I den moderna industrin är metallytbehandling ett viktigt steg för att förbättra prestandan, förlänga livslängden och förbättra utseendet på metallmaterial. Traditionella metallytbehandlingsprocesser, såsom de som kraftigt använder tungmetaller och flyktiga organiska lösningsmedel, utgör emellertid ett allvarligt hot mot miljön och människors hälsa. Med den kontinuerliga förbättringen av den globala miljömedvetenheten och de allt stränga miljöreglerna står metallytbehandlingsindustrin inför enastående transformationstryck, och gröna kemiska processer har framkommit som en ny trend i branschutvecklingen.
Miljöfrågor av traditionella metallytbehandlingsprocesser
Traditionella metallytbehandlingsprocesser, såsom hexavalent krompassivering vid elektroplätering, används ofta för att förbättra korrosionsbeständigheten hos metaller. Men hexavalent krom är ett starkt cancerframkallande, och dess avloppsvatten och avgasutsläpp utgör stor skada för miljön och människors hälsa. I målningsprocessen innehåller ett stort antal organiska lösningsmedelsbaserade beläggningar flyktiga organiska föreningar (VOC), som kan bilda fotokemisk smog under volatiliseringsprocessen, förorena den atmosfäriska miljön och också orsaka skador på operatörerna. Dessutom kan den stora mängden avfallsrester och avloppsvatten som genereras av traditionella processer, om de inte behandlas korrekt, leda till jord- och vattenföroreningar och störa ekologisk balans.
Utvecklingsbakgrunden för grön kemisk teknik
Med kontinuerlig skärpning av miljöföreskrifter, såsom EU: s förordning om registrering, utvärdering, tillstånd och begränsning av kemikalier (REACH), har strikta begränsningar införts för förorenande utsläpp i metallytbehandlingsindustrin. Om företag inte gör processförbättringar kommer de att få risken för höga böter eller till och med produktionsstängningar. Samtidigt har den ökande efterfrågan på miljövänliga produkter från konsumenter fått företag att söka mer miljövänliga produktionsmetoder. I detta sammanhang har gröna kemiprocesser gradvis blivit en forskningshotspot och utvecklingsriktning inom metallytbehandlingsindustrin på grund av deras fördelar med låg förorening, låg energiförbrukning och hög säkerhet.
Introduktion till typiska gröna kemi -processer
Kromfri passiveringsprocess
Chromium Free Passivation Process är en miljövänlig metallytbehandlingsteknologi som har utvecklats snabbt under de senaste åren. Den ersätter traditionella hexavalenta kromföreningar med titansalter, zirkoniumsalter, molybdat -salter etc. och uppnår korrosionsförebyggande genom att bilda en tät passiveringsfilm på metallytan. Till exempel har passiveringsfilmen bildad av titanzirkoniumbaserade passivatorer på ytan av aluminiumlegeringar god korrosionsbeständighet och vidhäftning och innehåller inte tungmetaller, vilket gör avloppsrening enkel. Denna process minskar inte bara miljöns skada utan uppfyller också kraven på skadliga ämnesbegränsningar för elektroniska produkter och andra produkter.
Vattenbaserad beläggningsprocess
Vattenbaserad beläggningsteknik är en beläggningsteknik som använder vatten som lösningsmedel eller spridningsmedium. Jämfört med traditionella lösningsmedelbaserade beläggningar kan vattenbaserade beläggningar minska VOC-utsläppen med mer än 90%, vilket kraftigt minskar luftföroreningar. Vattenbaserade beläggningar har bra konstruktionsprestanda och kan appliceras genom olika metoder som sprutning, borstning och doppning. De har också snabb torkningshastighet och god vattenmotstånd, korrosionsbeständighet och dekorativa egenskaper. Inom fordonsmålningen har vattenbaserad basfärg och vattenbaserad mellanfärg använts i stor utsträckning, vilket effektivt minskar miljöföroreningar i bilproduktionsprocessen.
Plasmabearbetningsteknik
Plasmabehandlingsprocessen använder aktiva partiklar i plasma för att genomgå fysiska och kemiska reaktioner med metallytan och därmed förbättra metallens ytegenskaper. Denna process kräver inte användning av kemiska reagens och producerar inte avloppsvatten eller avgaser under behandlingsprocessen, vilket gör den till en verkligt grön och miljövänlig process. Exempelvis kan plasma -nitrideringsbehandling bilda ett nitridskikt med hög hårdhet och god slitmotstånd på metallytan, förbättra metallens livslängd och behandlingsprocessen har låg energiförbrukning och hög effektivitet.
Fördelarna och utmaningarna med Green Chemistry Technology
Fördel
Överlägsen miljöprestanda: Minskar utsläppen av tungmetaller, VOC: er och andra föroreningar, vilket minskar skadan på miljön och människors hälsa.
Hållbar utveckling: Gröna kemiska processer använder vanligtvis förnybara resurser eller råvaror med låg toxicitet, i linje med begreppet hållbar utveckling.
Förbättring av produktkvaliteten: Vissa gröna kemiska processer kan förbättra produkternas utseende och stabilitet och stabilitet samtidigt som metallernas ytegenskaper.
Minska omfattande kostnader: Även om vissa gröna kemiska processer kräver högre initial utrustningsinvesteringar, på lång sikt, minskas de omfattande kostnaderna faktiskt på grund av minskningen av miljöbehandlingskostnader och råvaruavfall.
Utmaning
Teknologisk mognad: Vissa gröna kemiska processer finns fortfarande i forsknings- och utvecklings- eller småskaliga applikationssteg, och den tekniska stabiliteten och tillförlitligheten måste förbättras ytterligare.
Kostnadsfaktor: De höga priserna på specialutrustning och råvaror som krävs för gröna kemi -processer resulterar i kostnadstryck för företag när de adopterar dem i de tidiga stadierna.
Ofullständiga industristandarder: För närvarande har standarderna för gröna kemiprocesser inom metallytbehandlingsindustrin inte förenats, och företag saknar tydlig vägledning när de väljer och tillämpar dem.
Utvecklingsutsikterna för gröna kemiska processer
Med det kontinuerliga utvecklingen av teknik och den ökande efterfrågan på miljöskydd är tillämpningsutsikterna för gröna kemiska processer inom metallytbehandlingsindustrin mycket breda. I framtiden kommer FoU -personal att fortsätta att optimera befintliga gröna kemi -processer, förbättra deras tekniska mognad och stabilitet och minska kostnaderna. Samtidigt kommer nya gröna kemiska processer och material att fortsätta dyka upp, såsom biobaserade beläggningar och Nano Surface Treatment Technologies. Branschföreningar och myndigheter kommer också att stärka samarbetet, utveckla enhetliga branschstandarder och normer och främja den utbredda tillämpningen av gröna kemiska processer.
Slutsats
Omvandlingen av metallytbehandlingsindustrin till gröna kemiska processer är ett oundvikligt val för att uppnå hållbar utveckling. Även om gröna kemiprocesser för närvarande står inför vissa utmaningar inom marknadsföring och tillämpning, kommer deras fördelar gradvis att bli framträdande med kontinuerlig innovation och förbättring av teknik. Företag bör aktivt omfamna denna nya trend i miljöskydd, öka investeringarna i forskning och tillämpning av gröna kemiska processer, inte bara bidra till miljöskydd, utan också få möjligheter inom hård marknadskonkurrens, uppnå en win-win-situation för ekonomiska och miljömässiga fördelar.