家具制造業(yè)清潔生產(chǎn)技術

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我國的家具主要分布在華南、華東、華北和東北等地區(qū)，尤以廣東省最為集中，共有5萬多家家具，從業(yè)人員500多萬。中國的家具制造業(yè)這幾年發(fā)展相當迅速，2002年全國家具產(chǎn)值達到1650億元，已成為世界第二大家具出口國[1]。但我國的家具以中小企業(yè)居多，生產(chǎn)工藝水平、生產(chǎn)效率普遍較低，而且中小家具制造企業(yè)生產(chǎn)會帶來一系列環(huán)境污染問題，如揮發(fā)性有機、粉塵排放影響到區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量，廢漆料、廢膠粘劑等危險未經(jīng)無害化處置排放對水體、土壤產(chǎn)生污染，家具生產(chǎn)垃圾亂占河道，隨處焚燒等等。因此家具制造企業(yè)已成為當?shù)氐囊粋€重要污染源，造成當?shù)丨h(huán)境很大的壓力。另外，家具生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機、木粉塵等污染對企業(yè)生產(chǎn)工人的也會產(chǎn)生不良的影響。

　　是基于污染預防的一種戰(zhàn)略措施，中小企業(yè)實施越來越受到重視。通過節(jié)約和原材料，減緩對人類、環(huán)境和生產(chǎn)安全的風險，通過提高生產(chǎn)技術和生產(chǎn)工藝以全面提高經(jīng)濟效益。主要方法包括：原材料的取代、生產(chǎn)工藝的改進、生產(chǎn)設備的更新、產(chǎn)品的重新設計等[2]。許多清潔生產(chǎn)的技術為持續(xù)提高原材料的使用效率和設備檔次、減少生產(chǎn)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低處理費用等提供了可能性，中小企業(yè)可從清潔生產(chǎn)中得到更多的益處。在中小家具企業(yè)推行清潔生產(chǎn)，不僅可以減少環(huán)境污染、保護工人身體、增強企業(yè)競爭力、突破國際貿(mào)易壁壘，也是中小企業(yè)解決自身環(huán)境問題的首選和實現(xiàn)家具制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條有效的途徑。為確保中小家具企業(yè)順利實施清潔生產(chǎn)，開展家具企業(yè)清潔生產(chǎn)技術的研究工作顯得尤為緊迫。從國內(nèi)情況來看，在化工、食品、啤酒、電鍍等清潔生產(chǎn)試點和實施方案的報告較多，而對家具的清潔生產(chǎn)技術應用的研究報道較少，家具行業(yè)實施清潔生產(chǎn)缺少必要的技術支持。本文在分析家具企業(yè)生產(chǎn)工藝流程的基礎上，研究提出了一些家具企業(yè)的清潔生產(chǎn)技術。 　　1 家具制造企業(yè)生產(chǎn)流程分析 表1   家具制造企業(yè)原料輸入和產(chǎn)生情況

 

  生產(chǎn)工序 原輔材料輸入 空氣排放 固體廢物 ① 干燥         干燥窯/烘干箱 原木材 水蒸汽和一些用于預處理木材的化學物質(zhì)     鍋爐 木屑、廢木板等 煙塵 爐灰 ② 機加工         鋸床/刨床/銑床/鉆床 板材 木粉塵/含膠木粉塵 刨花、鋸末、木屑、邊角板料、木粉   打磨/砂磨機 機加工后的木板材 木粉塵 木粉 ③ 膠粘         貼紙 機加工后的板材、粘合劑、樹脂、家具紙 有機溶劑揮發(fā)（含異丁基、酮、甲苯、二甲苯等） 殘留的粘合劑、裁剪下來的廢家具紙   貼板 機加工后的板材、粘合劑、樹脂、板 有機溶劑揮發(fā)（含異丁基、酮、甲苯、二甲苯等） 殘留的粘合劑、裁剪下來的廢板 ④ 上漆         底漆   加工中的板材、各類漆料、固化劑、溶劑 有機溶劑揮發(fā) 殘留的失效溶劑、漆料等   打砂 加工中的板材 混合類粉塵（木、膠、樹脂、漆等） 混合類粉塵（木、膠、樹脂、漆等）   面漆 上底漆后的板材、各類漆料、固化劑、溶劑 有機溶劑揮發(fā)、過度噴漆產(chǎn)生的漆霧 殘留的失效溶劑、漆料等 ⑤ 清洗         噴槍、噴頭清洗 各類有機溶劑（丙酮、甲苯、甲醇、酒精等） 有機溶劑揮發(fā) 清洗下來的殘液  

 

　　家具制造的生產(chǎn)工藝流程，根據(jù)所要制造的家具種類、要求、檔次的高低而不盡相同。根據(jù)對浙江省玉環(huán)縣250多家的家具企業(yè)調(diào)查情況分析，實木類家具約占60%，其余為復合板家具和少量鐵制家具等。本文主要討論木制家具，其生產(chǎn)工藝流程主要包括原木材的干燥、機械鋸、裁、刨加工、砂紙打磨、壓機成型、膠粘油漆紙或薄板、上底漆、修補打磨、面漆、安裝等。家具制造主要生產(chǎn)流程中原輔材料輸入和廢物產(chǎn)生情況分析見表1。 　　2 中小家具制造企業(yè)清潔生產(chǎn)技術分析 　　2.1 原材料替代和管理 　　原材料的替代是清潔生產(chǎn)首先要考慮的問題，只有從源頭上加強控制和管理，減少有毒有害原料的種類和使用量，清潔生產(chǎn)技術在整個產(chǎn)品的生產(chǎn)周期的改進和控制作用才能起到事半功倍的效果。在對家具板材進行噴漆的過程中，會有大量有機溶劑揮發(fā)物（VOCs）排放到空氣中產(chǎn)生空氣污染和對操作工人的身體健康產(chǎn)生潛在危害。因此使用無溶劑、少溶劑的涂料，或使用含較少VOC成份的漆料，對減少VOC的排放量非常重要。可替代的涂料漆材料包括：水性涂料漆、紫外線固化涂料、聚亞安脂涂料、聚酯涂料等[3]。在膠粘劑的選擇上,選用無甲醛或低游離甲醛含量的環(huán)保型膠粘劑，使用中加入甲醛捕捉劑，可減少甲醛釋放量。 　　要加強對原材料的使用管理,如停止作業(yè)后，要確保剩余的漆、溶劑、固化劑等密封保存，以防VOC揮發(fā)。從整個產(chǎn)品的設計上要充分考慮木板等原材料的選擇,要減少種類,也就是說在一套家具的制造中使用的木料種類越少越好,這樣有利于生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料，并能大大提高利用率。 　　2.2 改進噴涂設備和技術 　　有針對性地改進噴涂技術和設備，可以大大減少污染物排放量，減少處理污染物的投資和費用，另一方面還可以提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。以較少的投資獲得最大的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。如對噴漆房進行設計改進，現(xiàn)有的噴漆加工房的大量含漆霧和VOC的空氣基本上都經(jīng)排風扇直接排出，對外界環(huán)境產(chǎn)生污染影響比較明顯。通過改進噴漆房的設計，安裝空氣循環(huán)系統(tǒng)，含有漆霧和VOC的空氣可以被噴射器循環(huán)利用，減少噴漆排放到外界環(huán)境的量，這樣做投資成本低但VOC的控制效果較好。另外采用地下排風吸霧裝置的噴漆房,空氣由上向下流動,噴漆時產(chǎn)生的氣味和漆霧隨強大的氣流經(jīng)地下通道流出,經(jīng)水霧凈化處理后排走,可送往過濾,循環(huán)使用。這種噴漆房的改進最大的好處是對操作工人健康的保護效果，使操作工人免受油漆氣味的毒害。
 
　　在噴漆工藝技術的改進方面，采用高流量低壓噴漆系統(tǒng)（HVLP），即在低壓條件下利用高流量氣體進行噴涂，可取得較好的噴涂效果，同時由于采用低壓噴涂可減少過量噴涂產(chǎn)生的浪費，從而減少油漆消耗和VOC排放量。美國加州HENREDON家具企業(yè)采用了HVLP噴漆系統(tǒng)后,提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,但生產(chǎn)能力并沒有下降,原料漆用量則減少了13%～15%, VOC的排放量大大減少,設備改造的投資也因為原料的節(jié)約而得以在3個半月的時間里就得到。紫外線固化噴漆技術在一些平板較多的家具油漆加工中應用較多，但其操作復雜、要求較高。密封無氣自動噴涂系統(tǒng)以及靜電噴涂系統(tǒng)都能有效控制或減少噴漆廢氣的排放，具有較高的環(huán)境效益。 　　2.3 合理控制危險廢物  　　家具制造過程產(chǎn)生的危險廢物有油漆殘料、漆渣和廢棄的溶劑等。安全的危險廢物處置需要專門的處置設備，在一般的中小企業(yè)里或當?shù)貐^(qū)域內(nèi)很難有專門處置這些危險廢物的企業(yè)或設備。由于這些危險廢物被當作一般的工業(yè)垃圾丟棄，對環(huán)境的污染危害相當大。因此對這些危險廢物進行合理的控制，以減少或回收這些廢物，使得排入環(huán)境量最少化是清潔生產(chǎn)所要關注和期待的。 　　在噴漆過程中，有35%～60%的漆是在噴漆過程中過度浪費掉的，其過度消費的程度視噴漆的技術水平、噴件的形狀、人工噴漆或自動噴漆的不同而有較大的區(qū)別。而這部分進入環(huán)境的漆料則是家具廠產(chǎn)生的最主要的危險固廢。在噴漆作業(yè)中設立漆霧回收屏，過度噴出的噴霧可被回收屏捕獲，并可用特殊的刀片刮下來存放在箱子里，不需要更多的程序即可被重新回用起來，如箱式排風吸霧裝置、墻式干漆霧吸排裝置等新型的凈化噴漆房就能有效地控制油漆危險固廢的排放。同時在噴漆過程中要規(guī)范噴槍的使用操作技術，提高自動化程度，使噴漆廢物產(chǎn)生量最小化[4]。 　　減少溶劑危險廢物的措施，首先要確保溶劑容器盡可能密封，以增長溶劑的使用期和減少溶劑揮發(fā)到空氣環(huán)境中的量。其次，制定油漆作業(yè)的程序，盡可能減少每日油漆顏色的更換，從而減少清洗噴槍和噴頭的次數(shù)和溶劑用量，減少廢溶劑的產(chǎn)生量。通過減少清洗時間以提高生產(chǎn)效率并減少在油漆和溶劑上的費用。第三可考慮利用蒸餾設備對用過的溶劑進行蒸餾回收。加熱溶劑至沸點，使溶劑蒸發(fā)出來，冷卻后可回收作為潔凈的產(chǎn)品再次使用。蒸餾后剩余的殘留物可作為危險固廢再作處置，但數(shù)量已剩不多。一般的蒸餾沸點在40~200 ℃，真空蒸餾可在140~250℃。對于易燃溶劑，蒸餾設備還必須安裝防爆安全設施。事實上回收溶劑的費用比購買新的溶劑要節(jié)省很多。 　　2.4  木廢料污染預防 　　木料廢物主要是一些不能被重新利用的木材，包括木粉、刨花、鋸屑和木板片、板頭以及各種形狀的纖維板等。產(chǎn)生木廢料最大的地方是低效率的不經(jīng)濟的鋸板和切削以及不適當?shù)拇尜A操作，一個中等規(guī)模的家具廠各類機械加工設備每小時產(chǎn)生的廢料總量約有285~890 kg[5]。大量的家具木廢料由于不能被及時搬運或處置掉，不僅占用寶貴的生產(chǎn)場地，有的甚至占用河道水體，有的還被隨處焚燒，造成大氣環(huán)境污染。如何對木廢料進行最終處置一直是個難題，因此考慮對木廢料的污染預防對策就顯得相當重要了。第一要合理定購木板材等原料。要根據(jù)產(chǎn)品設計、適度生產(chǎn)量的需要來訂購最合理的板材原料，避免不符合產(chǎn)品需要而造成板材的浪費，避免過度訂購，減少庫存。如有可能，要及時向木材供應商退回沒用的、損壞了的、廢棄了的木材料，以減少木廢料存放和處理的費用。 　　其次是要提高對木材板原材料的加工技術和效率。要訓練工人進行有效而經(jīng)濟的木頭切割，不斷提高機加工的技術水平，這樣做不僅可以減少廢料的產(chǎn)生量，而且還能通過減少原材料的消耗量來獲得不薄的經(jīng)濟效益。有必要重新考慮根據(jù)板材的條件合理設計產(chǎn)品，避免易產(chǎn)生廢料的切割。另外在工廠里指定一個切料中心區(qū)，那些可能有用的切下來的板料就能很容易地被回收貯存以作后用。這些措施對于大多數(shù)中小家具企業(yè)來說都是很容易做到的，而且無需額外投資。 　　最后是要對木廢料進行綜合利用。首先要對所有的木廢料進行篩選，有用的廢料應該很容易被篩選出來重新利用到生產(chǎn)線上。對于沒有生產(chǎn)價值的廢料，可把這部分中能作為燃料用的木廢料分離出來，要注意避免使用了膠水粘接的復合板材，以防燃燒過程形成有害氣體排放?？梢杂娩徯?、刨花和木板頭等作為鍋爐、爐窯的起火燃料或用作干燥窯的燃料。把木廢料供應鍋爐使用是目前比較普遍的做法，雖然燃燒時產(chǎn)生的熱值比用燃煤低許多，但由于煤價較高，而使用家具廠的木廢料只需付車費、人工裝運費即可，在不影響鍋爐使用要求的前提下，可大大降低成本。特別是在大噸位的鍋爐上的使用上，尤其經(jīng)濟合算，而且大噸位的鍋爐基本上都帶有除塵裝置，對于燃燒木廢料產(chǎn)生的一些有害氣體也有一定的去除效果。 　　3  結  論 　?。?）在家具制造生產(chǎn)流程中噴漆作業(yè)時會產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機化合物，包括漆霧和廢有機溶劑等危險廢物，機加工過程中則會產(chǎn)生大量的木廢料等。這些污染物會對周圍環(huán)境造成一定程度的污染。 　　（2）實施清潔生產(chǎn)是中小家具企業(yè)解決自身環(huán)境問題的首選，也是實現(xiàn)家具制造業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一條最佳途徑。提高家具制造企業(yè)的清潔生產(chǎn)技術是關鍵因素。 　?。?）中小家具企業(yè)的清潔生產(chǎn)技術應以少投入、高效益為原則，實施原材料的替代和管理，從源頭上減少家具制造業(yè)的污染影響，起到事半功倍的作用。而噴涂技術和設備的改進措施則是家具制造業(yè)清潔生產(chǎn)技術的一個重點，可有效控制危險廢物的產(chǎn)生和排放。而一些生產(chǎn)管理上的措施則對減少危險廢物和木廢料的產(chǎn)生具有較好的效果。