理解粉末涂料和传统涂料

粉末涂层是一种干燥的完成过程,它使用色素和树脂的细微地面颗粒,电静电荷并喷到表面,涂层部分再加热在炉子里,粉末在其中熔融,化学结合成耐久的、统一的完成;而传统的液体涂层则依靠液体载体——最常是水或有机溶剂——来悬浮着色素和树脂,在施用和干燥过程中,这些溶剂蒸发,向环境中释放挥发性有机化合物。

工业从汽车和建筑到消费品的粉末涂装转变反映了人们对其环境表现的认识不断提高。 除了可见的结束之外,这一过程还带来可衡量地减少污染、废物、能源使用和工作场所危害。

挥发性有机化合物的戏剧性减少

如何是恶性职业病?

挥发性有机化合物是碳基化学品,在室温下容易蒸发,在液体油漆中,溶剂( ⁇ , ⁇ ,丙酮等)是挥发性有机物的主要来源,释放到空气中时,挥发性有机物会助长地层臭氧形成(烟雾),呼吸刺激,以及肝脏和肾脏损害等长期健康问题. 美国环境保护局(环保局)和国际机构对工业涂层产生的挥发性有机物排放进行监管,以保护空气质量和公共卫生.

粉末涂料:近无紫外线的排放量

粉末涂料不含液体溶剂,载体介质为空气,因此,粉末涂料的VOC排放量一般低于溶剂基涂料的0.1%,即使是水媒液体涂料,减少VOC含量,仍含有一些溶剂,需要小心处理其液体废物流,粉末涂料在源头基本上消除了VOC问题.

对于在严格的空气许可下运行的设施,改用粉末涂层意味着更简单的合规性、更低的监测成本和更清洁的社区足迹。 环保局承认粉末涂层是金属加工的一种环保技术。

尽量减少物质废物:过度喷洒和再利用

过度喷洒优势

在液体油漆中,只有50-70%的油漆一般会到达目标表面。 其余的则会过度喷洒,将液体干燥成固体废物或污染空气和水。 清理工作往往需要溶剂或水,产生额外的有害废物。

粉末涂层在许多生产装置中实现了 95–98%的转移效率。 过度喷雾不会丢失;它可以在回收系统中捕获、过滤并返回饲料堆放器再利用。这种封闭式喷雾方法意味着几乎所有应用的材料都最终出现在产品上或被回收回工艺中。过度喷雾产生的填充废物几乎已被消除。

长期物资节约

回收过量喷洒粉的能力不仅减轻了环境负担,而且降低了原材料成本,单条生产线每年可以回收吨粉末,否则会变成危险废物,对于加工大量零件的工业来说,累积节省很多,支持可持续性目标。

控制与干燥中的能源效率

更快的校正循环

粉涂通常在350°F至450°F(175–230°C)温度下10–20分钟内治愈。 虽然粉涂炉确实消耗能量,但整体能量足迹往往低于液态油漆系统。 液体油漆需要较长的闪光时间(让溶剂蒸发)和更长的烘干或烘焙时间。 溶剂涂料还需要消耗大量空气的通风系统,以将VOC浓度保持在爆炸极限,增加能量需求。

无溶剂蒸发能量

由于粉末涂层不含溶剂,蒸发液体载体没有能量惩罚,所应用的热量直接进入粉末熔融和解析,使过程热力学效率更高,现代的燃气或红外粉末炉可以精确控制,进一步减少能量浪费.

将粉末涂层与液体油漆系统进行比较的生命周期评估发现,粉末工艺将每平方米涂层的总能量消耗减少30-50%(资料来源:]粉末涂层研究所[]),这说明能源生产产生的温室气体排放减少,使粉末涂层成为从摇篮到大门的更清洁的选择。

工人健康和安全福利

消除危险溶剂

溶剂涂料使工人暴露在易燃蒸气、吸入风险和皮肤接触有毒物质的面前,即使是水媒涂料也含有可能需要呼吸保护和通风的同溶剂,而粉剂涂料则非易燃,没有溶剂,它们符合严格的工作场所安全标准,不需要防爆设备或昂贵的蒸汽提取系统。

更简单的废物处理

液体油漆作业产生的废物——空桶、废旧溶剂、污染的破布和过量喷污——往往必须作为危险废物处理,并进行专门处置和展示,粉涂废物(收集过量喷污)在大多数情况下是无害的,可以作为普通固体废物或回收处理,这大大降低了废物管理的环境和财务成本。

杜易性、长寿和循环经济

较长的重彩完成时间

粉末涂料通常比液体油漆更能耐碎屑、刮伤、腐蚀和紫外线退化。 粉末涂料产品在需要重新涂装或更换之前,可能比常规涂料产品长两至三倍。 这种延长的使用寿命可以减少产品生命周期对原材料、能源和运输的需求,降低其环境足迹。

成衣产品的可回收性

许多粉末涂料配制时没有重金属、邻苯二甲酸盐或其他限制物质,这样在报废时更容易回收粉末金属部件,涂料可以脱落(如果需要)或留在原地而不污染回收流,相比之下,一些液体涂料含有铅、铬或其他添加剂,使回收工作复杂化,可能需要特殊处理。

遵守规章制度和今后验证

全世界环境监管正在加紧限制挥发性有机污染物、有害空气污染物和垃圾填埋。 美国环保局的《危险空气污染物国家排放标准》对表面涂层作业施加了严格的控制。 粉涂层有助于设施在不投资热氧化剂或碳过滤器等昂贵的减排系统的情况下,以符合成本效益的方式达到这些标准。

欧盟的工业排放指令和其他地区的类似法规越来越倾向于低VOC和无溶剂技术。 采用粉涂位置的公司自己要超越监管趋势和对更绿色产品的市场需求。 EPA的室内空气质量指导[也指出低VOC完成对工人和终端用户的环境改善。

全面环境影响比较

生命周期视角

在评估粉末涂层与液体油漆时,必须考虑整个生命周期:原料提取、制造、应用、使用阶段和处置。 粉末涂层研究所的一项综合研究发现,粉末涂层产生的废物总量[减少50-60%,与溶剂液体系统相比,使用30-50%的能量[。 水传系统在VOC排放方面表现更好,但在减少废物和能源效率方面仍然不足。

碳足迹和气候影响

能源消耗的减少直接导致发电厂和天然气二氧化碳排放的减少。 此外,由于粉涂消除了溶剂载体,它们避免了通过光化学反应间接促进温室气体形成挥发性有机化合物的释放。 从液化油漆转变为中型生产线上的粉涂可以将年二氧化碳当量排放量减少10—20公吨,从而对企业可持续性目标做出有意义的贡献。

结论

粉末涂层在传统油漆上的环保效益是明确和多方面的,从近零的VOC排放和最小的废物产生到降低能耗和加强工人安全,粉末涂层与现代工业生态的目标一致,其耐久性和可回收性进一步扩大了绿色信誉,使致力于在不损害质量和生产力的情况下减少环境影响的公司能够明智地选择。 随着监管的收紧和市场奖励可持续做法,粉剂涂层突出地成为既能带来性能又能对地球无害的操作的经证明的、可扩展的技术。

关于粉末涂层的环境性能的更详细资料,请访问粉末涂层研究所[或审查环保局关于清洁生产的资源。