挥发性有机化合物(VOCs)一组碳基产品能够吗蒸发在室温下。历史上,VOCs在涂料产品中很常见,但仍然可以在许多不同的材料中找到,尽管它们有缺点。
挥发性有机化合物的来源
挥发性有机化合物可以来源于室内或室外。室内来源包括油漆等建筑材料,清漆或者密封剂,以及家用和个人用品,如清洁剂、消毒剂、杀虫剂、空气清新剂、化妆品和除臭剂。室内挥发性有机化合物的其他来源包括吸烟、干洗的衣服、胶水和工艺品产品的永久性标记物。
挥发性有机化合物的室外来源包括汽油和柴油排放、木材燃烧、工业排放以及油气开采和加工。图1显示了各种来源的挥发性有机化合物排放百分比.
图1. 2013-2014的挥发性有机化合物(VOC)的来源。
从图1可以清楚地看出,家用产品的VOC排放比例远低于汽车等户外来源的排放。然而,最近由美国环境保护局(EPA)进行的一项研究结果表明,室内VOCs的浓度远高于室外(约为室外的10倍)。此外,美国环保署研发办公室的“总暴露评估方法(团队)研究”表明,室内挥发性有机化合物的百分比大约是室外的2到5倍。这种高浓度与房屋位置无关(例如,无论是在农村还是高度工业化地区)。
挥发性有机化合物对健康的影响
不同的VOC有不同的健康效果,范围来自于此高毒性的良性的。然而,最大的问题在于长时间吸入低水平的VOCs,这可能会增加健康问题的风险,尤其是那些患有哮喘或对化学物质敏感的人。对健康的影响包括:
- 眼睛,鼻子和喉咙刺激
- 头痛,协调丧失和恶心
- 肝脏,肾和中枢神经系统损害
- 有些有机物会致癌
与挥发性有机化合物接触相关的症状包括眼睛和呼吸道刺激、头痛、头晕、视觉障碍和记忆障碍。
室外挥发性有机化合物对健康有同样的负面影响,加上它们与环境的反应氮氧化物生产光化学氧化剂,一种有害空气污染物这对臭氧层有害。
鉴于上述健康问题,政府采取了监管措施,以减少消费品和工业产品排放的挥发性有机化合物。这篇文章强调了减少油漆和其他材料中挥发性有机化合物排放的努力涂层腐蚀行业中使用的产品,以及工人应使用的安全设备,以保护自己免受长期接触挥发性有机化合物造成的不利健康影响。
但是,在解释减少VOCS排放的努力之前,我们必须首先探索涂料的组件以及哪些物质对VOC排放负责。
涂料成分
如图2所示,液体涂料由颜料、颜料和颜料组成DITIVE,粘合剂和溶剂。(要了解有关这些组件的更多信息,请阅读涂料涂层的组成.)
图2。液体涂料的组成。
颜料
一个色素是一种离散颗粒固体,用于改变涂层的特定性能。颜料不会溶解在涂料中,而是悬浮在涂料中。他们可以有多种功能,包括改变颜色,保护环境粘结剂从风化,提高耐水性,并提供抑制剂的保护或者阴极保护.
添加剂
添加剂通常是涂层中的液体组分,其少量加入,以执行特定功能,例如防止涂层解决,减少泡沫或通过增加涂层的流动性来帮助涂层的应用润湿. 添加剂也可以增加温度紫外线或增加或减少光泽. 添加剂可以被称为涂料的秘密成分,有助于制造商超越销售相同涂料类型的竞争对手。
粘合剂
粘合剂是涂层的主结构块,并提供材料的大部分重型功能。涂层名称通常来自粘合剂或树脂(例如。,环氧树脂,聚氨酯,丙烯酸).涂层的固化处理过程中,树脂从液体形式(以帮助应用)转变为固体状态,在表面形成保护膜底物. 因此,它必须能够抵抗环境中的化学和物理变化,并且能够容忍应用过程中的变化。此外,粘合剂应在可接受的时间范围内干燥。
溶剂
一些用作粘合剂的树脂在室温下是固体,因此必须将它们液化,以便正确使用。溶剂是为了使粘合剂液化,便于应用。溶剂在其中起着短暂的作用防护涂料.一旦它们被应用,它们就会蒸发,留下固体粘合剂粘在基材上。但是由于健康和环境法规的影响有机溶剂许多高挥发性有机化合物的涂料已经在世界上一些地区被禁止使用。(文中讨论了VOCs和其他健康危害典型防腐解决方案的危险性.)
两个常见的高VOC涂层蒸发固化氯化橡胶涂料和乙烯基.自20世纪90年代以来,涂料制造商一直在寻求减少或消除溶剂需求的替代技术。无溶剂的涂料现在在世界许多地方普遍使用,而且是无溶剂或极易溶解的新型涂料高固体分涂料正在研制。
在下一节,我们将探讨为减少挥发性有机化合物的排放而采取的措施,特别是防腐涂料。
减少挥发性有机化合物排放的技术
因为我们非常重视涂料中挥发性有机化合物的排放,所以我们将解释如何在油漆生产线中减少挥发性有机化合物的排放,然后我们将讨论可以用来减少油漆工接触挥发性有机化合物的安全设备。
减少在目标上喷涂的油漆量
术语传输效率指沉积在基材或目标物上的油漆量与正在喷涂的油漆总量的比值。通过提高转移效率,我们减少了油漆的总量,减少了油漆的损失。这将减少VOCs,也将增加生命周期油漆展位过滤器。通过使用不同的喷涂技术,可以提高转移效率。应用技术从最低效率到最高效率的转移效率是:
- 传统的气喷
- 高容量低压(HVLP)
- 无气喷雾
- 空气辅助喷雾
- 静电喷雾
- 旋转雾化器贝尔
减少油漆中使用的溶剂量
涂料行业的使用是一个日益增长的趋势低挥发性有机化合物与高VOC油漆相比,对环境和人类健康危害较小的油漆。
此外,如果按正确的比例混合各组分,则可以减少溶剂的使用。一个多个组件无气喷雾器,它的设计是在靠近喷枪的地方混合涂料,可以减少80%的冲洗废物。这种设计确保了材料在喷射前按照正确的比例混合;这意味着更低的挥发性有机化合物和更少的油漆浪费。然而,与传统的无气喷涂设备相比,该技术的一个主要缺点是成本较高。
尝试让你的绘画活动自动化
油漆工场是危险的环境,在这些工场工作的油漆工每天都要接触有毒气体和爆炸性化学品。涂料活性的自动化将减少材料消耗约30%。它还将提高被涂漆的基材的质量,并减少油漆工暴露在健康风险。自动化你的油漆活动的优点包括:
- 降低劳动力成本
- 改进质量
- 降低材料使用率
- 增加安全
- 降低医疗成本和负债
- 减少废物和挥发性有机化合物
- 降低能源成本
- 增加产量
自动化并不总是可行的,特别是如果油漆作业必须在没有油漆摊位的现场进行。然而,如果有工厂涂层基板的可能性,那么它将是有利的自动化喷涂活动。
减少油漆工接触有害挥发性有机化合物的方法
可以采取几个步骤来减少油漆工接触有害的挥发性有机化合物,特别是在使用呼吸器方面。有几种类型可供选择:
- 空气供应的头盔或头罩覆盖整个头部和颈部,并通过过滤空气供应在低压下为佩戴者提供清洁干燥的空气。它们提供了最大限度的保护,防止蒸汽,烟雾,灰尘和污垢,可以伤害呼吸系统。这些呼吸器用于在密闭空间(如储罐)中进行的工作。有时它们是强制性的喷涂涂料含有异氰酸酯成分。
- 空气供应式口罩依靠外部空气供应操作,可能只覆盖口鼻。它们不能提供与空气供应头盔相同程度的保护。强烈建议使用空气面罩的工人佩戴护眼眼镜。
- 有机蒸汽呼吸器覆盖鼻子和嘴,并使用设计用于去除有机蒸汽的墨盒化学吸收.定期使用和更换正确的墨盒是非常重要的;否则口罩就不会起作用。此外,在使用这种类型的口罩时,工作人员应该佩戴护眼眼镜,因为它们不能提供眼睛保护。
(其他建议可在将安全写入您的涂料规格.)
结论
挥发性有机化合物(VOC)是来自各种来源的不可或缺的污染物。由于它们的负面健康和环境效应,采取了措施来减少所产生的VOC量。
VOCs在腐蚀保护行业中使用的其他物质中排出。自20世纪90年代制造商以来一直试图发现新的涂料配方,因环境法规而具有较低的VOC内容。但是,含有VOC的油漆仍在使用中。有几种技术可减少从涂料中产生的VOC,以及工人佩戴的个人保护设备(PPE),以保护它们免受VOC的不利健康影响。