实木地板生产过程中废气处理技术现状分析

白 鹤 李芙荣 周鹏飞

1.浙江东天虹环保工程有限公司；2.浙江博世华环保科技有限公司；3.浙江双良商达环保有限公司

1 引言

实木地板的生产环节多，工序复杂，在这些环节中，涂装车间的喷漆作业是其生产的重要工序。在喷漆作业时，会释放具有挥发性的有机废气，这些废气一旦释放到空气中，被吸入体内，就会损害人体机能，因此实木地板生产厂家必须要加强有机废气处理工作，这也是绿色生产的必然要求。因此掌握有机废气的处理技术，对于实木地板生产企业来说非常重要，企业也要重视涂装车间废气处理工作，从而确保工作人员的身体健康和产业的绿色发展。

2 实木地板的特点

地板的种类繁多，根据不同的功能需求可以分成不同的种类，例如以结构的不同可分成天然的实木地板，防腐性能好的防腐木地板，健康舒适的软木地板、美观耐用的竹地板等。而根据环保等级可分成E1 和E0 两种等级[1]。实木地板与其他几种类型的地板相比较，不同于其他的木质地板，实木地板因其弹性好、舒适度高受到人们的欢迎。实木地板的原材料是天然实木，因为是直接将整块木材进行烘干等处理，处理的工序简单，几乎没有进行化学加工，因此含有的类似于甲醛等有害化学成分较少。实木地板因为是由实木加工而成，所以其自身的热导系数较低，具有冬暖夏凉的作用，同时其自身的木质纹理非常美观，因此受到大众的喜爱。总体来看，实木地板天然环保，纹理美观，还可调节温度，是广大木材地板消费者的首选。

3 实木地板生产中废气排放的环保要求

为了确保大气的健康，我国对木材加工的废气排放有着明确的标准和要求，如表1。

4 实木地板生产中的废气来源分析

实木地板生产中的有机废气大部分都来自涂装车间的喷漆作业，由于喷漆作业的技术限制，在操作中会有一部分的油漆喷溅在空气中，和空气融合形成漆雾。同时为了让实木地板变得更加光滑和美观，实木地板加工工厂会在地板表面喷涂油漆，油漆中含有有机溶剂在喷涂、晾干过程中很容易挥发到空气中，其中含有的丙酮、甲苯等有机物吸收入人体，会直接损害工作人员的身体机能，严重会威胁生命。

5 实木地板生产中的有机废气成分分析

表1

在涂装作业时，会给实木地板表面喷上一层具有保护作用的漆膜，能够很好地提升其耐磨性、耐候性和硬度，对于提升实木地板的使用寿命有着关键作用。目前木材加工行业里常用的紫外光固化涂料（uv漆）和水性漆两种涂料。其中使用紫外光固化涂料（uv 漆）可以有效增强实木地板的耐候性和硬度，并且可以提升地板表面的光泽，耐磨性较好。喷涂之后在紫外光下能够快速固化，设备占用的空间少，能够比较高效地完成喷涂作业。紫外光固化涂料（uv 漆）在制作时会加入丙烯酸聚酯、环氧丙烯酸等预聚体，和安息香丁醚等引发剂，以及一些稀释剂和颜料等化合物等。在喷涂车间经过喷涂uv底漆、紫外光固化、砂光等操作，再喷涂uv面漆，经过红外线流平、干燥收料等操作就完成了喷涂环节。为了确保最后的喷漆效果，喷涂和干燥过程需要重复操作几次，与此同时，在此过程中油漆中混有的有机溶剂和稀释剂会挥发会产生很多的有机废气，其成分包括丙酮、乙苯、环己酮、苯甲酰肼、乙二醇等有机物质。

6 实木地板生产中有机废气的处理方法分析

6.1 利用活性炭吸附法处理有机废气

活性炭吸附方法是木材加工废气处理常见的处理技术，主要原理是利用活性炭强大的吸附能力吸附废气中含有的有害成分[2]。一般使用的活性炭形状为颗粒状或者蜂窝状，因为其表面具有很多的孔隙，且表面积较大，因此当有机废气在与活性炭接触时，含有的有害物质就会被阻挡其在孔隙之中。同时活性炭的吸附效果受到废气物质的分子量、沸点的影响，分子量大的物质，越不容易穿透活性炭，吸附作用最好。同时有机废气物质的沸点越高，活性炭的吸附效果越佳。

一般利用活性炭吸收有机废气的工艺流程为：有机废气-废气收集系统-废气预处理系统-抽风机-吸附床-排气筒-净化排放。在涂装车间，利用废气收集系统对生产中产生的有机废气进行收集，如果废气中含有漆雾，就需到废气预处理系统除去废气中的漆雾，保证到达吸附床的漆雾浓度不高于5mg/m3。有机废气的温度要低于40℃，并且要保证到达吸附床的有机废气浓度要低于爆炸极限下限的25%。有机废气在到达吸附床之后，就开始利用活性炭进行废气的吸附处理，在此环节要注意的是使用的活性炭要对苯系物和非甲烷总烃具有有效地吸附能力。

利用活性炭吸附法处理实木地板的生产中产生的有机废气，不但工艺流程简单，设备也易操作，其具体操作技术难度低，因此是最简单、使用最广的废气处理技术。但也有技术限制，为了确保良好的废气吸收效果，就需要经常更换活性炭，在此过程中，会增加废气处理的经济成本。

6.2 利用吸附-催化燃烧法处理有机废气

吸附-催化燃烧法处理有机废气的原理在于结合了活性炭吸附的优点，再利用催化剂降低活化能，使得有机废气能够在较低的起燃温度下进行无火焰燃烧，进而产生二氧化碳、水和氮气，从而达到分解废气的目的[3]。这一处理技术的优点在于无火焰燃烧，同时还能够保证净化率大于95%。起燃温度低的好处在于耗能少，投入的燃料成本低同时还避免了氮气在高温条件下形成氮氧化物，避免了二次污染。但是也有其自身限制，首先吸附-催化燃烧法的工艺严格，有机废气需要进行预处理，从而避免有机废气中含有影响催化剂活性的有机物质。同时，为了避免催化剂中毒情况的发生，对于燃烧后会产生氮氧化物和硫氧化物的有机废气，不适合用这一方法进行处理。

一般利用吸附-催化燃烧法的工艺流程为：首先，可将有机废气用多空活性炭将低浓度的有机废气浓缩为高浓度有机废气，再利用热空气将有机废气吹扫出来，进行催化燃烧。有机废气先扩散，再被催化剂吸附，然后发生反应，最后释放出二氧化碳、水和氮气，以及大量的热量。

催化燃烧的催化效果受到进气浓度、温度和空速的影响。首先是进气浓度，浓度过低时，会使得催化反应不能够进行，而只有达到一定浓度值时，催化反应的燃烧效果最佳。其次是温度，温度过高和过低会影响催化剂的催化效果，只有温度保持在一定范围内，催化剂的催化作用才会保持在最佳状态。最后是热风的空速，空速过高会使得有机废气中的反应物还没有与催化剂有效结合就被吹离了燃烧器，会使得反应不能够充分地发生，过低会导致废气处理不彻底。

6.3 利用蓄热燃烧法处理有机废气

蓄热燃烧法是对有机废气进行热力燃烧处理的方法，利用可处理大部分有机废气，是目前主流的废气处理技术之一。其具体操作流程为：有机废气-预处理-浓缩设备-换热室-燃烧室、蓄热室-后处理-净化排放。因为该处理系统内含有高浓度的有机废气，存在易燃易爆的安全风险，因此使用该技术进行废气处理时，必须严格把控每一个环节的作业安全[4]。首先是废气收集和管道输送的安全，要保证进气浓度要低于爆炸极限下限的25%，其次是预处理和后处理的安全，要对废气中的漆雾、粉尘、水分等物质进行预处理，后处理要对燃烧后的氮氧化物或者硫化物等物质进行吸收。浓缩部分的安全要注意控制其进入吸附区的温度要低于40℃，脱附时的温度要低于300℃。

7 结束语

在社会经济建设的高速增长阶段和科技技术快速发展的新时期，在绿色生产的新要求下，实木地板行业也将面临新的机会和挑战。在如今激烈的市场竞争机制下，实木地板企业要想提高自身的综合竞争力，首要条件就是确保绿色生产，要掌握实木地板有机废气处理技术，配备专业的废气处理设备，从而保证生产人员的身体健康。并制定一系列操作性强、可执行性高的废气处理方案，从而有效地提高涂装车间生产的安全性，确保企业实行绿色生产，从而实现企业稳定健康地发展。