包装行业VOCs排放检测复合工序废气检测要点

包装行业是国民经济重要支柱产业，其中复合工序是生产食品、药品、日化品等高端包装材料的核心环节。该工序通过胶粘剂或热熔树脂将多层基材（如PET、铝箔、PE）复合，过程中会释放挥发性有机物（VOCs）——如溶剂型胶粘剂的溶剂挥发、热熔树脂的低聚物逸散等。这些VOCs不仅可能造成大气污染，还会残留于包装内影响产品安全。因此，复合工序废气检测是包装企业达标排放、保障产品质量的关键环节。本文结合包装行业特点，从来源分析、收集系统、点位选择等维度，梳理复合工序废气检测的核心要点。

VOCs排放来源解析

包装复合工序的VOCs主要源于原材料挥发与工艺过程。以干式复合为例，其核心是将聚氨酯胶粘剂（含乙酸乙酯、丙酮等溶剂）涂布于基材表面，经烘箱加热使溶剂挥发后与另一层基材复合。此过程中，溶剂会在涂布、烘干环节大量挥发，占胶粘剂总量的60%-80%——如某企业使用固含量30%的聚氨酯胶，每生产1吨复合膜会释放约0.2吨乙酸乙酯。

挤出复合则以热塑性树脂（如PE、EVA）为胶粘剂，通过挤出机熔融后涂布于基材。该工艺虽无溶剂，但树脂熔融时（温度180-250℃）会释放低分子量 oligomer（如PE的乙烯低聚物）、残留单体（如EVA中的乙酸乙烯酯），以及添加剂（如抗氧剂、润滑剂）的挥发物。例如，使用PA（尼龙）树脂时，高温下可能释放丙烯腈单体，其具有毒性需重点监控。

此外，设备部件的挥发也不可忽视：如涂布机的橡胶辊因长期高温老化，会释放丁二烯等橡胶分解物；复合机的加热滚筒表面若残留胶粘剂，受热后会产生焦糊味挥发物。这些来源虽占比小，但易导致废气组分复杂，增加检测难度。

废气收集系统的有效性验证

废气收集是检测的前提——若收集不完全，检测数据无法反映真实排放水平。对于复合工序，收集系统需覆盖“产污节点”：如干式复合的涂布机烘箱、复合机入口；挤出复合的挤出机模头、冷却辊上方。例如，涂布机烘箱的废气应通过顶部集气罩收集，罩口需覆盖烘箱整个宽度，且罩口风速不低于0.5m/s（参考HJ/T 397-2007），确保溶剂挥发物被有效捕捉。

管道密封性是关键：若管道存在裂缝或接口松动，外界空气会渗入，稀释废气浓度；反之，若管道压力过高，废气可能从设备缝隙泄漏至车间。检测时需用烟雾法或压力测试验证密封性——关闭风机后，向管道内注入烟雾，观察是否有泄漏点；或测量管道进出口的压力差，若差值过大（超过10Pa），说明存在泄漏。

收集系统的处理能力需匹配生产负荷。例如，当干式复合机的生产速度从100m/min提升至200m/min时，胶粘剂涂布量翻倍，溶剂挥发量也翻倍，此时需检查风机风量是否从5000m³/h增至10000m³/h，若风量不足，会导致烘箱内废气积聚，反窜至车间。

检测点位的规范选择

复合工序废气分“有组织排放”（经收集系统、处理设施后排放）与“无组织排放”（直接泄漏至车间或厂界）两类，点位选择需遵循不同标准。

有组织排放点位：需选在废气处理设施的出口（如活性炭吸附装置、催化燃烧装置之后）、风机出口处，且位于管道平直段——圆形管道需选在直径1.5倍长度的平直段，矩形管道选在边长1-2倍长度的平直段，避免弯头、阀门等干扰流场。例如，涂布机烘箱的废气经风机送至活性炭塔，检测点位应选在活性炭塔出口管道的平直段，距塔体出口至少2米。

无组织排放点位：车间内需选在复合机、涂布机的操作岗位呼吸带高度（1.5-1.8m），厂界需选在下风向3-5个点位（参考HJ/T 55-2000），且避开障碍物遮挡。例如，某包装厂的复合车间位于厂区东侧，厂界无组织点位应选在西侧、南侧下风向，间距约50米，确保捕捉到扩散的废气。

需注意：若复合工序存在多个废气排放口（如涂布机、复合机各有一个出口），需分别设置检测点位，不可合并采样——否则会因各出口浓度不同，导致数据偏差。

检测因子的精准识别

检测因子需基于“原材料-工艺-产物”的逻辑确定，避免遗漏关键污染物。干式复合的核心因子是溶剂类VOCs：如乙酸乙酯（最常用溶剂）、甲苯（部分胶粘剂为降低成本添加）、环己酮（高固含量胶的溶剂）。若使用“无溶剂胶”（固含量100%），则需检测聚氨酯预聚体的游离异氰酸酯（如TDI、MDI），其具有强刺激性，是职业病防治的重点。

挤出复合的因子侧重树脂挥发物：PE树脂需检测乙烯低聚物（如C4-C10烃类）、抗氧剂BHT（2,6-二叔丁基对甲酚）；PA树脂需检测丙烯腈；PET树脂需检测乙二醇低聚物。若使用含氟树脂（如PVDF），则需检测氟化氢（HF）——虽非VOCs，但属于有毒气体，需同步监测。

此外，需关注“特征因子”：如某企业使用含氯胶粘剂，废气中会有三氯乙烯；使用水性胶（虽溶剂少，但含助溶剂丙二醇甲醚），则需检测丙二醇甲醚。特征因子虽不常见，但能精准反映企业的工艺特点，是环保监管的“差异化”重点。

检测方法的适配性选择

不同检测因子需匹配对应的标准方法，确保数据准确性。例如：

1、溶剂类VOCs（乙酸乙酯、甲苯）：采用气相色谱法（GC-FID），参考标准HJ 603-2017《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》或HJ 732-2014《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱法》。该方法通过固相吸附管采集废气，热脱附后用气相色谱分离，火焰离子化检测器（FID）定量，适用于沸点50-260℃的VOCs。

2、游离异氰酸酯（TDI、MDI）：采用吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法，参考HJ 1046-2019《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》。因异氰酸酯易与水反应，需用惰性吸附管（如Tenax TA）采集，避免使用含水吸收液。

3、树脂低聚物（如PE的乙烯低聚物）：采用气相色谱-质谱法（GC-MS），参考HJ 739-2015《固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》。该方法通过质谱库（如NIST库）定性，能精准区分复合废气中复杂的低聚物组分。

需注意：采样介质需与检测方法匹配——如GC-MS需用Tenax TA吸附管，而液相色谱法需用溶液吸收瓶。若采样介质选错（如用活性炭管采集异氰酸酯），会导致目标物吸附不完全或分解，数据失效。

检测时间与频次的合规性

检测时间需覆盖“正常生产工况”——即复合机以额定速度运行、胶粘剂涂布量稳定、废气处理设施正常开启。例如，某企业的复合机额定速度是150m/min，检测时需将速度保持在140-160m/min，持续至少1小时，确保废气浓度稳定。

采样频次需符合要求：有组织排放的废气，根据《排污许可证申请与核发技术规范 包装印刷工业》（HJ 1166-2021），每年至少检测1次；无组织排放的废气，每年检测2次（春、秋各1次）。若企业发生工艺变更（如更换胶粘剂品牌）、处理设施改造（如活性炭塔升级为催化燃烧），需在变更后1个月内增加1次检测，验证变更后的排放情况。

采样时长：有组织排放的每个点位需采集3个平行样，每个样采集10-30分钟（参考GB/T 16157-1996《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》）；无组织排放的每个点位采集45分钟（连续采样）或分3次采集（每次15分钟）。平行样的相对偏差需≤10%，否则需重新采样——这能避免单次采样的偶然性，确保数据代表性。

干扰因素的针对性控制

复合工序废气检测易受多种因素干扰，需提前规避：

1、温度干扰：VOCs易冷凝，若采样管温度低于40℃，乙酸乙酯等溶剂会凝结在管内，导致浓度测定偏低。因此，需使用加热采样管（温度设定为120-150℃），并保持整个采样系统（管、吸附管、连接管）的温度一致。

2、湿度干扰：高湿度（相对湿度＞80%）会导致吸附管受潮，影响VOCs的吸附效率。需在采样管前加装干燥管（如硅胶、无水氯化钙），或使用除湿装置（如冷却除湿器），将废气湿度降至60%以下。

3、背景干扰：厂界无组织检测时，若附近有其他污染源（如油漆厂、加油站），会导致背景VOCs浓度过高，掩盖企业自身的排放。需选择无风（风速≤1.5m/s）、无雨的天气采样，且采样前需监测背景浓度——若背景浓度超过标准限值的50%，需更换采样日期。

4、设备干扰：复合机的风机、电机运行时会产生振动，可能导致采样管松动，吸入外界空气。需将采样管固定在管道上，并用密封胶密封接口，避免泄漏。