喷涂工艺是将涂料均匀涂布到基体表面，形成连续、致密、均涂薄膜的操作，可实现保护（防腐、防水、防油、耐光、耐温等）、装饰（颜色、光泽、平整性等）及其他特种功能，有效地提高产品质量和性能。但是，由于喷涂工艺多使用溶剂型涂料，在实际生产过程中由于溶剂挥发会产生大量有毒有害物质，对生态环境造成严重破坏。在此背景下，本文将针对喷涂工艺的环保要求及清洁生产发展方向进行分析研究，希望可以为相关人员提供一定的参考和借鉴。
一、喷涂工艺的环保要求
（一）强化源头控制，采用低挥发性成分涂料
1.使用环保油漆：使用符合《低挥发性有机化合物含量涂料产品技术要求》（GB/T38597-2020）的低挥发性有机化合物含量涂料产品。
2.使用水性漆或辐射固化涂料：水性漆/辐射固化涂料的主要溶剂是水，不含VOCs或含量很低，减少了挥发性有机化合物的排放。相对于溶剂性涂料来说对环境污染更小。
3.在一些特殊行业中应用粉末涂料，还可降低对环境的污染。例如在汽车生产中采用粉末涂料后，与传统的溶剂型涂料相比具有更好的环保优势。
（二）优化涂装工艺、设备选择
推广紧凑型涂装工艺，减少喷涂次数。金属件喷涂宜使用3C1B（三涂一烘）或2C1B（两涂一烘）等紧凑型涂装工艺。采用高效涂装设备，提高涂料附着效率，如采用淋涂、辊涂、浸涂、静电喷涂、高压无气喷涂等技术，减少空气喷涂工艺的应用，可有效减少过喷漆雾产生，推广自动化、智能化喷涂替代人工喷涂。
汽车制造整车生产推广使用“三涂一烘”“两涂一烘”或免中涂等紧凑型工艺、静电喷涂技术、自动化喷涂设备。汽车金属零配件企业鼓励采用粉末静电喷涂技术。集装箱制造打砂工序钢板处理采用辊涂工艺。工程机械制造要提高室内涂装比例，鼓励采用自动喷涂、静电喷涂等技术。电子产品制造推广使用静电喷涂等技术。
（三）加强污染控制
加强污染控制，应从以下几个方面入手：
1.加强预处理。预处理工艺应根据废气的成分、性质、污染物的含量和后续VOCs处理设施要求等因素进行选择。对废气中含有颗粒物、聚合物、高沸点的大分子化合物等物质，应采用过滤、洗涤、静电捕集等方式进行预处理后，才能排入后续处理设施。进入吸附装置的废气温度宜低于40℃。有机废气在预处理时，VOCs浓度应控制在其爆炸下限的25%以下。
2.末端治理。根据《排污许可证申请与核发技术规范 铁路、船舶、航空航天和其他运输设备制造业》（HJ1124-2020）附录A，涂装单位可采用以下几种可行技术对喷涂废气进行治理：
①冷凝技术：适用于高浓度的有机溶剂废气的净化，通常采用常温水或低温水对高浓度的废气首先进行冷凝回收，冷凝后的尾气再进行处理。
②吸附技术：吸附法是利用多孔性的固体吸附剂处理废气混合物，使其中所含的一种或数种组分浓缩于固体表面上，以达到分离的目的。吸附剂要具有密集的细孔结构，内表面积大，吸附性能好，化学性质稳定，耐酸碱，耐水，耐高温耐高压，不易破碎，对空气阻力小，常用的吸附剂为活性炭吸附剂和分子筛吸附剂。
②燃烧技术：燃烧法主要包括直接燃烧法、热力燃烧法和催化燃烧法，直接燃烧也称直接火焰燃烧法，由于废气本身含有高浓度可燃组分，可将有机废气当作燃料，直接进行燃烧，使有害物质在高温下分解为无害物质，适用于高浓度、小风量废气。热力燃烧法（TO）利用燃气或燃油等辅助燃料燃烧产生的热量将混合气体加热到一定温度，驻留一定的时间，使可燃的有害气体燃烧，温度通常控制在700℃以上。催化燃烧法（CO）是利用催化剂在较低温度下将有机物氧化分解，反应温度通常为250~500℃之间。
3、废弃漆料的处理：喷漆作业中产生的废弃漆料、漆渣、废油漆桶等固体废物要进行正确的分类和处置，对于属于危险废物的，应按法规要求委托有资质的危险废物处置单位进行处理。
二、喷涂工艺清洁生产未来发展方向
（1）开发环保涂料
为适应环保和清洁生产的要求，喷涂行业开发研制了一系列“高效率、低污染、节能源”的的环保涂料，具体如下：
①光固化涂料：由对300~450nm 波长紫外线敏感并能产生自由基引发聚合的光敏剂制成。其优点有：能量利用率高达95%，固化升温小，是无溶剂涂料，散发的挥发性有机物量很少，大气污染降低。
②高固体分涂料：采用低黏度的聚酯、丙烯酸树脂以及高固体分的氨基树脂，固体含量可大于60%。它不仅能减少涂料中的溶剂，降低污染，还能节省能源。是符合喷涂行业发展趋势的环保型涂料。
③粉末涂料
日本开发了平均粒径范围20~40μm及5-20μm的微粒子粉末涂料，其平均粒径比以往的粉末涂料更细。粉末粒子能在工件凹部均匀附着，涂膜比一般粉末涂料更薄，涂料的使用量较少，可减少环境污染，还可以降低涂装费用。
（2）采用新型喷涂技术
采用以下环保型喷涂技术，可有效提高企业的清洁生产水平：
①环保型空气喷涂（LPHV）：在低压下产生高容量气流，空气压力由一般空气喷涂的0.4MPa下降至0.07MPa，大大减弱了气流反弹作用，涂料利用率提高60%以上，喷漆室内的污染物显著减少。
②超临界CO2喷涂技术：在喷涂前将涂料与液态CO2混合稀释，混合后的涂料在50℃、10.1MPa条件下进行喷雾。在此喷涂条件下，CO2迅速挥发，剩余的少量高沸点溶剂缓慢挥发。该技术的核心是用超临界CO2代替涂料中所有高挥发性有机溶剂，可使VOCs排放减少80%。
③超音速等离子喷涂：超音速等离子喷涂技术采用非转移型等离子弧与高速气流混合时出现的“扩展弧”得到稳定聚集的超音速等离子焰流。它保留了普通空气等离子喷涂的优点，而且喷涂速度有显著提高。
（3）推行清洁生产制度、加强人员培训
推行清洁生产制度是我国环境保护工作的重要组成部分，也是降低喷涂工艺环保要求的有效途径。在推行清洁生产制度过程中，应注重加强企业管理人员和工人的环保意识，使其深刻认识到环境保护的重要性，能够自觉执行清洁生产制度。对于员工的培训工作，不仅要进行理论教育，还要通过实际操作来提高他们对环保设备及工艺的认识程度。如定期组织员工去参观环保设备生产企业，增强员工对于环境保护工作的认识程度。
三、结论
喷涂工艺在实际应用中会产生大量的污染问题，影响环境及人民群众的健康。随着我国社会经济的不断发展，人民群众对于环境保护的意识越来越强，国家也逐渐将环境保护作为基本国策。在此背景下，喷涂企业应当提高对环保工作的重视程度，在实际生产过程中积极推进清洁生产工作，通过低挥发性原料替代、改进喷涂工艺及采用高效处理装置等
加大对环境保护的投入力度，降低喷涂过程中的环境污染。
参考文献
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