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了解了注塑工序,你还会认为塑料玩具是VOCs产生大户吗?

了解了注塑工序,你还会认为塑料玩具是VOCs产生大户吗?

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来源:
2019/03/13
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【摘要】:
在2010年11月1日开始实行的制鞋行业、印刷行业、家具制造行业、表面涂装行业挥发性有机化合物排放标准,领先全国若干年。   所以就有了前面的一幕,省里的领导看到澄海玩具这块VOCs大蛋糕,仿佛长征看到了腊子口突破的胜利。甚至,有的人坚持广东省《关于重点行业挥发性有机物综合整治的实施方案(2014-2017年)》中对塑料注塑VOCs双九十的政策...   我可不这样认为呵。   (二)   要认识
  在2010年11月1日开始实行的制鞋行业、印刷行业、家具制造行业、表面涂装行业挥发性有机化合物排放标准,领先全国若干年。
 
  所以就有了前面的一幕,省里的领导看到澄海玩具这块VOCs大蛋糕,仿佛长征看到了腊子口突破的胜利。甚至,有的人坚持广东省《关于重点行业挥发性有机物综合整治的实施方案(2014-2017年)》中对塑料注塑VOCs双九十的政策...
 
  我可不这样认为呵。
 
  (二)
 
  要认识一个行业的产污状况,必须先了解其工作机理。
 
  说到这儿,我们不得不分析一下可能产生VOCs的玩具注塑过程。下图就是注塑的过程:
 
  抛除前后处理工序,塑件的注塑成型工艺过程主要包括合模、填充、保压、冷却、脱模等5个阶段。
 
  做玩具其实很简单,合模、注塑、冷却,塑料原料在料筒高温的烘焙下,成为胶体状(注意,还不是完全溶融为液体),通过压力成型,各种玩具配件就这样产生了。
 
  厂家普遍关注冷却时间,因其所占生产周期比重最大,大约为70%~80%,直接影响塑料制品成型周期长短及产量大小。
 
  但我们关注的却是填充的高温注模阶段,因为这关系到我们所分析的VOCs的生成。
 
  注意,在注塑行业里有一个玻璃体温度的名词。
 
  关于塑料,有一个专业名词叫玻璃化温度,塑料加工都是在玻璃化温度以上完成加工的,塑料都不是晶体,没有融溶温度,原料加热到成为玻璃体,就可以挤压注塑成型,也不需达到溶化的程度。
 
  我们习惯于把达到挤压注塑的玻璃化温度叫为“融溶温度”。
 
  (三)
 
  说完了工作机理,再来看一下这个行业的VOCs形成机理。
 
  乍眼一看,在用电这么大、发热这么厉害的家伙里注塑出模,直观的感觉是高温会使有机分子挥发出来,形成所谓的VOCs。
 
  大家都知道塑料原料是聚合分子,应该要先分解后才会产生VOCs。
 
  接下来一定要看看各种主要塑料原料的分解温度了。
 
  常见的塑料原料有PP、PVC、PE,还有ABS、改性等等。
 
  PP是聚丙烯:熔融温度是200---300℃,分解温度是320----400℃,连续工作温度范围80---130℃;
 
  PVC是聚氯乙烯:熔融温度是160---180℃,分解温度是200----300℃,连续工作温度范围70---110℃;
 
  PE是聚乙烯:熔融温度是160---240℃,分解温度是300℃,连续工作温度范围50---85℃。
 
  这里我们就不一一列举,一般的料筒工作温度在160-220摄氏度之间,可以说远达不到分解的温度。
 
  因为注塑过程没有达到分解温度,所以分解的量小,几乎可以忽略。另外注塑过程是对塑料达到玻璃化温度时的挤压成型,基本上不会对高分子链有什么切断效应。
 
  但为什么到了塑料厂我们还是能闻到一股明显的塑料味?这就是所谓的散逸,任何聚合物都有一定量的散逸,尤其是要经过共混加温过程。
 
  (四)
 
  说完了机理,可能还有很多人不信服,那么,在日常的管理中是不是这样子呢?这还要举出监测数据来说明。
 
  虽然说,作为玩具城的澄海有500个以上的规模上塑料玩具厂,有数不胜数的注塑机,但到目前为止,不管是非甲烷总烃,还是三苯,还没有见过无组织或有组织排放超标的企业。
 
  (注塑厂测三苯,说明不是测的人笨,就是要求测的人笨。除非做水枪的玩具厂,他们的粘合剂中会有甲苯、二甲苯之类的化学物。)
 
  也就是说,管理实践证明,不管是无组织监控还是有组织排放,其监控浓度和排放限值都在标准以内。说明注塑厂产生的VOCs是很少的,甚至可以说是微不足道的。
 
  而且,用先进的VOCs巡航执法也显示,在塑料注塑集中区域,VOCs峰值也不会高,而进入有印刷、喷漆企业存在的区域,巡航结果会出现明显的峰值。
 
  只不过,多个厂家叠加产生的区域空气影响倒是不容忽视的因素,我想这也许就是一进澄海就有“塑料城”味道的缘故吧。
 
  (五)
 
  大家都知道,没有一个成熟的系统,想做好一件事很难。现在VOCs管理步伐与技术支持不同步。
 
  环评的时候,就经常闭着眼睛这样写:注塑产生的有机废气经集中处理后引高空排放,收集处理率均达到90%!
 
  其实这已经存在两个不对的地方。
 
  一是没有科学合理地计算有组织排放和无组织排放条件下的源强和排放浓度,究竟达不达标,超标多少?
 
  塑料行业环评经常用的非甲烷总烃排放系数为0.35kg/吨原料,依据是美国环保局编的《空气污染物排放和控制手册工业污染源调查与研究第二辑》,比《上海市工业企业挥发性有机物排放量通用计算方法(试行)》中化妆品的VOCs产污系数0.144kg/t产品,还要高出2倍多。专业人员都知道是偏高的,但苦于没有其他合适参数可用。
 
  二是集中后怎么处理,是光解,还是催化氧化,还是万能的活性炭,还是什么乱七八糟的组合拳?
 
  不管什么时候,推行有组织高空排放是合理的方向,但如果不用上处理设施已经达标了,还要求上治理设施,甚至要求收集处理率达到双九十,都是耍流氓。
 
  最后用什么办法来控制塑料注塑行业的VOCs呢?
 
  首先还是要强调一下,由于生产工艺的特点,塑料玩具的注塑过程远未达到塑料聚体的分解温度,除了一些散逸的分子以外,基本上没有多少单体出来,把整个行业作为VOCs的重点管理对象,目前来说,缺少依据。
 
  其次是鉴于低挥发低浓度的实际,有集中有处理已经相当不错,没必要也没依据要求双九十。
 
  第三是有疏有堵分类分时序推进注塑行业的VOCs整治。一是对再生塑料和使用二料的强行要求收集处理,而且收集率和处理率要求高;二是新建企业要求要配套收集处理系统;三是存量的众多企业逐渐规范,循序渐进。