节能减排是我国在十二五期间对工业企业的一项强制性的产业政策,对我国磨料磨具行业来说,历来是高能耗高污染的重灾区,特别是改革开放以来,各地民营企业的快速发展,大量土制设备和落后工艺的应用,造成的高能耗和环境污染更趋严重,己经达到了不可容忍的地步,所以摆在我们行业面前的责任就更为繁重,任务更为艰巨,而我们涂附磨具行业的能耗与污染程度稍好于普通磨料行业,虽然没有受到国家限电限产的禁令,但涂附磨具行业所排放的有毒有害气体、粉尘以及对水体的污染也是比较严重的,在行业中还有不少土制设备能源利用率很低,能源浪费很大,也应该引起全行业的重视。我们应该对全人类、对子孙后代负责,应对环境的污染和节约能源应积极地采取有效措施,进行严格的治理和改造。为此本文对涂附磨具行业节能减排工作,从技术层面上谈谈笔者的一些想法和做法,供行业同仁们参考:
扩大纸基砂带的生产和应用
谈起纸基砂带,还须介绍一下我国纸基砂带的历史渊源,在上世纪八十年代初期,当时林业部从国外引进一批砂带砂光机,随机带进的宽砂带都是纸基的,当时二砂与三磨所专为配合砂光机用砂带的国产化,最早研制成功的产品也是选用纸基,而且据当时外方专家介绍,木质板材的表面砂光必须用纸基砂带,这是他们在砂光工艺上所规定的,其原因是因为砂带在使用过程中一旦发生砂带爆裂,纸基砂带会立即粉身碎骨,爆裂成碎片即刻被强大吸尘器吸走,因而不损伤价值十分昂贵的、表面精度很高的、结构比较复杂的橡胶工作辊,而如果选用布基砂带,如遇砂带断裂时,不会一下子打成碎片,残留的大片砂布带片很容易把橡胶工作辊打坏。但由于当时国内高强度纸基在技术性能上一直没有达到国外的标准要求,所以后来逐渐改用布基砂带来代替,这实际上是无奈之计,却也一直沿用至今。但到了上世纪九十年代后期,虽然国产高强度纸基质量一直没有达到标准要求,而无法国产化,但法国、芬兰、德国等境外国家纷纷进入中国涂附磨具行业高强度纸基市场,而且品种规格齐全,性能和质量可靠,抗张强度等技术指标,对制作砂基宽砂带根本不存在任何质量,所以现在应该是大力推广纸基砂带的时侯了,与布基砂带相比,它还是一种节能环保产品,这是因为:
一是减少对环境的污染:因为纸基不需要任何处理,可以直接进行涂胶植砂,减少了布基大卷生产中原布处理中产生的大量的污水和原布处理所消耗的能源。
二是目前高强度纸基的抗张强度完全能达到使用的技术要求,而且纸基的表面平整度高,这对砂带的磨削质量应优于布基砂带,特别是细粒度产品更为明显。
三是纸基砂带制作成本低于同质的布基砂带,以目前国内进口的250克/平方米高强度纸基为例,市场价格一般在24000 元/吨左右,折合每平方米的价格只有6元,这要比国内处理好的原布便宜得多,甚至比坯布价格还便宜,这是既节能又减排且便宜的好事,何乐而不为呢?
高档水砂纸(包括防堵产品)粘结剂的改进
传统高档水砂纸一直以环氧树脂作粘结剂,所以只能选用高污染的苯类作为溶剂,当然环氧树脂优异的粘结性和柔软性,是粘结剂中无与伦比的,但酚醛树脂的合成技术也在不断的发展和改进,水溶性酚醛树脂也通过不同的合成工艺和不同的改性途径,增加它的柔软性能,制造出与环氧树脂相近似的性能,在技术上的可行性是很大的,实际上水溶性酚醛树脂现在已经在部分高档水砂纸生产中得了应用或部分应用,这是一项非常值得研究推广的新技术,如果这项新技术在全行业得到大量的应用,那有害气体的排放量可以大幅度的降低。
推广应用含醛量低的酚醛树脂
从现代树脂合成技术水平来说,游离醛含量完全可以控制到1以下,在使用中基本近乎零排放,现在不少技术比较先进的化工企业,不仅在树脂合成时采用全封闭管道化生产流程,在生产过程完全达到甲醛的零排放,由于整个生产过程中所有合成工艺参数,都是由电脑严格按预置程序执行,产品中游离醛的含量可以达到1 以下,所以我建议在采购时,应该选择生产条件比较好的,技术比较先进的,并有正规检验报告表明是低游离甲醛含量的酚醛树脂,不要盲目的采购游离醛超标的产品。特别是那些设备条件非常简陋的,甚至连检验设备仪器不全的企业,那游离醛的含量肯定是超标的,采购这样的产品势必把污染责任转嫁给你,变成了我们行业的污染源,所以我们必须从源头把好这道关。
推广应用快干型酚醛树脂
生产快干型酚醛树脂在合成技术上并非难事,而且现在行业中已经有部分企业选用快干型酚醛树脂,可以在大卷生产线上只要通过两道干燥室,即可完成树脂粘结剂的完全固化,不需要在专门的固化炉中再进行长时间的第二次固化,这样节省了二次固化中所消耗的能源,并减少了固化中所产生的有毒有害气体,污染环境。
能否生产多种固含量的酚醛树脂
现在国内市场上供应的水溶性酚醛树脂,只有一种固含量和一个粘度值的标准来提供给用户,而在生产涂附磨具产品时,买回的树脂原胶又要根椐产品的不同粒度,加入一定量的水分,配制成不同粘度的胶液,才能投入生产使用。而树脂生产厂家在合成树脂时,当树脂合成反应到一定阶段后,便中止反应,然后进行真空脱水,使树脂胶液达到既定的固含量和粘度值。从这里不难看出,树脂生产企业为了提高固含量和粘度,需要进行脱水,脱出来的一般都属于污水,而到了使用企业为了满足生产不同粒度时,对树脂粘度的不同要求,需要在原胶液中加入一定的水分,加入的水又是净水,这样人为地把净水变成了污水,污染了环境,增加了治污成本。能否由树脂生产企业和使用企业在一起,商量一个办法,分若干个粘度的树脂液供应给用户,这样使树脂制造企业减少脱水量,让使用企业减少加水量,而且树脂生产企业可以根据含量的多少确定价格,把一部分的产品价格降下来,这样的办法不仅能达到节能减排,而且双方互惠互利,可以一举两得。这只是笔者一点想法,其可行性未经试验验证。
简陋的生产设备造成大量的能源浪费和环境污染
目前国内不少自制的全树脂大卷生产线和高档水砂纸生产线设备,其中庞大的干燥室为了降低制造成本,往往采用劣质保温材料,保温性能很差,有的甚至用半封闭式,长此以往,能源浪费巨大,热能利用率极低,由于干燥室的热量和内部有害气体大量外泄,不仅造成严重的环境污染,又让工人常年在高温条件下工作,有害于身体健康,应该引起我们的重视。
粗放的工艺也严重的浪费宝贵资源和能源
目前国内无论是引进的大卷生产线,还是自行设计制造的大卷生产线,在关键的工艺控制方面存在着严重的缺陷,不仅造成严重的资源和能源浪费,还严重的影响着产品质量的稳定。
例如:目前底胶和复胶层厚度的定量控制和植砂密度的定量控制,绝大部分的企业靠操作工人的经验判断来控制的,虽然在各企业的工艺技术文件中对底胶量、复胶量与植砂量都有严格的定量规定,但在这样的操作条件下,其正确性究竟有多大呢?用户反映质量不稳定,这就是问题的答案。胶量与砂量不足与过量对产品质量都是有害无益的,后者是白白浪费资源,增加成本。
又如在我国自行设计的大卷生产线,在静电植砂部分有的企业还专门设计了一个回砂收集装置,这个装置按静电植砂的规范操作来说是多余的,无为的浪费能源,因为静电植砂工艺所控制的回砂量是很少的,特别是生产疏植砂产品,那几乎是零回砂。这是因为:
一是磨料反覆多次通过静电场后,容易产生磁化效应,影响静电植砂效果。
二是从静电场中返回的磨料(回收砂),它与原来磨料的粒度组成已经发生了变化,已不符合原标准要求,所以回收砂应统一收集后,经集中处理,才能投入使用。
以上种种,仅仅是从技术上采取一些简单而易行的措施,在少钱多办事的前提下,也能节约一部分能源,减少一部分有毒有害物质的排放。(文/高忠本刊高级专家顾问)