Автомобиль и окружающая среда

Важным аспектом положительного решения проблемы является переход на использование водоэмульсионных, тиксотропных и порошковых ЛКМ, практически исключающих контакт маляров и населения с парами органических растворителей, Повсеместное применение безвоздушных способов нанесения, распыления красок в электростатическом поле позволяет существенно снизить содержание растворителя в ЛКМ.

Вторая позиция по существу также является многоаспектной. Среди ответственных за токсические  свойства краски (соответственно, и  ее отходов) компонентов следует выделить пленкообразующие, красители, стабилизаторы, отвердители (в эпоксидных красках) и целенаправленно вносимые ядовитые вещества в ЛКМ специального назначения. При этом большинство пленкообразователей относится к веществам 3 - 4 классов опасности по ГОСТ 12.007-76, способны к реакциям полимеризации и поликонденсации, что приводит после нанесения к относительно быстрому их переходу в твердое состояние и дальнейшему снижению токсичности остатков. Использование аминных отвердителей представляет проблему в плане общей токсичности смеси и должно учитываться как негативный фактор при решении вопроса о судьбе отходов ЛКМ. Не случайно, азотсодержащие соединения представляют интенсивно развивающуюся главу современной токсикологии [3].

Однако наибольшее значение в рассматриваемой проблеме остатков и отходов ЛКМ имеют входящие в состав антикоррозионных покрытий тяжелые металлы (ртуть, свинец, кадмий, хром), а также биоциды судовых необрастающих красок. За последние три десятилетия произошли принципиальные изменения в рецептуре таких композиций с переходом от высокотоксичных соединений (ртуть-, мышьяк-, оловоорганические биоциды, относящиеся к 1-му классу опасности) на менее токсичные (медь, цинк, пиретроиды), что, наряду с повсеместной заменой свинцового сурика железным, а также бензола на ксилолы и толуол по требованию Международной организации труда и Всемирной организации здравоохранения, позволило по-новому решать проблему захоронения отходов ЛКМ (в случаях крайней необходимости). Необходимо отметить, что хотя отношение к этой проблеме имеет выраженную специфику в разных странах мира, требования в плане использования в ЛКМ тяжелых металлов постоянно ожесточаются, что необходимо учитывать при решении судьбы накапливаемых остатков красок и отходов производства.

В США, например, по рекомендации Агентства по охране окружающей среды (ЕРА) выделяют 115 опасных веществ  и считают, что 50% отходов следует  перерабатывать, 26 % - захоронять, 24 % - термически обезвреживать [4]. В Канаде все промышленные отходы делят на 10категорий: органические химикаты и растворители, масла, жиры, кислоты и щелочи, отходы металла и пластмасс, тканей, кожи и резины, древесины и бумаги, переработка которых существенно отличается между собой. В Дании выделяют 6 групп отходов: отработанные минеральные масла и нефтепродукты, загрязненные органические растворители (спирты, эфиры, бензин и пр.), отходы лакокрасочной промышленности и другие органические химические отходы, жидкие хлорированные углеводороды (растворители и их смеси), неорганические химические отходы в твердой форме или водном растворе, и твердые отходы (упаковочные материалы, пластмассы и др.).

Классификация, безусловно, является важным элементом в проблеме отходов, но отнюдь не является самоцелью. Она призвана облегчить осуществление задач по их обезвреживанию и утилизации. Защита окружающей среды от загрязнения ТПО в широких масштабах должна решаться путем внедрения малоотходных технологий в производство, а также массовой утилизацией компонентов промышленных отходов в готовый продукт. Отходы лакокрасочной промышленности относятся к числу технологичных, что позволяет направлять их большую часть в переработку для вторичного использования в основном производстве при приготовлении красок для разметки дорог, наружной окраски зданий и сооружений, а также включения в строительные материалы.

Не меньшее значение здесь имеют также такие общепризнанные рациональные решения, как: создание различных  типов замкнутых технологических  систем и водооборотных циклов, разработка и внедрение систем переработки отходов производства и потребления, создание и внедрение новых процессов получения традиционных видов продукции, создание территориально-промышленных комплексов (ТПК), имеющих замкнутую структуру материальных потоков сырья и отходов внутри ТПК. И хотя эти позиции носят нередко декларативный характер, их решение имеет стратегическое значение для решения проблемы, в целом.

Обработка и ликвидация опасных отходов может происходить  разными путями: физическая обработка (сорбция на угле, диализ, электродиализ, испарение, фильтрование, флоккуляция и отстаивание, обратный осмос; химическая обработка, кальцинирование, ионный обмен, нейтрализация, оксидоредукция, осаждение, термическая обработка, пиролиз, сжигание; биологическая обработка, активирование пульпы, оросительные пульпы, оросительные фильтры; ликвидация или хранение в специальных сооружениях, хранилищах, подземное захоронение, выгрузка навалом либо в таре в океан. Выбор способа захоронения либо уничтожения, как и сама возможность, их осуществления, решается на основе комплекса показателей с учетом оценки риска для здоровья населения и окружающей среды.

Следует специально остановиться на вопросах уничтожения отходов  ЛКМ методом сжигания. Одним из ключевых моментов является выбор температурных  параметров и токсиколого-гигиеническая оценка токсичности продуктов горения. Проведенными исследованиями показано [5], что для практически всех ЛКМ первый показатель удовлетворительно укладывается в диапазон 300 – 800ºС, тогда как токсичность следует оценивать по результатам не только определения величины МЛК50, характеризующей минимальную навеску сжигаемого материала, вызывающую гибель 50 % взятых в опыт животных, но и вклада в этот показатель окиси углерода. По этим показателям отходы ЛКМ относятся к одному из пяти классов, для которых расчетно-экспериментальным методом установлены требования к уничтожению путем сжигания.

Проблема отходов ЛКМ  относится к категории актуальных и должна решаться с привлечением гигиенистов и токсикологов на надлежащем профессиональном уровне с использованием современной лабораторной базы. Внедрение новых материалов, исключение из рецептуры высокотоксичных веществ, переход на новые способы проведения окрасочных работ способствуют снижению количества и опасности для человека и окружающей среды образуемых отходов.

ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ УФ-ОТВЕРЖДЕНИЯ

Главной причиной увеличения спроса на прогрессивные ЛКМ является ужесточение экологических законодательств  в большинстве развитых стран, в  соответствии с которыми резко сокращается  содержание ЛОС и других токсичных компонентов в рецептурах различного назначения. В России, контроль за загрязнениями окружающей среды осуществляется на основе общегосударственных норм предельного содержания вредных веществ в воздухе, сточных водах и т.п.

Защита природных водоёмов от загрязнений сточными водами лакокрасочных производств приобрела особое значение. Решение проблемы охраны окружающей среды (воздушного и водного бассейнов) от загрязнения предусматривает:

• Сокращение количества образующихся сточных вод за счёт применения рациональных рецептур использования воды в технологических процессах производства ЛКМ.
• Увеличение выпуска экологически чистых ЛКМ.
• Замена лакокрасочных материалов на растворителях, используемых в промышленности для защиты металла (метод окунания, безвоздушных распылений, пневмораспыление, струйный облив) на новые экологически чистые ЛКМ.
• Разработка и внедрение в промышленность методов очистки производственных стоков, основанных на различных физико-химических процессах: фильтрации, сорбции, электрокоагуляции, мембранных методах разделения смесей, термообработке, на реакциях электрохимического, химического и биохимического окисления.
• Создание аппаратурно-технологических схем с максимальной механизацией и автоматизацией процессов очистки производственных выбросов с утилизацией твердых, жидких и других отходов лакокрасочной промышленности.

Уменьшения выбросов вредных веществ в атмосферу  при изготовлении и применении лакокрасочной  продукции можно достичь двумя  путями, один из которых предполагает использование инженерно-технических решений (оптимизации процесса окраски, атоматизации оборудования, модернизации систем рециркуляции и очистки отходов), а второй - внедрение новых типов ЛКМ и современных технологий.

Лакокрасочные материалы  УФ-отверждения не содержат в своем составе растворителей (содержание сухого остатка 100%). Природа пленкообразователя ЛКМ УФ-отверждения может быть любая, как и у традиционных органоразбавляемых лакокрасочных материалов: полиэфиры, эпоксиакрилаты, уретанакрилаты.

Преимущество  ЛКМ УФ-отверждения перед другими  типами ЛКМ:

• быстрая скорость отверждения и формирования защитно-декоративных свойств покрытия 0,01 - 0,5 с.
• установки УФ-сушки компактны в сравнении с системой термосушки.

К другим преимуществам  следует отнести отсутствие выделения растворителей в процессе сушки, возможность использования термочувсвительных подложек (пластмассы, дерево).

Полимеризация мономеров  и олигомеров инициируется радикалами, возникающими под воздействием УФ-излучения  на фотоинициаторы.

Мономеры и олигомеры, имея по крайней мере две двойные  связи на молекулу, образуют трехмерную сшитую структуру.

Вот некоторые характеристики лака УФ-отверждения "Акролак-УФ" ТУ 2316-005-50003914-99.

Экологически чистый полиэфиракриловый лак (содержание сухого остатка 100%) ультрафиолетового отверждения предназначен для защитно-декоративной окраски паркета, мебели и других поверхностей по дереву. Сохраняет структуру дерева. После отверждения (время отверждения не более 0,1 с и мощности УФ лампы не менее 120 Вт/см), лак образует ровную полуглянцевую или глянцевую пленку с твердостью по ТМЛ-2124 более 0,5 ус.ед.

Покрытие стойко к  статическому воздействию жидкостей: воды, 40% раствору этилового спирта, 9% раствору уксусной кислоты. Лак наносят  валиком или пневмораспылением на сухую поверхность, очищенную от жира и пыли. Расход лака на один слой 40-50 г/м².

ЛИТЕРАТУРА

1. Шафран Л.М., Мураховская Л.И., Серди И.В. Проблема токсичных промышленных отходов в Одесском регионе и пути ее решения // Перспективные направления развития экологии, экономики, энергетики. Сб. научн. статей.-Одесса, 1997. - С.
2. Шафран Л.М., Басалаєва Л.В. Бормусова Е.А., Серді І.В. Регламентація лакофарбових матеріалів як комплексна гігієнічна та екологічна проблема// Приорітетні проблеми гігієнічної науки, медичної екології, санітарної практики та охорони здорв’я. Тези доп. 13 з’їзду гігієністів України.-Київ,1995. - С.96-98.
3. Елисаветский A.M.. Ратников B.H. Экологические проблемы применения лакокрасочных покрытии .7 Лакокрасочные материалы и их применение 19УХ. № 1.
4. Цырлин М.И., Гавритенко Д.Н., Воронина В.Л. Окраска транспортных средств жидкими лакокрасочными материалами с пониженным ресурсом покрытий // Материалы Междунар. науч.-практ. конф. Минск. Бел. национ. техн. ун-т, 2004.
5. Цырлин М.И. Окраска деталей транспортных средств с использованном порошковых полимерных материалов // Вестник БелГУТа 2004. № 2.
6. Gnot W. Антикоррозионные лакокрасочные материалы нового поколения // Лакокрасочные материалы и их применение. 2005. № 6.