Openair-Plasma®常压等离子技术实现挥发性有机化合物的减排
使用溶剂和含溶剂型产品时会产生对环境有害的挥发性有机化合物 (VOC) 。然而,许多行业的生产商仍然需要使用会释放挥发性有机化合物的底涂、促粘剂或其他化学品进行预处理。Plasmatreat公司的Openair-Plasma®等离子处理工艺提供了一种环保的替代方案。
除了对环境有害之外,高浓度的挥发性有机化合物还会影响使用这些物质的人的健康。因此,各方政治努力都在推动减少挥发性有机化合物的排放,例如《2020-2050 年巴黎协定》,195个国家承诺减少二氧化碳排放。另一个例子是,中国政府从2017年开始出台新的环保规定,在2018年和2019年提出了控制挥发性有机化合物排放的新要求。目标是到2020年底将挥发性有机化合物排放量减少10%。这尤其影响到化工行业、包装和印刷行业以及电子制造或机械和设备工程等工业部门,甚至汽车行业。因此,在中国生产的欧洲和北美公司也对减少挥发性有机化合物排放的解决方案很感兴趣。
目的是在汽车行业和电子制造业使用油漆和清漆时减少挥发性有机化合物的排放。所需的粘合强度取决于表面能和表面极性。通常使用润湿性较低的单极性材料。在过去,溶剂型粘接剂是处理表面的唯一选择,例如用于确保油漆的正常附着。然而,粘接剂中经常含有80%以上的挥发性有机化合物。另一方面,使用Openair-Plasma®对表面进行预处理,可以获得清洁、高活性的表面,即使用水也能达到很高的润湿性。因此不再需要使用溶剂。整个等离子处理过程是干燥的,不产生废水,这意味着它比以前使用溶剂和类似产品的方法更加环保。
“我们发现,越来越多的公司倾向于选择水性涂料或固体含量高的涂料材料,以满足新的挥发性有机化合物(VOC)法规的要求。但是,这些材料不容易粘合,因此需要更高的表面能,以确保良好的润湿性和长期稳定的粘合性。等离子处理可以显著提高表面能,” Plasmatreat上海原总经理Calvin Chen说。
等离子技术基于一个简单的物理原理:添加能量会导致物质状态发生变化;固体变为液体,液体变为气体。如果向气体中添加额外的能量,它就会电离,变成等离子体,即物质的第四种状态。如果高能等离子体与材料接触,材料的表面特性(如极性)就会发生变化。 这种效应也会对不同的粘合工艺产生重大影响。无论是汽车中的结构性粘接、电子产品中的密封条,还是快速、无气泡、初始稳定性高的湿贴标,这些生产工艺都可以通过Openair-Plasma®和新型无溶剂粘合剂实现,完全不产生液体化学废料。
中国政府的新法规规定,含有挥发性有机化合物含量超过10%的溶剂的粘合剂或清洁剂只能在封闭空间内使用。此外,烟雾必须收集、处理并单独处置。这就增加了企业的工作量和生产成本。这就是为什么热熔工艺或辐射固化可生物降解粘合剂等在未来将发挥重要作用的原因。Calvin说:“我们看到了不含VOC的PT-Bond等离子技术的巨大商机”。PT-Bond工艺采用Openair-Plasma®技术可实现玻璃、金属、陶瓷和塑料的强力粘接和附着,并保持长期稳定性,这对制造业来说是一个特殊的挑战。例如,使用常压等离子体预处理技术进行表面改性,可在待粘接表面产生更高的粘接强度。
另一个挥发性有机化合物排放量较高的工业制程是印刷,尤其是在金属上的印刷,如设备和工厂工程中的印刷,以及在软包装上的印刷。为了减少挥发性有机化合物,未来可能会使用紫外线固化油墨或水基油墨。“在金属上进行UV印刷需要进行等离子预处理,以确保在不使用溶剂的情况下实现良好的粘合。塑料上的UV印刷亦是如此” Chen解释说。
然而,减少挥发性有机化合物的排放在中国之外也同样在推动。2016年12月,欧盟发布了大幅减少空气污染的新法规。挥发性有机物(VOC)也受到这些规定的影响,这些规定宣称空气污染是一个全球性问题,并指出对低排放产品和生产工艺的需求将显著增加。“减少挥发性有机化合物的排放关系到所有国家,工业公司将在这一领域寻找新的解决方案,以实现政治和社会规定的目标。我们的 Openair-Plasma常压等离子技术是一种有助于实现这些目标的环保型可持续替代解决方案。”Plasmatreat首席执行官Christian Buske解释说。