Coating Knowledge HubVOC対応は、塗料・設備・運用をセットで考える
記事ID 09-011塗装設備
VOC対応は、塗料・設備・運用をセットで考える。風量・静圧、給排気バランス、フィルター、VOC濃度、臭気、保全を確認し、品質、安全、環境、エネルギーを両立させるための実務ポイントを整理する。
目次
- 011. VOCはどこから発生するのか
- 022. VOC対応は、環境規制だけの話ではない
- 033. VOC対応には3つの方向がある
- 044. 材料で減らす:低VOC塗料・水系塗料・粉体塗料
- 055. シンナー選定もVOC対応に関係する
- 066. 設備で処理する:排気処理装置の考え方
- 077. 排気処理装置は、前処理も重要である
- 088. 運用で減らす:塗着効率を上げる
- 099. 運用で減らす:洗浄作業を見直す
- 1010. 運用で減らす:容器管理と調合作業
- 1111. 乾燥炉のVOCも確認する
- 1212. ベトナム工場で起こりやすいVOC対応の課題
- 1313. VOC対応で確認すべき基本項目
- 1414. CoatureVietnamが考えるVOC対応の価値
- 15まとめ
塗装工場で環境対応を考えるとき、重要なテーマの1つがVOCです。
VOCとは、揮発性有機化合物のことです。
簡単に言えば、塗料やシンナーに含まれる有機溶剤などが空気中へ揮発したものです。
溶剤型塗料を使う塗装工程では、塗装中、乾燥中、洗浄中、調合中にVOCが発生します。
VOCは、臭気、作業環境、火災リスク、環境規制、顧客監査に関係します。
そのため、VOC対応は今後ますます重要になります。
しかし、VOC対応を単純に考えてはいけません。
排気処理装置を付ければよい。
水系塗料へ替えればよい。
粉体塗装へ替えればよい。
排気ファンを強くすればよい。
このように1つの対策だけで考えると、うまくいかないことがあります。
VOC対応は、塗料・シンナー・塗装方法・乾燥炉・排気設備・洗浄作業・現場運用をセットで考える必要があります。
1. VOCはどこから発生するのか
VOCは、塗装工程のさまざまな場所から発生します。
代表的な発生源は次の通りです。
塗装中
スプレー塗装では、塗料中の溶剤が揮発します。
また、オーバースプレーされた塗料からもVOCが発生します。
乾燥中
乾燥炉や自然乾燥工程では、塗膜中の溶剤が揮発します。
焼付塗装では、加熱により臭気成分や分解物が発生することもあります。
調合中
塗料とシンナーを混合するとき、容器を開けた状態で溶剤が揮発します。
洗浄中
ガン洗浄、配管洗浄、治具洗浄、容器洗浄では、洗浄用シンナーからVOCが発生します。
保管中
塗料缶やシンナー容器のフタ管理が悪いと、保管中にも溶剤が揮発します。
つまり、VOCは塗装ブースだけの問題ではありません。
塗装工程全体で発生するものです。
2. VOC対応は、環境規制だけの話ではない
VOC対応というと、環境規制への対応と考えられがちです。
もちろん、それは重要です。
工場として法規制や工業団地のルールを守る必要があります。
日系・欧米系顧客の監査でも、VOCや臭気、作業環境が確認されることがあります。
しかし、VOC対応は規制対応だけではありません。
VOCを減らすことは、次の改善にもつながります。
- 作業者の臭気負担を減らす
- 塗料ロスを減らす
- ブース汚れを減らす
- フィルター交換頻度を下げる
- 火災リスクを下げる
- 排気処理コストを抑える
- 顧客監査への対応力を高める
- 工場の環境イメージを高める
つまり、VOC対応は、環境、安全、品質、コスト、ブランドのすべてに関係するテーマです。
3. VOC対応には3つの方向がある
VOC対応は、大きく3つの方向で考えると分かりやすくなります。
1. 材料で減らす
塗料やシンナーを見直し、VOCの発生量を減らす方法です。
2. 設備で処理する
発生したVOCを、排気処理装置で処理する方法です。
3. 運用で減らす
塗装方法、洗浄方法、容器管理、塗着効率改善によって、VOC発生や拡散を減らす方法です。
重要なのは、この3つを別々に考えないことです。
材料だけ変えても、設備が合わなければ品質が安定しません。
設備だけ入れても、発生量が多ければ運用費が高くなります。
運用だけ改善しても、塗料そのもののVOCが多ければ限界があります。
VOC対応は、材料・設備・運用の組み合わせで考える必要があります。
4. 材料で減らす:低VOC塗料・水系塗料・粉体塗料
VOCを減らす方法として、まず考えられるのは材料の見直しです。
代表的な選択肢は次の通りです。
低VOC塗料
溶剤量を抑えた塗料です。
既存の溶剤型塗装に近い運用で検討できる場合があります。
ハイソリッド塗料
固形分が高い塗料です。
同じ膜厚を作るために必要な溶剤量を減らせる可能性があります。
水系塗料
溶剤の一部または多くを水に置き換えた塗料です。
VOC削減に有効ですが、乾燥条件、湿度管理、設備材質、洗浄方法の確認が必要です。
粉体塗料
粉状の塗料を静電的に付着させ、焼付で硬化させる方式です。
一般にVOCを大きく減らせますが、焼付炉、粉体ブース、回収装置、色替え運用などの確認が必要です。
材料変更は有効な対策ですが、単純な置き換えではありません。
塗膜性能。
外観。
乾燥条件。
設備適性。
塗装方法。
前処理。
品質基準。
コスト。
これらを確認してから採用する必要があります。
5. シンナー選定もVOC対応に関係する
VOC対応では、塗料だけでなくシンナーも重要です。
シンナーは、塗料の粘度調整、乾燥性調整、洗浄に使われます。
そのため、シンナーの種類や使用量によって、VOC発生量や臭気が変わります。
例えば、乾燥を速くするために揮発性の高いシンナーを多く使うと、塗装中の臭気やVOCが増える場合があります。
一方で、乾燥が遅すぎると、タレ、ゴミ付着、工程停滞につながります。
つまり、VOCだけを見てシンナーを選ぶことはできません。
シンナー選定では、次を確認する必要があります。
- 塗料との相性
- 粘度調整性
- 乾燥速度
- 塗膜外観
- 臭気
- 作業環境
- 火災リスク
- 設備適性
- 洗浄性
CoatureVietnamのThinner Streamerでは、シンナーを単なる希釈剤ではなく、塗装品質・作業環境・供給安定性を支える重要材料として考えます。
6. 設備で処理する:排気処理装置の考え方
VOCが発生する場合、排気処理装置によって処理する方法があります。
代表的には、次のような方式があります。
これらは、発生したVOCを処理するための設備です。
しかし、排気処理装置は高額になりやすく、運用費も発生します。
燃料費。
電気代。
触媒交換費。
吸着材交換費。
フィルター交換費。
廃棄物処理費。
清掃費。
点検費。
そのため、排気処理装置を導入する前に、まず発生量を確認する必要があります。
どの工程からVOCが出ているのか。
排気風量はどれくらいか。
VOC濃度はどれくらいか。
臭気成分は何か。
粉じんやタール分は含まれるか。
水分は多いか。
生産量は一定か、変動するか。
これらを確認しないまま処理装置を選ぶと、期待した効果が出ないことがあります。
7. 排気処理装置は、前処理も重要である
VOC処理装置を導入する場合、前処理が重要です。
乾燥炉や塗装ブースの排気には、VOCだけでなく、次のようなものが含まれることがあります。
これらがそのまま処理装置に入ると、トラブルになることがあります。
触媒が劣化する。
活性炭が早く飽和する。
フィルターが詰まる。
ダクトが汚れる。
処理効率が下がる。
火災リスクが上がる。
そのため、排気処理装置の前に、除塵、ミスト除去、冷却、タール除去などが必要になる場合があります。
VOC処理装置は、装置単体で考えるのではなく、排気の入口から出口までのシステムとして考える必要があります。
8. 運用で減らす:塗着効率を上げる
VOC対応では、運用改善も重要です。
その1つが、塗着効率の改善です。
塗着効率とは、吹き付けた塗料のうち、実際に被塗物へ付着した割合です。
塗着効率が低いと、多くの塗料がオーバースプレーになります。
オーバースプレーされた塗料からもVOCが発生します。
また、ブースフィルターやスラッジ処理の負担も増えます。
塗着効率を上げる方法には、次のようなものがあります。
- 適切なスプレーガンを選ぶ
- エア圧を適正化する
- ガン距離を標準化する
- 吐出量を調整する
- 塗装速度を安定させる
- 静電塗装を適切に活用する
- 治具やワーク配置を見直す
- ロボットや自動ガンを活用する
- 不要な吹き付けを減らす
塗着効率を改善すれば、塗料使用量が減り、VOC発生量も減ります。
これは、環境対応であると同時に、原価低減でもあります。
9. 運用で減らす:洗浄作業を見直す
VOC発生源として見落とされやすいのが、洗浄作業です。
塗装ガンの洗浄。
配管の洗浄。
容器の洗浄。
治具や道具の洗浄。
色替え時の洗浄。
これらの作業では、シンナーを使うことが多く、VOCが発生します。
洗浄作業で改善できる点は多くあります。
- 洗浄シンナー使用量を記録する
- 開放容器での洗浄を減らす
- フタ付き容器を使う
- 洗浄場所に局所排気を設ける
- 色替え順序を工夫する
- 使い捨て量を減らす
- 回収・再利用可能性を確認する
- 洗浄作業のSOPを作る
塗装中のVOCだけを見ていると、洗浄から出るVOCを見落とします。
VOC対応では、塗装作業だけでなく、洗浄作業も管理対象にする必要があります。
10. 運用で減らす:容器管理と調合作業
塗料缶やシンナー容器の管理も、VOC発生に関係します。
容器のフタが開いたままになっている。
調合場の換気が悪い。
不要な量を先に出している。
使い終わったシンナー容器が開放状態で置かれている。
ウエスや洗浄液が密閉されていない。
このような状態では、塗装していない時間にもVOCが発生します。
容器管理で大切なのは、次の点です。
- 使用後はすぐにフタを閉める
- 必要量だけを小分けする
- 調合場の換気を確保する
- 使用済みウエスを密閉容器に入れる
- 洗浄シンナー容器を開放しない
- 作業者へルールを教育する
小さな運用改善でも、継続すればVOC削減につながります。
11. 乾燥炉のVOCも確認する
VOCは、塗装ブースだけで発生するわけではありません。
乾燥炉でもVOCが発生します。
塗装後の塗膜から溶剤が揮発し、乾燥炉排気に含まれます。
焼付条件によっては、臭気成分やタール分が発生することもあります。
乾燥炉排気では、次の確認が必要です。
- 排気風量
- 排気温度
- VOC濃度
- 臭気
- タール分
- ダクト汚れ
- 熱回収の可能性
- 排気処理装置の必要性
乾燥炉排気のVOC対応では、省エネも重要です。
排気処理装置を使う場合、熱をそのまま捨てるとエネルギーロスが大きくなります。
RTOのような蓄熱式処理装置では、熱回収により省エネ効果が期待できる場合があります。
乾燥炉のVOC対応は、環境対応と省エネを同時に考えるテーマです。
12. ベトナム工場で起こりやすいVOC対応の課題
ベトナム工場では、VOC対応に関して次のような課題が起こりやすいです。
VOC発生量を測定していない。
臭気問題とVOC問題を混同している。
排気ファンを強くするだけで対応しようとする。
洗浄シンナー使用量を管理していない。
塗料ロスやオーバースプレーをVOC発生源として見ていない。
乾燥炉排気を確認していない。
低VOC塗料への切替時に、乾燥条件や品質確認が不足する。
排気処理装置のランニングコストを見落とす。
作業者教育が不足し、容器管理が徹底されない。
VOC対応は、設備担当だけでも、環境担当だけでも解決しません。
塗料、設備、現場運用、品質保証、購買、経営が一緒に考える必要があります。
13. VOC対応で確認すべき基本項目
VOC対応を進めるときは、次の項目を整理すると実務的です。
1. 使用材料
塗料、シンナー、洗浄溶剤の種類と使用量を確認します。
2. 発生工程
塗装、乾燥、洗浄、調合、保管のどこで発生しているか確認します。
3. 排気条件
排気風量、排気濃度、臭気、温度を確認します。
4. 塗着効率
どれだけ塗料が被塗物に付いているか、どれだけロスしているかを確認します。
5. 洗浄運用
洗浄シンナー使用量、洗浄方法、容器管理を確認します。
6. 材料転換可能性
低VOC塗料、水系塗料、粉体塗料への変更可能性を確認します。
7. 設備処理
排気処理装置、前処理、熱回収、保全性を確認します。
8. コスト
材料費、設備費、運用費、廃棄物処理費を確認します。
9. 品質影響
塗膜性能、外観、乾燥性、密着性への影響を確認します。
10. 作業者負担
臭気、洗浄作業、保護具、作業環境への影響を確認します。
14. CoatureVietnamが考えるVOC対応の価値
CoatureVietnamは、VOC対応を単なる環境規制対応とは考えていません。
VOC対応は、塗装工程をより良くするための重要な入口です。
VOCを減らすことは、塗料ロスを減らすことにつながります。
臭気を減らすことは、作業者の負担を減らすことにつながります。
排気処理を見直すことは、省エネにつながる場合があります。
洗浄運用を見直すことは、シンナー使用量削減につながります。
塗料転換を検討することは、品質・環境・コストを見直す機会になります。
CoatureVietnamは、VOC対応を次の4つの視点で考えます。
- Material:塗料・シンナー・洗浄溶剤
- Method:塗装方法・洗浄方法・容器管理
- Machine:ブース・乾燥炉・排気処理装置
- Man:作業者教育・現場ルール
そして、Managementとして、規制対応、顧客監査、コスト、投資判断まで整理します。
これは、CoatureVietnamが大切にする
「塗装に、科学とやさしさを。」
の実践です。
科学とは、VOCの発生源、使用量、排気条件、塗着効率を見える化することです。
やさしさとは、作業者の臭気負担を減らし、環境リスクを下げ、工場が安心して操業できる状態をつくることです。
まとめ
VOC対応は、排気処理装置を付けるだけでは不十分です。
低VOC塗料へ替えるだけでも不十分です。
VOCは、塗料、シンナー、洗浄、調合、乾燥、ブース、排気、現場運用のすべてに関係します。
だからこそ、VOC対応は次の3つをセットで考える必要があります。
材料で減らす。
設備で処理する。
運用で減らす。
塗着効率を上げる。
洗浄シンナーを減らす。
容器管理を徹底する。
乾燥炉排気を確認する。
必要に応じて排気処理装置を検討する。
低VOC塗料や粉体塗装への転換可能性を確認する。
VOC対応は、環境規制のためだけではありません。
作業環境を良くし、塗料ロスを減らし、工場の信頼を高めるための改善活動です。
CoatureVietnamは、塗料・設備・運用を一体で見ながら、ベトナム工場に合ったVOC対応を支援していきます。
どこから確認するか、一緒に整理しましょう。
製品が決まっていなくても、現場の状況と確認したいことをまとめられます。