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廣東啟綠環(huán)保工程設(shè)備有限公司
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制鞋行業(yè)大氣污染防治措施與治理
編輯:啟綠環(huán)保 瀏覽: 時間:2020-07-27
1制鞋行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
國內(nèi)制鞋工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)5萬家以上(規(guī)上4667家),鞋類產(chǎn)量約為135億雙(規(guī)上企業(yè)銷售收入7738.24億元),占全球產(chǎn)量近60%,出口96.2億雙(金額455.9億美元),占全球出口量近70%,進口1.39億雙(32.0億美元),內(nèi)銷市場消費量約為40億雙(消費總額4300億元),占全球消費量近20%。2017年鞋類貿(mào)易順差占全國貨物貿(mào)易順差的近10%。
制鞋包括皮鞋、膠鞋、塑料鞋、布鞋。
從空間分布看,我國制鞋工業(yè)主要集中在東南沿海,以福建、廣東、浙江三省為主,三省制鞋工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量占全國制鞋工業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)量的75.6%。制鞋大省還包括江蘇、河南、山東等省份。近年來,國內(nèi)鞋業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移基本呈現(xiàn)東鞋西移、男鞋北上的梯度轉(zhuǎn)移態(tài)勢,其中河南等中西部地區(qū)逐漸承接?xùn)|部地區(qū)鞋業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移,產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速,所占比重越來越大。
2制鞋行業(yè)環(huán)境問題
在制鞋加工過程中,產(chǎn)生揮發(fā)性有機物(VOCs)。VOCs是導(dǎo)致光化學(xué)氧化劑和懸浮顆粒物等二次污染物生成的主要物質(zhì)。此外,VOCs對人體的呼吸系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)及神經(jīng)系統(tǒng)能產(chǎn)生較大的影響。隨著環(huán)保要求日趨苛刻,越來越多的企業(yè)選擇含苯系物低的膠黏劑。皮革制品和制鞋行業(yè)的三苯污染得到了一定程度的控制。雖然鞋和箱包用膠黏劑中苯系物呈明顯下降趨勢,但其溶劑中仍使用乙酸乙酯、丁酮、環(huán)己烷、二氯甲烷、甲苯二異氰酸酯等VOCs,若無序排放仍會對環(huán)境和人體健康造成影響。按制鞋行業(yè)膠黏劑消耗量51.753萬噸/年進行估算,制鞋行業(yè)VOCs排放量為39.59萬噸。目前,我國制鞋行業(yè)仍處于環(huán)保治理的初級階段。企業(yè)在廢氣收集、廢氣治理、存在無污染治理設(shè)施、污染治理設(shè)施不能有效運行、無組織排放管控、環(huán)保檔案管理等方面仍有較大的改進空間。
(一)產(chǎn)排污環(huán)節(jié)
制鞋工藝主要包括冷粘工藝、硫化工藝、注塑工藝、模壓工藝、線縫工藝及其他工藝,涉及的主要工序包括鞋料劃裁、幫底制作、幫底裝配、成鞋整飾及包裝等。
制鞋產(chǎn)生廢氣的工序主要有:
一是鞋面商標(biāo)印刷時,油墨揮發(fā)產(chǎn)生的有機廢氣。油墨主要成分是色料,包括顏料和染料,顏料分有機顏料和無機顏料,在油墨中應(yīng)用較廣,如偶氮系、酞青系有機顏料;鈦白、鎘紅、鉻綠等無機顏料,其稀釋劑一般為苯類、烷烴類和酮類。
二是鞋面材料高頻壓型工序產(chǎn)生的廢氣,皮革高頻產(chǎn)生的廢氣屬惡臭氣體范疇。
三是鞋底材料EVA(聚乙—乙酸乙酯)、MDI(二苯基甲烷二異氰酸酯)發(fā)泡過程,TPR(熱可塑性橡膠)、PVC(聚氯乙烯)注塑加熱狀況下產(chǎn)生的有機廢氣,該氣體屬高分子聚合物受熱發(fā)生分子降解,釋放出單體式低聚物,降解量與溫度、加熱時間相關(guān),有機廢氣主要成分為單體式低聚物、烯烴等。
四是鞋底噴漆過程一般采用溶劑型油漆,該有機成分芳香族樹脂與苯溶劑的混合物,主要用于PVC、塑料、橡膠等材質(zhì)的噴漆,在使用過程中苯溶劑揮發(fā)進入大氣。
五是鞋底中底貼合、鞋面鞋底粘膠成型過程使用的粘膠劑,最初粘膠劑所使用的溶劑是苯,溶解性極佳,膠黏劑的性能也較容易控制,但是苯的毒性大,后改用甲苯作溶劑。甲苯的毒性雖比苯小,但如果措施不當(dāng)仍可嚴重毒害操作者和污染環(huán)境。
六是粉塵排放:(1)鞋底刨磨工序產(chǎn)生的塑料粉塵;(2)模具手板刨磨及裁鋸產(chǎn)生的木質(zhì)粉塵;(3)橡膠鞋底原料在密煉工序產(chǎn)生的粉塵,其主要成分為輕鈣和白炭灰。
制鞋貼合烘干、做幫、面料復(fù)合以及清洗是VOCs排放主要環(huán)節(jié),占排放總量的98%;其中,貼合烘干工序排放量最大,占70%。
二)污染物類型
制鞋工業(yè)大氣污染物排放主要源于膠黏劑、處理劑、清洗劑、固化劑等使用以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)產(chǎn)生的顆粒物。不同原輔材料涉及的物質(zhì)如表4所示。
有機廢氣主要來自于膠黏劑使用、有機溶劑使用所造成的VOCs揮發(fā)。通過對浙江、廣東、四川等地區(qū)皮革制品和制鞋企業(yè)廢氣中揮發(fā)性有機物成分譜化學(xué)組成進行分析,丙酮、丁酮、乙酸乙酯等含氧VOCs含量較高,烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴等含量較低。
3主要污染防治措施
(一)原料替代
大力提倡生產(chǎn)清潔工藝是控制和減少有機廢氣排放的有效措施。目前,主要方法為環(huán)保型膠黏劑的應(yīng)用。
大部分鞋、箱包生產(chǎn)過程中均有膠粘工序。以制鞋業(yè)為例,除了塑料鞋不用膠黏劑以外,其余各種皮鞋、旅游鞋、膠鞋和布鞋都與膠黏劑有著千絲萬縷的聯(lián)系。布鞋主要用淀粉或改性淀粉膠來復(fù)合幫面布,14億雙布鞋單耗淀粉膠約5~6萬t。布面膠鞋幫面布的復(fù)合以往用汽油膠,現(xiàn)已改用天然乳膠,年用量4萬多t。皮鞋、旅游鞋是溶劑膠的最大用戶,25億雙這類鞋中80%采用膠粘工藝,年用量達10萬t。熱熔膠主要用于皮鞋、旅游鞋的幫布成型及襯里等部件的粘合。
氯丁橡膠自二十世紀30年代由美國杜邦公司研制成功后,其用途之一即作為膠黏劑,在制鞋工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。伴隨著制鞋工業(yè)的發(fā)展,PVC人造革,PU合成革得到大量使用,第一代普通氯丁膠黏劑已無法滿足對這些“難粘”材料的粘接,隨即出現(xiàn)了第二代經(jīng)甲基丙烯酸甲酯(MMA)接枝的氯丁膠黏劑和聚氨酯膠黏劑(A-BOND)。隨著環(huán)保意識的提高和制鞋業(yè)中“三苯”的嚴重污染和毒害問題的日趨嚴重,第三代不含“三苯”溶劑的接枝氯丁膠黏劑和聚氨酯膠黏劑應(yīng)運而生。由于接枝氯丁橡膠膠黏劑對新型鞋用材料的粘接性能較差,難以適應(yīng)制鞋工業(yè)發(fā)展的要求,目前聚氨酯膠黏劑以其優(yōu)良的性能成為我國具有發(fā)展?jié)摿Φ哪z種之一。在發(fā)達國家,鞋用膠黏劑已全部使用聚氨酯膠黏劑。目前,我國鞋用聚氨酯膠黏劑使用率已達30%以上。無“三苯”鞋用膠黏劑雖然采用了低毒配方,降低了對人體和環(huán)境的危害,但其他類型有機溶劑依然會對人體和生態(tài)環(huán)境造成危害,第四代鞋用膠黏劑最終將走向徹底環(huán);臒崛坌秃退阅z黏劑。
目前,通過采用水性膠黏劑、熱熔膠黏劑替代有機溶劑膠黏劑,可以實現(xiàn)制鞋部件粘合揮發(fā)性有機化合物低排放。
(二)過程控制
1、改進生產(chǎn)工藝
制鞋行業(yè)生產(chǎn)工藝改進的可行技術(shù)
2、提高廢氣收集率
在提高廢氣收集方面主要包括:
(1)調(diào)膠工序采用密封式調(diào)膠罐,若人工調(diào)膠須安裝廢氣收集系統(tǒng)。非調(diào)膠時段,應(yīng)保持盛放VOCs原輔材料的罐密封狀態(tài)。
(2)刷膠粘劑、處理劑和烘干工序時,需在制鞋流水線或操作臺上方,設(shè)置集氣罩,將揮發(fā)性有機物有組織收集。
(3)噴光工序,在專用噴光臺進行操作,使用水幕技術(shù),廢氣有組織收集。
(4)其他工序,如幫底制作,清潔、印刷、注塑、硫化等廢氣應(yīng)盡可能收集處理。
(5)高、低濃度有機廢氣應(yīng)盡可能分類處理,以減少稀釋排放。
(三)末端治理
目前,揮發(fā)有機污染物的治理技術(shù),在商業(yè)上績效好而技術(shù)上有可行的主要有燃燒法工藝(含直接燃燒、熱力燃燒、蓄熱床燃燒、吸附濃縮催化燃燒工藝等);吸附濃縮冷凝回收工藝;洗滌吸收法;微生物處理工藝(含生物濾床和生物滴濾床等)等。
對我國部分地區(qū)制鞋企業(yè)廢氣治理技術(shù)進行調(diào)研,75.5%的企業(yè)沒有安裝廢氣治理設(shè)施;16.7%的企業(yè)采用活性炭吸附技術(shù);7.8%的企業(yè)采用了低溫等離子、光催化氧化、催化燃燒或組合處理技術(shù)。
來源:環(huán)境視線