Які екологічні переваги надає електростатичне порошкове фарбування виробникам

Нульові викиди ЛОС і поліпшення якості повітря

Як електростатичне порошкове фарбування усуває леткі органічні сполуки порівняно з розчинниковим фарбуванням

Звичайні фарби на органічних розчинниках виділяють велику кількість летких органічних сполук (ЛОС), таких як бензен і формальдегід, під час нанесення. Порошкове фарбування працює інакше, оскільки зовсім не містить розчинників. Замість цього воно використовує сухий порошкоподібний матеріал. Коли заряджені частинки потрапляють у контакт із заземленими металевими поверхнями, вони прилипають до них завдяки електростатичним силам. Після цього весь об’єкт нагрівають до тих пір, поки порошок не утворить суцільний твердий шар. Цей метод запобігає виділенню ЛОС уже на початку процесу, що сприяє безпеці працівників і зменшує проблеми, пов’язані з забрудненням повітря. Традиційні рідкі покриття значною мірою залежать від небезпечних розчинників лише для досягнення потрібної консистенції. Порошкові покриття обходять цю проблему, точно контролюючи розміри частинок і використовуючи різні типи полімерів, щоб забезпечити хороші властивості розтікання без застосування шкідливих добавок.

Кількісна оцінка зменшення попередників озону: дані Агентства з охорони навколишнього середовища США (EPA) щодо уникнення ЛОР на кожну тону нанесеного електростатичного порошкового покриття

Згідно з висновками Агентства з охорони навколишнього середовища США (EPA), коли підприємства використовують електростатичне порошкове покриття замість традиційних методів, вони запобігають викиду близько 780 фунтів летких органічних сполук (ЛОР), що сприяють утворенню озону, на кожну тону нанесеного покриття. Це суттєво відрізняється від розчинниково-орієнтованих систем, які виділяють від 3,5 до 5,2 фунта ЛОР на галон. Така різниця має велике значення, оскільки ці леткі органічні сполуки поєднуються з оксидами азоту під дією сонячного світла й утворюють озон на рівні землі — одну з основних складових смогу, що викликає такі проблеми, як астма та інші респіраторні захворювання. Тому перехід на порошкове покриття реально покращує якість повітря в місцевості. Багато підприємств також помітили відчутні переваги після такого переходу: зазвичай вони спостерігають зниження витрат на отримання дозволів на викиди в атмосферу, а спільноти — зменшення проблем зі здоров’ям, пов’язаних із поганою якістю повітря в цілому.

Ліквідація небезпечних відходів та регуляторні переваги

Звільнення від вимог RCRA: усунення потоків відходів, насичених розчинниками, та пов’язаних з ними вимог щодо оформлення супровідних документів

Процес електростатичного порошкового фарбування усуває проблеми, пов’язані з небезпечними відходами, оскільки під час остаточної обробки не використовуються розчинники. Традиційні фарби на основі розчинників утворюють різноманітні регульовані відходи відповідно до стандартів RCRA, зокрема шлам, використані ганчірки, фільтри та залишки засобів для очищення. Системи порошкового фарбування взагалі не виробляють рідких відходів. На практиці це означає, що компанії більше не змушені заповнювати складні форми щодо небезпечних відходів, оплачувати спеціалізовані послуги з утилізації або вести облік усіх матеріалів у строгій відповідності до норм Агентства з охорони навколишнього середовища (EPA), зокрема щодо розчинників із «F-переліку». Результат? Значне зменшення правових ризиків та бюрократичного навантаження для підприємств, які переходять на технологію порошкового фарбування.

Реальний вплив: постачальник автомобільної галузі досяг зниження витрат на утилізацію небезливих відходів на 92 % після переходу на електростатичне порошкове фарбування

Один із провідних виробників автокомпонентів знизив витрати на утилізацію небезпечних відходів майже на 92 % після переходу на електростатичне порошкове фарбування протягом 18-місячного періоду. До цього вони щорічно відправляли на спалювання близько 15 000 галонів регульованих відходів за вартістю від 1,5 до 3 доларів США за фунт. Крім того, додаткові витрати, пов’язані з оформленням документації, навчанням працівників та складанням регуляторних звітів, становили приблизно 240 тис. доларів США щорічно. Справжнім проривом стала 97-відсоткова ставка повторного використання матеріалів, що розпилювалися понад необхідне (overspray). Замість того, щоб утворювати велику кількість небезпечних відходів, як це роблять традиційні розчинникові системи, тепер вони могли повторно використовувати більшу частину розпилених матеріалів. Це не лише звільнило кошти, які раніше йшли на управління відходами, а й надало додаткові ресурси для інвестування в розробку нових продуктів, одночасно значно зменшивши потенційні екологічні проблеми в майбутньому.

Підвищена ефективність використання матеріалів та замкнена система повторного використання порошку

95–98 % використання матеріалу за рахунок електростатичного притягання та автоматизованих систем відновлення надлишку фарби

Коефіцієнт використання матеріалу при електростатичному порошковому фарбуванні становить близько 95–98 %, що значно краще, ніж у традиційних рідких фарб, ефективність яких зазвичай не перевищує 40–70 %. Існує дві основні причини такого явища. По-перше, електростатичний заряд забезпечує надійне прилипання мікрочастинок до заземленої поверхні. По-друге, у більшості сучасних виробничих ліній на заводському цеху встановлено автоматизовані системи, які відразу ж збирають надлишковий порошок під час його розпилення. Після збору порошок проходить через спеціальні циклонні сепаратори для очищення від забруднень і сторонніх включень, після чого його змішують із новим матеріалом для подальшого використання. Коли компанії дійсно правильно замкують цей цикл, їм щорічно потрібно набагато менше сировини — іноді витрати скорочуються аж на 35 %. Крім того, немає потреби турбуватися про дороге утилізацію відходів або екологічні проблеми, пов’язані з витоком розчинників у водойми або утворенням токсичного шламу, що потрапляє на полигони для твердих побутових відходів.

Енергозбереження та зниження вуглецевого сліду під час затвердіння

на 30–40 % менше енергії на квадратний фут порівняно з багатостадійним вологим фарбуванням: теплова ефективність печей для затвердіння порошкових покриттів

Щодо економії енергії, електростатичне порошкове фарбування виокремлюється порівняно з традиційними методами мокрого фарбування. Йдеться приблизно про зниження споживання енергії на 30–40 % на квадратний фут. Чому? Тому що порошкові покриття полімеризуються значно швидше й при нижчих температурах, а це означає, що немає потреби в енергоємних зонах випаровування розчинників або тривалих перервах для повного висихання фарби. Більшість сучасних печей для полімеризації тепер оснащені покращеною теплоізоляцією та ефективними системами рекуперації тепла, які дійсно раціонально використовують втрачену теплову енергію, скорочуючи споживання електроенергії та природного газу приблизно на 15–25 % щогодини, згідно зі звітом «Управління енергоспоживанням на підприємстві» за минулий рік. І не варто забувати про значну економію завдяки відмові від усіх тих дорогих систем знешкодження ЛОС (летких органічних сполук), які обов’язкові для виробництв із використанням розчинників. Усі ці покращення означають загальне зменшення викидів вуглекислого газу, не впливаючи при цьому на якість результатів, які відповідають галузевим стандартам.