美国1963 年制定了大气清洁法, 1990 年进行了修改,在原来限制VOC 上强化增加了对有害大气污染物的限制,并对污染源( 包括原有和新增源) 排放VOC 提出了明确限制。美国环保署1998 年《
建筑涂料中挥发性有机化合物释放国家标准》强制性规定,涂料制造商必须在包装上标注VOC 的含量。欧盟在1996 年公布了关于完整的防治和控制污染的指令1996 /61 /EC,对石油冶炼、有机化学品、精细化工、储存、涂装、皮革加工等6 大类33 个行业制定了VOC 的排放标准,对有机溶剂行业则详细制定了关于VOC 排放限制的指令1999 /13 /EC。在2004 /42 /EC 指令中对建筑和汽车等特定用途的涂料设定了VOC 排放的限制,规定木材和金属底漆、面漆以及内外建筑用涂料中的VOC 含量≤150 g /L, 2010 年后减至≤130 g /L。此外,欧盟还根据VOC 毒害作用的大小提出了分级控制要求,其中高毒害VOC 排放须≤5 mg /m3,中等毒害≤20 mg /m3,低毒害≤100 mg /m3。日本为控制VOC 排放,于2006 年4 月正式实施了《大气污染防治法》, 2007 年3 月实施了《生活环境保护条例》。
1. 2. 2 涉及溶剂使用的有关国际条约
《关于持久性有机污染物( POPs) 的斯德哥尔摩公约》: 2001 年5 月23 日,国际社会共同签署了该公约, 2004 年5 月17 日,公约正式生效,涉及涂料的有防污涂料用杀毒剂DDT 等。
2. 1 涂料产品安全性国家标准体系
2. 2 有毒害原材料
2. 2. 1 可溶性有害金属元素
对于溶解性有害金属元素检定,我国的标准( GB 24613—2009《玩具用涂料中有害物质限量》)与欧盟( EN 71 - 3: 1994 + A1: 2000 + AC: 2002) 和美国( ASTM F 963: 2008) 的标准相差不大,主要的区别表现在对总铅量的控制上,我国的标准是美国标准的6 倍多。
涂料中可溶性有害金属元素控制的重点在于色漆品种,归根结底是颜填料体系的控制。为避免涂料中有害元素超标,着色颜料使用大分子有机颜料、酞菁颜料或钒酸泌颜料是比较安全的选择; 催干剂中的有害重金属控制,可通过推广应用稀土类催干剂和其他不含重金属的新型催化剂来实现。
2. 2. 2 邻苯二甲酸二甲酯类
邻苯二甲酸二甲酯类常用作涂料的增塑剂,研究表明其对人体及环境均会产生相当的危害,因此世界各国都采取了相应的措施。如美国加州2009年1 月1 日生效的AB1108 法案规定,对所有玩具和育儿用品限定邻苯二甲酸( 2 - 乙基己基酯) ( DEHP)、酞酸二丁脂( DBP) 和邻苯二甲酸丁苄酯( BBP)质量浓度≤ 0. 1%; 对于邻苯二甲酸二异壬酯( DINP) 、邻苯二甲酸二异癸酯( DIDP) 和邻苯二甲酸二正辛酯( DnOP) 限定质量浓度≤0. 1%,这一规定与我国GB 24613—2009《玩具用涂料中有害物质限量》基本一致。
2. 2. 3 烷基酚聚氧乙烯醚类
烷基酚聚氧乙烯醚类物质( APEO) 常在涂料中做
润湿剂、乳化剂和
分散剂等使用,其生物毒性较大、生物降解性弱,对人体和环境影响较大,会引起人类和水生生物的激素紊乱。APEO 类的限制物质通常指NPEO( 壬基酚聚氧乙烯醚) 、NP( 壬基酚) 、OPEO( 辛基酚聚氧乙烯醚) 、OP( 辛基酚) 等4 项,最高限量为0. 1%,这一限量体现在欧盟的“2003 /53 /EC 指令”中。含APEO 的建筑涂料在国内曾被列为高污染、高环境风险产品,有关部门建议尽快禁止在建筑涂料中使用APEO,但我国的国家标准暂未对此作出限定性要求。
3 环境标志认证
3. 1 中国环境标志与欧盟生态标签
环境标志是一种标在产品或其包装上的标签,是产品的“证明性商标”,表明该产品不仅质量合格,且在生产、使用和处理处置过程中符合特定的环境保护要求,与同类产品相比,具有低毒少害、节约资源等环境优势。我国的环境标志( 俗称十环标志) 认证与欧盟生态标签相类似,是一种自愿性和付费标签制度,虽然标签使用及申请价格不菲,申请标准也更为严格,但可以鼓励生产厂商向消费者展示其产品的环保性能。
3. 2 涂料环境标志产品技术要求
环境标志产品技术要求97 项中,有关涂料的产品有4 项,即水性涂料、防水涂料、室内装饰装修用溶剂型木器涂料、船舶防污涂料,技术要求中规定了各类环境标志产品的术语和定义、基本要求、技术内容和检验方法。
水性涂料环境标志产品技术要求依据HJ /T201—2005 进行检测,主要对水性涂料中的VOC、甲醛、苯、甲苯、二甲苯、卤代烃、重金属以及其他有害物提出了限量要求。该标准适用于各类以水为溶剂或以水为分散介质的涂料及其相关产品。防水涂料环境标志产品技术要求依据HJ 457—2009 进行检测,主要对防水涂料中各类溶剂提出了不得人为添加的要求,并对VOC、放射性、甲醛、苯、苯类溶剂、固化剂中游离甲苯二异氰酸酯等物质提出了限值要求。该标准适用于挥发固化型防水涂料和反应固化型防水涂料。室内装饰装修用溶剂型木器涂料的环境标志产品技术要求依据HJ /T 414—2007 进行检测,适用于室内装饰装修用的硝基类、聚氨酯类、醇酸类溶剂型面漆和底漆。
HJ 2515—2012 是船舶防污漆的环境标志产品技术要求,主要对防污漆中有害溶剂提出了不得人为添加的要求,并对VOC、放射性、甲醛、苯、苯类溶剂、固化剂中游离甲苯二异氰酸酯和重金属等物质提出了限值要求。禁止使用DDT、Hg,锡总量≤1 500 mg /kg,铜离子渗出率≤25 μg /cm2,防污涂料中的活性物质为低风险物质。
总体来看,环境标志产品技术要求比国家标准要求更高,尤其关注的是对环境的危害性,其他性能要求相差不大。欧洲生态标签对环境的保护更为严格,如2009 /544 /EC 指令中对水性涂料中的VOC 的限量为30 g /L,而我国HJ /T 201—2005 中内墙涂料的VOC 限量为80 g /L。
3. 3 认证的意义
实施环境标志认证,实质上是对产品从设计、生产、使用到废弃处理处置,乃至回收再利用的全过程的环境行为进行控制。目前主要在无公害农产品、绿色食品、有机农产品及能效标识产品等方面显示了非常好的效果,但对涂料行业来说,可能会有较长的路要走。
环境标志认证的最终目的是保护环境,主要体现在通过环境标志引导消费,引导企业调整产品结构,采用清洁生产工艺生产对环境有益的产品。同时政府利用市场机制优先采购环境标志产品,引导公众绿色消费,这对实现可持续发展有十分重要的意义。
4 涂料工业清洁生产
涂料产品在生产和使用环节中均有可能产生VOC 排放,如何减少污染、达到清洁生产还需要多方面的努力。目前,规范与限制VOC 使用的法律法规日益严格,因此溶剂产业创新的速度必须跟上环保法规的步伐,发展低毒、无毒和低VOC 的产品,取代和废除有毒有害溶剂,发展无溶剂的低污染涂料品种,如水性涂料和高固体分涂料等是涂料行业的发展方向。
4. 1 涂料行业清洁生产技术推行方案
工业和信息化部于2011 年8 月16 日发布了《关于印发铬盐等5 个行业清洁生产技术推行方案的通知》( 工信部节[2011]381 号) ,宣告涂料等行业清洁生产技术推行方案正式颁布。《涂料行业清洁生产技术推行方案》( 征求意见稿) 中要求重点发展环境友好型涂料生产技术,发展全密闭式一体化涂料生产工艺技术。
4. 2 涂料行业可行的清洁生产应用技术
针对《涂料行业清洁生产技术推行方案》( 征求意见稿) 的要求,涂料行业应主要侧重发展以下几方面技术: 一是溶剂型涂料全密闭式一体化生产工艺,减少生产过程的溶剂挥发、降低火灾危险,同时也减少粉尘污染; 二是发展水性防腐涂料,侧重于桥梁、汽车工业和集装箱涂料,节省大量溶剂; 三是发展光固化涂料和高固体分涂料,实现低VOC 排放。除以上几方面外,还应大力发展天然植物涂料,植物涂料是一种可再生的资源,既可减少涂料行业对石化产品的依赖,且植物涂料的种植又能改善当地的气候环境,有利于保持水土。
5 结语
涂料行业的环保政策与法规的要求基本是围绕环境问题来限定的,这就要求推进涂料业清洁生产技术,如: 对以VOC 为原料的涂料品种进行水性化或更新技术减少VOC 的使用; 在生产过程中杜绝人为地加入对人类和环境有害的物质,或寻求新的环保型替代品; 不使用含重金属的颜填料,而是以大分子有机颜料、酞菁颜料等取而代之。中国环境标志是涂料工业发展的必然趋势,其对涂料类的环境标志产品提出了更高的环保要求,且这一系列要求正逐渐向国际标准靠近,因此环境标志产品对于涂料工业的具有重要的意义。通过解读环保政策与法规,积极准备应对措施,可推动我国涂料工业适应环保发展的进程。涂料行业要控制产品从生产源头到使用过程中VOC 的排放,切实做到清洁生产,只有这样才能建设美丽中国,实现持续发展。