左曉光

(南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，山東 青島 266111)

近年來，鐵路行業(yè)為了提高客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量，在車內(nèi)設(shè)計(jì)、裝飾過程中使用了大量的新材料、新工藝。某些材料本身含有甲醛和易揮發(fā)的有機(jī)物，這樣就造成總裝完成后會(huì)揮發(fā)出甲醛及其它有害氣體。由于車內(nèi)空間狹小，密閉性強(qiáng)，空氣流通較慢，更加劇了有害氣體在車內(nèi)的聚集。根據(jù)TB/T 1932—2009《旅客列車衛(wèi)生及監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》的相關(guān)規(guī)定，通過隨機(jī)抽取不同車型的車廂進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分車型存在車內(nèi)有害氣體超標(biāo)的現(xiàn)象，個(gè)別車型的車內(nèi)有害氣體超標(biāo)嚴(yán)重，車內(nèi)空氣污染已成為一個(gè)不容忽視的問題。為此，針對(duì)車內(nèi)有害氣體治理工藝進(jìn)行了深入研究。經(jīng)采用新工藝處理，車廂內(nèi)空氣有害物質(zhì)可以達(dá)到《旅客列車衛(wèi)生及監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》標(biāo)準(zhǔn)要求。

1 車內(nèi)有害氣體來源分析

(1)經(jīng)取樣分析可知，造成車內(nèi)有害氣體超標(biāo)的原因是部分零部件在其生產(chǎn)過程中使用了不合格的膠粘劑。如間壁膠合板在制作過程中使用的粘結(jié)劑多為脲醛樹脂，其游離甲醛含量較高，而且釋放時(shí)間很長(zhǎng)。

(2)車內(nèi)地板布、臥鋪面、橡膠條及部分座椅等，這些部件在制作過程中使用大量的甲醛做防腐劑，使用很多有機(jī)高分子做粘合劑。

(3)車內(nèi)紡織部件主要包括座椅蒙面布、窗簾、床墊、地毯等，尤其是臥鋪車所使用的床墊，使用粘合劑和印染助劑等化學(xué)物質(zhì)，游離甲醛的含量很高。

(4)車內(nèi)噴漆件中殘留的有機(jī)溶劑，多含有苯系物和TVOC。由于漆膜干燥周期較長(zhǎng)，在噴漆件裝車后，漆膜實(shí)干過程中溶劑慢慢揮發(fā)，從而造成有害氣體在車內(nèi)聚集。

除以上介紹的幾種情況外，車內(nèi)交車清洗過程中使用清洗劑中含有大量的甲醛及有機(jī)揮發(fā)物，這也是造成車內(nèi)存在有害氣體的一個(gè)原因。

2 治理工藝

通過多年來對(duì)鐵路客車內(nèi)部有害氣體的治理、檢測(cè)和控制方面研究以及去異味方面的反復(fù)試驗(yàn)工作，認(rèn)為以下3 種工藝方法較為有效:

2.1 國(guó)外產(chǎn)品GW

GW 是按照國(guó)際芳香協(xié)會(huì)的技術(shù)指標(biāo)與芳香原料技術(shù)參數(shù)進(jìn)行生產(chǎn)的，產(chǎn)品符合ISO11014 安全標(biāo)準(zhǔn)，并可提供安全數(shù)據(jù)表，符合瑞士健康安全衛(wèi)生要求，其主要成分是從蔬菜中提取的籠狀化合物，安全無毒，既不含可溶性物質(zhì)，也不含人工添加劑，并且不易燃燒。我們確定在新造高檔客車交車后，使用了兩種GW 國(guó)外產(chǎn)品。一種是GW 型長(zhǎng)效空氣潔凈劑，可在封閉的室內(nèi)環(huán)境中自然蒸發(fā)，能夠持續(xù)揮發(fā)3 個(gè)月左右，按照每車箱體積240 m3計(jì)算，每車箱約需600 g。第二種是工業(yè)用空氣清新劑，采用噴霧裝置釋放到各個(gè)角落，能迅速吸附所有難聞氣體，有效期3～7 天，按照每車箱體積240 m3計(jì)算，每次大約需100 mL。

GW 強(qiáng)力型裝修除味劑的使用方法是:

· 取出A 組中的一個(gè)綠色袋子粉劑，倒入盛有清水的容器中攪拌使其完全溶解，再取出B 組中的一個(gè)白色粉劑，倒入其中攪拌使其完全溶解，液體呈黃色。

· 根據(jù)車型空間布局，把配置好液體的容器放置在空間的中間位置。

· 放置2～5 天后溶液由黃色變?yōu)闊o色后即撤掉。

GW 強(qiáng)力型裝修除味劑放置1 周后，車內(nèi)氣味明顯減輕，采用甲醛分析儀按GB/T18204.26進(jìn)行檢測(cè)，一般車輛內(nèi)部甲醛含量均可控制在0.1 mg/m3之內(nèi)。

2.2 國(guó)產(chǎn)GN 系列產(chǎn)品

GN 是具有室內(nèi)污染凈化綜合功能:即采用甲醛聚合反應(yīng)清除技術(shù)、苯系物及VOC 快速分解技術(shù)、等離子催化凈化技術(shù)、光觸媒催化分解技術(shù)等多種凈化技術(shù)全面解決不同環(huán)境中產(chǎn)生的甲醛、苯、VOC 等9 大室內(nèi)污染，且不產(chǎn)生二次污染、無殘留、對(duì)人體無副作用，安全可靠。

國(guó)內(nèi)GN 家具吸味劑的使用方法是:

· 去掉盒外的密封防護(hù)膜，將有孔的面朝上整盒放在每個(gè)獨(dú)立的空間，異味較大時(shí)可酬情多放。

· 每隔1 周將盒子平拿搖動(dòng)后繼續(xù)使用?！?隔月后可在太陽光的照射下實(shí)現(xiàn)再生，可以重復(fù)使用。

· 根據(jù)污染程度不同，該產(chǎn)品至少可使用半年以上。

由于該產(chǎn)品使用簡(jiǎn)單、方便，價(jià)格低廉，且可在交車前提前放置，交車檢測(cè)一般車輛內(nèi)部甲醛含量均可控制在0.1 mg/m3之內(nèi)，目前已在修造客車上較廣泛地采用了這種產(chǎn)品。

2.3 高溫水蒸汽熏蒸—噴涂藥劑—臭氧處理工藝

該工藝是近年來新應(yīng)用的一種處理工藝，步驟如下:

2.3.1 首先采用高溫水蒸氣對(duì)車內(nèi)各零部件及放置的物品表面進(jìn)行熏蒸，這樣在高溫和水蒸汽滲透的作用下，車內(nèi)的復(fù)合板、貼面板、紡織物、橡膠制品及噴漆件等零部件中存在的大部分游離的有害氣體被置換出。同時(shí)，高溫使得這些物品的表面活化了，車內(nèi)濕度增大，有利于后面噴涂的藥劑與有害氣體進(jìn)行分解反應(yīng)和臭氧的氧化除味反應(yīng)。

2.3.2 噴涂藥劑

熏蒸完成后，根據(jù)使用順序依次噴涂不同的藥劑，具體如下:

· 噴涂除醛二號(hào)

用ZBM-0.067/8 型空氣壓縮機(jī)將除醛二號(hào)噴劑均勻噴涂在車內(nèi)各零部件的表面，除醛二號(hào)噴劑是由摻雜了氮、硫及銀等元素的納米二氧化鈦顆粒和具有分子識(shí)別功能的絡(luò)合材料組成，摻雜在二氧化硅中的微量元素提高了二氧化硅在可見光區(qū)域的光譜效應(yīng)和催化氧化活性，在微弱光的情況下，通過二氧化鈦的催化反應(yīng)即能吸附、降解車內(nèi)的甲醛、苯系物和TVOC 等有害氣體。噴涂后，除醛二號(hào)藥劑中的絡(luò)合材料可以在噴涂部位表面形成具有分子識(shí)別絡(luò)合功能的活性膜，能長(zhǎng)期、持續(xù)的發(fā)揮作用。

· 噴涂全效苯系物凈化劑

半小時(shí)后，用壓縮機(jī)將全效苯系物凈化劑均勻噴涂在車內(nèi)物品的表面。全效苯系物凈化劑能快速有效的清除室內(nèi)空氣中存在的“三苯”氣體，可清除油漆味及其它異味，具有凈化空氣的功能。

· 噴涂全效TVOC 凈化劑

半小時(shí)后，用壓縮機(jī)將全效TVOC 凈化劑噴涂在車內(nèi)物品的表面。全效TVOC 凈化劑是由芽孢桿菌孢子物等多種微生物、酶、天然植物等復(fù)合而成的生物制劑，可以快速降解車內(nèi)包括甲醛和苯系物等在內(nèi)的有害有機(jī)氣體。

2.3.3 臭氧處理

以上藥劑噴涂完成后，關(guān)閉客車門窗，用TWDGN 型臭氧發(fā)生器在車內(nèi)釋放約15 min 的臭氧。由于臭氧的氧化能力極強(qiáng)，可以將車內(nèi)空氣中部分有害氣體和剩余的藥劑氧化為醛類物質(zhì)，通過通風(fēng)排到室外。臭氧釋放完成后，要打開車門、車窗進(jìn)行通風(fēng)，將車內(nèi)空氣與室外空氣進(jìn)行充分交換。

采用該方法雖工藝較復(fù)雜，但對(duì)于整車交車環(huán)保指標(biāo)差距較大的以及出口客車要求較嚴(yán)格的，處理達(dá)標(biāo)效果明顯。

2.4 治理效果

部分車廂治理前后車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比見表1 。

表1 部分車廂治理前后車內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果對(duì)比 ρ/(mg·m -3)

通過對(duì)治理前后的車內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)可以發(fā)現(xiàn)，采用上述3 種工藝方法治理的車輛，車內(nèi)空氣質(zhì)量有明顯的提高，甲醛和總有機(jī)揮發(fā)物的含量大幅降低。甲醛的降幅最大，主要是由于除醛噴劑中含有去除甲醛的物質(zhì)，該物質(zhì)能夠很好地與甲醛結(jié)合從而降低了甲醛釋放的濃度，使空氣中的甲醛含量大幅度降低。總有機(jī)揮發(fā)物的降幅一般為40%～50%，經(jīng)過處理后的車廂內(nèi)總有機(jī)揮發(fā)物能滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。噴涂的除苯物質(zhì)中有多種微生物能夠降解釋放出的苯系物及其它有機(jī)物分子，因此可以大大降低總有機(jī)揮發(fā)物的濃度。多次實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)有害氣體超標(biāo)輕微的車輛，一次治理即可達(dá)到TB/T 1932—2009《旅客列車衛(wèi)生及監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)定》對(duì)車內(nèi)空氣質(zhì)量的要求。對(duì)污染比較嚴(yán)重的車輛，采用上述藥劑和工藝方法進(jìn)行多次反復(fù)治理，可以達(dá)到要求。

3 環(huán)保工藝推進(jìn)與討論

鐵路客車車內(nèi)有害氣體的控制不能僅僅依靠后期的檢測(cè)與通過后處理工藝來解決，它需在整個(gè)客車制造鏈過程中加以控制。

3.1 在物資采購(gòu)過程中，凡化工非金屬材料對(duì)外簽訂采購(gòu)合同時(shí)，明確注明產(chǎn)品的環(huán)保要求，尤其是車內(nèi)大量采用的原材料，要求分供方提前采購(gòu)，同時(shí)盡可能提前生產(chǎn)、提前加工制作、充分干燥、提前供貨，存儲(chǔ)采取通風(fēng)涼曬等措施，以減少有害氣體含量。

3.2 加強(qiáng)監(jiān)造和鑒定程序，嚴(yán)格按照技術(shù)條件中環(huán)保方面的要求，控制供方加工原材料的有害物質(zhì)指標(biāo)和加工過程中相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及工藝規(guī)范執(zhí)行情況，，嚴(yán)格檢查供方提供的有資質(zhì)檢測(cè)機(jī)構(gòu)出具的合格有害物質(zhì)檢測(cè)報(bào)告，并對(duì)各配件及原材料入廠入庫(kù)時(shí)進(jìn)行隨機(jī)核驗(yàn)。

3.3 在產(chǎn)品組裝過程中加強(qiáng)通風(fēng)措施，車窗安裝后將活動(dòng)窗打開，以盡量通過換氣減少有害氣體的含量，嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)工藝文件的要求，在施工過程中對(duì)現(xiàn)車研配的木制膠合板選擇環(huán)保油漆進(jìn)行封閉處理。

3.4 在生產(chǎn)組織過程中應(yīng)滿足產(chǎn)品干燥周期，使有害氣體充分釋放，采取強(qiáng)迫通風(fēng)等措施和手段以盡可能減少有害氣體含量，大力采用水基專用清洗劑進(jìn)行車內(nèi)清洗工作，在整車制造完工后，嚴(yán)禁采用有機(jī)溶劑進(jìn)行清洗工作。

4 結(jié)論

整車車內(nèi)有害氣體處理工藝的研究使得目前鐵路客車內(nèi)有害氣體得到較有效控制，但鐵路客車車廂有害氣體治理應(yīng)通過整個(gè)制造過程中對(duì)材料環(huán)保方面的綜合控制而得以實(shí)現(xiàn)。