清洁生产技术指引深圳市涂料行业doc深圳宝安区印刷Word文档格式.docx

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[6]«

城镇污水处理厂污染物排放标准»

〔GB18918-2002〕

[7]«

污水综合排放标准»

〔GB8978-1996〕

[8]«

大气污染物综合排放标准»

（GB16297-1996）

[9]«

一样工业固体废物贮存、处置场污染操纵标准»

〔GB18599-2001〕

[10]«

危险废物贮存污染操纵标准»

〔GB18597-2001〕

[11]«

危险化学品安全治理条例»

〔2002年1月26日中华人民共和国国务院第344号令〕

[12]«

涂料制造业清洁生产评判指标体系〔试行〕»

〔国家进展与改革委员会公布2007年24号公告〕

[13]«

国家涂料工业污染物排放标准»

〔2007.05.09〕

[14]«

室内装饰装修材料-溶剂型木器涂料中有害物质限量»

〔GB18581-2001〕

[15]«

室内装饰装修材料-内墙涂料中有害物质限量»

〔GB18582-2001〕

[16]«

水溶性内墙涂料标准»

〔JC/T423-91〕

[17]«

建筑防水涂料有害物质限量»

〔2005年行业标准项目打算〕

2.5适用范畴

2.6

本清洁生产技术指引用于深圳市涂料生产企业实施清洁生产的技术参考，考虑到涂料制造业原材料和品种的多样性，本指引仅介绍了溶剂型涂料、水性涂料及粉末涂料的清洁生产技术，其它类型涂料企业的清洁生产可依据编制原那么制定具体技术方案。

3涂料行业要紧生产工艺及污染环节分析

4

4.1深圳市涂料行业现状

4.2

深圳市地处国内三大涂料生产基地之一的珠三角地区，不完全统计，截至2007年8月，深圳市共拥有涂料企业1230家，占全国涂料企业总数的15%，要紧分布于宝安区、龙岗区和罗湖区。

产量最大的产品是水性涂料、粉末涂料、醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、高固体分涂料、辐射固化涂料等。

目前，深圳市涂料行业面临的问题并许多。

依照深圳市质量技术监督局2004年一季度的专项抽查，市场上的内墙乳胶漆和溶剂型木器涂料〔聚氨酯树脂涂料〕抽样合格率为83.3％，内墙乳胶漆样品的问题在于游离甲醛超标，溶剂型木器涂料样品的问题是游离甲苯二异氰酸酯含量过高。

除上述被抽查的涂料外，其它涂料也会产生VOC、TBT、DDT、Pb等严峻威逼着环境和人体健康的有害物质，因而推行涂料行业实施清洁生产，从源头、生产工艺、废物排放及环境治理等方面对涂料生产实施全方位操纵，是实现涂料行业可连续进展的必由之路。

4.3要紧生产工艺

4.4

4.4.1溶剂型涂料生产工艺

4.4.2

以色漆生产工艺过程为例：

一样是混合、输送、分散、过滤等化工单元操作过程及仓储、运输、计量和包装等工艺手段的有机组合。

依据色漆产品或研磨漆浆的流淌状态、颜料在漆料中的分散性、漆料对颜料的潮湿性及对产品的加工精度要求等，第一选用适宜的研磨分散设备，确定差不多工艺模式，再依照多方面的综合因素选用其他工艺手段，从而构成色漆生产工艺过程。

2.2.1.1研磨分散设备

①砂磨机

以天然石英砂、玻璃珠或陶瓷珠子为分散介质的砂磨机，关于细颗粒而又易分散的合成颜料、粗颗粒或微粉化的天然颜料和填料等易流淌的漆浆是高效的分散设备。

球磨机生产能力高、分散精度好、能耗低、噪声小、溶剂挥发少、结构简单、便于爱护、能连续生产，因此，在多种类型的磁漆和底漆生产中获得了广泛的应用。

然而，它不适用于生产膏状或厚浆型的悬浮分散体，用于加工炭黑等细颗粒而难分散的合成颜料时生产效率低，用于生产磨蚀性颜料时那么易于磨损，这些因素都应在选用设备时结合具体情形予以考虑。

②球磨机

球磨机同样也适用于分散易流淌的悬浮分散体系。

它适用于分散任何品种的颜料，关于分散粗颗粒的颜料、填料、磨蚀性颜料和细颗粒且又难分散的合成颜料有着突出的成效。

卧式球磨机由于密闭操作，适用于要求防止溶剂挥发及含毒物的产品。

由于其研磨细度难以达到15μm以下，且清洗换色困难，故不适于加工高精度的漆浆及经常调换花色品种的场合。

③三辊机

三辊机生产能力一样较低、结构较复杂，手工操作劳动强度大，放开操作，溶剂挥发缺失大，故应用范畴受到一定限制。

然而它适用于高黏度漆浆和厚浆型产品的特点是砂磨机和球磨机比不上的，因而被广泛用于厚漆、腻子及部分厚浆状美术漆生产。

三辊机易于加工细颗粒而又难分散的合成颜料及细度要求为5～10μm的高精度产品。

目前关于某些贵重颜料，一些厂家为充分发挥其着色力、遮盖力等颜料特性、节约用量，往往采纳三辊机研磨。

由于三辊机中不等速运转的两辊间能产生庞大的剪切力，故导致高固体含量的漆料对颜料润湿充分，从而有利于获得较好的产品质量，因而被一些厂家用来生产高质量的面漆。

除此之外，由于三辊机清洗换色比较方便，也常和砂磨机配合应用，用于制造复色磁漆用的少量调色浆。

④双辊机

双辊机轧片工艺仅在生产过氯乙烯树脂漆及黑色、铁蓝色硝基漆色片中应用，以达到颜料能专门好地分散在塑化树脂中的目的，然后靠溶解色片来制漆。

2.2.1.2差不多工艺模式

研磨分散设备的类型是决定色漆生产工艺过程的关键。

选用的研磨分散设备不同，工艺过程也不同。

当选定了研磨分散设备后，工艺过程的差不多模式即相应形成。

目前常见的工艺类型有砂磨机工艺、球磨机工艺、三辊机工艺和轧片工艺四种。

①砂磨机工艺

图2-1为常用的一种砂磨机工艺流程，它以单颜料磨浆法生产白色磁漆或以白色漆浆为主色漆浆，调入其他副色漆浆而制得多种颜色磁漆产品：

如加入黑色调色漆浆制备灰色系列磁漆；

加入黄色调色漆浆制造牙黄、乳黄系列磁漆；

加入绿色浆制备浅绿、果绿系列磁漆；

加入蓝色调色漆浆制备淡蓝、天蓝系列磁漆等。

1-载货电梯；

2-运货小车；

3-配料与混合罐〔A〕；

4-高速分散机〔A〕；

5-砂磨机；

6-移动式漆浆盆；

7-调漆罐；

8-振动筛；

9-磅秤；

10-配料预混合罐〔B〕；

11-高速分散机〔B〕；

12-卧式砂磨机；

13-移动式漆浆盆〔B〕；

图2-1砂磨机工艺流程示意图

②球磨机工艺

图2-2为常用的一种球磨机工艺。

其工艺过程要紧为备料、配料及研磨分散、制漆、过滤包装四部分。

③三辊机工艺

图2-3为常用的一种三辊机工艺流程，一样分为备料、配料预混合、研磨分散、调漆、过滤包装几个环节。

④轧片工艺

图2-4为常用的轧片工艺流程，一样有树脂溶解、色片扎制、调漆、过滤包装几个部分。

3-投料斗；

4-球磨机；

5-调漆罐；

6-振动筛；

7-磅秤；

图2-2球磨机工艺流程示意图

1-换罐式搅拌机；

2-配料盆；

3-三辊机；

4-单辊机；

5-移动式漆浆盆；

6-调漆罐；

7-振动筛；

8-磅秤

图2-3三辊机工艺流程示意图

1-溶剂计量罐；

2-溶剂混和罐；

3-齿轮泵〔A〕；

4-过滤器；

5-混合溶剂储罐；

6-计量罐；

7-树脂溶解罐；

8-调漆罐；

9-齿轮泵〔B〕；

10-高速分离机；

11-捏合机；

12-双辊炼胶机；

13-切粒机

图2-4轧片工艺〔过氯乙烯漆〕流程示意图

2.2.1.3工艺手段的有机结合

尽管选用了研磨分散设备，色漆工艺过程的差不多模式也就确定，然而只有选定了仓储、输送、计量、包装等工艺手段后，才能形成完整的工艺过程。

①确定工艺流程差不多类型

第一需依照拟产产品规模及品种花色的复杂程度，确定工艺流程的差不多类型。

工艺流程的差不多类型一样分为大规模专业化生产型、通用型和小批量多品种型。

大规模专业化生产型工艺批量大且品种比较单一，适于设计成规模化、连续化、密闭化、自动化生产工艺，尽量减少体力劳动和人为因素对质量的干扰，充分提高劳动生产率。

我国目前常见的是生产规模为年产1万吨左右、花色品种比较复杂的通用型工艺，其工艺装置需依照产品结构合理组合。

小批量多品种型工艺流程的特点是工艺手段不要求先进、手工操作较多、体力劳动强度较大，但研磨分散手段比较齐全，调漆设备规模呈一定系列，从而形成了对产品批量大小及品种变化适应能力较强的特点。

②物料的贮存和运输方式

颜料、填料等粉状物料和漆料、溶剂等液体物料采纳的物料储存运输方式各有特点。

一样来说，小批量多品种车间不管是粉料和液体物料都宜选用磅秤计量和人工投料的方式进行；

中等规模的通用型车间，液体物料能够使用流量计计量、电子秤计量或采纳由安装在传感器上的配料罐（制漆罐）直截了当计量的方式；

而粉状颜填料能够延用起重工具吊装、人工计量投料的方式。

关于目前常见的人工搬动、磅秤称重、计量投料的方式，应注意处理好繁重的体力劳动和准确计量的关系问题，否那么易导致操作者在承担体力劳动的同时，忽视了准确计量的要求，以致波及产品的质量。

③制备研磨漆浆的方式

在色漆生产的研磨分散过程中变换品种及花色比较困难，而市场又要求涂料厂提供颜色尽量丰富的色漆产品。

目前在我国一样的〝通用型〞色漆生产线上，要紧是针对不同的产品规模及品种特点，灵活选用制备研磨漆浆的方式来缓解这一矛盾的。

如砂磨机制备研磨漆浆的方式，可采纳单颜料磨浆法、多种颜料混合磨浆法、综合颜料磨浆法等三种不同的方式。

④产品的罐装手段

包装过程是色漆产品入库前的最后一道工序。

当前国内多采纳人工灌漆、磅秤计量、人工封盖、贴签和搬运入库的方法。

该方法设备简单、投资少、灵活方便，但罐装量受操作者熟练程度和责任心的制约较大，体力劳动强度较大。

还有以机械灌漆代替人工计量和自动包装线两类方法。

4.4.3水性涂料要紧生产工艺

4.4.4

2.2.2.1水性涂料制备工序

水性涂料的制备工艺差不多情形见表2-1。

表2-1水性涂料制备工序及使用设备

要紧工序

原料

要紧设备

固体树脂的溶解或者其他基料预加工

颜料、填料、水和部分助剂

不锈钢反应釜

原材料混合预分散

高速分散机、双轴分散机

原材料的研磨分散

乳液、颜料、水、填料和助剂

砂磨机、三辊砂磨机

调漆

不锈钢调漆罐

过滤

调和好的涂料

振动筛

液体输送设备

过滤后的涂料

外齿轮泵

产品罐装

涂料成品

罐装机

2.2.2.2水性涂料的制备工艺

水

颜料

分散剂

潮湿剂

防霉剂

部分消泡剂

增稠剂水溶液

其他组分

混合

捏合机或搅浆机

分散

胶体磨

搅拌

加有增塑剂和成膜助剂的乳液、剩余消泡剂

搅浆机

加水

乳液涂料

〔1〕色浆法

图2-7色浆法制备乳胶漆工艺流程

乳液

助剂

包装

成品

〔2〕干着色法

图2-6干着色法制备乳胶漆工艺流程

以上是制备水性涂料的两种要紧的方法，都具有各自的优缺点，比较情形见表2-2。

表2-2两种制备方法特点比较

项目

优点

缺点

色浆法

产品质量优良

操作比较复杂，设备繁多，造价较昂贵

干着色法

操作简单，工艺单一

颜料分散状态下不能达到标准，

对颜料混合稳固性的要求专门高

2.2.2.3水性涂料要紧配方简介

〔1〕水性建筑涂料

水性建筑涂料分为水溶性和水乳性两大类，其中以乳胶漆〔合成树脂乳液建筑涂料〕的用量最大，乳胶漆中的有机挥发物（VOC）和游离甲醛要紧来源于乳液及各种助剂，应予以操纵。

水性建筑涂料现行配方简介见表2-3。

表2-3水性建筑涂料现行配方简介

原材料

配方

乳液〔树脂〕

纯丙烯酸酯、苯乙烯-丙烯酸酯、醋酸乙烯-丙烯酸酯、聚醋酸乙烯

颜料、填料

钛白粉、立白粉、锌白

缓冲剂

氨水、有机胺

磷酸盐

防霉、防腐剂

取代芳烃类、杂环化合物、胺类化合物、亚硝酸钠、醋酸苯汞

增稠剂

水溶性纤维素类衍生物、丙烯酸以及缔合型聚氨酯

消泡剂

有机改性聚硅氧烷

成膜助剂

乙二醇丁醚、乙二醇、丙二醇

〔2〕水性金属防腐涂料

水性金属防腐涂料现行配方简介见表2-4。

表2-4水性金属防腐涂料现行配方简介

分类

环氧树脂类和聚氨脂类

树脂

环氧树脂、聚氨酯、沥青、含氯化合物〔氯化橡胶等〕、酚醛树脂、干性植物油、醇酸树脂、丙烯酸树脂

铅系防锈颜料、铬酸盐、铝粉

氨水

防污剂

氧化亚铜、氧化锌、氧化汞、有机锡聚合物、有机氯化合物、

缓蚀剂

亚硝酸钠、苯甲酸钠、硼酸钠

〔3〕水溶性木器涂料

水溶性木器涂料现行配方简介见表2-5。

表2-5水溶性木器涂料现行配方简介

聚丙烯酸酯类和聚氨酯类

纯丙烯酸酯、单组分聚氨酯、双组分聚氨酯

钛白粉、立白粉、滑石粉

流平剂

1,2-丙二醇

润湿剂

烷基酚聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂

4.4.5粉末涂料要紧生产工艺

4.4.6

粉末涂料要紧分为热固性粉末涂料和热塑性粉末涂料两大类，其在制造工艺上面有一定的差异。

2.2.3.1热固性粉末涂料生产工艺

热固性粉末涂料传统制造方法见表2-6。

表2-6热固性粉末涂料传统制造方法

工序

生产设备

混合粉碎

流平剂、分散剂、树脂1和树脂2

干混

抗蚀剂、触变剂

高速混合机

挤塑均化

颗粒基料、颜料、填料、各种助剂

单螺杆或双螺杆挤出机

压片

冷却压片机

粉碎过筛

ACM磨，180目振动筛

旋风分离

分离机

传统的工艺流程为：

颗粒基料、颜料、填料、各种助剂→干混→挤塑均化→压片→粉碎过筛→旋风分离→包装。

传统工艺所采纳混合设备简介如下：

〔1〕滚筒式混合机：

一样有圆筒型、圆锥型、正方体型、双圆筒型等，这种设备不带搅拌器，需要的混合时刻为20~30分钟，混合效率低，费时费电，但可不能形成过热现象，易于清理，适合美术纹理型粉末涂料的后混合使用。

〔2〕搅拌型混合机：

这种类型的一样有拌合型、双锥螺杆混合型等，一样混合时刻为10~20分钟，其混合成效较滚筒式混合机成效好，无过热现象，但不易清洗。

〔3〕高速混合机：

混合效率高，一样混合时刻为3~5分钟，应严格操纵物料混合时刻，时刻过长会显现物料过热现象〔在不通冷却水的情形下〕，因过热会显现胶化、结块现象，不易混合粉末涂料成品，它是粉末涂料预混合最常用的设备。

这种设备的特点是物料混合平均，混合时刻和周期短，放料方便，通过冷却设备能够带走放出的热量。

在混合过程中为了保证物料不粘结或者发生化学反应，要求混合机备有夹套冷却装置或冷却管冷却装置。

目前许多粉末生产厂家使用的高速混合机差不多上不带冷却装置的。

2.2.3.2热塑性粉末涂料生产工艺

热塑性粉末涂料制造方法见表2-7。

表2-7热塑性粉末涂料制造方法

预混合①

树脂粉末、颜料、固化剂、流平剂及各种助剂

高速混合机〔结构密封〕

球磨②

钢球的不锈钢球磨机

熔融挤出

双螺杆挤出机、单螺杆阻尼式挤出机

冷却造粒

冷却液〔水〕

冷却滚筒或冷却带、破裂辊

机械粉碎

深冷机械粉碎

多采纳液氮作制冷剂

机械粉碎机

常温机械粉碎

采取风冷或水冷措施

WF130型微粉碎机，TWFL-350型双冷式微粉碎机组

控温机械粉碎

采纳循环水冷却

德国的PALLMANN公司生产的PP型、PS-K型、PS-L型、PS-U型等粉碎机

过筛

振动筛〔G型筛或罗塞尔筛〕

注：

①、②是并行的两个工序

归纳起来，工业化生产热塑性粉末有以下三种工艺路线：

〔1〕粉末基料〔干燥处理〕、填料〔干燥处理〕、颜料、添加剂→配料→球磨混匀→过筛→包装

该工艺路线应用较早。

由于热塑性树脂有遇热软化的特性，较难破裂，当时

粉碎设备又不能配套，应选用一定颗粒的粉末状基料。

要求干燥基料粉末和填料，在60～80℃温度下干燥4～5h后使用。

〔2〕颗粒基料、颜料、填料、各种助剂→高速预混合→熔融挤出→冷却后造粒→机械粉碎→过筛→包装

该工艺路线是基于不便取得粉末状的树脂基料，加上粉碎设备改进和创新而实现的。

随着用户对粉末品质要求的不断提高，在配制工艺上，除加入适量能与之共熔的其他基料进行改性外，还在工艺流程上作了大量的改进。

该种生产工艺中的机械粉碎分为深冷机械粉碎、常温机械粉碎和控温机械粉碎三种。

〔3〕在大生产装置中加入添加剂和颜料，通过聚合工艺，直截了当获得近似球状粉末。

该工艺路线是在合成树脂生产过程中或后步工序加入添加剂和颜料，采纳常温或低温聚合工艺直截了当获得一定粒度的近似圆状的粉末涂料。

此工艺不能适用所有热塑性粉末，但生产成本低，颗粒形状好，有利于流化床喷涂。

以上三种工艺，第一种应用最早，第二种产品质量最好，应用最广，第三种投资和成本最低，但国内工艺尚不成熟，因此目前国内热塑性粉末涂料生产厂家以采纳第二种制造工艺为主。

4.5要紧污染环节的分析

4.6

4.6.1溶剂性涂料要紧污染环节

4.6.2

〔1〕生产废水

废水来源来源于设备、生产场地的清洗和工艺废水。

其中设备、生产场地的清洗是涂料生产废水的最大来源。

涂料生产中需要洗涤的设备较多，如调漆缸、过滤器及过滤介质、贮罐、贮槽，专门是生产水性涂料，设备清洗更加频繁。

工艺废水是生产过程中发生物理化学反应而产生的废水。

涂料生产的工艺废水较少，要紧是在树脂反应中产生的，另外还有精制植物油时产生的漂油废水。

涂料企业的生产废水为涂料工业的一类重要污染物。

废水组成性质随各企业产品种类的不同而不同。

关于一样综合性涂料生产企业，废水中含有颜料、填料、树脂、溶剂、矿物油、植物油及其皂化物、助剂、碱等物质。

据统计分析，一样油基型涂料废水CODcr为2000～5000mg/L，色度200倍以上，含油量大于100mg/L，属重污染源。

涂料废水一样含有酚、醛、苯等有毒有机物，有些涂料废水含Cr〔VI〕、Pb2+等重金属离子及其化合物，能在生物体内富集并有致癌性。

这些废水排放无周期性，污染物含量变化大，废水处理难度较大，处理成本较高。

〔2〕废气和粉尘

废气要紧炼油尾气、树脂制备尾气、熔融法生产催干剂尾气、挥发性有机溶剂废气、过氯乙烯树脂尾气等。

其中挥发性有机溶剂废气几乎产生于涂料生产全过程，如树脂合成、色漆生产、产品包装及管道设备泄漏等。

含有各种有机溶剂，如苯、二甲苯、溶剂汽油、丙酮、丁醇等。

粉尘要紧为涂料生产过程中投加颜料、填料操作所产生的粉尘，含各种颜料、填料、树脂合成的反应物如邻苯二甲酸酐。

〔3〕废渣

涂料生产废渣要紧有漂油所产生的皂类物质，作为过滤介质的硅藻土、废树脂、废油漆等。

属化工有毒废渣。

〔4〕噪声

涂料生产所产生的噪声要紧为机械设备噪声，如分散设备、输送泵、循环冷却水塔等设备所产生的噪声。

4.6.3水性涂料要紧污染环节

4.6.4

水性涂料产品种类繁多，所需原料涉及多种类别，包括有机醇、有机酸、树脂、颜填料、助剂、溶剂等，这些原料和产品中除了无机颜填料外差不多上有机物，且大多数是剧毒品，绝大部分已被列入«

危险化学品名录»

，同时在涂料的制备过程中，也会不同程度的开释出污染物，会对环境造成相应的危害和污染。

以以下出了其要紧的污染单元。

〔1〕生产设备密闭性差造成污染

生产过程中生产设施、储存容器密闭性差，专门在色漆生产现场，各种大小调漆缸（桶）、槽、罐比较多，配料、对稀、研磨、调漆过程差不多上敞口作业，生产现场充满着大量的有毒溶剂蒸气或粉尘，假如厂房内无通风措施或者通风设施不够、作业人员防护措施不全，那么对健康产生严峻威逼，严峻时导致中毒。

毒物的长期挥发和积聚，还会污染周边环境。

表2-8水性涂料生产中生产设备产生的要紧污染

要紧工序

现代工艺设备

产生污染

不锈钢

反应釜

非密封产生污染

原材料的混合

预分散

不密封，固体颗粒及废气逸散到空气中

研磨分散的效率和精度均较小、体积大、安装不方便、非密封，大量溶剂气体逸散到空气中造成污染环境等

调漆罐

开口操作，大量溶剂挥发，阻碍作业人员的健康

不密封、且滤料非安全处理

输送过程温度过高容易产生危险

包装过程操作不当，容易造成溢料

同时，引风机、砂磨机、真空泵、离心机等设备在涂料生产中产生大量的噪声与振动，假如这些噪声设备没有按规定要求布置在单层厂房内或多层厂房的底层，没有采取消音和防振措施，噪声值超过规定的限制，人员长期在噪声和振动环境中作业会得职业病。

设备的振动，可导致密封失效、焊缝开裂或管件因不断摩擦致使壁厚减薄，造成介质泄漏，污染环境。

〔2〕树脂生产中产生的污染

树脂生产过程中多种原材料如芳香烃类（甲苯、二甲苯等）、醇、醋酸乙酯、醋酸丁酯等都属于有毒有害品，对眼睛、皮肤、黏膜都具有强烈的刺激作用。

长期接触这些毒物会引起中毒，最常见的确实是苯中毒。

苯系物在各类树脂生产中都用到，短时刻内接触高浓度苯可引起急性苯中毒，长期接触苯可能发生慢性中毒，表现为头痛、失眠、经历力减退、血细胞和血小板减少，甚至进展成再生障碍性贫血及白血病。

〔3〕配方中含有害物质造成污染

在专门