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          塑料加工中的VOC如何祛除?

          作者: Guanglv 來源: 未知 發布時間:2018-12-29 15:23 人氣:


          在塑料制品的生產過程中,可能產生的廢棄物可分為固體、液體和氣體三大類。其中氣體廢棄物的來源較多、危害較大。主要包括有機揮發性氣體(VOC)和無機揮發氣體兩大類。
           
          當VOC達到一定濃度時,對人體健康有巨大影響。面對政策壓力,消費者的訴求,降低塑料制品VOC含量已成為材料企業的頭等大事。今天詳細說說常用的除VOC的方法。
           
          何為VOC氣體
           
          VOC是可揮發性有機物的簡稱,在50-260℃溫度范圍內具有很強的揮發性。
           
          常見的揮發性有機化合物
           
          苯類(如苯、甲苯、二甲苯、乙苯)
           
          烷類(十四碳烷)
           
          醛類(甲醛)
           
          醇類(乙醇)
           
          醚類、酯類(乙酸乙酯)
           
          酮類(丙酮)
           
          這些VOC氣體我們一般是看不見的,并且你聞到的氣味有的也不全是這些氣體本身的味道。這些有機物產生味道的主要來源包括:
           
          (1)POM生產中分解產生的甲醛味;
           
          (2)PVC生產中分解產生的HCl遇水后的酸味;
           
          (3)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。
           
          VOC氣體從何而來
           
          在塑料制品加工過程中,除了原料樹脂及改性所添加的助劑外,以下材料也會產生VOC氣體:
           
          01 印刷油墨
           
          (1)溶劑性油墨在印刷、烘干等過程中會產生苯類和酮類以及乙酸乙酯等VOC污染。但是印刷效果加好,特別是對于塑料基材。
           
          (2)水性油墨中有機溶劑含量較低(20%左右),所以使用過程中(干燥)產生的VOC較少。
           
          02 粘合劑
           
          常用的丙烯酸和聚氨酯類粘合劑,仍以乙酸乙酯有機溶劑為主。
           
          03 表面涂層
           
          涂層可以消除塑料制品表面各種缺陷,并賦予制品以導電、抗靜電、耐磨等功能,還可以將深色塑料制品變成淺顏色制品。常用為的丙烯酸酯或者聚氨酯類涂料。
           
          04 脫模劑
           
          常用脫模機中會含有CH2Cl2、CH3CHCl等有機溶劑。
           
          VOC氣體如何祛除
           
          01 選用單體殘留量較低的樹脂
           
          盡可能選用殘留單體含量比較低的樹脂。例如醫用PVC樹脂VC單體的含量就很低,VC含量可以達到1ppm(mg/kg)(正常值為5);汽車內飾板用PP,一定要選擇小分子揮發物含量低的樹脂。
           
          02 使用分子量較大的助劑
           
          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揮發以及外部的遷移。
           
          (1)如偶聯劑改用相容劑,具體如接枝聚合物或者枝化聚合物,但是馬來酸酐接枝物部分具有一定的氣味。
           
          (2)潤滑劑用聚季戊四醇硬脂酸酯(PETS)等;分散劑選用分子量大于5000的聚乙烯蠟(PE-WAX)。
           
          (3)阻燃劑盡可能選用高分子類型,具體如溴化聚苯乙烯、溴化環氧樹脂等。
           
          03 添加吸附劑
           
          是指利用吸附劑捕獲或吸附樹脂基體中殘留的有機小分子達到控制VOC含量的要求。吸附法分為化學反應吸附和物理吸附兩大類。常見的物理吸附材料為多孔材料,如:沸石、活性炭、分子篩、硅藻泥等。
           
          化學反應吸附是指加入能與VOC反應的添加劑以生成相對分子質量較大、在正常使用環境下(如溫度低于100 ℃)不會揮發的一種化合物或生成更易揮發的氣體進而消除材料中原有VOC的方法。
           
          04 控制加工條件
           
          (1)低溫生產:在保證制品充分塑化的前提下,較低加工溫度,從而減少小分子分解物質的產生。
           
          (2)多級抽真空:增加抽真空的次數,可以達到3級甚至4級,將產生的小分子揮發物及時除去。
           
          05 減少有機溶劑型材料使用
           
          (1)水性涂料:以水為分散介質代替有機揮發溶劑,目前技術還需要含有20%左右醚類和醇類溶劑,只能算低VOC涂料,不是無VOC涂料。
           
          (2)固體粉末涂料:沒有任何有機溶劑,VOC排放零。
           
          (3)光固化涂料:成膜材料靠光固化反應成型,可以減少有機溶劑使用量,但往往需要含有30%左右的有機溶劑。
           
          (4)水性粘合劑和水性脫模劑:目前可供的為有機溶劑低含量產品。
           
          目前,消費者對汽車內飾用塑料的VOC要求越加的嚴格,如何降低改性塑料在加工和使用過程中VOC的釋放,是各改性企業的研究重點。
           
          06 高溫干蒸
           
          塑料基體經過雙螺桿擠出機、切粒機后,輸送到VOC處理系統,經過80-120℃的高溫加熱,使塑料粒子吸附的VOC物質(苯、甲苯、乙苯等烴類物質)盡可能干蒸干凈,干蒸的時間視溫度而定,溫度高,時間少,一般是3小時左右。目前大的改性企業基本都使用這個方法。
           

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