綜述了集裝箱生產(chǎn)污染物排放概況,歸納了集裝箱涂裝線現(xiàn)行VOCs治理技術(shù)及水性涂料的技術(shù)難點,分析了集裝箱水性涂料與溶劑型涂料的施工工藝差別。指出集裝箱水性涂料的VOCs含量相比溶劑型下降了80%,使用水性涂料已成為集裝箱制造業(yè)的必然趨勢。
1集裝箱生產(chǎn)污染物排放概況
集裝箱也稱為“貨柜’，(英文：Container)，是一種可以反復使用的交通運輸裝備”1。集裝箱的角件結(jié)構(gòu)便于機械裝卸，并易于進行多式聯(lián)運，即在集裝箱卡車、貨運飛機、鐵道車輛、貨輪之間的相互轉(zhuǎn)運使用。集裝箱運輸?shù)?大特點是貨物運轉(zhuǎn)的高效率和運輸方式多樣化(即多式聯(lián)運)。隨著計算機IT產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，集裝箱運轉(zhuǎn)系統(tǒng)的管理效率得到了極大提升，伴隨著國際多式聯(lián)運模式的快速發(fā)展，集裝箱運輸已成為國際物流運輸?shù)闹饕绞健H集裝箱運輸?shù)臍v史已有近60年，我國的集裝箱運輸也有了30余年的歷史，并已進入成熟時期。我國于1993年超越韓國成為集裝箱產(chǎn)銷量的*，至今已占的95%。圖1為集裝箱的多式聯(lián)運。
當前國際物流領域使用的集裝箱，其中90%為普通海運干貨集裝箱。其長期在海上承擔運載業(yè)務，而且在吊運裝載過程中會經(jīng)常發(fā)生擦碰。因此，集裝箱的箱體防銹問題，既影響集裝箱的壽命，也涉及使用安全(銹蝕嚴重會導致重貨吊裝安全問題)。在考慮集裝箱涂料涂裝成本的同時，減低揮發(fā)性有機物的排放、提升集裝箱涂層性能是研究的主要方向。
現(xiàn)有涂裝線主要使用的涂料產(chǎn)品是溶劑型涂料。集裝箱是快節(jié)奏、大批量的流水線作業(yè)，涂裝施工過程中排放的VOCs不僅造成環(huán)境污染，還存在火災、爆炸的安全隱患。隨著人們對生存環(huán)境和身體健康的日益重視，集裝箱涂裝線VOCs排放污染的治理壓力增大。集裝箱涂裝線排放的VOCs，不僅破壞了涂裝線周邊的環(huán)境，而且將會對施工人員的身體健康造成職業(yè)病的危害。
揮發(fā)性有機化合物(VOCs)是集裝箱生產(chǎn)線排放的*主要的污染物。為提升集裝箱涂裝施工過程的環(huán)保化，行業(yè)內(nèi)已深入開展了集裝箱水性涂料的研發(fā)。
2集裝箱涂裝線現(xiàn)行VOCs治理技術(shù)
集裝箱行業(yè)現(xiàn)行治理VOCs污染的方式主要是末端治理方式一一催化燃燒法和吸附回收法。
2.1燃燒法及催化燃燒法
燃燒法是通過有組織系統(tǒng)，將生產(chǎn)過程中的VOCs引導至燃燒室，通過高溫(需要850℃以上高溫)燃燒成*氧化的碳、氮、硫等氧化物氣體。燃燒法的優(yōu)點是如果燃燒室的溫度有保障，VOCs能被*轉(zhuǎn)化為無害氣體;缺點是如果進入燃燒室的VOCs濃度低于一定值，VOCs的燃燒值不能維持燃燒室的高溫。結(jié)果是要么給燃燒室補充高能維持高溫，要么任由燃燒室溫度下降而不*燃燒，無法實現(xiàn)VOCs的轉(zhuǎn)化。前者需要產(chǎn)生較大的燃燒成本費用(環(huán)保成本較高)，后者則會向空氣排放對人體更為有害的苯系氧化物。
催化燃燒法是指：為了維持進入燃燒室的VOCs有較高濃度，有機構(gòu)提供吸附解附裝置，將生產(chǎn)過程中的低濃度廢氣，濃縮為高濃度VOCs氣體，再送燃燒室燃燒。但這種裝置投資較大，也需要較高的運營成本。圖3為催化燃燒的原理示意圖，圖4為某集裝箱制造企業(yè)投入施工的催化燃燒設備。
2.2吸附回收法
吸附回收法是在濃縮回收法的啟發(fā)下，進一步創(chuàng)新而成。其原理是通過特定的吸附材料捕捉VOCs分子，到一定集中度之后，用高溫水蒸氣脫附VOCs分子，并將所得的高濃度VOCs水蒸氣，通過分餾等技術(shù)，分離成液態(tài)的有機溶劑和水。分離所得的有機溶劑其實就是涂料的溶劑主材料，所以可以重用于涂料的調(diào)配、涂裝工藝過程，實現(xiàn)了VOCs的回收重新利用。
