實木地板生產(chǎn)過程中廢氣處理技術現(xiàn)狀分析

白 鶴 李芙榮 周鵬飛

1.浙江東天虹環(huán)保工程有限公司；2.浙江博世華環(huán)保科技有限公司；3.浙江雙良商達環(huán)保有限公司

1 引言

實木地板的生產(chǎn)環(huán)節(jié)多，工序復雜，在這些環(huán)節(jié)中，涂裝車間的噴漆作業(yè)是其生產(chǎn)的重要工序。在噴漆作業(yè)時，會釋放具有揮發(fā)性的有機廢氣，這些廢氣一旦釋放到空氣中，被吸入體內(nèi)，就會損害人體機能，因此實木地板生產(chǎn)廠家必須要加強有機廢氣處理工作，這也是綠色生產(chǎn)的必然要求。因此掌握有機廢氣的處理技術，對于實木地板生產(chǎn)企業(yè)來說非常重要，企業(yè)也要重視涂裝車間廢氣處理工作，從而確保工作人員的身體健康和產(chǎn)業(yè)的綠色發(fā)展。

2 實木地板的特點

地板的種類繁多，根據(jù)不同的功能需求可以分成不同的種類，例如以結構的不同可分成天然的實木地板，防腐性能好的防腐木地板，健康舒適的軟木地板、美觀耐用的竹地板等。而根據(jù)環(huán)保等級可分成E1 和E0 兩種等級[1]。實木地板與其他幾種類型的地板相比較，不同于其他的木質地板，實木地板因其彈性好、舒適度高受到人們的歡迎。實木地板的原材料是天然實木，因為是直接將整塊木材進行烘干等處理，處理的工序簡單，幾乎沒有進行化學加工，因此含有的類似于甲醛等有害化學成分較少。實木地板因為是由實木加工而成，所以其自身的熱導系數(shù)較低，具有冬暖夏涼的作用，同時其自身的木質紋理非常美觀，因此受到大眾的喜愛?？傮w來看，實木地板天然環(huán)保，紋理美觀，還可調(diào)節(jié)溫度，是廣大木材地板消費者的首選。

3 實木地板生產(chǎn)中廢氣排放的環(huán)保要求

為了確保大氣的健康，我國對木材加工的廢氣排放有著明確的標準和要求，如表1。

4 實木地板生產(chǎn)中的廢氣來源分析

實木地板生產(chǎn)中的有機廢氣大部分都來自涂裝車間的噴漆作業(yè)，由于噴漆作業(yè)的技術限制，在操作中會有一部分的油漆噴濺在空氣中，和空氣融合形成漆霧。同時為了讓實木地板變得更加光滑和美觀，實木地板加工工廠會在地板表面噴涂油漆，油漆中含有有機溶劑在噴涂、晾干過程中很容易揮發(fā)到空氣中，其中含有的丙酮、甲苯等有機物吸收入人體，會直接損害工作人員的身體機能，嚴重會威脅生命。

5 實木地板生產(chǎn)中的有機廢氣成分分析

表1

在涂裝作業(yè)時，會給實木地板表面噴上一層具有保護作用的漆膜，能夠很好地提升其耐磨性、耐候性和硬度，對于提升實木地板的使用壽命有著關鍵作用。目前木材加工行業(yè)里常用的紫外光固化涂料（uv漆）和水性漆兩種涂料。其中使用紫外光固化涂料（uv 漆）可以有效增強實木地板的耐候性和硬度，并且可以提升地板表面的光澤，耐磨性較好。噴涂之后在紫外光下能夠快速固化，設備占用的空間少，能夠比較高效地完成噴涂作業(yè)。紫外光固化涂料（uv 漆）在制作時會加入丙烯酸聚酯、環(huán)氧丙烯酸等預聚體，和安息香丁醚等引發(fā)劑，以及一些稀釋劑和顏料等化合物等。在噴涂車間經(jīng)過噴涂uv底漆、紫外光固化、砂光等操作，再噴涂uv面漆，經(jīng)過紅外線流平、干燥收料等操作就完成了噴涂環(huán)節(jié)。為了確保最后的噴漆效果，噴涂和干燥過程需要重復操作幾次，與此同時，在此過程中油漆中混有的有機溶劑和稀釋劑會揮發(fā)會產(chǎn)生很多的有機廢氣，其成分包括丙酮、乙苯、環(huán)己酮、苯甲酰肼、乙二醇等有機物質。

6 實木地板生產(chǎn)中有機廢氣的處理方法分析

6.1 利用活性炭吸附法處理有機廢氣

活性炭吸附方法是木材加工廢氣處理常見的處理技術，主要原理是利用活性炭強大的吸附能力吸附廢氣中含有的有害成分[2]。一般使用的活性炭形狀為顆粒狀或者蜂窩狀，因為其表面具有很多的孔隙，且表面積較大，因此當有機廢氣在與活性炭接觸時，含有的有害物質就會被阻擋其在孔隙之中。同時活性炭的吸附效果受到廢氣物質的分子量、沸點的影響，分子量大的物質，越不容易穿透活性炭，吸附作用最好。同時有機廢氣物質的沸點越高，活性炭的吸附效果越佳。

一般利用活性炭吸收有機廢氣的工藝流程為：有機廢氣-廢氣收集系統(tǒng)-廢氣預處理系統(tǒng)-抽風機-吸附床-排氣筒-凈化排放。在涂裝車間，利用廢氣收集系統(tǒng)對生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機廢氣進行收集，如果廢氣中含有漆霧，就需到廢氣預處理系統(tǒng)除去廢氣中的漆霧，保證到達吸附床的漆霧濃度不高于5mg/m3。有機廢氣的溫度要低于40℃，并且要保證到達吸附床的有機廢氣濃度要低于爆炸極限下限的25%。有機廢氣在到達吸附床之后，就開始利用活性炭進行廢氣的吸附處理，在此環(huán)節(jié)要注意的是使用的活性炭要對苯系物和非甲烷總烴具有有效地吸附能力。

利用活性炭吸附法處理實木地板的生產(chǎn)中產(chǎn)生的有機廢氣，不但工藝流程簡單，設備也易操作，其具體操作技術難度低，因此是最簡單、使用最廣的廢氣處理技術。但也有技術限制，為了確保良好的廢氣吸收效果，就需要經(jīng)常更換活性炭，在此過程中，會增加廢氣處理的經(jīng)濟成本。

6.2 利用吸附-催化燃燒法處理有機廢氣

吸附-催化燃燒法處理有機廢氣的原理在于結合了活性炭吸附的優(yōu)點，再利用催化劑降低活化能，使得有機廢氣能夠在較低的起燃溫度下進行無火焰燃燒，進而產(chǎn)生二氧化碳、水和氮氣，從而達到分解廢氣的目的[3]。這一處理技術的優(yōu)點在于無火焰燃燒，同時還能夠保證凈化率大于95%。起燃溫度低的好處在于耗能少，投入的燃料成本低同時還避免了氮氣在高溫條件下形成氮氧化物，避免了二次污染。但是也有其自身限制，首先吸附-催化燃燒法的工藝嚴格，有機廢氣需要進行預處理，從而避免有機廢氣中含有影響催化劑活性的有機物質。同時，為了避免催化劑中毒情況的發(fā)生，對于燃燒后會產(chǎn)生氮氧化物和硫氧化物的有機廢氣，不適合用這一方法進行處理。

一般利用吸附-催化燃燒法的工藝流程為：首先，可將有機廢氣用多空活性炭將低濃度的有機廢氣濃縮為高濃度有機廢氣，再利用熱空氣將有機廢氣吹掃出來，進行催化燃燒。有機廢氣先擴散，再被催化劑吸附，然后發(fā)生反應，最后釋放出二氧化碳、水和氮氣，以及大量的熱量。

催化燃燒的催化效果受到進氣濃度、溫度和空速的影響。首先是進氣濃度，濃度過低時，會使得催化反應不能夠進行，而只有達到一定濃度值時，催化反應的燃燒效果最佳。其次是溫度，溫度過高和過低會影響催化劑的催化效果，只有溫度保持在一定范圍內(nèi)，催化劑的催化作用才會保持在最佳狀態(tài)。最后是熱風的空速，空速過高會使得有機廢氣中的反應物還沒有與催化劑有效結合就被吹離了燃燒器，會使得反應不能夠充分地發(fā)生，過低會導致廢氣處理不徹底。

6.3 利用蓄熱燃燒法處理有機廢氣

蓄熱燃燒法是對有機廢氣進行熱力燃燒處理的方法，利用可處理大部分有機廢氣，是目前主流的廢氣處理技術之一。其具體操作流程為：有機廢氣-預處理-濃縮設備-換熱室-燃燒室、蓄熱室-后處理-凈化排放。因為該處理系統(tǒng)內(nèi)含有高濃度的有機廢氣，存在易燃易爆的安全風險，因此使用該技術進行廢氣處理時，必須嚴格把控每一個環(huán)節(jié)的作業(yè)安全[4]。首先是廢氣收集和管道輸送的安全，要保證進氣濃度要低于爆炸極限下限的25%，其次是預處理和后處理的安全，要對廢氣中的漆霧、粉塵、水分等物質進行預處理，后處理要對燃燒后的氮氧化物或者硫化物等物質進行吸收。濃縮部分的安全要注意控制其進入吸附區(qū)的溫度要低于40℃，脫附時的溫度要低于300℃。

7 結束語

在社會經(jīng)濟建設的高速增長階段和科技技術快速發(fā)展的新時期，在綠色生產(chǎn)的新要求下，實木地板行業(yè)也將面臨新的機會和挑戰(zhàn)。在如今激烈的市場競爭機制下，實木地板企業(yè)要想提高自身的綜合競爭力，首要條件就是確保綠色生產(chǎn)，要掌握實木地板有機廢氣處理技術，配備專業(yè)的廢氣處理設備，從而保證生產(chǎn)人員的身體健康。并制定一系列操作性強、可執(zhí)行性高的廢氣處理方案，從而有效地提高涂裝車間生產(chǎn)的安全性，確保企業(yè)實行綠色生產(chǎn)，從而實現(xiàn)企業(yè)穩(wěn)定健康地發(fā)展。