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中国绿色涂料的发展

发表时间:2006/7/11 10:42:52     文章来源:网上     浏览次数:2364

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1、绿色内墙涂料概念 
清华大学化学系洪啸吟先生认为绿色涂料有三具层次。第一个是涂料的总的机挥发量,有机挥发物对环境构成直接的危害;第二个层次是溶剂的毒性,指生产和施工过程中会对人员造成直接危害;第三个层次是对用户的安全问题,溶剂的挥发是一个长期缓慢的过程,溶剂如果有毒也会对人体造成伤害。 
绿色内墙涂料是指采有清洁生产技术、少用天然资源和能源、大量使用工业或城市固态废弃物生产的无毒害、无污染、有利于人体健康的内墙建筑涂料,即要求绿色涂料不仅在使用过程中达到健康要求,生产、再利用和废弃后的处理过程中都必须满足环保要求和“绿色”标准,从而与其他涂料明显区别开来。绿色内墙涂料是一个相对的概念,并不是绝对不含有害物质,而是尽是减少对人体健康的危害。 
2、发展绿色内墙涂料的必要性 
2.1 涂料生命周期过程中对生态环境的影响 
现代涂料使用大量有机溶剂和有一定毒性的各种助剂、防腐剂及含重金属的颜料填料,在生产与使用中产生“三废”,造成对环境的污染,影响人类健康。 
2.1.1 挥发性有机化合物的影响 
涂料在生产、施工、固化过程中有大量的挥发性有机物质排放到大气中,造成大气污染。这主要来自于溶剂型涂料,但是也包括水性涂料中的一些助剂,主要有芳香烃、卤代烃、醛、酮、醇、酸等。 
各类涂料体系有机物释放量见下表: 
    涂料体系          有机物释放量 
               (按其占固体的百分量表示) 
传统液体涂料              100 
(固体含量50%)             
中等固体含量液体涂料 67 
(固体含量60%) 
一类高固体含量液体涂料 43 
(固体含量70%) 
二类高固体含量液体涂料 25 
(固体含量80%) 
水溶性树脂涂料 5~25 
水基分散液涂料 3 
粉末涂料 0.1~4 
1995年我国涂料产量160万吨左右,消耗总有溶剂量约在80万吨以上。涂料施工后全部有机溶剂释放在大气中,已经成为继交通污染之后的第二大污染源。其次,大气中的有机溶剂及其他有机污染物在阳光作用下,会产生许多光化学反应。涂料中的VOC主要是碳氢化物是光化学烟雾产生的前提,对局部地区光化学烟雾的形成起到推波助澜的作用。再次,有的挥发性物质会与氧化氮和氧化硫反应,并产生酸性物质,形成酸雨。 
2.1.2 重金属颜料的影响 
颜料中的铅系颜料、铬系颜料、镉系颜料含铅、铬、镉,在生产中造成对水质的污染,对动植物和人类造成极大危害。 
2.2 涂料对人体健康的危害 
2.2.1 含重金属的颜料 
铬系颜料长期以来的涂料工业广泛应用的着色颜料。铬被视为是致癌的金属之一,六价格的毒性是三价铬毒性的100倍左右。由于铬的毒性使国外铬系颜料使用量大幅度下降。我国1995年生产铬黄颜料16011吨,钥铬红707吨,主要用于涂料工业,用量呈上升趋势。 
用于涂料中含铜的颜料也是很多的,例如:红丹、锌铬黄、锶铬黄、高铜酸等。铜能抑制血红素合成和溶血,由此造成贫血;对大脑、小脑、脊髓和周围神经也造成侵害。 
铅对肾的影响可见可逆性近曲小管功能失调对小有机分子现吸收障碍等;此外,还可能导致血管痉挛等病变,如腹绞痛、铅中毒性脑病、神经麻痹;尤其值得注意的是它可通过胎盘、乳汁影响后代,婴幼儿由于血脑屏障发育未完善,对铅的毒性更敏感。铅系颜料在国外涂料中用量日益下降,而目前国内还大量使用。 
镉系颜料虽然价格昂贵,由其耐久性好,涂料工业中仍有少量应用。镉化物是毒性很大的物质。 
2.2.2 挥发性有机物(VOC) 
建筑涂料在施工过程中会散发大量的有机物,主要有芳香烃、直链烃、卤代烃、醛、酮、醇、酸等。表干后,尚有少量残留,缓慢释放,尽管浓度大多数比较低,但由于室内换气的问题,因此往往高于室外。它们是室内VOC的主要来源之一,也就是室内危害人体健康的主要部分。国际著名科学家莫勒夫指出,长期处于含有VOC气体的环境中,在感官方面会造成人体视觉、听觉受损;在感情方面造成神经质、偏激性、忧郁症和冷淡症;在认识功能方面造成长期和短期记忆混淆、迷乱;在运动功能方面造成握力变弱,不协调和震颤。不同的有机物的毒性差别很大,伯醇类、醚类、醛类、酮类、部分酯类、苄醇类等溶剂损害人体的神经系统;苯、甲苯对肾、肝、血液系统和神经系统;羟基甲酯、甲酸酯类使肺中毒;乙二醇类损害人的肾脏;氯乙烯、苯已被国际癌症研究中心定为人的致癌物。 
2.3 绿色内墙涂料的消费成为时尚 
新的消费观念,推动着全球进入一个新的绿色时代,在全球环境保护、维护生态浪潮的冲击下,21世纪人们的消费更加注重保健、强身健体、延年益寿,更加崇尚回归自然。据国际经济合作组织统计,目前,“绿色消费”总量的规模至少2000亿美元以上。近年来,世界上许多国家陆续实施了绿色计划,带有环保和绿色标志的产品和厂商日益博得消费者的青睐。据国外研究机构调查发现,67%的荷兰人,80%的德国人在购买物品时考虑环境问题;77%的消费者表示,企业的环保形象影响他们的购买活动。在欧美国家,半数以上的消费者在购物是要考虑商品的“绿色程度”,并愿为之多支付30%~100%的费用。许多国家已作出明文规定,凡无“绿色标志”的商品,在进口时要受到数量和价格方面的限制,这就是国际贸易中新兴的“绿色壁垒”。椐有关统计资料介绍,现在建筑装饰消费水平比10年前提高了15%~20%,室内装修已经成为新的家庭和公共场所投资的热点,装修热将成为一个相当时期潜在的巨大市场,这为涂料业的发展提供了有利条件。因此,谁在绿色涂料的研究、开发、生产、经营上先行一步,抢先占领国际市场,谁就拥有了主动权。21世纪是绿色环保的世纪。 
3 中国绿色内墙涂料发展现状 
3.1 中国涂料标准汇编 
3.1.1 《中国环境标志产品技术要求》(HJBZ 004-1999) 
水性涂料的技术要求:产品生产过程中,不得人为添加含有卤代烃、苯系物的物质;产品中的挥发性有机物(VOC)含量应小于250g/L;产品生产过程中,不得人为添加含有重金属的化合物,总含量应小于500mg/kg(以铅计);产品生产过程中不得人为添加甲醛及其甲醛的聚合物,含量应小于500mg/kg。 
3.1.2 上海市地方标准《健康型建筑内墙涂料》(DB 31/T 15-1998) 
产品的环保指标除必须符合HJBZ 004环境标志产品技术要求的规定外,还需符合下表的规定: 
   项目            技术指标 
总挥发性有机物含量(TVOC,g/L)     ≦30 
挥发性有机物空气残留浓度,mg/m3 ≦3.0 
涂料生物毒性指数(TIP) ≦10 
重金属含量,mg/kg ≦90 
光泽,α=60° ≦15 
透气性,g/m2 ≧200 
皮肤反应  无刺激性 
注:挥发性有机物空气残留浓度:健康型建筑涂料除应达到表中的技术指标外,还必须符合TJ36规定 
上海市首先着手研究内墙涂料的标准。1996年开始了课题“健康内墙涂料的研究”,至1998年,正式颁布了上海市地方标准《健康型建筑内墙涂料》(DB 31/T 15-1998),并颁布了相应的管理条例《上海市健康型建筑材料标志建筑内墙涂料管理实施细则》。该标准主要参照欧共体委员会《关于建立对室内用色漆和清漆授予共同体生态标志的生态评定准则(96/13/EC)》和HJBZ 004《环境标志产品技术要求――水性涂料》制订。由于该标准比ISO 14000、中国环境标志的相关标准更严格,迄今为止只有一家单位获得认证证书,即上海胜星树脂涂料厂生产的B12-12内墙乳胶漆,品牌为“麒麟牌”。目前还有几家生产厂家正在申请之中。 
3.1.3 《北京市建筑内墙涂料安全健康质量评价规则》[1994]144号文 
北京市技术监督局发布的《北京市建筑内墙涂料安全健康质量评价规则(修订稿)》,北京市技术监督局以北京技监质发[1994]144号文下发“关于实施《北京市建筑内墙涂料安全健康质量评价规则》的通知。” 
《北京市建筑内墙涂料安全健康质量评价规则》是依据国家相关标准,借鉴美国、欧洲等先进国家的有关标准,结合我国目前的实际情况,就建筑内墙涂料产品中的有害物质限量、产品安全评价及方法、判定原则等作了规定。北京市建筑内墙涂料安全健康质量评价规则如下: 
   项目           技术指标 
挥发性有机物含量(VOC),g/L     ≦300 
苯(%)              不得检出 
甲苯/二甲苯(mg/m3)         ≦2.0 
铅(%)               ≦0.01  
铬(%)               ≦0.005 
汞(%)               ≦0.1 
镉(%)               ≦0.05 
游离甲醛释放浓度(mg/m3)      ≦0.5 
甲苯二异氰酸酯(TDI)(mg/m3)    ≦0.1 
急性吸入毒性             低毒 
急性皮肤刺激            无刺激 
急性眼结膜刺激            无刺激 
急性经皮毒性              低毒 
致敏性                 阴性   
致突变性                阴性 
按照此规则,抽查北京市30多个品牌乳胶漆产品,做了17项有害物质分析测试,只有11种全部合格。 
3.1.4 国家建材部门对有机溶剂的含量的规定 
建材部门对有机溶剂的含量作了规定,必须限制涂料中的挥发性溶剂(如下表)。 
 有机溶剂      最高允许浓度(mg/mL) 
    二甲苯          100 
     甲苯           100  
     丙酮 400 
    松香水 300 
    松节油 300 
     苯 50 
二氯乙烷 50 
三氯乙烯 50 
 氯苯 50 
溶剂石蜡油 1000 
醋酸甲酯 100 
醋酸乙酯 200 
醋酸丙酯 200 
醋酸丁酯 200 
 甲醇 50 
 乙醇 1500 
 丙醇 200 
 丁醇 200 
 戊醇 100 
醋酸戊酯 100 
3.1.5 HG-T 3608-1999标准 
HG-T 3608-1999《聚酯聚氨酯木器漆》和HG2545-93《聚氨酯清漆》标准中均规定涂料中的游离甲苯二异氰酸酯单体的含量必须小于2.0%。 
3.2 我国内墙建筑涂料质量现状 
目前,国内水性内墙涂料主要有两类:一类是聚乙烯醇水玻璃,以及在此基础上进行各种改性的低档水溶性内墙涂料;另一类是各种合成树脂乳液内墙涂料。目前,国内的内墙乳胶涂料产品,从选用的合成树脂乳液的质量及配制的内墙涂料性能来看,与国外产品不相上下,某些性能还优于国外产品。 
国家涂料质量监督检验中心受国家质量技术监督局的委托,于1993年~1999年先后对中高档建筑涂料产品、水溶性内墙涂料产品、合成树脂乳液内墙涂料产品质量进行了6次国家监督抽查。通过连续5年抽查,可以看出,我内墙乳胶漆的产品质量呈上升趋势。1999年共抽查了55个厂家的55个样品,其中在生产领域抽查了30个厂家的30样品,在流通领域抽查了25个厂家的25个样品。经检验,18个厂家的18个样品达到标准一等品的技术要求,19个厂家的19个样品达到标准合格品的技术要求,18个厂家的18个样品未达到标准要求,合格企业共37个,占抽查厂家总数的67.3%,合格样品共37个,合格率为67.3%,一等品率为32.7%。 
4 国内绿色内墙涂料发展中存在的4.1 检测机构五花八门,认证制度不规范,环保标志混乱 
我国检测机构五花八门,有的乳胶漆生产企业不按规定到建材检测部门检测,却把产品送到医学检测机构检测。检测的手段极不规范,有的仅用乳胶漆喂小鼠,并以七日不死作为对环保型产品的论断依据。这种不负责和不科学的行为,严重扰乱了建材产品市场正常的绿色化检测认证。更有些涂料生产企业和产品,在未经任何部门检测、认证的情况下,擅自使用绿色环保概念,随意制作和使用有关环保标志,使消费者无法辨别窨哪一个是真正的绿色产品。这无疑阻碍了真正绿色内墙涂料的发展,降低了绿色内墙涂料在消费者心目中的地位,甚至大量有毒有害的产品,也以环保型产品进入市场。
4.2 广大用户的环境保护知识的缺乏 
广大用户对传统涂料的弊端以及绿色涂料的优点不是很了解,许多人仅仅知道传统涂料对人体有害,但不知道传统涂料产生的主要污染物有哪此,这些污染物又会产生哪些危害,也不知道绿色涂料的环境保护性能如何。用户不知道什么样樗的产品是真正的绿色建材,不知道ISO 9000和ISO 14000是什么关系。 
4.3 生产企业和销售商家以及科研人员环境保护认识不足 
生产企业和销售商家为了占有市场,本应该加大绿色产品的研究和开发,加大投资,加强人才的培养和选拔,并到相应的部门检测以获得环境保护标志。但个别厂家却钻我国家没有统一的绿色建材认证标准的空子,蒙蔽、坑害、愚弄消费者。这样做是对自己、对消费者的极端不负责任的表现,也是其环境保护意识淡薄的表现。长期以来,人们将涂料简单地理解为几种组分的混配,未能充分认识到涂料是一门多学科高度综合的材料学科。国家有关部门对有关涂料项目的研究开发未给予足够的支持,各种立项的涂料攻关项目、863项目、基金项目,尤其是各类重大重点项目少之又少。 
4.4 绿色建材开发、研制、检测、评价等的资金不足 
涂料的环保检测、认证需要企业支付一笔费用;检测标准的制定、检测方法的研究更需要资金;企业原有产品的环境保护性能的改造以及绿色新产品的开发等方面都需要投入人力、物力、财力。而我国建材生产企业成立时间普遍较短,规模一般不大,知识、技术、资金实力不足,很难在较短时间内拿出大量的资金。涂料生产厂家普遍存在着一种短期效益行为,对科技开发的投入明显不足,即使大的企业每年用于科技开发的经费也不足销售额的1%,中小企业就更不用说。无疑,资金问题是制约我国绿色内墙涂料发展的一个重要因素。 
5 中国绿色内墙涂料发展措施 
5.1 制定统一的绿色内墙建筑涂料评价标准和检测、认证、管理机构 
由于建筑装饰材料是涉及很多国民经济部门的工作,必须由统一的部门进行管理、协调和服务,制定统一的绿色涂料标准和检测、认证、管理机构。建议组建由环境保护部门、建设部门、化工部门、卫生防疫部门、建材部门组成一个联合小组,共同管理和指导绿色涂料标准的建立、涂料生产和销售以及谁等方面的工作。同时要发挥行业协会联系企业、从事管理和对企业影响力、号召力、凝聚力强的优势,促进绿色涂料产品的生产和管理。 
5.2 防止国外低环境质量涂料进入中国市场 
由于国外环境保护法规比较健全,法规的要求也越来越高,一些国外的公司或将有污染的原料卖给我国企业,或将有污染的成品直接进入我国的建材市场,或以合资为名,将有污染的涂料转移到我国生产,逃避本国法规的监控,从中获利,我们应高度重视。对进口产品及原料要严格审查、检测、管理,坚决不合格产品及原料进入我国市场。对新建项目要严格审批,对老项目要按照我国的标准严格管理,不符合要求的限期治理。 
5.3 加大宣传力度,提高绿色涂料的市场份额 
通过各种媒体,进行环境保护意识、环境保护知识、绿色内墙涂料知识的教育,促使全民树立强烈的环境保护意识,提高人们对绿色内墙涂料的购买力和认可。鼓励学校、科研院所、企业从事新型涂料的科研,提高科技人员对绿色内墙涂料的认识。 
5.4 增加涂料方面的投资 
任何事业的发展都离不开资金的投入,涂料的发展也是如此,保存期是在市场经济的大潮中经济刺激会促进新产品的开发研制、生产。因此,无论是国家还是企业都应该加大科技投资力度。 
5.5 积极扶持企业和品牌 
针对我国涂料业发展现状,对有发展前途的企业和品牌,政府要积极进行扶持,尽快使企业的生产规模提高到一个新的档次。通过企业重组、资产经营、资本运做,逐步建立具有国际竞争力的大规模专业化生产企业,从而形成中国自己的绿色品牌,尤其是要扶持和建立国家级世界级的绿色名牌产品,增加我国绿色内墙涂料品牌的国际竞争力,为入世做好准备。 
5.6 大力做好引进技术、设备的消化吸收和创新 
绿色内墙涂料在西方一些发达国家早已经得到了研制开发,取得了许多宝贵的经验。例如,德国在发展绿色建材方面就具有较多的品牌和较好的经验。因此,我们可以引进国外先进的技术和设备,但一定要严格把关,确实引进一流的国内紧缺的技术和设备,切勿盲目引进造成浪费。注重引进以后的消化、吸收和创新。 
5.7 加强科学研究与涂料学科建设 
  涂料的生产、销售涉及众多学科,而绿色涂料又要求具有较高的技术含量。因此,依靠科技进步,提高国际竞争水平,加强涂料及相关学科的发展和基础研究,为涂料的发展培养更多、更高层次、更具有实际能力的各方面的人才。学校、科研院所要和企业及市场结合,避免纸上谈兵,造成科研浪费。

 


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