浅谈漆包线制造过程中的合理用漆减少排放

    发布日期:2019/7/5 10:42:49    来源:本站    阅读次数:

    浅谈漆包线制造过程中的合理用漆减少排放

    艾伦塔斯电气绝缘材料(铜陵)有限公司  叶立新


    在人们日益追求优良生活环境的形势下,在环保呼声越来越高、政策引领越发明晰的今天,漆包线制造业遇到了前所未有的挑战。漆包线仍是各种电子电器产品制造的必需材料,但如何让传统的漆包线制造过程更加优化,污染排放得到有效控制,是每一个业内人士必须考虑的涉及企业生存的问题。本文结合漆包线漆的特点与应用,谈些减少排放的粗浅看法与建议,供交流参考。

    一、高固含量漆包线漆

    • 50%以上的固含量

    显而易见,全国漆包线的用漆量如果按20万吨计,假设平均固含量40%,若提高10%,可减少溶剂使用4万吨。据报道,全国涂料需求量2018年预计达2000万吨,漆包线漆仅占约1%,4万吨的溶剂减少似乎微不足道,但在漆包线行业,也意味着大约4亿元的经济节约,减少了资源浪费。

    即使全部按甲酚计,4万吨漆包线漆溶剂的彻底燃烧,相当于11.4万吨的二氧化碳排放。与汽车排放(全国车用汽柴油消耗量3亿吨,二氧化碳排放约9亿吨)没法比,但也是一份贡献。

    国家鼓励涂装行业使用无VOC排放的涂料或减少VOC排放的高固含量的涂料,在税收政策上也给与优惠,但目前的政策针对的是施工时VOC含量小于420克/升的产品。如果漆包线漆也按此考虑,至少需要50%以上的固含量。

    行业内,漆的供应商推介过高固含量的产品,行业协会也组织过相关的合作研究。从理论上看,高固含量的产品是完全可行的:溶剂提供的能量足够,合适的工艺条件下性能也完全满足标准要求,但推广进展缓慢。不过,这仍将是一个必然趋势。

    从30%固含到40%固含,经历过一个痛苦的过程,涂漆方式大量从毛毡切换到模具。将固含量从40%提高到50%,仍将有赖于涂漆方式的改变与提升。从一些发表的专利看,漆包线厂与漆包设备厂多有参加到这个变革之中。

    • 高速与低能耗漆包机上的使用

    谈到高固含漆,线厂最关心的问题是:表面好做否?性能改变不?但最现实的问题是,高固含、高粘度的产品如何储运与操作。为了解决这些问题,艾伦塔斯公司与设备供应商及线厂进行了深入的合作。在漆上,为了维持原有性能,保留了原有树脂、助剂等等,仅进行有限的稀释。

    真正需要注意的,实际只有一个因素:温度!适当提高温度,高固含量产品的粘度可以降到常规产品的水平。下图为艾伦塔斯的一款50%固含聚酯亚胺漆的粘温曲线,室温时粘度约10000mPa.s,而在50℃以上,其粘度已经很低。

    经过在高速低能耗漆包机上测试,取得了很好的效果:

    1、附着力改善。由于固含量高,涂漆时每道漆膜的有效厚度增加,铜线表面氧化情况得到改善,漆膜附着力变好。

    2、在卧车上减少了偏心。由于固含高,漆膜偏心程度减轻,综合性能改善。

    3、部分漆种高固含涂线表面更好。因为溶剂含量低,产生漆膜内部气泡的机会大大减少。

    4、能耗问题上,经过工艺的调整可以得到有效的控制。例如,因为每道漆膜有效厚度增加,涂漆道次可以减少,溶剂总量降低,用于加热线材与挥发溶剂的能量也减少。而这两项是涂漆工艺中重要的能量消耗。

    综上所述,高固含产品带来的其实是性能的改良,即使漆的树脂和主要构成没有很大改变。部分线厂已经批量使用固含50%的产品。改良漆箱和涂漆装置,保持足够的温度并保温供漆系统,正常使用已经不是问题,然而,从原始包装中取漆却遇到了一定的瓶颈。目前比较有效的办法是预热后用常规的泵抽吸或自流,也有使用高粘度流体输送泵直接抽取的。

    随着高固含产品应用的普及,新建生产线采用保温(带加热)集中供漆系统,从源头上为高固含产品的使用提供了保证。由于集中供漆,加上高固含漆的应用对减少溶剂挥发的苛求,系统需尽可能全程密封。这实际上更进一步减少了各种操作中的无组织排放,是一个一箭双雕的措施。

    聚酯亚胺、聚酯和聚酰胺酰亚胺等主要漆种的高固含产品均已实现市场化生产与应用。

    二、减少氮氧化物排放

    大气中氮氧化物的危害毋庸赘言。欧美漆包线行业氮氧化物排放问题在二十余年前就受关注。但在我国,相比某些行业,漆包线制造的氮氧化物排放不算很大,所以一直被忽略。近些年,随着大气保护的深入,忽然成了某些线厂生死攸关的话题。尤其在部分地区,要求更严,解决这一问题迫在眉睫。

    不过,目前对漆包线生产中氮氧化物排放环保检测使用的还是其它行业的标准。

    漆包线厂氮氧化物排放的主要来源是含氮溶剂、树脂和助剂的燃烧,而其中最重要的还是溶剂:N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺,涉及的主要漆种是聚酰胺酰亚胺、聚酰亚胺等。

    不含氮的溶剂,如聚酯、聚酯亚胺等产品常规使用的酚类和烃类,基本不会产生氮氧化物,使用这些产品,一般不会造成排放中氮氧化物的超标。

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    (文章详见本网数字报刊《电线电缆报》专栏)