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彩涂板的污染如何扭转?

发布日期:2020-08-11 16:36:55 浏览:

彩色涂层钢板(彩钢板)在业界也称为彩涂板,或彩板,是以冷轧钢板、镀锌钢板、镀铝锌板等金属板为基础,经过表面预处理,涂上连续涂料,最后烘烤和冷却制成的产品。彩钢板具有轻量化、美观、良好的防腐性能,广泛应用于建筑、造船、汽车、家电、装饰等行业。

彩钢板自1935年美国建立第一条连续涂层钢丝以来得到了广泛的应用。目前,其生产方式基本上是用溶剂油漆滚筒涂漆的生产工艺。而它的生产工艺的最大优点是高速均匀涂色,实现大规模生产,适应经济发展彩钢板的大量需求。但是用溶剂油漆滚筒涂抹的方式存在严重的污染问题。溶剂漆中含有挥发性强的苯、甲苯、二甲苯、乙酸盐、丙酮等刺激性有毒物质。彩钢板行业自2016年实施“有史以来最严格的空气污染预防法”以来受到了密切关注。彩钢板为什么污染这么严重,用什么方法改善和避免,这要从自己的特点和生产工艺说起。

彩钢板业界如何应对历史上最严格的空气污染预防法?

据统计,彩涂板品种丰富,在市场上销售的彩钢板型号达600多种。但是无论其种类如何变化,彩钢板的生产工艺大同小异,差异主要在于材料的差异。

典型的彩钢板生产工艺流程如下:

开卷机------缝合机------压辊----张力机----开卷套----碱清洗------清洗------干燥----钝化--------干燥--------初涂干燥------面漆干燥--------空冷降温-------开卷机--- (下卷包装入库)

全球涂料和室内工业每年向大气排放1100万吨有机溶剂,是仅次于汽车尾气的第二大污染源,也是引起雾霾天气的重要元凶之一,残留在彩钢板的甲醛、甲苯、二甲苯、苯等有害物质对人体健康危害很大。

彩钢板溶剂漆的固体成分质量分数一般为45%-50%,涂辊时应添加稀释剂,涂料率仅为30-40%。这意味着在彩钢板运输、保管和涂装过程中,50-70%的油漆未附着在钢带上,成为废漆针或VOC排入大气,而废寝忘食的处理非常困难。此外,溶剂型彩钢板产品表面残留的VOC废气完全释放时间为2年以上,发达国家2000年前后开始限制使用包括油漆在内的有机溶剂型涂料。另外,家具、室内装修材料对大气排放的VOC量进行了严格限制。目前我国工业涂料及涂料行业的VOC总产量和CO2总排放量比发达国家水平高一倍,在保护环境和减少节约能源方面均落后于日本北美欧洲地区。我国400多个溶剂型彩钢板生产线每年使用的涂料和稀释剂将VOC排放到大气中约40多万吨,部分正规生产企业收集有机溶剂销毁后产生的CO2也超过100多万吨。随着我国环境保护要求的日益严格,溶剂着色生产工艺更换迫在眉睫,绿色环境保护也已确定为国家经济工作的优先事项。我国计划在10-15年间对传统涂料产业进行新技术嫁接和改造,最终将溶剂涂料的市场占有率减少到10%以下。目前我国出台了绿色环保商标政策,对符合环境要求的绿色产品实行绿色商标认证,对通过认证的产品提供税收等,鼓励企业以绿色环保方式生产产品。

寻找绿色生产工艺、材料代替原来污染严重的工艺及材料,是许多行业在清洁生产中最常用的方法。我们可以在类似的产业中找到答案。

传统的金属包装材料主要使用马具铁或铝,为了防止生锈,在其表面撒了一层漆。油漆含有双酚A(BPA)等有害物质,对人体健康有潜在的危害。同时,油漆喷涂过程中也会排出大量有机溶剂,污染大气。为了完全消除这些潜在危险,更好地保护大气不受污染,日本在20世纪80年代末开发了绿色环保金属包装材料——覆膜铁,将其覆膜在金属(钢板或铝)表面,取代了现有的涂料。目前,日本在食品和饮料中使用的金属包装材料90%以上采用覆膜铁/铝,这行业几乎消除了大气的污染。中国的覆膜铁行业起步晚,但现在技术上也成熟了,市场上已经出现了很多用覆膜铁做的食品桶。铜版铁使用的原料环保,最终产品环保,生产过程也环保,没有VOC等废气排放,也没有废水排放。

受此启发,如果能用薄膜代替彩钢板使用的油漆,问题也可以解决。PVDF膜就是这种材料。镀锌钢板上PVDF薄膜涂层彩钢板具有良好的性能特性,如耐气候性、耐高温性、耐化学腐蚀性、耐氧化性、耐紫外线性等,可广泛用于高级公共建筑、医院、化工、有色金属、污水处理等领域,成为最新一代的建筑板。正如PVDF 彩钢板的结构所示,涂层铁的结构几乎相同,生产工艺也非常相似,核心工艺也需要高温加热、高压复合和快速冷却。目前拥有这种复膜铁生产线的企业有东洋钢板、新日铁、JFE、蒂森克虏伯等。这些生产线的产品主要是厚度为0.15~0.35mm的薄板覆膜铁,经过适当调整后,可以生产0.5mm以下的PVDF涂层彩钢板。目前国内彩钢板年产2千万吨,年需求量超过1200万吨,呈稳定增长趋势。随着国家“一带一路”开放战略的推进,彩钢板年出口量也逐年增加。理论上,传统彩钢板都可以转化为覆膜彩钢板。随着环境保护政策的实施进一步加强,将铜版铁的生产技术应用于彩钢板产业,将彻底扭转传统彩钢板污染严重的问题。

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