* 金屬表面塗裝業空氣污染防制輔導 *
 
一、行業概況
 

   金屬表面塗裝屬於許多工業製程中的一環,分佈的層面極為廣泛,也是產品完成過程中重要的加工程序。金屬塗裝就塗裝而言,可區分為 金屬工程及金屬製品二大類,金屬工程類包括建屋之金屬門窗框、構形建築物、遊樂設施、鋼橋等,而金屬製品類包括五金、桌椅櫥櫃、電氣製品、各種交通工具及日常生活用品。因經由表面塗裝調整其防蝕、傳導、光滑度及視覺效果等,進而提高產品的附加價值,對國內整體工業及經濟發展有很大的貢獻。依調查資料結果顯示,國內含表面塗裝製程之行業,主要有12種如表所示,工廠共計約2,320家

 
行業別
主要產品
車輛工業
氣車、機車、自行車
家電製造業
冰箱、洗衣機、冷氣、電視
金屬傢俱業
金屬桌椅、金屬櫃、各類瓦斯器材
電機工業
馬達、發電機
造船工業
船體上漆
機械製造業
車床、沖床、洗床、電梯
樂器工業
吉他、鋼琴、喇叭、薩克斯風
漆包線製造業
各項漆包線
體育用品業
健身器材、木質球拍
拉鍊工業
拉鍊頭塗裝
汽車修理業
汽車板金噴烤漆
金屬製罐業
啤酒、飲料、食品罐印製
 
 
二、製程與空氣污染源特性
 
金屬表面塗裝主要製程包括有前處理、塗裝及乾燥等三部分,其流程、空氣污染源及一般採用之污染防制設備如圖所示,茲說明如下:
 
典型金屬表面塗裝製程及空氣污染源
▲典型金屬表面塗裝製程及空氣污染源

 

(一)前處理程序

   圖金屬製程其表面所生成之蚸庤瞼痋A並不只是污垢附著而形成,而是化學反應生成者,若未清除乾淨,則塗料僅是堆積於表面,無法與素材緊密結合。因此金屬製品進行塗裝前,多以噴砂方式進行除蚺u作。噴砂過程主要利用高壓噴槍將矽砂或金剛砂,以高速噴灑打擊金屬表面之蚸庤瞼痋A達到去除潔淨之目的。於噴砂過程當中,易因金屬蚸峈翱漶]金剛砂)受磨擦、打擊形成粉狀粒子,造成粒狀污染物逸散之情形。

 
金屬表面塗裝作業
▲金屬表面塗裝作業

 

(二)塗裝程序

   塗裝程序目前普遍採用油性塗料,因此欲增加塗佈之均勻性及光澤美觀性,往往需添加大量的有機溶劑稀釋,以達到塗佈均勻及快乾等目的。由於所用溶劑普遍具有強烈揮發性,因此造成大量揮發性有機物(VOCs)之空氣污染物質的逸散排放。

(三)乾燥程序

   塗裝完成後,必須有乾燥之過程。針對常溫乾燥之塗料,可於塗裝完成後直接進行乾燥;但對於烘烤型塗料若立即加熱,則塗料中的溶劑會急速影響塗膜,故須事先給予充分的自然放置時間,再送入乾燥爐加熱乾燥。因此除靜置陰乾外,乾燥過程的溫度較高(80∼150℃),致使物件表面殘留之有機溶劑揮發,造成揮發性有機物之空氣污染物質的逸散排放。

 

塗裝區圍封並進行整體換氣
▲塗裝區圍封並進行整體換氣

袋濾集塵機圖

▲袋濾集塵機圖

 
 
三、污染防制技術 

 

活性碳吸附裝置
▲活性碳吸附裝置
廢氣焚化爐
▲廢氣焚化爐

金屬表面塗裝業於製造過程中所排放之空氣污染物,包括粒狀污染物及揮發性有機物等二

類,為有效解決空氣污染源產生之污染物質,可採取之適當防制措施如下:

 (一)粒狀污染物

    考量廠房內現場操作之作業環境空氣品質,可利用上吸式氣罩配合裝設透明塑膠簾幕,侷限操作過程產生之粒狀污染物,並經收集處理後排放之。

    1.另考量粒狀污染物之收集效率,可適度增加風車之馬力,使圍封氣罩內部呈微負壓之狀況, 以避免含粒狀污染物之廢氣逸散至工作環境。

    2.定期加強袋濾集塵機濾袋之清潔維護,避免因累積過多粉塵或破損穿透,降低去除效果。如 此有關因濾袋壓損過大導致抽氣風量不足,或因濾袋破損導致粉塵穿透,致使粉塵逸散而造成生產設備及地面粉塵堆積,甚因風力及機械作用而引起粉塵的再揚起等問題均可克服,以 確保作業環境之空氣品質。

    3.可購置工業用之吸塵機定期清除而減少粉塵堆積,以改善作業環境之空氣品質,維護操作人 員健康。

 (二)揮發性有機物

    1.使用低溶劑之塗料,如UV塗料、粉體塗料、水性塗料、高固型塗料等,其中粉體塗料因具不含有機溶劑,故不會造成公害,且未附著之塗料可再回收使用等優點,值得推廣應用。

    2.塗裝作業時,其溶劑及塗料筒往往於使用後未予加蓋或未作適當存放管理,容易造成揮發性有機污染物逸散排放,因此對於未用完之物料(尤其是有機溶劑)應立即封蓋,以減少逸散排放之產生。

 

    3.可將塗裝作業移至廠房某特定區域並圍封成一塗裝作業區,且需考量噴漆房之整體換氣量,以防制廢氣逸散於廠房內。

    4.由於油漆塗裝作業之油漆塗料因含有甲苯、二甲苯等稀釋溶劑,易產生揮發性有機物之逸散,若操作員工長期曝露,易造成      呼吸系統之職業性疾病。建議工廠宜購置可過濾揮發性有機物之口罩供員工配戴,以維護員工之身體健康。

    5.針對乾燥過程所產生之揮發性有機物逸散,若乾燥之溫度較低時,建議可以活性碳吸附塔處理之,然應注意廢氣須先經適當降溫,使溫度不能高於40℃,以免造成活性碳失效。但燥乾溫度較高所排放之廢氣,則可考慮焚化法(直接燃燒或觸媒燃燒)處理之。

 
四、輔導案例
 

(一)工廠基本資料

   該公司為一鐵皮塗裝工廠,主要從事飲料、食品罐之塗佈作業。由於製罐業產量情況受季節氣候影響甚大,生產旺季分佈於夏季,而平均產量為每年塗裝馬口鐵皮約1,000公噸。

(二)輔導所見缺失工廠污染源主要為有機溶劑受熱產生之揮發性有機物質,依其特性及主要缺失分述如下:

   1.逸散性污染源輥筒塗佈區、輥筒印刷區印刷過程揮發之VOCs,未能有效收集與處理,易影響操作員工之身體健康,並造成廠內作業環境品質劣化。

   2.排放管道污染源印刷線乾燥爐廢氣未經處理而直接排一大氣,有污染大氣並降低空氣品質之虞。

 

(三)污染改善建議

   1.針對逸散之VOCs,宜採取下列措施改善

   (1)在不影響生產操作之情形下,於輥筒塗佈區、輥筒印刷區設置上吸式屋頂型氣罩,並於非人員操作所在位置之三面加裝塑膠簾幕將之區格為小空間,避免橫風之影響以增加其集氣效率。

    (2)將收集後之廢氣,利用觸媒焚化爐處理,以淨化製程廢氣,再排至大氣中。

   2.針對印刷線乾燥爐排放廢氣,宜採取下列措施改善:

    印刷線乾燥爐排放廢氣屬高溫(100∼150℃)有機性氣體,其處理方式以採焚化法高溫氧化較佳 ,而觸媒焚化法可藉由觸媒降低破壞有機污染物所需之活化能,使有機污染物質能在較低溫度下(200∼400℃)分解破壞,可有效降低添加輔助燃料所需之操作成本。

加裝塑膠簾幕之上吸式屋頂型氣罩圖
▲加裝塑膠簾幕之上吸式屋頂型氣罩圖
 
採觸媒焚化法處理輥筒塗佈區、輥筒印刷區所收集之揮發性有機廢氣及印刷線乾燥爐排放廢氣高溫(100∼150℃)有機性廢氣體
▲採觸媒焚化法處理輥筒塗佈區、輥筒印刷區
所收集之揮發性有機廢氣及印刷線乾燥爐排放
廢氣高溫(100∼150℃)有機性廢氣體

(四)改善成果說明

   1.工廠接受輔導單位建議及協助廠內評估,乃於輥筒塗佈區及輥筒印刷區裝設有加裝塑膠簾幕之上吸式屋頂型氣罩,使吸引範圍涵蓋整個作業區上方,使VOCs之逸散得以有效收集,避免造成廠內作業環境品質惡化,影響現場操作人員之健康。

   2.對於廠內輥筒塗佈區與輥筒印刷區及乾燥爐所產生之VOCs,經適當之集氣系統收集抽引至觸媒焚化爐進行處理,可有效破壞VOCs污染物質,其處理效果達90%以上。

 
 
五、行業輔導成效

 

  金屬表面塗裝業是本署於88年度之重點輔導行業,共計進行現場輔導93家工廠,其中計有28家已完成污染改善。在整個輔導過程也針對業 者舉辦二場次之空氣污染防制講習及示範觀摩會,工廠參加人數計156人次,其中主要以控制設備增修建所達到之減量成效最大佔67%,其次為控制設備落實操作維護工作佔27%;以協助業者利用政府輔導工廠之資源,使空氣污染改善效果能更加彰顯。金屬表面塗裝業在粒狀污染物之年減量為18公噸/年,而VOC之年減量達60公噸。