減少干式噴漆房用過(guò)濾底棉消耗的方法

曾敏生，彭禹

（株洲聯(lián)誠(chéng)集團(tuán)控股股份有限公司，湖南 株洲　412001）

隨著國(guó)家越來(lái)越重視環(huán)境保護(hù)，制造業(yè)中必不可少的涂裝工序的排放問(wèn)題越來(lái)越受到人們的關(guān)注。現(xiàn)在涂裝的作業(yè)環(huán)境已有了很大的改觀，大都添置了用于噴漆作業(yè)的噴漆房。目前主要通過(guò)2種底部結(jié)構(gòu)來(lái)處理噴漆房排風(fēng)中的廢氣，一種是鋪設(shè)過(guò)濾底棉(干式法)，另一種是水旋或水幕(濕式法)，后續(xù)均需經(jīng)活性炭吸附、焚燒等處理才能排放到大氣中?？赡苁歉墒絿娖岱吭靸r(jià)相對(duì)較低，不需要廢水處理等緣故，除一些汽車生產(chǎn)廠家和大中型企業(yè)使用濕式噴房外，中小企業(yè)、隨處可見(jiàn)的4S店等的小規(guī)模涂裝大都使用干式噴漆房。因此目前市場(chǎng)上過(guò)濾底棉的用量較大，減少其用量的研究具有較好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。

1　過(guò)濾底棉的作用

干式噴漆房用過(guò)濾棉分3種：第1種是初效進(jìn)風(fēng)口過(guò)濾棉(無(wú)紡布)，用于噴漆房進(jìn)風(fēng)口粗過(guò)濾；第2種是過(guò)濾頂棉(如600G、560G)，用于噴漆房頂部送風(fēng)精過(guò)濾，過(guò)濾等級(jí)F-5(DIN 24185-2 Method of Testing Air Filters Used in General Ventilation — Filter Classification, Marking, Test)，有全黏性、半黏性和干性(無(wú)黏性)3種狀態(tài)；第3種就是過(guò)濾底棉(玻璃纖維阻漆網(wǎng))，用于噴漆房底部過(guò)濾，過(guò)濾等級(jí)G2(DIN 24185-2)。過(guò)濾底棉由高強(qiáng)度的連續(xù)單絲玻璃纖維組成疏密式結(jié)構(gòu)，其過(guò)濾纖維有利于儲(chǔ)存漆霧、灰塵等顆粒，在使用初期既可捕捉漆霧微粒，又有較好的透氣性。但使用時(shí)間一長(zhǎng)，漆霧粒子不斷地被吸附而填充在過(guò)濾纖維中，直至飽和而失效。一般過(guò)濾底棉的容塵量約為4 kg/m2。

經(jīng)過(guò)過(guò)濾的廢氣需用活性炭吸附其中的有機(jī)溶劑氣體后才能達(dá)標(biāo)排放到大氣中。活性炭主要是利用其結(jié)構(gòu)相對(duì)致密、表面有許多微小的孔洞的特征來(lái)吸附有機(jī)溶劑廢氣。如沒(méi)用過(guò)濾底棉捕捉有黏性的漆霧粒子，它們將直接堵住活性炭的孔洞而使其提前失效，甚至無(wú)法發(fā)揮作用。因此過(guò)濾底棉是干式噴漆房噴漆達(dá)標(biāo)排放必不可少的一種耗材。

2　過(guò)濾底棉的更換及后處理

過(guò)濾底棉初使用時(shí)，通風(fēng)性很好，阻力在20 Pa左右。隨著時(shí)間延長(zhǎng)，其內(nèi)部和表面吸附的漆霧顆粒增多，透氣性變差，風(fēng)阻力增大，至阻力300 Pa左右時(shí)需更換，否則將嚴(yán)重影響排風(fēng)效果，噴漆時(shí)產(chǎn)生的漆霧會(huì)在噴房里飛揚(yáng)，污染噴房四壁和其他產(chǎn)品。過(guò)濾底棉的更換比較麻煩，需要一定的人工投入，且過(guò)于頻繁地更換，時(shí)間節(jié)點(diǎn)難以把握。按照有關(guān)國(guó)家法規(guī)要求，更換后的過(guò)濾棉因含有玻璃長(zhǎng)纖維和油漆渣，故屬于危險(xiǎn)廢物，需送有資質(zhì)的單位做特殊處理，處理單價(jià)為3 000元/t。由此可見(jiàn)，如能降低噴漆房過(guò)濾底棉的使用，不但保護(hù)了環(huán)境，而且具有一定的經(jīng)濟(jì)效益。

因此設(shè)計(jì)制作一種可以重復(fù)利用的粗過(guò)濾器是十分必要的。

3　粗過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)及應(yīng)用

目前幾乎所有公司都在噴漆房底部設(shè)有約50%面積的地溝，在其表面依次鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)、過(guò)濾底棉和支撐架，以便既可走人，又可過(guò)濾通風(fēng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1　噴漆房地溝常規(guī)的過(guò)濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure 1　Structure of common filter system in the trench of spray booth

為降低噴漆房的過(guò)濾棉用量，可將原支撐架更換成漆霧粗過(guò)濾裝置，即采用普通碳鋼板壓成U形條，再按圖2所示組焊成上、下U形架，最后組裝成如圖3所示的結(jié)構(gòu)。

圖2　上U型架(左)和下U型架(右)Figure 2　Upper U-type bar (left) and lower U-type bar (right)

經(jīng)試驗(yàn)，采用粗過(guò)濾器后可節(jié)約60%的過(guò)濾棉，即達(dá)到同樣的通風(fēng)阻力，可延長(zhǎng)過(guò)濾棉使用時(shí)間2倍。當(dāng)使用約15 d或察覺(jué)貼膠帶紙、涂油表面漆層較厚時(shí)，拆開(kāi)上下U形板，撕去原膠帶重新貼新膠帶或用鏟刀鏟除漆層，重新涂油，再把上、下U形板合上，重新組裝，即可再次使用。

圖3　噴漆房地溝改進(jìn)后的過(guò)濾系統(tǒng)結(jié)構(gòu)Figure 3　Structure of the improved filter system in the trench of spray booth

4　經(jīng)濟(jì)效益分析

一個(gè)6 m × 5 m的噴漆房，過(guò)濾通風(fēng)面積在15 m2左右。按正常使用，每年約產(chǎn)生2 880 kg的過(guò)濾棉及漆渣廢物，耗用720 m2的過(guò)濾棉(單價(jià)14元/m2)，因此每年的總費(fèi)用為18 720元。在不考慮改進(jìn)后每月2次的人工清理漆霧粗過(guò)濾裝置的費(fèi)用，以及原每月4次更換過(guò)濾棉人工費(fèi)用的情況下，以節(jié)約60%的過(guò)濾棉計(jì)算，每年可節(jié)省14 000余元。

5　結(jié)語(yǔ)

本文介紹的漆霧粗過(guò)濾裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，使用維護(hù)方便，可獲得較好的環(huán)保效益和經(jīng)濟(jì)效益，具有一定的推廣價(jià)值。