對(duì)相關(guān)檢測(cè)流程進(jìn)行簡述，為更好實(shí)現(xiàn)軌道交通空氣質(zhì)量檢測(cè)提供優(yōu)化流程。樣品檢測(cè)以及采集的主要步驟及方法如下所示：吸附劑以及采樣管樣式選擇：目前根據(jù)GB/T18883-2002中規(guī)定，目前在國內(nèi)采集過程中通常使用TenaxTA采樣管，此種類型的吸附劑具有良好的疏水性，并且和周圍環(huán)境及空氣濕度的影響比較小，能夠很好的對(duì)C7～C26的化合物實(shí)現(xiàn)吸附，吸附完成后具有較好的熱穩(wěn)定性。但是此類型吸附劑的主要缺點(diǎn)是，要求比表面積小于50m2/g，并且完成后必須在14天內(nèi)進(jìn)行采樣，需立即進(jìn)行采集式樣的分析檢測(cè)。采樣管使用前活化過程：在進(jìn)行采集試樣前，對(duì)采樣管進(jìn)行活化，在活化儀上通入高純度氮?dú)猓瑴囟葹?00℃進(jìn)行活化，采樣管的火花時(shí)間主要根據(jù)待采集物的吸附數(shù)量進(jìn)行確定。對(duì)采樣管進(jìn)行活化完成后必須進(jìn)行抽檢，殘存物質(zhì)必須小于0.5μg/m3，完成后使用銅帽對(duì)采樣管進(jìn)行密封，可以在真空罐中儲(chǔ)存30-60天，在進(jìn)行采樣前必須對(duì)采樣管進(jìn)行檢測(cè)確認(rèn)。樣品采集過程中流量控制以及時(shí)間控制：試中采樣的體積一般為1L-10L，采樣時(shí)間一般不應(yīng)該小于50分鐘，綜合考慮采樣的體積和采樣的時(shí)間，一般情況下采樣流程選擇0.2L/min，采樣時(shí)間選擇為50min，采樣體積選擇為10L。

2汽車涂裝TVOC處理技術(shù)

2.1源頭控制

涂裝過程中的大量揮發(fā)性有機(jī)氣體主要來源于涂料中溶劑和有機(jī)組分的揮發(fā)，所以VOC的監(jiān)管首先就是對(duì)源頭進(jìn)行控制，即對(duì)原料進(jìn)行控制，要求企業(yè)選擇符合國家標(biāo)準(zhǔn)的涂料和膠勃?jiǎng)┑?，鼓?lì)使用粉末、水性、高固體分等環(huán)境友好型涂料，從源頭減少原輔材料的VOC含量，實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)。按照GB/T3186《色漆、清漆和色漆與清漆用原材料取樣》的規(guī)定對(duì)即用狀態(tài)涂料取樣，揮發(fā)性有機(jī)物含量測(cè)定按照GB24409《汽車涂料中有害物質(zhì)限量》、GB/T23985《色漆和清漆揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）含量的測(cè)定差值法》和GB/T23986《色漆和清漆揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）含量的測(cè)定氣相色譜法》規(guī)定的方法執(zhí)行。即用狀態(tài)的涂料揮發(fā)性有機(jī)物含量（以單位體積涂料中揮發(fā)性有機(jī)物的質(zhì)量濃度計(jì)）應(yīng)符合地方相關(guān)行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)或GB24409《汽車涂料中有害物質(zhì)限量》規(guī)定的限值。

2.2涂裝漆霧凈化技術(shù)

目前，常見的漆霧凈化處理技術(shù)分為兩步，第一步為漆房中的地棉，也可稱為漆霧過濾棉，地棉阻力低，漆霧吸附效果好，有彈性，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。第二步為活性碳過濾，活性碳作為漆房第二道過濾系統(tǒng)，具有吸附能力強(qiáng)，較好的機(jī)械強(qiáng)度、化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性。有機(jī)廢氣通過與活性碳接觸，廢氣中的有機(jī)污染物被吸附在活性碳表面，從而從廢氣中脫離出來，達(dá)到凈化效果。除活性碳吸附外，還有催化燃燒法、生物法、冷凝分離法等，但從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和安全角度考慮，都不適合噴漆廢氣治理。

2.3TVOC再凈化技術(shù)

通過地棉、活性碳吸附后的廢氣仍然不能直接排放到大氣中，第三步為等離子有機(jī)廢氣凈化技術(shù)，也是近年來發(fā)展起來的一種廢氣處理新技術(shù)。其原理為在外加電場(chǎng)的作用下，介質(zhì)放電產(chǎn)生的大量攜能電子轟擊污染物分子，使其電離、解離和激發(fā)，然后引發(fā)一系列復(fù)雜的物理、化學(xué)反應(yīng)，使復(fù)雜的大分子染污物轉(zhuǎn)變?yōu)榘踩》肿游镔|(zhì)，或使有毒有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o毒無害或低毒低害物質(zhì)，從而使污染物降解去除。等離子有機(jī)廢氣凈化技術(shù)是一種新型、高效的干法有機(jī)廢氣處理技術(shù)，無需再生原料，無二次污染，維護(hù)保養(yǎng)方便，是近年來治理有機(jī)廢氣的先進(jìn)技術(shù)。通過等離子對(duì)有機(jī)廢氣凈化處理后，仍然有少量有機(jī)廢氣未被完全凈化，為了達(dá)到國家對(duì)有機(jī)廢氣的排放標(biāo)準(zhǔn)，還需要對(duì)殘余廢氣再凈化。漆房廢氣凈化中最后一步可采用光氧催化技術(shù)，光氧催化技術(shù)利用紫外線光源對(duì)廢氣分子鏈進(jìn)行凈化，利用不同納米波段光切割、斷鏈、燃燒、裂解廢氣分子鏈，改為分子結(jié)構(gòu)，使破壞后的分子或原子與臭氧結(jié)合，在催化氧化過程中，轉(zhuǎn)變?yōu)榈头肿踊衔顲O2和水。

3汽車涂裝處理技術(shù)的實(shí)施建議

第一，強(qiáng)化國家監(jiān)督機(jī)制。國家應(yīng)該盡快完善制定涂裝技術(shù)的強(qiáng)制性法規(guī)。加速推進(jìn)實(shí)施《中國制造2025》制造強(qiáng)國戰(zhàn)略的相關(guān)工作。第二，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)涂裝綠色制造。需要組織有關(guān)部門、行業(yè)協(xié)會(huì)和學(xué)會(huì)，推動(dòng)國內(nèi)企業(yè)與科研單位聯(lián)合創(chuàng)新、推動(dòng)、實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。建立國家級(jí)“涂裝綠色制造技術(shù)研究開發(fā)機(jī)構(gòu)”，統(tǒng)籌規(guī)劃、研究、創(chuàng)新、推廣應(yīng)用。第三，老廠改造必須應(yīng)用相適應(yīng)的綠色制造技術(shù)。老廠改造必須執(zhí)行國家規(guī)定的涂裝綠色制造控制指標(biāo)，應(yīng)用適合本企業(yè)的涂裝綠色制造技術(shù)。第四，新工廠建設(shè)必須實(shí)現(xiàn)綠色制造。新建工廠必須嚴(yán)格執(zhí)行國家法規(guī)，合理應(yīng)用適合本企業(yè)的涂裝綠色制造技術(shù)、綠色建筑工程技術(shù)。第五，加強(qiáng)輕量化汽車涂裝制造技術(shù)的研發(fā)。跟進(jìn)汽車輕量化制造技術(shù)和車身制造一體化技術(shù)進(jìn)步，做好涂裝綠色制造新技術(shù)的開發(fā)與儲(chǔ)備，以適應(yīng)汽車制造技術(shù)的發(fā)展。

4結(jié)束語

隨著汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，汽車噴漆行業(yè)對(duì)大氣污染問題已經(jīng)受到人們的關(guān)注，如何徹底的去除或降低揮發(fā)性有機(jī)物的排放，提高揮發(fā)性有機(jī)物去除效率，已經(jīng)成為急需解決的課題。本文通過對(duì)汽車噴漆中的有毒有害氣體（TVOC）進(jìn)行處理，處理后的廢氣完全達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，這四步法能耗低、操作簡單、便于維護(hù)，是漆霧凈化技術(shù)未來的發(fā)展趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

[1]吳濤.汽車涂裝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)及中國汽車涂裝的對(duì)策[J].中國涂料，2014，29（08）：19-23.