涂料行业的环保政策解读及应对策略.

1、涂料行业的环保政策解读及应对策略涂料工业 201403万祥龙 1，郝国防 2，王叶 1 ( 1安徽理工大学材料科学与工程学院，安徽淮南232001; 2中国科学院过程工程研究所，北京100190)摘要 : 通过对防治大气污染的环保法规与政策进行横向和纵向的对比，讨论了特殊危险原料与对涂料产品的环境标志认证，分析了从源头控制涂料工业对环境的污染的可能性，提出了不同种类的涂料进行清洁生产的方式，最终讨论了为使涂料生产达到环保标准要求的应对策略。关键词 : VOC;涂料环保法规;涂料标准 ;危险原材料 ;中国环境标志;涂料清洁生产。环境的污染问题已经成为制约我国经济发展的首要问题，处理好经济与环境的

2、和谐发展是利国利民的大事。对环境问题影响最大的是化学工业、矿业、电力等工业的排放，其中涂料工业的主要排放物为挥发性有机化合物( VOC) 。据统计， 2012 年我国涂料总产量1270 万 t ，溶剂型涂料约占50%，涂料行业的VOC排放约占工业活动中排放量的23%，即每年有超过300 万 t溶剂排放到大气中。同时存在的另一种潜在的污染是特殊危险的原材料，在处理与贮存不当时也对环境和人类造成极大的危害。根据世界卫生组织( WHO)定义， VOC是指在常温下，沸点在50-260 范围内的各种有机化合物 ( 如烷类、芳烃类、酯类、醛类等) 。这些物质一方面造成室内空气的污染，另一方面在大气中受光照

3、的作用而发生光化学反应，影响人类的健康，有些甚至会产生致癌作用或基因突变。针对 VOC排放，我国出台了一系列的标准和指导意见，如对建筑内外墙涂料制定了强制性的国家标准，以限制产品中VOC 的含量。但是与国外同类的标准相比，我国限制排放的力度仍然有一定的差距。1 国内外 VOC防治政策法规与标准对比1.1我国 VOC防治政策与标准中华人民共和国大气污染防治法(2000年，中华人民共和国主席令32 号 ) 是我国大气环境管理的根本依据， 但当时未完善VOC的控制要求。 国务院办公厅于 2010年 5 月转发了关于推进大气污染联防联控工作改善区域空气质量的指导意见( 国办发 2010 33 号 )

4、，意见强调，解决区域大气污染问题，必须尽早采取区域联防联控措施，挥发性有机物污染防治方面，首先要按照有关技术规范对从事喷漆、石化、制鞋、印刷、电子等排放挥发性有机污染物的生产作业进行污染治理。根据指导意见要求，环境保护部正在制定重点区域大气污染防治规划 (2011-2015 年 ) ，规划指出将在“十二五”期间在重点区域全面展开挥发性有机物污染防治工作。国家标准大气污染物综合排放标准(GB16297-1996) 中对苯、甲苯、二甲苯以及酚类和甲醛的排放浓度进行了限制;地方控制标准方面，多省市已制定出严格的VOC 排放控制标准，如北京的炼油与石油化学工业大气污染物排放标准(DB 11/447-2

5、007) 和大气污染综合排放标准 (DB 11/501-2007);上海的半导体行业挥发性有机化合物排放标准(DB31/374-2006); 广东的家具制造行业挥发性有机化合物排放标准(DB 44/814-2010)、包装印刷行业挥发性有机化合物排放标准(DB 44/815-2010) 、表面涂装 ( 汽车制造业 ) 挥发性有机化合物排放标准44/817-2010)等。(DB 44 /816-2010)和制鞋行业挥发性有机化合物排放标准(DB1.1.1水性涂料VOC 限量我国于 2008 年 10 月 1 日开始实施的GB18582-2008室内装饰装修材料内墙涂料中有害物质限量中对水性涂料的

6、VOC进行限量，水性墙面涂料中VOC 含量 120 g/L ，水性墙面腻子中 VOC含量 15 g/L 。 HG/T 3828-2006中要求室内用水性木器漆VOC含量 300 g/L 。 HJ/T201-2005 中要求环境标志产品的VOC含量更低，规定内墙涂料VOC含量 80 g/L ，外墙涂料150 g/L ，墙体用底漆80 g/L;其他水性涂料，如水性木器涂料、水性防水涂料的VOC含量250 g/L 。这些新标准中对VOC 的限量要求均高于旧标准，同时在标准中对特定涂料的有些挥发性化合物测试进行了说明，即能参与涂料固化反应成膜的这部分挥发性有机化合物的质量不应计入 VOC 限量值内。1

7、.1.2对三苯 (苯、甲苯和二甲苯) 及游离甲醛的限量GB 18581 2001室内装饰装修材料溶剂型木器涂料中有害物物质限量中规定苯在硝基漆、聚氨酯漆、醇酸漆中的含量要0. 5%;甲苯和二甲苯总和在硝基漆中45%、在聚氨酯漆中 40%、在醇酸漆中10%。GB 18582 2008 中对水性内墙涂料中苯、甲苯、乙苯和二甲苯总限量为300 mg /kg 。在环境标志产品的标准HJ /T 201 2005 中对水性涂料中苯、甲苯、乙苯和二甲苯总限量为500mg /kg 。主要的测试方法是气相色谱，内标法定量。GB 18582 2008 中对水性内墙涂料游离甲醛的限量为100 mg /kg 。用紫外

8、可见分光光度计测定在412 nm 波长处的吸光度，这种方法的检出限为5 mg /kg 。1.1.3室内空气质量与涂料中的VOC室内空气质量的影响是多方面的，涂料的 VOC排放是影响因素之一。 涂料中的大多数VOC 在涂料成膜过程中排放，对室内空气质量的影响是短时间内的，施工后的一段时间内保持良好通风即可大大减轻对室内空气的污染。涂料中的 VOC 直接排放到大气中，会对大气产生诸多不良的影响，因此在含VOC 产品的使用过程中，应采取一些技术手段消除VOC 的危害， 如采用回收技术将VOC 进行回收处理， 避免将其直接排放到空气中。1.2国外VOC防治政策与标准1.2.1国外VOC 防治相关政策法

9、规与标准在 VOC 控制管理方面，欧美等发达国家起步较早，20世纪 90 年代便出台了相关法律法规，如美国的大气清洁法、欧盟的欧洲清洁空气计划指令1999/13/EC和 2004/42/EC以及 1994/63/EC 、 1996/61/EC 等行业指令，对VOC 的排放标准和排放源进行限制，且多次修改和补充，日趋严格，有效控制了VOC的排放。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

10、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

11、 20 mg/m3，低毒害 100mg/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蒙特利尔议定书: 1989 年，该议定书中规定受控物质为2 类 8 种 ; 1991 年，中国加入议定书伦敦修正案时为5类 20 种;到 1999 年在北京修正案中受控物质已达8类 95 种，如禁止使用破坏大气层中臭氧层的氟氯烃类冷却剂、有“三致” ( 致突变、 致畸、致癌 ) 作用的溶剂，与涂料相关的四氯化碳等溶剂在禁用之列。四氯化碳是防腐涂料用氯化橡胶树脂溶剂法生产时的主溶剂，近年来已有学者

12、研究用二氯乙烷作为替代溶剂来生产氯化橡胶13。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。2009 年 5 月 9 日，联合国环境规划署 ( UNEP)发表声明，十氯酮等 9 种持久性有机污染物被列入 POPs公约，这也使公约禁止生产和使用的化学物质增至21 种。新被列入 POPs公约附录 A 的9 种有机污染物中涉及涂料的有全氟辛基化合物( 合成氟碳树脂等的表面活性剂) 和添加多溴化合物阻燃剂的防火涂料，我国国家环保部为此专门成立了“履

13、约办公室”具体负责公约的实施。上述的 2 个国际条约给中国涂料工业带来的冲击主要体现在溶剂型涂料方面。2 特殊危险原材料的环保标准解读在涂料工业中，特殊危险原材料主要指易燃易爆类、有毒类、具有放射性的物质、聚合单体类 ( 异氰酸酯类、多元醇类等 ) 、有机溶剂 ( 苯、甲醛、环己酮等 ) 和含重金属原料 ( 颜料类 ) 等。2. 1 涂料产品安全性国家标准体系在 GB/T 23994 2009与人体接触的消费产品用涂料中特定有害元素限量中，涉及的涂料品种主要有 :汽车涂料，木器涂料、玩具涂料、建筑涂料等与人体接触的消费产品用涂料。我国在涂料产品安全方面已建立起一套绿色涂料安全性国家标准体系 (

14、 见表 1) ，用来限制涂料中的有害物的含量和规范危险原料包装检验运输，该系列标准于 2010 年开始执行。表 1 中国涂料产品安全性国家标准体系Table 1 System of China standards for safety of coatings标准号GB 13690-2009标准名称化学品分类和危险性公示通则实施日期2010-05-01GB 15258-2009化学品安全标签编写规定 2010-05-01GB 18581-2009室内装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量2010-06-01GB 19269-2009公路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01GB 1927

15、0-2009水路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01GB 19369-2009铁路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01GB 19457-2009危险货物包装检验安全规范2010-05-01GB 24409-2009汽车涂料中有害物质限量 2010-06-01GB 24410-2009室内装修材料水性木器涂料中有害物质限量2010-06-01GB 24613-2009玩具用涂料中有害物质限量2010-10-012.2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(GB24613-2009 玩具用涂料中有害物质限量) 与欧盟 ( EN 71-

16、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2

17、009 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。

18、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

19、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

20、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。HJ2515-2012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、

21、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 1500 mg/kg ，铜离子渗出率25 g/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 80g/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

22、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