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在塑料制品的生產(chǎn)過(guò)程中，從固體、液體、氣體三方面看可能產(chǎn)生廢棄物有：

固體——注塑或者擠出生產(chǎn)中開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)的洗機(jī)料，注塑生產(chǎn)的料把，片材生產(chǎn)的邊角料，各類生產(chǎn)的廢品和落地料。這些加工中產(chǎn)生固體廢棄物都可以回收，沒(méi)有任何污染，而且因?yàn)榫哂?0%的減碳作用而收到熱捧。

液體——主要為冷卻水和加熱油，用于加熱和冷卻相應(yīng)的設(shè)備，全都屬于密閉循環(huán)熱傳導(dǎo)，沒(méi)有任何污染。擠出管材、造粒生產(chǎn)中雖然產(chǎn)品與水有接觸，但不會(huì)產(chǎn)生任何污染。

氣體——氣體產(chǎn)生來(lái)源很多，具體如印刷、噴涂、復(fù)合、脫模劑、熱加工揮發(fā)氣體等等，有的屬于有機(jī)揮發(fā)氣體VOC，有的還有無(wú)機(jī)揮發(fā)氣體如氯化氫、硫化氫等等，這些會(huì)有不同程度的環(huán)境污染。雖然以前有些沒(méi)有列入環(huán)保排放監(jiān)控范圍，目前逐步列為監(jiān)控重點(diǎn)對(duì)象，各個(gè)企業(yè)要引起注意。

何為VOC氣體？就是在50-260℃溫度范圍內(nèi)很容易揮發(fā)的有機(jī)物，較常見(jiàn)的有機(jī)化合物有苯類（如苯、甲苯、二甲苯、乙苯、苯乙烯）、烷類（十四碳烷）、醛類（甲醛）、醇類（乙醇）、醚類、酯類（乙酸乙酯）和酮類（丙酮）等多個(gè)種類。為什么要限制VOC氣體？因?yàn)閂OC氣體釋放到大氣中以后遇到陽(yáng)光可以催化其產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)PM2.5顆粒，是導(dǎo)致灰霾天氣的罪魁禍?zhǔn)住?/span>

 

一、塑料制品加工中揮發(fā)氣體來(lái)自哪里？

1、印刷

目前還是以溶劑性油墨為主，油墨中含有大量溶劑。使用溶劑型油墨會(huì)在印刷、烘干等過(guò)程中產(chǎn)生苯、甲苯、二甲苯、丙酮、丁醇、異丙酮和乙酸乙酯等VOCs污染。

水性油墨雖然有機(jī)溶劑含量低至20%左右，對(duì)聚乙烯薄膜表印還可以、但里印困難，目前對(duì)LDPE可以、對(duì)HDPE困難，單色可以、但是拼色線模糊。干燥設(shè)備要增加紅外線干燥裝置，加快因素速度。

 

2、復(fù)合

丙烯酸和聚氨酯類粘合劑目前以乙酸乙酯有機(jī)溶劑為主。

 

3、噴涂

涂層可以消除塑料制品表面澆口痕、熔接痕、黑點(diǎn)、晶點(diǎn)、氣泡等等缺陷，賦予制品以導(dǎo)電、抗靜電、阻燃、耐磨等功能，還可以將深色塑料制品變成淺顏色制品。這些都需要往往噴涂一層丙烯酸酯或者聚氨酯類涂料。

 

4、脫模劑

含有二氯甲烷、二氯乙烷等有機(jī)溶劑。

 

5、熱加工氣體

熱加工產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體除了包括VOC外，還可能有氯化氫、硫化氫、二氧化碳、水、二氧化硫等等。氣體來(lái)源包括樹(shù)脂合成殘留、助劑添加、加工分解三個(gè)部分。

（1）樹(shù)脂合成原材料殘留

殘留原料主要包括單體、溶劑、催化劑、乳化劑和分子量調(diào)節(jié)劑等等。

（2）添加助劑

主要包括填料、增塑劑、穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑、色料等添加劑等，其中的小分子助劑如硬脂酸、石蠟、聚乙烯蠟、EBS、抗氧劑、硬脂酸鋅等。

（3）熱加工分解氣體

每一種塑料都有一個(gè)分解溫度，在高溫加工過(guò)程中，塑料或多或少都會(huì)分解出少量氣體物質(zhì)。

綜合以上三個(gè)方面氣體的來(lái)源，常見(jiàn)塑料制品加工產(chǎn)生的主要?dú)怏w見(jiàn)表1所示。

表1   塑料制品注塑加工產(chǎn)生揮發(fā)氣體種類

序號(hào)	塑膠制品原料類型	主要原料及污染物
1	聚乙烯	殘留單體為乙烯，多聚體為丙烯、丁烯、己烯 分解產(chǎn)物有酸、酯、不飽和烴、一氧化碳、乙醛、二氧化碳、醋酸乙烯酯等
2	聚丙烯	殘留單體為丙烯 分解產(chǎn)物有酸、酯、不飽和烴、一氧化碳、乙醛、二氧化碳等。
3	聚苯乙烯	殘留單體為苯乙烯 分解后的產(chǎn)物有一氧化碳、苯、甲苯、乙苯、β-甲基苯乙烯、 戊烷、環(huán)烷烴、環(huán)烯烴、聚硅氧烷、過(guò)氧化物等
4	ABS	殘留單體有丙烯腈、苯乙烯和丁二烯，乳液法ABS合成的乳化劑有十二烷基苯磺酸鹽、分子量調(diào)節(jié)劑有十二烷基硫醇、雕白粉，本體法ABS溶劑為甲苯、乙苯 分解后的產(chǎn)物有丙烯腈、苯、甲苯、二氧化碳、苯乙烯、丁二烯、丙烯酸酯、順丁烯二酸酐、N-苯基馬來(lái)西亞胺等
5	環(huán)氧樹(shù)脂	雙酚A、環(huán)氧氯丙烷、甲苯、氫氧化鈉等
6	酚醛樹(shù)脂	苯酚、甲基苯酚、甲醛、氫氧化鈉等
7	氟塑料	四氟乙烯、六氟丙烯、三氟氯乙烯、六氟環(huán)氧丙烷、偏氟乙烯、氟乙烯等
8	有機(jī)硅	甲基三氯硅烷、苯基三氯硅烷、二甲基二氯硅烷、二苯基二氯硅烷、苯基甲基二氯硅烷、甲苯、丁醇等
9	尼龍	PA6殘留單體是己內(nèi)酰胺，PA66的殘留單體是己二酸和己二胺 分解后的產(chǎn)物有一氧化碳、二氧化碳、水、氨等
10	聚碳酸酯	殘留單體是雙酚A和碳酸二苯酯，溶液法合成的溶劑為二氯乙烷 分解后的產(chǎn)物有苯、二氧化碳、甲苯、雙酚A、光氣、二氯甲烷、氯苯等
11	聚甲醛	殘留單體是甲醛 分解后的產(chǎn)物有甲醛、一氧化碳、二氧化碳、苯、戊環(huán)、對(duì)苯二甲酸等
12	聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯	殘留單體是對(duì)苯二甲酸和乙二醇 分解后的產(chǎn)物有一氧化碳、二氧化碳、乙醛、乙二醇、1,4-丁二醇、對(duì)苯二甲酸、間苯二甲酸、對(duì)苯二甲酸二甲酯等
13	聚氯乙烯	殘留單體氯乙烯，溶劑法PVC溶劑為二氯乙烷，乳液法PVC的引發(fā)劑是水溶性過(guò)硫酸鹽、乳化劑為十二醇硫酸鈉。 分解物氯乙烯、氯化氫、一氯甲烷、二氯乙烯、氯、氫氧化鈉、氫氣、二氯乙烯、乙烯等有機(jī)廢氣。
14	聚甲基丙烯酸甲酯	殘留單體是甲基丙烯酸甲酯 分解后的產(chǎn)物有甲醇、二氧化碳、一氧化碳、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸等
15	EVA	殘留單體有乙烯和醋酸乙烯 分解后的產(chǎn)物有醋酸、二氧化碳、酯、乙醛等。
16	聚苯醚	殘留單體是2，6--二甲基苯酚 分解后的產(chǎn)物有二氧化碳、苯、酸等
17	聚苯硫醚	殘留單體是硫化鈉和二氯苯 分解后的產(chǎn)物有二氧化碳、二氧化硫、苯等

其中揮發(fā)性氣體味道大的有：聚氯乙烯生產(chǎn)中分解產(chǎn)生的氯化氫遇水后的酸味，聚甲醛生產(chǎn)中分解產(chǎn)生的甲醛味，乙烯-醋酸乙烯共聚物加工中單體醋酸乙烯殘留釋放的醋味等。

 

二、如何處理塑料加工中產(chǎn)生的揮發(fā)氣體？

（一）如何從源頭上降低塑料加工中揮發(fā)氣體產(chǎn)生？

 

1、樹(shù)脂  

盡可能選用單體含量比較低的樹(shù)脂，例如醫(yī)用PVC樹(shù)脂VC單體的含量就很低，VC含量可以達(dá)到1ppm（mg/kg）（正常值為5）。例如汽車內(nèi)飾板用PP，一定要選擇小分子揮發(fā)物含量低的樹(shù)脂。

 

2、助劑

盡可能選用分子量大的助劑最好是聚合物助劑，保證在加工溫度下不會(huì)揮發(fā)。如偶聯(lián)劑改用相容劑，具體如接枝聚合物或者枝化聚合物；潤(rùn)滑劑用PETS、硅酮樹(shù)脂或者PPA等等；分散劑選用分子量大于5000的聚乙烯蠟；阻燃劑盡可能選用高分子類型，具體如溴化聚苯乙烯、溴化環(huán)氧樹(shù)脂、PVC樹(shù)脂等等。

 

3、吸附劑

將可能產(chǎn)生的小分子揮發(fā)物用高吸附材料進(jìn)行吸附，使之正常條件下不會(huì)釋放。常用的有活性炭、分子篩、硅藻土、合成硅酸鈣等等。

 

4、加工條件

低溫生產(chǎn)  在保證制品充分塑化的條件下，加工溫度盡可能低一些，以盡可能減少小分子分解物質(zhì)產(chǎn)生。

多級(jí)抽真空  在常規(guī)的一級(jí)抽真空工藝中，增加抽真空的次數(shù)，可以達(dá)到3級(jí)甚至4級(jí)，將產(chǎn)生的小分子揮發(fā)物及時(shí)除去。

 

5、制品后處理

將制品采用類似退火處理的工藝進(jìn)行揮發(fā)物高溫加速揮發(fā)處理，此處理一般在發(fā)貨前進(jìn)行。

 

6、采用低有機(jī)溶劑型材料

水性涂料   以水為分散介質(zhì)代替有機(jī)揮發(fā)溶劑，目前技術(shù)還需要含有20%左右醚類和醇類溶劑，只能算低VOC涂料，不是無(wú)VOC涂料

光固化涂料   成膜材料靠光固化反應(yīng)成型，可以減少有機(jī)溶劑使用量，但往往需要含有30%左右的有機(jī)溶劑。

固體粉末涂料  沒(méi)有任何有機(jī)溶劑，VOC排放零。

水性粘合劑和水性脫模劑：目前可供的為有機(jī)溶劑低含量產(chǎn)品。

在不遠(yuǎn)的未來(lái)，如果全部采用完全水性涂料、油墨、粘合劑、脫模劑等，可以實(shí)現(xiàn)VOC零排放。但是對(duì)于熱加工氣體的管控，不論采取何種措施，前端治理很可能達(dá)不到VOC排放要求，必須進(jìn)行后端相應(yīng)的環(huán)保治理，具體介紹如下。

 

（二）如何后端處理塑料制品加工中產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體？

 

1、活性炭吸附技術(shù)（成本A）

活性炭是一種含碳材料制成的外觀呈黑色，內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積大、吸附能力強(qiáng)的一類微晶質(zhì)碳素材料，是一種常用的吸附劑?；钚蕴繛橛袡C(jī)材料，具有很高的吸附能力，可以將生產(chǎn)種產(chǎn)生的各類VOC氣體吸附，吸附能力滿負(fù)荷后如何處理？處理完畢后需要不斷再補(bǔ)充添加，維護(hù)運(yùn)行成本高。

（1）焚燒處理   

與VOC材料一起焚燒，焚燒氣體污染環(huán)境。

（2）解吸附處理

水蒸汽解吸附技術(shù)，高溫解吸附技術(shù)。

 

2、沸石轉(zhuǎn)輪吸附技術(shù)（成本3A）

沸石與活性炭一樣是高吸附材料，但它屬于無(wú)機(jī)材料，吸附能力達(dá)到滿負(fù)荷后，可以進(jìn)行焚燒處理，對(duì)濃度低的VOC氣體，焚燒過(guò)程往往噴有助燃，焚燒后可以將沸石再生使用，不用重新添加新的沸石材料，運(yùn)行維護(hù)成本低，但焚燒廢氣污染環(huán)境。

 

3、生物質(zhì)材料處理法（成本A）

利用生物質(zhì)材料中微生物的生理過(guò)程把有機(jī)廢氣中的有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，比如CO2、H2O和其它簡(jiǎn)單無(wú)機(jī)物等。這是一種無(wú)害的有機(jī)廢氣處理方式。

 

4、水基納米真空泡技術(shù)（成本2A）

最新開(kāi)發(fā)技術(shù)，已經(jīng)投入少量運(yùn)行。只需要加入正常的自來(lái)水，通過(guò)特殊技術(shù)可以將VOC其他分解成二氧化碳和水。原理是指產(chǎn)生尺寸為3-8微米以下超微細(xì)氣泡的氣泡，是納米級(jí)的水氣泡。大量超微細(xì)氣泡在與異味氣體結(jié)合時(shí)破裂，瞬間產(chǎn)生巨大能量，能起到捕捉并分解VOC及異味分子。

水基納米真空泡技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：
（1）運(yùn)行中所使用載體只有水、而且是一般水體，不許經(jīng)過(guò)任何處理的。
（2）電能消耗特別低，只有低功率的電機(jī)耗能及排風(fēng)設(shè)備。
（3）可從低濃度到高濃度的有機(jī)廢氣處理率達(dá)90%以上的凈化率。
（4）處理有機(jī)廢氣的水體可循環(huán)再使用。

（5）占地面積極小。
（6）運(yùn)行成本及維護(hù)費(fèi)用非常低廉。

怎樣的處理才算達(dá)到環(huán)保要求呢？要看各地具體的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)如何制定？

 

三、塑料制品加工企業(yè)揮發(fā)性氣體管控標(biāo)準(zhǔn)

全國(guó)首個(gè)深圳地方標(biāo)準(zhǔn)2017年即將正式發(fā)布，屬于深圳市地方政府的強(qiáng)制執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。

 

1、有組織排放控制要求

電子制造業(yè)注塑車間排氣筒揮發(fā)性有機(jī)物排放限值具體見(jiàn)表2所示。

表2  電子制造業(yè)注塑車間排氣筒揮發(fā)性有機(jī)物排放限值（單位：mg/m3）

序號(hào)	污染物項(xiàng)目	最高允許排放濃度
1	苯	0.1
2	甲苯	0.2
3	二甲苯	0.2
4	苯乙烯	0.1
5	苯系物	1.0
6	揮發(fā)性有機(jī)物	5.0
7	臭氣濃度	50（二級(jí)）

 

2、無(wú)組織排放監(jiān)控點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)物控制要求

無(wú)組織排放監(jiān)控點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)物濃度執(zhí)行表3規(guī)定的限值。

表3  無(wú)組織排放監(jiān)控點(diǎn)揮發(fā)性有機(jī)物濃度限值（單位：mg/m3）

序號(hào)	污染物項(xiàng)目	廠界排放濃度限值	車間邊界排放濃度限值
1	苯	0.02	0.05
2	甲苯	0.06	0.1
3	二甲苯	0.05	0.1
4	苯乙烯	0.05	0.1
5	苯系物	0.2	0.5
6	揮發(fā)性有機(jī)物	1.0	2.0
7	臭氣濃度	10	20

 

3、臭氣指標(biāo)設(shè)置

臭氣指標(biāo)的具體設(shè)置見(jiàn)表4所示。

表4  臭氣強(qiáng)度的感官描述

臭氣強(qiáng)度	描述	對(duì)應(yīng)的臭氣濃度*
0	無(wú)臭	≤10
1	氣味似有似無(wú)，勉強(qiáng)可感知的臭氣	10-34
2	微弱的氣味，但是能確定什么樣的氣味	34-78
3	能夠明顯感覺(jué)到氣味	78-176
4	感覺(jué)到比較強(qiáng)烈氣味	176-600
5	非常強(qiáng)烈難以忍受的氣味	≥600