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文檔簡介

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

1項目背景

1.1當(dāng)前污染形勢和演化特征

灰霾已經(jīng)成為我國當(dāng)前重要的大氣污染現(xiàn)象,關(guān)于灰霾的機理與控制已經(jīng)成為大

氣污染控制的核心問題之一。國家管控政策不斷出臺,2010年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于推

進大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見》,吹響了大氣污染控制的號角。

2012年發(fā)布《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB3095-2012),增加了PM2.5和臭氧8小時均值的

控制要求,收嚴(yán)了PM10和NO2的標(biāo)準(zhǔn)。為了達到新的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),2012年環(huán)

保部頒布了《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》,2013年國務(wù)院發(fā)布了《大氣污染

防治行動計劃》(也稱為“大氣十條”)。環(huán)保部與重點區(qū)域重點城市簽署空氣質(zhì)量責(zé)任

書,提出了2017年以及2020年的環(huán)境質(zhì)量改善目標(biāo),空氣質(zhì)量改善目標(biāo)不僅僅包括

PM2.5等重點污染物的濃度要求,還規(guī)定了空氣質(zhì)量優(yōu)良率80%等目標(biāo),所以國家和地

方對大氣污染控制的重視提高到前所未有的高度。

PM2.5是灰霾的元兇已經(jīng)成為共識。揮發(fā)性有機物(VOCs)是顆粒物的重要前體

污染物,對PM2.5中二次組成有突出貢獻;同時,揮發(fā)性有機物還是以臭氧為表征的光

化學(xué)煙霧污染的不可缺失的前體污染物。研究也表明,臭氧濃度水平的提高將增強大

氣的氧化能力,進一步加劇灰霾的生成,因此控制揮發(fā)性有機物成為當(dāng)前大氣污染控

制的關(guān)鍵。

2010年國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于推進大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)

意見》首次將揮發(fā)性有機物列為重點污染物,2012年的《重點區(qū)域大氣污染防治“十二

五”規(guī)劃》首次提出了揮發(fā)性有機物的減排目標(biāo);2013年的《揮發(fā)性有機物(VOCs)

污染防治技術(shù)政策》提出了全過程控制的要求;“大氣十條”中提出了排污收費和總量

控制要求。2016年發(fā)布的《中華人民共和國大氣污染防治法》中第二條調(diào)整為:“防治

大氣污染,應(yīng)當(dāng)加強對燃煤、工業(yè)、機動車船、揚塵、農(nóng)業(yè)等大氣污染的綜合防治,

推行區(qū)域大氣污染聯(lián)合防治,對顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、揮發(fā)性有機物、氨等

大氣污染物和溫室氣體實施協(xié)同控制”,以法律的形式對多污染物的協(xié)同控制提出了明

確的要求。各省市紛紛通過制定《大氣污染防治條例》或其他行動方案,推行揮發(fā)性

有機物的綜合治理。但是,由于揮發(fā)性有機物組成復(fù)雜,原有認識比較模糊,基礎(chǔ)很

薄弱,控制的難度比較大,所以必須制定有效的標(biāo)準(zhǔn)以推動揮發(fā)性有機物的治理。

1.2任務(wù)來源和工作過程

2014年環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司下達了《關(guān)于下達2014年國家環(huán)境保護標(biāo)準(zhǔn)制修訂項目

計劃的通知》,將《涂料、油墨、染料及類似產(chǎn)品制造業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》列為標(biāo)

準(zhǔn)制修訂計劃重點項目,由華東理工大學(xué)牽頭組織其制訂工作。項目的協(xié)作單位:中

國涂料工業(yè)協(xié)會、上海市環(huán)境監(jiān)測中心。

接受國家下達的標(biāo)準(zhǔn)制定任務(wù)后,華東理工大學(xué)組織中國涂料工業(yè)協(xié)會、上海市

環(huán)境監(jiān)測中心等組建了標(biāo)準(zhǔn)項目承擔(dān)單位,并以此組建了編制組。編制組組成單位包

括:華東理工大學(xué)、中國涂料工業(yè)協(xié)會、上海市環(huán)境監(jiān)測中心、中國日用化工行業(yè)協(xié)

會油墨分會、中國環(huán)境科學(xué)研究院、上海市化工區(qū)環(huán)境保護監(jiān)測站等單位。參加編制

小組的成員由教授、教授級高工、副教授、高級工程師、工程師、講師等組成。

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)編制的工作要求,標(biāo)準(zhǔn)編制小組成員進行了分工,并展開了標(biāo)準(zhǔn)制定相

關(guān)調(diào)研工作。2015年2月5日環(huán)保部科技標(biāo)準(zhǔn)司在北京召開了標(biāo)準(zhǔn)開題論證會,專家

同意標(biāo)準(zhǔn)通過開題論證,同時建議按照“涂料油墨膠黏劑制造工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”

1

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

和“染料工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)”分開制定標(biāo)準(zhǔn)。

開題論證后,編制組開展了廣泛的調(diào)查和實地考察,并同時開展了典型企業(yè)的實

際監(jiān)測;與中國涂料行業(yè)協(xié)會、上海市涂料染料行業(yè)協(xié)會、中國日用化工行業(yè)協(xié)會油

墨分會等進行了10次以上的行業(yè)協(xié)會年會和專題討論會等;最終形成標(biāo)準(zhǔn)文本及編制

說明征求意見稿的初稿。

環(huán)保部大氣管理司分別于2016年6月和10月組織召開了標(biāo)準(zhǔn)研討會,同年12月

又召開了標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿的技術(shù)審查會。編制組根據(jù)技術(shù)審查會的意見進行了修改,

形成了最終的標(biāo)準(zhǔn)文本征求意見稿。

2標(biāo)準(zhǔn)制訂的必要性

2.1灰霾和臭氧污染控制的需要

根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)經(jīng)驗,制定合理的污染物標(biāo)準(zhǔn)是確保污染物減排的重要途徑。根

據(jù)《中華人民共和國大氣污染防治法》的要求,因地制宜地制定重點行業(yè)的大氣污染

物排放標(biāo)準(zhǔn)是大氣污染防控的基礎(chǔ)。經(jīng)過多年的發(fā)展,我國已經(jīng)形成了綜合排放標(biāo)準(zhǔn)、

行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)以及通用型排放標(biāo)準(zhǔn)并行發(fā)展的態(tài)勢。但可惜的是,我國VOCs的控制

標(biāo)準(zhǔn)極其缺乏,對VOCs認識也不統(tǒng)一,導(dǎo)致VOCs的管控難度沒有有效的執(zhí)法尺度。

我國幾個典型的省市已經(jīng)在緊鑼密鼓地加緊地方大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。

廣東省于2010年公布了汽車制造、印刷、家具制造、制鞋等行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),后續(xù)制定

了集裝箱生產(chǎn)、電子產(chǎn)品生產(chǎn)的揮發(fā)性有機物控制標(biāo)準(zhǔn),但未涉及涂料、油墨和膠黏

劑制造的排放標(biāo)準(zhǔn)。北京市早在2007年頒布了地方大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn),2016年

進行了修訂,并同時制定了12項行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)等,涂料油墨膠粘劑制造則通過剛剛

頒布的《有機化學(xué)品制造業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB11/1385-2017)中控制。上海市

自2006年開始制定了9項相關(guān)的行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn),包括涂料油墨及其類似產(chǎn)品制造工業(yè)

大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)建了基于臭氧和PM2.5控制反應(yīng)性VOCs、基于環(huán)境健康風(fēng)險

控制有毒有害污染物(HAPs)、基于惡臭擾民現(xiàn)象控制惡臭污染物的控制標(biāo)準(zhǔn)體系。天

津于2014年頒布了工業(yè)廢氣中VOCs的排放標(biāo)準(zhǔn),包含了涂料油墨生產(chǎn)企業(yè)的排放標(biāo)

準(zhǔn);河北2016年頒布了工業(yè)廢氣中VOCs排放控制標(biāo)準(zhǔn),將涂料油墨膠黏劑生產(chǎn)納入

管控行列;江蘇省2016年頒布了汽車制造、家具制造和化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標(biāo)

準(zhǔn),其中涂料油墨膠黏劑制造列入《化學(xué)工業(yè)揮發(fā)性有機物排放標(biāo)準(zhǔn)》(DB32/3151-

2016)中管控。

不同地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)具有不同的標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)形式,管控的寬嚴(yán)也明顯不同,因此本標(biāo)準(zhǔn)的

制定需要考慮各地區(qū)的標(biāo)準(zhǔn),按照統(tǒng)一的基本標(biāo)準(zhǔn)要求,制定國家層面的涂料、油墨

和膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),以更好地體現(xiàn)環(huán)境公平。針對涂料、油墨及膠黏

劑生產(chǎn)企業(yè)的特點,目前必須給予全過程地污染控制,預(yù)防其污染的發(fā)生以提升環(huán)境

管理水平;鼓勵、引導(dǎo)企業(yè)提高清潔生產(chǎn)和污染控制技術(shù),加強VOCs減排;因此制

定涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是非常必要的。

2.2涂料油墨膠黏劑行業(yè)技術(shù)提升的需求

涂料、油墨、膠黏劑生產(chǎn)和使用企業(yè)使用的溶劑種類多、數(shù)量大,生產(chǎn)和使用過

程排放的VOCs在工業(yè)源VOCs排放總量中占有很大的比重。特別是涂料、油墨及膠

粘劑使用過程,其VOCs排放的貢獻更大,但源頭控制是溶劑型產(chǎn)品的替代,因此從

其制造過程入手提高控制要求也是下游使用過程控制的基礎(chǔ)。

2

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

我國是世界涂料生產(chǎn)和消費的第一大國,規(guī)模以上企業(yè)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,2015年

產(chǎn)量達到1800萬噸以上。我國油墨工業(yè)發(fā)展也非常迅速,規(guī)模以上企業(yè)的統(tǒng)計表明,

2010年全國油墨總產(chǎn)量58.99萬噸,首次超過德國、日本,目前的產(chǎn)量和消費量位居

世界第二,2015年產(chǎn)量達到近70萬噸。我國是膠黏劑的生產(chǎn)和使用大戶,根據(jù)不完全

統(tǒng)計,2014年膠黏劑產(chǎn)量達到658.7萬噸,并保持8%左右的增長速度;僅僅以木材工

業(yè)膠黏產(chǎn)量為例,我國的膠黏劑產(chǎn)量約占全球膠黏劑總產(chǎn)量的75%;實際產(chǎn)量遠遠突

破該產(chǎn)量,因為如果按照人造板的產(chǎn)量,估計2012年人造板的工業(yè)用膠黏劑就可能超

過1500萬噸(固體含量100%計)。

雖然在國際上綠色化工理念的主流下,水性涂料、粉末涂料、水性油墨、水基型

膠黏劑、熱熔型膠黏劑等是國際發(fā)展的重點,但溶劑型涂料、溶劑型油墨、溶劑型膠

黏劑、反應(yīng)性膠黏劑等仍然無法替代。溶劑型涂料和油墨由于使用大量溶劑,是揮發(fā)

性有機物(VOCs)的重要來源。實際上,即使是水性涂料、水性油墨等,仍含有一定

量的VOCs。根據(jù)不完全調(diào)查和估算,2014年涂料生產(chǎn)、膠黏劑生產(chǎn)、油墨生產(chǎn)環(huán)節(jié)的

VOCs排放總量約為行業(yè)排名的前十名;涂料、油墨和膠黏劑使用環(huán)節(jié)排放VOCs的貢

獻量就更大了,位于前三名;因此必須高度重視涂料、油墨和膠黏劑制造工業(yè)VOC排

放的控制,但目前卻缺乏相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)目前的調(diào)查,涂料、油墨和膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)

的大氣污染控制水平也參差不齊,無組織排放嚴(yán)重。當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)無法滿足該行業(yè)

控制的要求,因此制定相關(guān)污染物排放標(biāo)準(zhǔn),加強VOC排放控制對于提升涂料、油墨

及膠黏劑生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)和環(huán)??刂扑骄哂兄匾囊饬x。

3行業(yè)概況、排污和污染控制技術(shù)分析

3.1國民經(jīng)濟行業(yè)分類

根據(jù)《國民經(jīng)濟行業(yè)分類與代碼》(GB/4754-2011),C264為涂料、油墨、顏料及

其類似產(chǎn)品制造。具體定義如表3.1所示。膠黏劑行業(yè)沒有十分明確的行業(yè)分類,按照

國民經(jīng)濟分類,C2567有動物膠制備,C2569專用化學(xué)品制造。

表3.1國民經(jīng)濟行業(yè)分類與代碼

代碼類別名稱說明/定義

C2641涂料制造指在天然樹脂或合成樹脂中加入顏料、溶劑和輔助材料,經(jīng)加工

后制成的覆蓋材料的生產(chǎn)活動

指由顏料、聯(lián)接料(植物油、礦物油、樹脂、溶劑)和填充料經(jīng)

油墨及類似產(chǎn)品

C2642過混合、研磨調(diào)制而成,用于印刷的有色膠漿狀物質(zhì),以及用于

制造

計算機打印、復(fù)印機用墨等的生產(chǎn)活動

指用于陶瓷、搪瓷、玻璃等工業(yè)的無機顏料及類似材料的生產(chǎn)活

C2643顏料制造

動,以及油畫、水粉畫、廣告等藝術(shù)用顏料的制造

C2644染料制造指有機合成、植物性或動物性色料,以及有機顏料的生產(chǎn)活動

密封用填料及類指用于建筑涂料、密封和漆工用的填充料,以及其他類似化學(xué)材

C2645

似品制造料的制造

以動物骨、皮為原料,經(jīng)一系列工藝處理制成有一定透明度、粘

C2667動物膠制造度、純度的膠產(chǎn)品的生產(chǎn)。包括明膠、皮膠、骨膠、魚膠、筋

膠、腱膠及其他動物膠或者動物膠衍生物

3

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

合成膠黏劑(包括聚乙烯醇及聚醋酸乙烯粘合劑、聚酰胺粘合

其他專用化學(xué)產(chǎn)劑、環(huán)氧樹脂粘合劑、聚氨酯膠粘合劑等)、改性淀粉調(diào)制膠:以

C2669

品制造淀粉、糊精或其他改性淀粉為基本成分的膠;無機粘合劑(膠粘

劑)、熱溶膠、瀝青粘合劑及其他調(diào)制粘合劑

由表3.1可見,C2641、C2642、C2645分類中主要是物料的物理混合,主體工藝

不涉及到主化學(xué)反應(yīng),但顏料、染料制造業(yè)的相當(dāng)一部分企業(yè)的主體工藝涉及到化學(xué)

反應(yīng),顏料制造、染料制造過程的污染物排放特征復(fù)雜,因此另外歸于染料工業(yè)排放

標(biāo)準(zhǔn)管控。涂料樹脂的生產(chǎn)(涉及涂料樹脂單體合成或者改性)執(zhí)行合成樹脂工業(yè)污

染物排放標(biāo)準(zhǔn),因此本標(biāo)準(zhǔn)的適用范圍中不包括涂料樹脂的制造過程。乳液在國民經(jīng)

濟分類目錄中屬于“初級形態(tài)的塑料及合成樹脂制造”,乳液的制備與涂料樹脂具有類

似的工藝,但由于合成樹脂工業(yè)中沒有該類標(biāo)準(zhǔn),而乳液是涂料制造中的重要原料,

因此本標(biāo)準(zhǔn)建議乳液的排放標(biāo)準(zhǔn)適用于本標(biāo)準(zhǔn)。

3.2涂料行業(yè)概況與產(chǎn)排污情況

3.2.1涂料的定義和分類

涂料是一種材料,這種材料可以用不同的施工工藝涂覆在物件表面,形成粘附牢

固、具有一定強度、連續(xù)的固態(tài)薄膜。這樣形成的膜通稱涂膜,又稱漆膜或涂層。屬

于有機化工高分子材料,所形成的涂膜屬于高分子化合物類型。按照現(xiàn)代通行的化工

產(chǎn)品的分類,涂料屬于精細化工產(chǎn)品?,F(xiàn)代的涂料正在逐步成為一類多功能性的工程

材料,是化學(xué)工業(yè)中的一個重要行業(yè)。

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)《涂料產(chǎn)品分類和命名》(GB2705-2003),涂料的分類方法有兩種:

一種是以涂料產(chǎn)品的用途為主線,并輔以主要成膜物質(zhì)的分類方法,通常將涂料產(chǎn)品

分成建筑涂料(墻面涂料、防水涂料、地坪涂料、功能性建筑涂料)、工業(yè)涂料(汽車

涂料、木器涂料、鐵路/公路涂料、輕工涂料、船舶涂料、防腐涂料等)和通用涂料及

輔助材料(調(diào)合漆、清漆、磁漆、底漆、膩子、稀釋劑、防潮劑、催干劑、脫漆劑、

固化劑、其他通用涂料及輔助材料等);另一種是除了以建筑涂料外,主要以涂料產(chǎn)品

的主要成膜物質(zhì)為主線,并適當(dāng)輔以產(chǎn)品主要用途的分類方法,包括油脂漆類、天然

樹脂漆、酚醛樹脂漆、瀝青漆、氨基樹脂漆、硝基漆、過氧化乙烯樹脂漆、烯類樹脂

漆、丙烯酸樹脂漆、聚酯樹脂漆、環(huán)氧樹脂漆、聚氨酯樹脂漆、元素有機漆、橡膠漆

以及其他成膜物質(zhì)漆。主要成膜物質(zhì)中樹脂類型包括水性、溶劑型、無溶劑型、固體

粉末等,包括直接來自天然資源的物質(zhì)及其經(jīng)過加工處理后的物質(zhì)。

3.2.2涂料行業(yè)的現(xiàn)狀

(1)涂料產(chǎn)量

我國是涂料生產(chǎn)和消費的大國,2009年,中國涂料產(chǎn)業(yè)總產(chǎn)量首次突破700萬噸

大關(guān),超過美國成為全球涂料生產(chǎn)第一大國。盡管近年來國際上金融危機對產(chǎn)業(yè)的沖

擊很大,但涂料產(chǎn)量仍穩(wěn)步上升。比如,2011年我國涂料行業(yè)總產(chǎn)量達到1079.5萬噸,

首次突破千萬噸大關(guān);2012年1271.87萬噸;2013年達到了1303.35萬噸,2014年達

到1648萬噸,2016年突破1800萬噸。2010年涂料工業(yè)實現(xiàn)工業(yè)總產(chǎn)值2324.59億元,

占石化工業(yè)總產(chǎn)值的2.62%。2012年實際產(chǎn)值達到2934.6億元,增幅達到了16.34%。

4

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

圖3.1全國涂料產(chǎn)量、產(chǎn)值、利潤的發(fā)展趨勢

根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計分類,建筑涂料一直在34%左右,而汽車涂料一直

在5%左右,船舶涂料在3%;木器涂料在6%,粉末涂料占8%。雖然沒有水性涂料和

溶劑型涂料的比例統(tǒng)計,但大約水性涂料比例應(yīng)該在40%~50%左右,即溶劑型涂料的

產(chǎn)量仍占約50%~60%。

(2)涂料企業(yè)的空間分布

全國涂料企業(yè)數(shù)目至今也無法完全統(tǒng)計,根據(jù)中國涂料工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,規(guī)模以

上企業(yè)大約為1106~1920家,2015年統(tǒng)計的規(guī)模以上企業(yè)為2026家。華北、東北、華

東、中南、西南、西北的產(chǎn)量分別占全國產(chǎn)量的7.4%、3.1%、41.5%、39.6%、6.9%、

1.5%,可見主要集中在華東、中南地區(qū)。如果按省市來排序,涂料產(chǎn)量比較大的省市

分別為廣東?。?3.1%)、上海(11.6%)、江蘇(9.4%)、山東(7.6%)、湖南(7.1%)、

浙江(5.9%)、四川(5.2%)、河南(5.1%)、福建(3.8%)、河北(3.7%);以上十個

省市的總產(chǎn)量占82%以上。從規(guī)模以上涂料企業(yè)數(shù)目來看,廣東居第一位,占23%,

其余依次是江蘇11.5%、浙江10%、上海6.3%。根據(jù)2015年涂料工業(yè)運行報告,很多

區(qū)域涂料生產(chǎn)呈現(xiàn)負增長,京津冀地區(qū)較為突出,北京負增長5.2%,天津負增長

18.2%,河北負增長14.3%;廣東也呈現(xiàn)了負增長4%。但華東和西南地區(qū)呈現(xiàn)了正增

長,比如上海增長了2.2%,江蘇增長了4.8%,浙江增長了3.5%,總增長量達到16萬

多噸;河南增長11.0%,增長量9萬噸左右;湖南增長17.1%,增長量18萬噸左右;

四川省,增長了23.7%,增長量為23萬噸左右。繼“珠三角、長三角、環(huán)渤?!敝?,

西南地區(qū)可能會成為我國涂料行業(yè)發(fā)展的第四極。

實際上,涂料企業(yè)的數(shù)量遠遠不止1106家規(guī)模以上企業(yè),不同的統(tǒng)計口徑,涂料

企業(yè)的數(shù)量也不同。中商情報網(wǎng)報道的《2014最新涂料企業(yè)名錄》中涂料相關(guān)企業(yè)數(shù)

量超過3萬家企業(yè)(包括涂料廠商、涂料企業(yè)事業(yè)單位、生產(chǎn)經(jīng)營及貿(mào)易企業(yè)等)。這

也是涂料行業(yè)的特點:涂料企業(yè)數(shù)量多、規(guī)模小。

(3)涂料行業(yè)的發(fā)展規(guī)劃

涂料行業(yè)服務(wù)的產(chǎn)業(yè)面廣,所謂“關(guān)鍵技術(shù)和原材料”涉及的領(lǐng)域較多,在符合國

家產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策前提下,主要是堅持可持續(xù)發(fā)展和“低碳經(jīng)濟”的要求,發(fā)展綠色環(huán)保

涂料。

根據(jù)《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年)》(2013年修訂),鼓勵“水性木器、工

業(yè)、船舶涂料,高固體分、無溶劑、輻射固化、功能性外墻外保溫涂料等環(huán)境友好、

資源節(jié)約型涂料生產(chǎn);單線產(chǎn)能3萬噸/年及以上、并以二氧化鈦含量不小于90%的富

5

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

鈦料(人造金紅石、天然金紅石、高鈦渣)為原料的氯化法鈦白粉生產(chǎn)”、“高固著率、

高色牢度、高提升性、高勻染性、高重現(xiàn)性、低沾污性以及低鹽、低溫、小浴比染色

用和濕短蒸軋染用的活性染料,高超細旦聚酯纖維染色性、高洗滌牢度、高染著率、高

光牢度和低沾污性(尼龍、氨綸)用的分散染料,用于聚酰胺纖維、羊毛和皮革染色的

不含金屬的弱酸性染料,高耐曬牢度、高耐氣候牢度有機顏料的開發(fā)與生產(chǎn)”、“改性

型、水基型膠粘劑”等。限制類:“10、新建硫酸法鈦白粉、鉛鉻黃、1萬噸/年以下氧

化鐵系顏料、溶劑型涂料(不包括鼓勵類的涂料品種和生產(chǎn)工藝)、含異氰脲酸三縮水

甘油酯(TGIC)的粉末涂料生產(chǎn)裝置“11、新建染料、染料中間體、有機顏料、印染

助劑生產(chǎn)裝置(不包括鼓勵類的染料產(chǎn)品和生產(chǎn)工藝)”。淘汰類:“用火直接加熱的涂

料用樹脂”等。

3.2.3涂料的主要組成

涂料生產(chǎn)中主要原料包括以下部分:成膜物質(zhì)(基料)、溶劑、顏料、助劑。

(1)成膜物質(zhì)

成膜物質(zhì)又稱為基料,是使涂料牢固附著于被涂物體表面上形成連續(xù)薄膜的主要

物質(zhì)。常用的成膜物有醇酸/聚酯樹脂、酚醛/氨基樹脂、環(huán)氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚氨

酯、乙烯基樹脂、纖維素類樹脂、天然及合成橡膠等18大類。

天然成膜物質(zhì)包括油脂(桐油、亞麻籽油、豆油等,以脂肪酸為主要組成)、天然

樹脂(松香及其衍生物、紫膠等)、動植物蠟(白蠟等)、絲膠粉、工業(yè)干酪素等。

合成樹脂是最主要的成膜物質(zhì),包括酚醛樹脂、醇酸樹脂、氨基樹脂、聚酯樹脂、

環(huán)氧樹脂、多異氰酸酯(聚氨酯)樹脂、丙烯酸樹脂、氟樹脂、橡膠、醛酮樹脂、石

油樹脂、氧茚-茚樹脂、萜烯樹脂、有機硅樹脂、氯乙烯共聚樹脂、過氯乙烯樹脂、氯

化聚烯烴樹脂、氯醚樹脂、聚乙烯醇縮醛樹脂、乙酸乙烯系乳液、聚苯硫醚樹脂)等。

纖維素是另一類成膜物質(zhì),常見的有硝化棉、醋酸丁酸纖維素、乙基纖維素。

(2)溶劑

主要包括溶劑和水,其主要作用是使基料溶解或分散成為粘稠的液體,以便涂料

施工。一個涂料品種既可以使用單一溶劑,又可以使用混合溶劑。常用的溶劑和聚合

物如表3.2所示。

表3.2主要的溶劑和聚合物

類別主要化合物

醇類甲醇、乙醇、正丁醇、乙二醇、混合戊醇、叔戊醇、異丁醇、正丁醇、仲丁醇、二

丙酮醇、丙醇、異丙醇

脂肪烴類二氧六烷、正己烷、正辛烷、環(huán)己烷、正庚烷、溶劑汽油

酮類丙酮、丁酮、亞異丙基丙酮、環(huán)己酮、二乙酮、甲基異丁基酮、甲乙酮、異佛爾酮

醚類四氫呋喃、乙二醇丁醚、乙二醇乙醚、乙二醇甲醚、二乙二醇丁醚、二乙二醇乙醚

萜烯類松油、松節(jié)油

鹵代烴類四氯化碳、三氯甲烷、三氯乙烯

芳香烴類苯、甲苯、乙苯、混合二甲苯

酯類乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乙酸戊酯、乙酸混合酯、乙酸異丁酯、乙二醇丁醚乙酸

酯、乙二醇乙醚乙酸酯、乙二醇甲醚乙酸酯、乳酸乙酯、丙二醇甲醚乙酸酯、二乙

二醇乙醚乙酸酯

6

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

聚合物天然橡膠、聚苯乙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丁

苯橡膠、乙基纖維素、環(huán)氧樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯

其他硝基丙烷

(3)顏料

顏料為分散在漆料中不溶的微細固體顆粒,分為著色顏料和體質(zhì)顏料,主要用于

著色、提供保護、裝飾以及降低成本等;包括無機顏料、有機顏料、金屬顏料、珠光

顏料和發(fā)光顏料等。

雖然有機顏料也在涂料中使用,但使用量很少,與油墨工業(yè)以有機顏料為主體的

特征是不同的。在涂料生產(chǎn)中,大部分以無機顏料為主。

(4)助劑

助劑在涂料配方中所占的份額較小,但卻起著十分重要的作用。各種助劑在涂料

的貯存、施工過程中以及對所形成漆膜的性能有著不可替代的作用。常用的助劑有流

平劑、增稠劑、表面活性劑、增塑劑、催干劑、固化劑、防污劑、脫漆劑等。

3.2.4主要涂料生產(chǎn)工藝

(1)溶劑型涂料生產(chǎn)

溶劑涂料生產(chǎn)企業(yè)大致上可分為兩大類,一大類是所有樹脂和固化劑等輔助材料

均為外購,不在廠內(nèi)生產(chǎn)樹脂原料或輔助材料的;另一大類是廠內(nèi)生產(chǎn)樹脂或者固化

劑作為涂料生產(chǎn)的原料。通常的涂料制備工藝見圖3.2。在涂料中使用的主要樹脂為醇

酸樹脂、氨基樹脂、丙烯酸樹脂、酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯樹脂等,在上海與涂

料制造過程混合生產(chǎn)的情況占20%以上,主要是一些大中型企業(yè)。

7

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

廢氣凈化系統(tǒng)排放

顏料、樹脂、溶

粉塵回收

劑、助劑

儲罐桶/袋研磨(批式)

樹脂、稀釋

劑、溶劑

顏樹溶助

料脂劑劑

研磨過濾儲槽包裝

(連續(xù))調(diào)配

預(yù)混合

離線分裝廢物

設(shè)備清洗

廢溶劑處置溶劑清洗水/水廢水處理廢水處理污泥

/堿性清洗水

圖3.2主要溶劑型涂料的生產(chǎn)工藝流程

8

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

(2)水性涂料

與傳統(tǒng)溶劑涂料相比,水性涂料主要是用水代替了大量溶劑。其一般流程如圖

3.3所示。由于用水代替了溶劑,因此洗滌過程通常使用水,則增加了水的回用過

程,但減少了溶劑使用。

粉塵

乳液

投料混合調(diào)配過濾包裝

顏料

填料

廢水

圖3.3水性涂料的一般工藝流程

(3)粉末涂料

粉末涂料通常是由聚合物、顏料、助劑等混合粉碎加工而成,一般經(jīng)過圖3.4

的工藝流程。粉末涂料的制備方法大致可分為干法和濕法兩種方法,干法又可分為

干混合法和熔融混合法。濕法又分為蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法。干法涂料生產(chǎn)

主要是熔融混合法;濕法工藝環(huán)節(jié)有蒸發(fā)法、噴霧干燥法和沉淀法。蒸發(fā)法是先配

置溶劑型涂料、然后用薄膜蒸發(fā)、真空蒸餾等法除去溶劑得到固體涂料,然后經(jīng)過

粉粹、過篩分級得到粉末涂料,主要是丙烯酸樹脂基粉末涂料生產(chǎn),使用較多的是

薄膜蒸發(fā)器和行星螺桿擠出機;噴霧干燥法則是先配置溶劑型涂料,經(jīng)過研磨、調(diào)

色,然后分別噴霧干燥造?;蛘咴谝后w沉淀造粒得到粉末涂料。

粉塵

粉塵

溶劑

顏添催

粉塵料加化

劑劑

熱塑性樹脂

產(chǎn)品包裝

壓碎機混合加熱研磨分離器

允許粒徑顆粒物粗顆粒

圖3.4粉末涂料生產(chǎn)的一般工藝流程

9

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

3.3油墨行業(yè)概況

3.3.1油墨的定義和分類

油墨是由作為分散相的色料和作為連續(xù)相的連接料組成的一種穩(wěn)定的粗分散

體系。其中色料賦予油墨顏色,連接料提供油墨必要的轉(zhuǎn)移傳遞性能和干燥性能;

此外油墨還需要助劑等各種添加劑,用以改善油墨的性能;所以油墨通常主要由色

料(顏料和染料)、連接料和助劑組成。油墨分類方法有多種,如按干燥方式、按

承印材料、按產(chǎn)品特性等進行分類。按照干燥方式分為滲透干燥性油墨、揮發(fā)干燥

型油墨、氧化結(jié)膜干燥型油墨、輻射干燥性油墨;按照印刷版式分平版印刷、凸版

印刷、凹版印刷、柔性版印刷、孔板印刷油墨;按照承印材料分為紙張油墨、紙板

用油墨、織物印花油墨、塑料印刷油墨、塑料印刷油墨、金屬/玻璃/陶瓷/搪瓷印刷

油墨;按照油墨自身性質(zhì)分熒光油墨、亮光油墨、快固著油墨、磁性油墨、導(dǎo)電油

墨、香味油墨等;按照溶劑類型分為溶劑型油墨和水性油墨。

根據(jù)《印刷油墨產(chǎn)品分類、命名和型號》(QB/T3597-1999)中的分類方法,

油墨分為平版油墨、凸版油墨、凹版油墨、網(wǎng)孔版油墨、專用油墨等。

從環(huán)境保護的角度來看,無論是用于何種用途的油墨,水性油墨和溶劑性油墨

是兩種環(huán)境污染程度不同類型的油墨。此處主要介紹一下水性油墨與溶劑性油墨的

不同:水性油墨簡稱為水墨,由水溶性樹脂、有機顏料、表面活性劑及相關(guān)添加劑

經(jīng)復(fù)合研磨加工而成。水性油墨與溶劑型油墨的最大區(qū)別就在于水性油墨中使用的

溶劑是水而不是有機溶劑,以水作為稀釋劑和清洗劑,可見其價格便宜,來源廣泛,

對環(huán)境和人身體都無害,是一種良好的“綠色”溶劑。在美國,符合VOCs規(guī)定的水

性油墨要達到以下標(biāo)準(zhǔn):(1)使用狀態(tài)的油墨組成中,揮發(fā)成分比例為25%,水分

在25%以上;(2)水分少的油墨在使用狀態(tài)下,不揮發(fā)成分在60%以上。

3.3.2油墨行業(yè)產(chǎn)量的分布

根據(jù)全國油墨信息中心提供,2012年全國油墨大類產(chǎn)品完成產(chǎn)量為61.5萬噸,

同比增長6.9%。2015年全國油墨產(chǎn)量為69.7萬噸,較2014年上升了2.5%,工業(yè)

總產(chǎn)值為166億元,較2014年上升了1.8%;從利潤上看,2015年比2014年上升

了4.4%;銷售利潤率上升了9.87%。近幾年來,骨干生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)總量進入行業(yè)

前十名的企業(yè)有洋紫荊油墨有限公司、天津東洋油墨有限公司、杭華油墨化學(xué)有限

公司、浙江永在化工有限公司、迪愛生(太原)油墨有限公司、廣東天龍油墨集團

股份有限公司、珠海市樂通化工股份有限公司、東莞市英科水墨有限公司、上海

DIC油墨有限公司、蘇州科斯伍德油墨股份有限公司。

2010年我國油墨年總產(chǎn)量共計58.99萬噸,超過德國、日本,位居世界第二,

約占全球產(chǎn)量的14%。我國油墨企業(yè)的一大特點是合資企業(yè)為主,隨著中國成為

亞太地區(qū)增長最為迅速的經(jīng)濟體,世界油墨商紛紛投資中國。世界主要油墨制造商,

如東洋油墨、SakataInx、DIC、富林特油墨、東華油墨等,都在中國進行重大投資。

世界印刷包裝業(yè)巨頭——日本東洋油墨集團在上海松江工業(yè)區(qū)興建了大型工廠上海

東洋油墨制造有限公司,成為東洋油墨集團在華生產(chǎn)油墨等系列產(chǎn)品的母體工廠。

東洋油墨集團是世界前三大油墨集團之一,在世界l6國設(shè)有約40家公司展開印刷

油墨和色材關(guān)聯(lián)事業(yè),其年銷售額達20億美元。迄今為止,東洋油墨已在中國設(shè)

立13個獨資或合資公司和3個代表處。

10

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

45

40

35

30

25

20

油墨產(chǎn)量15

10

5

0

20092010201120122013

年份

圖3.52009-2013年規(guī)模以上企業(yè)油墨的產(chǎn)量變化圖(噸)

3.3.3油墨產(chǎn)量種類的分布

我國油墨企業(yè)以印刷油墨為主,業(yè)內(nèi)通常按照印刷方式將其分為平版油墨、凹

版油墨、柔印油墨、凸版油墨等,其中又以平版油墨(膠印油墨)和凹版油墨為主,

兩種油墨產(chǎn)量分別占總產(chǎn)量的60%、20%左右,柔印油墨占7%、絲網(wǎng)油墨占7%

左右。此外,膠印油墨增長率近6%,柔性版油墨則以每年5%的比率增長,凹版

油墨保持平穩(wěn)增長,絲網(wǎng)油墨有增長趨勢、醇溶油墨和水性油墨的需求將迅速增長。

如果按照溶劑類型分,水性油墨和溶劑基油墨在凹版油墨和平版油墨中的比例不同,

凹版油墨中水性油墨占了一定比例,但是仍以溶劑型油墨為主;平版油墨中雖然都

是溶劑基油墨,但主要是高沸點礦物油為主,揮發(fā)性組分所占比例并不大;柔版油

墨中水性的比例已經(jīng)逐漸超過了溶劑基油墨,這一比例在今后相當(dāng)長一段時間內(nèi)不

會有太大變化。

根據(jù)據(jù)2014年的統(tǒng)計數(shù)據(jù),全國油墨產(chǎn)量的各品種的比例如表3.3所示。溶

劑使用比較多的凹版油墨的產(chǎn)量占30%左右,而大部分是平版油墨,即礦物油型

的油墨的保重大。2015年的統(tǒng)計發(fā)現(xiàn),平板膠印油墨仍占傳統(tǒng)油墨產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的首

位,占41.4%,同比略下降,其次是凹版油墨,占比為38.87%,仍是我國重要的

油墨品種。

表3.3油墨產(chǎn)量的各類品種的比例(%)

品種平版凸版柔版凹版網(wǎng)印UV油墨噴印油墨其他

中國45.280.1512.0133.400.742.670.760.93

上海57.6407.2327.404.021.8901.82

3.3.4發(fā)展趨勢

近年來,隨著技術(shù)的普及和市場競爭,國內(nèi)許多傳統(tǒng)的國有企業(yè)油墨技術(shù)領(lǐng)先

的優(yōu)勢逐漸失去,其他民營企業(yè)產(chǎn)品的成本優(yōu)勢也顯露出來,并不斷擴大其市場占

有率。油墨工業(yè)的整體發(fā)展思路為:

(1)開發(fā)市場適用的油墨產(chǎn)品,特別是推出競爭力的價廉物美的產(chǎn)品,占領(lǐng)

中低端市場,如紙張膠印油墨、塑料表印油墨和里印油墨等。

11

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

(2)開發(fā)環(huán)保型油墨:如醇溶型里印凹印油墨、無水大豆油膠?。ōh(huán)保)油

墨、水性油墨和UV/EB柔印油墨等新型油墨。

(3)發(fā)展高附加值的油墨產(chǎn)品,如工業(yè)噴墨產(chǎn)品、導(dǎo)電油墨、防偽安全油墨

等。

3.3.5油墨的組成

油墨主要由色料、連結(jié)料、助劑等成分構(gòu)成,主要成分特征見表3.4。

表3.4油墨的主要成分特征

序號大類小類主要的成分

1色料無機顏料炭黑、鐵藍、鉻黃、鋅鋇白、鈦白粉、金屬顏料(銀粉、金

粉和鋁金粉)

有機顏料偶氮顏料、酞菁顏料、色淀顏料

填充料碳酸鈣、氫氧化鋁、硫酸鋇、高齡土

染料酸性染料、堿性染料、中性染料、直接染料、分散染料、活

性染料、陽離子染料、硫化染料、冰染染料、還原染料

2連接料油干性植物油(桐油、亞麻油)、半干性植物油(豆油、菜子

油)、不干性植物油(蓖麻油)

礦物油汽油、高沸點油、潤滑油

樹脂天然樹脂(松香、橡膠、瀝青、石油樹脂)、合成樹脂(酚醛

樹脂、醇酸樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰胺樹脂、環(huán)氧樹脂、乙

烯類樹脂、聚氨酯樹脂、三聚氰胺樹脂)

有機溶劑芳烴類(甲苯、二甲苯)、醇類(乙醇、異丙醇、丁醇、松油

醇)、酮類(丙酮、丁酮、環(huán)己酮)、乙酸酯類(乙酸乙酯、

乙酸丁酯)

3助劑干燥劑有機酸金屬鹽(鈷、錳、鉛最多,環(huán)烷酸、異辛酸最普遍)

防干劑常用的2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚

減黏劑蠟類或油脂,一般占油墨的3%~5%

稀釋劑溶劑型一般用甲苯、二甲苯作稀釋劑;水基一般用乙醇、異

丙醇作稀釋劑,樹脂型油墨則用植物油、高沸點煤油等做稀

釋劑

增稠劑常用膨潤土、煙霧硅和濕石棉等,一般<5%

增塑劑鄰苯二甲酸酯類

沖淡劑一般是用樹脂、植物油、高沸點煤油、凝膠劑和蠟等組成

反膠化劑松脂酸、亞麻油脂肪酸等,一般<5%

防臟劑淀粉、沉淀碳酸鈣、方解石、蠟和二氧化硅等組成

表面活性少量,但很重要

消泡劑聚硅氧烷對芳香類溶劑型油墨、三甲基硅對水基油墨,2-乙

基己醇對醇類油墨具有好處

紫外線吸常用的有鄰羥基二苯甲酮、水楊酸酯等

收劑

防針孔劑—

防腐劑和常用的防腐劑是苯酚、有機錫等,常用的香料為丁香油、香

香料草油等

12

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

發(fā)泡劑對甲苯磺酰肼、苯磺酸肼、偶氮二甲酰胺

3.3.6行業(yè)工藝及污染物排污節(jié)點圖

膠印油墨生產(chǎn)工藝

平版油墨(Planographicink或者Lithographicink),也叫膠印油墨,是一種漿狀

油墨。膠印油墨是漿狀油墨的代表,平臺機凸版油墨、絲網(wǎng)油墨和印鐵油墨都屬于

漿狀油墨?;陬伭蠟V餅特點,漿狀油墨生產(chǎn)工藝可以分為干法生產(chǎn)和濕法生產(chǎn),

如圖3.6所示。

投粉料

有機顏料三輥機或珠三輥機

攪漿調(diào)整

與樹脂油磨機壓制裝聽

入庫打包裝箱

(a)干法生產(chǎn)油墨

VOCs

輔助材料VOCs

樹脂干性油溶劑粉狀顏料粉塵VOCs

溶化鍋攪拌機研磨機攪拌機調(diào)整

溶劑包裝

顏料濾餅?zāi)蠛蠙C

廢水

(b)濕法生產(chǎn)方式

圖3.6膠印油墨生產(chǎn)工藝

干法生產(chǎn)油墨:傳統(tǒng)的顏料生產(chǎn)工藝是合成好的顏料,經(jīng)干燥、粉碎后再去生

產(chǎn)油墨。即:顏料車間生產(chǎn)的有機顏料(以及外購的炭黑、鈦白粉等粉狀原料)與

樹脂車間生產(chǎn)的樹脂油經(jīng)調(diào)漿機攪拌成漿狀,經(jīng)三輥機軋制到一定細度后,調(diào)整色

相后,由三輥機直接裝入金屬包裝桶或聽子,再裝入紙箱。

濕法生產(chǎn)油墨:也叫擠水轉(zhuǎn)相法,是當(dāng)前膠印油墨使用最為普遍的形式。顏料

13

涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

車間生產(chǎn)的有機顏料與油墨連接料(樹脂油)混合后,在捏合車間內(nèi)經(jīng)捏合機捏合

脫水(物理加工方法)而成油墨基墨,油墨基墨經(jīng)三輥機或珠磨機軋到一定細度后,

加入預(yù)留的油墨油、干燥劑(按0.2~0.3%的比例加入)攪漿為成品,調(diào)整色相、

流動度及粘度后,直接裝入金屬包裝桶。

捏合機是膠印油墨中使用普遍的分散設(shè)備,通常有干粉捏合和捏合擠水兩種方

式。干粉捏合實際上是把捏合機當(dāng)作攪拌設(shè)備應(yīng)用的一個例子。墨料在捏合機中除

了起到將油墨組分充分混合的作用以外,還由于強有力的剪切和擠壓存在,對比較

軟的顏料以及經(jīng)過初步混合以后比較粘稠的墨料,能使之達到良好的預(yù)分散效果。

捏合擠水制墨是指將顏料生產(chǎn)中尚未經(jīng)過烘干的顏料帶水濾餅放在捏合機里同油墨

連接料一起進行捏合,于是顏料中的水被油墨連接料所取代,把大部分水?dāng)D出來而

變成非常稠厚的色漿,再經(jīng)過在抽真空的條件下的捏合以除去色漿中的剩余水分而

成為油墨基料,即所謂的基墨。由于擠水制墨在使用捏合機時要抽真空,故捏合機

常常要同一系列其他設(shè)備配套,因為抽出的是大量的水汽,故多用水環(huán)式真空泵。

被抽出的水汽要先經(jīng)過熱交換器冷凝成水,然后將余氣經(jīng)過水氣分離器分離后再通

過真空泵,以保持真空泵的效率。

凹版油墨生產(chǎn)工藝

凹版油墨屬于典型的液狀油墨,柔版式和新聞油墨都屬于液狀油墨,粘度很小。

通常不需要預(yù)先混合,而是直接砂磨或者球磨。根據(jù)溶劑使用特點,通??梢苑譃?/p>

水基油墨和溶劑基油墨,以水或者醇類為主的溶劑,便形成了水基油墨。生產(chǎn)工藝

流程如圖3.7所示。

VOCs、粉塵

粉塵輔助材料VOCs

樹脂溶劑s

溶化鍋攪拌/分散砂磨機調(diào)整攪拌灌裝

粉塵輔助材料

溶劑VOCs成品

顏料球磨機高速分散機

圖3.7液狀油墨生產(chǎn)工藝流程圖

UV油墨

UV油墨是一種不用溶劑,干燥速度快,光澤好,色彩鮮艷,耐水、耐溶劑、

耐磨性好的油墨。

UV油墨主要成分是聚合性預(yù)聚物、感光性單體、光引發(fā)劑,輔助成分是著色

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涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

顏料、填料、添加劑(流平劑、消泡劑、阻聚劑)等。UV油墨生產(chǎn)工藝與漿狀油

墨類似。由于UV油墨生產(chǎn)需要避光,因此UV油墨生產(chǎn)通常保持車間密閉。

3.4膠黏劑制造

3.4.1膠黏劑的定義和分類

(1)定義

通過界面的黏附和內(nèi)聚等作用,能使兩種或兩種以上的制件或材料連接在一起

的天然的或合成的、有機的或無機的一類物質(zhì),統(tǒng)稱為膠黏劑,又叫膠粘劑或者黏

合劑,習(xí)慣上簡稱為膠。

膠黏劑的品種繁多,成分各異,但都以黏料未主要成分,并由固化劑、增塑劑、

稀釋劑、填料以及助劑等配合而成。

(2)分類

膠黏劑的分類方法及分類如表3.5所示。

表3.5基于不同分類方法的膠黏劑種類

原則種類

化學(xué)無機膠磷酸鹽型、硼酸鹽型、硅酸鹽型

成分

有機膠天然膠動物膠骨膠、皮膠、蟲膠

植物膠淀粉、糊精、松香等

合成膠熱固性樹脂型環(huán)氧膠、酚醛膠、丙烯酸、脲醛、氰基丙烯

酸酯等

熱塑性樹脂型聚酰胺、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、醋酸纖

維素等

橡膠型(彈性氯丁橡膠、丁腈橡膠、聚硫橡膠、有機硅橡

體)膠等

復(fù)合型(合金酚醛-丁腈膠、環(huán)氧-丁腈膠、環(huán)氧-聚酰胺、

膠)環(huán)氧聚氨酯等

外觀溶液型(聚乙酸乙烯酯等)、乳液型、膏糊型(淀粉)、粉末型(丙烯酸酯、苯乙烯

形態(tài)系嵌段共聚物)、膠帶型、薄膜型等

用途結(jié)構(gòu)膠具有較高的粘接強度,能酚醛-丁腈、環(huán)氧-丁腈、聚氨酯、環(huán)氧、酚

承受較大的負荷,有良好醛、聚酰亞胺、丙烯酸酯類等

的耐熱性

通用膠有一定的粘接強度,但不動物與植物產(chǎn)品膠

能承受較大的負荷和溫度

特種膠具有特殊性能和要求的膠導(dǎo)電膠、壓敏膠、快干膠、導(dǎo)磁膠、水下

黏劑膠、密封膠等

膠黏劑的組成如表3.6所示。

表3.6膠黏劑的組成

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涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

組成主要成分

天然高分子蛋白質(zhì)、皮膠、蟲膠、魚膠、骨膠等

化合物

黏熱固性樹脂:環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯樹脂、脲醛樹脂、有機硅

料合成高分子樹脂等

化合物熱塑性樹脂:聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇醛類樹脂等

彈性材料:丁腈橡膠、氯丁橡膠、聚硫橡膠等

固化劑能促進化合物交聯(lián)的物質(zhì),也叫交聯(lián)劑。主要是胺類和酸酐類物質(zhì)

能與被黏材表面發(fā)生反應(yīng)的一類配合劑。常用的為硅烷偶聯(lián)劑、鈦酸

偶聯(lián)劑

酯類化合物

增塑劑鄰苯二甲酸酯類化合物

增韌劑不飽和聚酯樹脂、橡膠類、聚酰胺樹脂、縮醛樹脂、聚氨酯樹脂等

固化促進劑叔胺、酚類、硫脲等

乙醇、乙醚、丙酮、三氯甲烷、四氯化碳、二氯乙烷、環(huán)己醇、苯、

稀釋劑

甲苯、氯苯、硝基苯、二甲基亞砜等

提高耐久性、強度等性能:氧化鋁、氧化鎂、碳酸鋇、白炭黑、滑石

填料

粉等

防腐劑通常有甲醛、苯酚、季銨鹽及汞類化合物,用量不超過0.2%~0.3%

穩(wěn)定劑常用酚類、芳香胺、仲胺類化合物

根據(jù)中國膠黏劑與膠帶協(xié)會的統(tǒng)計分類,主要的膠黏劑分類和種類如表3.7所

示。

表3.7基于統(tǒng)計的主要的膠黏劑和密封劑分類

類別名稱產(chǎn)量(萬噸)

聚丙烯酸酯乳液、聚醋酸乙烯乳液、醋酸乙烯-乙392.4

水基膠黏劑

烯乳液、水性聚氨酯、水性氯丁膠

溶劑型膠黏劑SBS樹脂類、氯丁橡膠類、聚丙烯酸酯類53.7

熱熔膠膠黏劑EVA樹脂類、合成橡膠類、聚烯烴類、其他類66.6

聚氨酯、環(huán)氧樹脂類、氰基丙烯酸酯類、改型丙88.4

反應(yīng)型膠黏劑

烯酸酯類、厭氧膠

其他類型有機硅類、聚硫密封劑、聚氨酯密封劑57.5

3.4.2膠黏劑行業(yè)發(fā)展概況

產(chǎn)量和品種

根據(jù)中國膠黏劑和膠黏帶工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計,2010-2014年的膠黏劑產(chǎn)量如圖

3.8所示。由圖3.8可見,雖然逐年的增長率有所下降,但是膠黏劑工業(yè)的產(chǎn)量和

銷售額逐年增加。

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涂料、油墨及膠黏劑工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)

90016

產(chǎn)

量80014

(700

萬12

噸600

)10增

500長

/8

銷400率

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