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本文總結(jié)了不同國家地區(qū)對VOC的定義及理解，介紹了國內(nèi)涂料行業(yè)在汽車原廠、汽車修補、家具制造、工程機械、船舶制造等應(yīng)用領(lǐng)域的VOC 排放現(xiàn)狀及相關(guān)政策法規(guī)，并對可行性減排方案進行了分析，同時就國內(nèi)相關(guān)政策法規(guī)中相關(guān)VOC 的限量與其他國家進行了對比，提出了涂料行業(yè)VOC 控制未來發(fā)展方向。

 

0 引言

21 世紀以來，中國的經(jīng)濟發(fā)展迅速，2011 年正式超過日本成為全球 GDP 第二高的國家，中國創(chuàng)造的經(jīng)濟奇跡讓世界驚嘆。但是在光環(huán)背后還是有諸多隱憂，其中以環(huán)境問題最為嚴重。針對環(huán)境問題，我國加強了對各行各業(yè)環(huán)境污染的監(jiān)督和控制力度，并且制定和推行了一系列相關(guān)的政策法規(guī)作為堅實的理論依據(jù)與法律保障。對于我國工業(yè)發(fā)展的重要行業(yè)之一，涂料行業(yè)在不斷推動我國生產(chǎn)制造行業(yè)向前發(fā)展邁進的同時，其龐大的污染量也一直成為國家的心病，希望本文的總結(jié)及對比分析能對國家進一步制定相關(guān)政策起到積極作用。

 

1 VOC 定義

目前國內(nèi)對于 VOC 的管理分為不同角度，從物理特性角度有蒸氣壓（0.01 k Pa）和沸點（250 ℃ 或 260℃ ）2 種表述方式，主要應(yīng)用于工業(yè)界，對 VOC 產(chǎn)品（如涂料、油墨等）進行描述或測試。從環(huán)境保護角度有狹義（如光化學反應(yīng)性、健康毒性、臭味等）和廣義（全部氣態(tài)有機化合物）2 種表述方式，主要應(yīng)用于環(huán)境界，VOC 作為污染物，反映它們的健康和環(huán)境效應(yīng)。從檢測方法角度有 N MH C（H J / T 38—1 999 非甲烷總烴測量方法）和 TVOC（GB / T 1 8883—2002），側(cè)重可操作性，測量確定的有機化合物。

 

1 . 1 美國 VOC 定義[ 1 ]

除 CO、CO2、H 2CO3、金屬碳化物或碳酸鹽、碳酸銨外，任何參與大氣光化學反應(yīng)的碳化合物。定義附有 7條補充條款，需要排除光化學反應(yīng)活性可忽略的有機化合物，如甲烷、乙烷、二氯甲烷、丙酮、四氯乙烯等 5 2種（不斷更新中）。

 

1 . 2 歐盟 V O C 定義

在標準壓力 1 0 1 . 3 k P a 下初沸點小于或等于 2 5 0 ℃ 的全部有機化合物（2 0 0 4 / 4 2 / E C）。

 

1 . 3 世衛(wèi)組織 T V O C 定義

熔點低于室溫而沸點在 5 0 ~ 2 6 0 ℃ 之間的揮發(fā)性有機化合物的總稱（殺蟲劑除外）（W H O 1 9 8 9）。

 

2 現(xiàn)階段我國涂料行業(yè)的發(fā)展及 V O C 情況2 0 1 6 年 1 —6 月，我國涂料制造規(guī)模以上型企業(yè)產(chǎn)量達 8 4 1 . 4 9 萬 t ，同比增長 6 . 4 3 % 。與《涂料工業(yè)行業(yè)年度報告（2 0 1 5 版）》排名情況對比，前三位依然是：廣東省，產(chǎn)量 1 4 6 . 9 1 萬 t ，同比增長 1 . 8 8 % ；江蘇省，產(chǎn)量 1 0 9 . 7 9 萬 t ，同比增長 2 . 5 4 % ；上海市，產(chǎn)量 9 1 . 6 8 萬t ，同比增長 0 . 1 6 % 。而涂料行業(yè)在不斷蓬勃發(fā)展的同時，也帶來了巨大的 V O C 排放量，當前我國涂料行業(yè)中近六成為溶劑型涂料，而在生產(chǎn)過程中溶劑型涂料將會揮發(fā)大量的有毒物質(zhì)，在涂裝過程中一半以上的V O C 將會直接排放到大氣當中。

 

3 涂料各應(yīng)用領(lǐng)域 V O C 排放現(xiàn)狀、適用法規(guī)及減排可行性技術(shù)方案

 

3 . 1 汽車原廠涂料

3 . 1 . 1 汽車原廠涂料使用情況及 V O C 治理現(xiàn)狀工業(yè)和信息化部 2 0 1 1 年 1 1 月 4 日發(fā)布了《乘用車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》，要求乘用車生產(chǎn)企業(yè)符合清潔生產(chǎn)的要求，具有必要的環(huán)境保護和職業(yè)安全衛(wèi)生設(shè)備、設(shè)施。 國務(wù)院 2 0 1 2 年 9 月 2 7 日批復實施的《重點區(qū)域大氣污染“十二五”規(guī)劃》（環(huán)發(fā)[ 2 0 1 2 ] 1 3 0 號） 針對涂料及涂裝行業(yè)提出把 V O C 污染控制作為建設(shè)項目環(huán)境影響評價的重要內(nèi)容，采取嚴格的污染控制措施：新建機動車制造涂裝項目，水性涂料等低 V O C 含量涂料占總涂料使用量比例不低于8 0 % ，小型乘用車單位涂裝面積的 V O C 排放量不高于3 5 g / m 2 [2 ]。因此近幾年汽車原廠涂料的水性化及水性緊湊型工藝得到了大力發(fā)展，除罩光清漆外，底漆、中涂、色漆都可實現(xiàn)水性化。在涂裝工藝中，烘干部分大都采用 R T O 、T A R 裝置或四元燃燒器，而涂裝部分則大部分直接排放，少部分企業(yè)采用濃縮轉(zhuǎn)輪加燃燒法收集處理。

 

3 . 1 . 2 汽車原廠涂料 V O C 相關(guān)法規(guī)其限值

汽車原廠涂料 V O C 相關(guān)法規(guī)及限值見下圖 。

 

3 . 1 . 3 減排可行性技術(shù)方案

源頭控制與過程管理相結(jié)合，對新建汽車涂裝生產(chǎn)線，選擇高固含 3 C 1 B 、水性 3 C 1 B 、水性免中涂等

具有達標排放能力的涂裝工藝。已建汽車涂裝生產(chǎn)線

實施改造升級，改造成高固含 3 C 1 B 工藝是最經(jīng)濟可行的方案，改造周期短，施工簡單，投資運行成本低，具

有達標排放的能力。提高噴涂自動化，增加機器人內(nèi)板噴涂以提高涂著效率。深化溶劑型涂料噴涂環(huán)節(jié)V O C 末端治理，建設(shè)溶劑回收系統(tǒng)，建立廢氣 V O C 處理系統(tǒng)[3 ]。

 

3 . 2 汽車修補涂料

3 . 2 . 1 汽車修補涂料使用情況及 V O C 治理現(xiàn)狀

雖然汽車修補涂料在整個涂料市場占比份額不

大，但是由于汽車修補施工過程大部分為無組織排放，且其為民生工程，因此汽車修補行業(yè)產(chǎn)生的 V O C 對環(huán)境的影響不容小覷。汽車修補涂料中色漆水性化比較成熟，中涂、底漆及清漆由于涂料技術(shù)及施工便捷性的影響依然以溶劑型為主。

3 . 2 . 2 汽車修補涂料國內(nèi)外法規(guī)對比分析

主要地區(qū)汽車修補涂料 V O C 法規(guī)限值見表 2 。

由于在不同的法規(guī)中對是否去除水來計算 V O C方法不一，造成有些法規(guī)限值相差較大。北京、深圳的地方標準中 V O C 限值的規(guī)定在借鑒國外相關(guān)法規(guī)的同時，考慮了中國的國情并充分聽取了國內(nèi)企業(yè)的意見，這點值得提倡。后續(xù)希望對特殊涂料領(lǐng)域如亞光清漆、底盤涂料、瑕疵修復涂料完善相關(guān)法規(guī)。

 

3 . 2 . 3 減排可行性技術(shù)方案

為了達到降低 V O C 的目的，色漆可以實現(xiàn)水性化，中涂和清漆則可以通過改用高固含涂料來實現(xiàn)。高固含涂料的使用與溶劑型涂料相同，無需噴涂工藝上的改變，但是為了配合水性色漆的升級換代，需要對設(shè)備、施工工藝進行調(diào)整。增加噴涂設(shè)備如帶氣壓表的水性漆專用噴槍和專用吹風裝置，改善施工環(huán)境，對基材進行前處理，嚴格調(diào)配比例，使用正確的調(diào)槍方法和靈活的噴涂手法。

 

3 . 3家具涂料

3 . 3 . 1 家具涂料使用情況及 V O C 治理現(xiàn)狀

國務(wù)院 2 0 1 2 年 9 月 2 7 日批復實施的《重點區(qū)域大氣污染“十二五”規(guī)劃》（環(huán)發(fā)[ 2 0 1 2 ] 1 3 0 號）中指出：家具等行業(yè)新建涂裝項目，水性涂料等低揮發(fā)性有機物含量涂料占總涂料使用量比例不低于 5 0 % ，禁止生產(chǎn)、銷售、使用揮發(fā)性有機物含量超過 7 0 0 g / L 的溶劑型木器家具涂料。

 

2 0 1 4 年 3 月 3 1 日國家環(huán)保部修訂了 H J / T 2 0 1 —2 0 0 5《環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求 水性涂料》發(fā)布了對水性涂料新的環(huán)境標志產(chǎn)品的技術(shù)要求 H J 2 5 3 7 —2 0 1 4《環(huán)境標志產(chǎn)品技術(shù)要求 水性涂料》，這些都大大推動了家具涂料的轉(zhuǎn)型升級，各個涂料生產(chǎn)企業(yè)為了提高產(chǎn)品競爭力，對產(chǎn)品中 VOC 及限制物質(zhì)又做了進一步改進以滿足客戶對于不同國家法規(guī)或綠色環(huán)保產(chǎn)品的要求。

 

同時也應(yīng)該看到，家具制造企業(yè) 80% 以上為小型企業(yè)，集中度低，涂裝工藝差異較大，僅有部分大中型家具企業(yè)采用水性涂料與收集后處理裝置，小型企業(yè)家具制造過程中的排放比較無序，缺乏監(jiān)管。 3.3.2 家具涂料 VOC 相關(guān)法規(guī)及其限值

家具涂料 VOC 相關(guān)法規(guī)及限值見表 3。

 

3.3.3 減排可行性技術(shù)方案

對于平面板式木質(zhì)家具，推廣使用 U V 涂料、水性涂料等低 VOC 含量的涂料，配套使用輥涂等高效涂裝技術(shù)。對于形狀不規(guī)則的木質(zhì)家具，可實施部分或全部水性化，溶劑型涂料應(yīng)密閉噴涂，配套建立有機廢氣收集及燃燒、吸附、吸收等末端處理裝置。

 

3 . 4 工程機械涂料

3.4.1 工程機械涂料使用情況及 VOC 治理現(xiàn)狀工程機械制造企業(yè)集中度高，以大型企業(yè)為主，但是目前普遍采用溶劑型涂料，且多數(shù)構(gòu)件形狀不統(tǒng)一，無法實現(xiàn)自動化涂裝。部分處于環(huán)保嚴格地區(qū)的企業(yè)實現(xiàn)有組織收集后處理，并試用高固含涂料。

 

3.4.2 減排可行性技術(shù)方案

由于工程機械制造廠自動化程度較低，涂裝環(huán)節(jié)較汽車涂裝差，水性化不是非常適用，而升級使用高固含涂料從設(shè)備到施工工藝都不需要進行大的改造，更適合工程機械涂裝行業(yè)。

 

3.5 船舶制造涂料

3.5.1 船舶制造涂料使用情況及 VOC 治理現(xiàn)狀船舶制造企業(yè)規(guī)模較大，涂裝 VOC 排放集中度高，但是船舶涂料均為溶劑型涂料，分段涂裝所用涂料量占比較大，不同船舶分段數(shù)量與大小不同，船舶越小分段越少，單位噸位排放量越大。

 

3.5.2 船舶制造涂料國內(nèi)法規(guī)要求

國內(nèi)船舶制造涂料 VOC 相關(guān)法規(guī)及限值見表 4所列。

 

3.5.3 減排可行性技術(shù)方案

在鋼板預處理、車間底漆等生產(chǎn)工序，實施密閉式自動化噴涂，加裝有機廢氣收集系統(tǒng)和處理裝置，推廣使用水性無機富鋅車間底漆技術(shù)。在分段、整船涂裝等生產(chǎn)階段，大幅度提高船舶分段涂裝率，提高涂料的固含量，推廣使用高壓無氣噴涂、空氣輔助無氣噴涂等高涂著效率噴涂技術(shù)，分段涂裝工序力爭做到密閉作業(yè)，加裝有機廢氣收集系統(tǒng)和處理裝置。

 

4 結(jié)語

目前，國內(nèi)新發(fā)布的 VOC 排放標準特點為：管控項目大幅增加，重點區(qū)域增設(shè)了特別排放限值，無組織排放受到極大重視。2016 年 7 月 8 日，工信部財政部發(fā)布了《重點行業(yè)揮發(fā)性有機物消減行動計劃》，根據(jù)該計劃制定的目標，到 2018 年工業(yè)行業(yè) VOC 排放量比 2015 年消減 330 萬 t 以上，低（無）VOC 的綠色涂料產(chǎn)品比例達到 60%以上。在涂料行業(yè)的主要任務(wù)是原料替代工程，在涂裝領(lǐng)域?qū)嵤┥a(chǎn)過程封閉化、連續(xù)化、自動化技術(shù)改造，實施回收及綜合治理工程，真正做到“源頭控制，過程管理，末端治理”。