减少干式喷漆房用过滤底棉消耗的方法

曾敏生，彭禹

（株洲联诚集团控股股份有限公司，湖南 株洲　412001）

随着国家越来越重视环境保护，制造业中必不可少的涂装工序的排放问题越来越受到人们的关注。现在涂装的作业环境已有了很大的改观，大都添置了用于喷漆作业的喷漆房。目前主要通过2种底部结构来处理喷漆房排风中的废气，一种是铺设过滤底棉(干式法)，另一种是水旋或水幕(湿式法)，后续均需经活性炭吸附、焚烧等处理才能排放到大气中。可能是干式喷漆房造价相对较低，不需要废水处理等缘故，除一些汽车生产厂家和大中型企业使用湿式喷房外，中小企业、随处可见的4S店等的小规模涂装大都使用干式喷漆房。因此目前市场上过滤底棉的用量较大，减少其用量的研究具有较好的经济和环保效益。

1　过滤底棉的作用

干式喷漆房用过滤棉分3种：第1种是初效进风口过滤棉(无纺布)，用于喷漆房进风口粗过滤；第2种是过滤顶棉(如600G、560G)，用于喷漆房顶部送风精过滤，过滤等级F-5(DIN 24185-2 Method of Testing Air Filters Used in General Ventilation — Filter Classification, Marking, Test)，有全黏性、半黏性和干性(无黏性)3种状态；第3种就是过滤底棉(玻璃纤维阻漆网)，用于喷漆房底部过滤，过滤等级G2(DIN 24185-2)。过滤底棉由高强度的连续单丝玻璃纤维组成疏密式结构，其过滤纤维有利于储存漆雾、灰尘等颗粒，在使用初期既可捕捉漆雾微粒，又有较好的透气性。但使用时间一长，漆雾粒子不断地被吸附而填充在过滤纤维中，直至饱和而失效。一般过滤底棉的容尘量约为4 kg/m2。

经过过滤的废气需用活性炭吸附其中的有机溶剂气体后才能达标排放到大气中。活性炭主要是利用其结构相对致密、表面有许多微小的孔洞的特征来吸附有机溶剂废气。如没用过滤底棉捕捉有黏性的漆雾粒子，它们将直接堵住活性炭的孔洞而使其提前失效，甚至无法发挥作用。因此过滤底棉是干式喷漆房喷漆达标排放必不可少的一种耗材。

2　过滤底棉的更换及后处理

过滤底棉初使用时，通风性很好，阻力在20 Pa左右。随着时间延长，其内部和表面吸附的漆雾颗粒增多，透气性变差，风阻力增大，至阻力300 Pa左右时需更换，否则将严重影响排风效果，喷漆时产生的漆雾会在喷房里飞扬，污染喷房四壁和其他产品。过滤底棉的更换比较麻烦，需要一定的人工投入，且过于频繁地更换，时间节点难以把握。按照有关国家法规要求，更换后的过滤棉因含有玻璃长纤维和油漆渣，故属于危险废物，需送有资质的单位做特殊处理，处理单价为3 000元/t。由此可见，如能降低喷漆房过滤底棉的使用，不但保护了环境，而且具有一定的经济效益。

因此设计制作一种可以重复利用的粗过滤器是十分必要的。

3　粗过滤器的结构及应用

目前几乎所有公司都在喷漆房底部设有约50%面积的地沟，在其表面依次铺设钢丝网、过滤底棉和支撑架，以便既可走人，又可过滤通风，其结构如图1所示。

图1　喷漆房地沟常规的过滤系统结构Figure 1　Structure of common filter system in the trench of spray booth

为降低喷漆房的过滤棉用量，可将原支撑架更换成漆雾粗过滤装置，即采用普通碳钢板压成U形条，再按图2所示组焊成上、下U形架，最后组装成如图3所示的结构。

图2　上U型架(左)和下U型架(右)Figure 2　Upper U-type bar (left) and lower U-type bar (right)

经试验，采用粗过滤器后可节约60%的过滤棉，即达到同样的通风阻力，可延长过滤棉使用时间2倍。当使用约15 d或察觉贴胶带纸、涂油表面漆层较厚时，拆开上下U形板，撕去原胶带重新贴新胶带或用铲刀铲除漆层，重新涂油，再把上、下U形板合上，重新组装，即可再次使用。

图3　喷漆房地沟改进后的过滤系统结构Figure 3　Structure of the improved filter system in the trench of spray booth

4　经济效益分析

一个6 m × 5 m的喷漆房，过滤通风面积在15 m2左右。按正常使用，每年约产生2 880 kg的过滤棉及漆渣废物，耗用720 m2的过滤棉(单价14元/m2)，因此每年的总费用为18 720元。在不考虑改进后每月2次的人工清理漆雾粗过滤装置的费用，以及原每月4次更换过滤棉人工费用的情况下，以节约60%的过滤棉计算，每年可节省14 000余元。

5　结语

本文介绍的漆雾粗过滤装置结构简单，制造成本低，使用维护方便，可获得较好的环保效益和经济效益，具有一定的推广价值。