- UID
- 4036
- 精华
- 积分
- 1828
- 胶币
- 个
- 胶分
- 点
- 技术指数
- 点
- 阅读权限
- 50
- 在线时间
- 小时
- 注册时间
- 2006-10-11
- 最后登录
- 1970-1-1
|
马上注册,结交更多胶友,享用更多功能!
您需要 登录 才可以下载或查看,没有账号?注册
×
请求加胶币!
2 e, Q+ @( d9 `0 F! G ; Q9 Z6 ]2 B: ~+ A# X( B# X* l2 u9 o
绿色壁垒下橡胶工业的发展通道% n5 y, p! W+ M! u1 }$ J
1 m, X7 {5 J( k& x 近几年,我国橡胶工业在环保方面面临的压力越来越大。欧盟的一系列环保法律、法规对我国橡胶制品的出口和配套形成“绿色壁垒”,特别是2006年7月1日实施的欧盟有关电子电气的RoHS指令、2007年6月1日即将生效的REACH法规等,使得橡胶工业面对着更加严峻的局面。+ \) K" L* ~7 g1 `
) x9 h5 [5 M/ m9 U6 [; N" i% J
橡胶工业的环保有两个课题:一是使用环保的橡胶制品材料,二是尽量降低橡胶生产过程对环境的污染。
# A, ~5 _& O+ V* c9 `! _. o2 |% H( ^ [# Z
课题一 环保型橡胶制品材料- n3 {9 R& M: Q" C
; x: {& f3 B% ]8 h 要求生产的橡胶制品不含有超过限制值的危险物质,而且不使用禁用的危险物质,以免危害人类健康。
+ [7 |( i+ M! Z! y$ [: i5 ^/ W+ p1 L0 b7 S9 z! t3 m
1. 重金属3 e% z8 l1 m2 P8 ~( R) P$ j W7 m
4 l5 M2 i3 _$ W2 y8 H
橡胶制品原材料的型号、品级都会影响重金属的含量。因此,要注意避免或减量使用含铬和镍的原材料(例如锌铬黄含六价铬,防老剂NBC含镍)。模具和骨架的镀铬层也会将铬元素带到胶料中来,因此要开发以三价铬替代六价铬的镀铬新技术。胶鞋行业要注意纺织物和皮革染料的重金属限制值,限用含铜、铬、镍的金属络合染料,避免我国鞋在2005年底因被检出含有较高水平的镍和偶氮染料而遭到意大利“有毒”调查的困扰。6 M4 V. V2 A1 ]" K1 y
" _9 D9 ~) u& `1 _& D( _
橡胶制品中重金属的含量并不只来源于一种或两种重点的原材料,是所有的原材料(包括生胶)重金属含量的总和。有些原材料虽然重金属含量极微(如白炭黑和高岭土),但亦要留意“积少成多”。; P- ?. {' N( W& ?# a
/ p9 ~0 |- |6 `* L& K
由于欧盟ELV指令和EEE RoHS指令已实施,橡胶制品的配方设计和生产工艺实现“无铅化”就成为重要课题。8 J5 g7 H) F6 T& X) a
: Q$ L, ]5 Y7 H. s- s. ~. ]
① 采用无铅硫化体系
3 M, O/ A C& x1 e- w+ B
( Q% q9 i2 J2 f: H 硫化剂TCY(2,4,6-三巯基均三嗪)和Ca/Mg吸酸稳定剂组成的体系、噻二唑硫化剂/BaCO3吸酸剂组成的体系、硫化剂XL-21(2,3)-二巯基氨基甲酸盐甲基喹啉)/Ca(OH)2吸酸剂组成的体系,都是氯醚橡胶的无铅硫化体系,已取代NA-22/Pb304或“二盐”的有铅硫化体系在汽车燃油胶管中应用。另外,氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)的一氧化铅硫化体系存在严重的环保问题,可用无铅硫化体系(如季戊四醇)代替,或在生产中用氯化聚乙烯橡胶(CM)取代CSM。; f$ w. s; l) ~5 l7 L3 U, L
# F- Y; g% g) v! W+ _. w; B
② 取消胶管包铅硫化工艺
7 i: e% r- i5 Y' u* z* u% [
/ a: L N' O3 h2 y3 ?2 l; E$ T 用包塑工艺替代包TPX树脂(聚-4-甲基-1-戊烯)、尼龙、聚丙烯或尼龙/聚丙烯。早在1972年,国际癌症研究中心(IARC)的专题论文集第1卷中就已确定铅和铅化合物的致癌性,欧共体的两个指令(67/548/EEC和76/769/EEC)也将铅和铅化合物划入危险物质并规定了限制值。当时,欧洲的胶管生产厂即将摒弃包铅机组,而恰恰此时,我国胶管行业掀起了引进连续包铅机组的热潮,先后从欧洲引进多条生产线,有些生产线目前仍在运转。而且当时电缆行业也在推广应用,并研制了国产包铅机组。这是由于当时环保意识和信息的缺乏造成的决策失误,要引以为戒。
) o& Z8 D) s- { q( \( j
! g* p7 T Z, [0 Y ③ 使用环保粘合剂
' s2 I8 ~+ j' o# a; H: i9 x/ S$ A) K( B5 k! ?
某些橡胶/金属热硫化粘合剂(如开姆洛克220、250、252)的组分中含有铅化合物,会造成制品铅超标。目前已开发出无铅环保型粘合剂(如洛德公司的开姆洛克6000系列、罗门哈斯公司带“EF”后缀的牌号),要注意选用。5 L S; F) D: Y3 x# C4 w0 S6 \$ p
0 [+ Y) c9 G3 O8 a V6 w3 ?
2. 溴类阻燃剂: w$ N. B/ o% {) t) k% Z5 h' a
6 h0 O% F! K+ j( D5 R7 e0 d
按照欧盟有关指令,多溴联苯(PBB)和多溴二苯醚(PBDE)属于禁/限用之列。虽然因为橡塑行业目前难以找到可代替十溴二苯醚的有效阻燃剂,消防部门也提出异议,欧盟委员会于2005年10月13日通过决议,决定豁免“在聚合物应用中的十溴二苯醚”。这似乎暂时给予了十溴二苯醚的合法身份。但是,一些国外的电气电子设备生产商至今仍坚持对“一溴“至”十溴“二苯醚的禁/限用。原因有二:限用五溴二苯醚和八溴二苯醚的指令EU-D-2003/11/EC)仍然有效,它们未被豁免;在十溴二苯醚的合成过程中,带有2%的副产品——八溴二苯醚和九溴二苯醚。
, N! ~5 a, S b/ V! @8 L5 n
[) W3 ]8 d+ D$ I. f6 F* v) @ 另一种常用的阻燃剂四溴双酚A,欧盟也正在进行“危险评估”。* T" h/ h" r0 F- L' n
z5 [4 o& F2 P/ Y
因此,开发和应用无卤阻燃剂特别是无溴阻燃剂,是橡胶助剂生产厂和橡胶制品厂共同的迫切任务。
3 h: }! x+ S' w y2 M! Z
; b" k5 e! V. C5 S" J, N, M 3. 多环芳烃
* z1 k+ M% U# l& U7 L0 E7 j
! r5 @4 H7 M8 y 目前欧盟和其他国家限制的多环芳烃(PAHs)共有16种,首要的PAH便是众所周知的苯并(α)芘。近几年,我国出口的电气电子产品屡遭欧洲国家退货,有些是与其中的橡塑制品PAHs超标有关。1 k7 E9 ^( \! M8 Q; ]4 j/ `/ l# p
3 U) L- _7 T* q/ u* i* I 在橡塑制品中检出的PAHs究竞是哪些原材料带来的? 这一直是困扰企业的一大难题,笔者虽着力查阅文献资料,尚未能完全阐明,只是初步认为煤焦油和石油是可能的疑点,相应主要可疑原材料是炭黑和加工油。
: I- X2 u& t* V# j: O* |* O2 ^
, b. ~ D( Y. ~; }0 ~" H6 O ① 炭黑
( N% z n$ e. f
9 [$ H( N+ a6 e# h8 D) z4 D 炭黑的原料油主要有澄清油、乙烯焦油和煤焦油,我国的炭黑原料油主要是煤焦油。煤焦油是极其复杂的混合物,主要组分是芳烃化合物和杂环化合物,有几千种之多,从中分离并经鉴定的就有500多种。对炭黑反应炉的各部位原料油反应的中间产物作色谱分析,发现有多种PAHs存在,其中含量较多的几种为芘、苯并(a)芘、苯并(c)芘等。乙烯焦油也含有一定数量的PAHs。试验表明,目前广泛应用的国产油炉法炭黑,即使在胶料配方中用量不大,也会使PAHs超标。& X9 o, f* |9 D2 O, v( F8 S
8 f9 _9 H0 `1 F9 g& C8 K0 n. U8 c
目前炭黑厂都没有向橡胶制品厂提供PAHs含量的检测报告或控制指标,这也是让橡胶制品生产企业十分困惑的问题。, H: t5 h8 d5 t0 W' [
- Z/ t' P4 V- o; s2 T
② 加工油, b- `; p) ^4 u7 x
% V3 K& |; h: @2 g
橡胶加工油包括芳烃油、石蜡油和环烷油。芳烃油因含有大量的PAHs而不能用于有环保要求的橡胶制品,这也限制了充高芳烃油的充油橡胶(如SBRl712等)的应用。虽然我们已开发出较低PAHs含量的充油橡胶(如SBRl723),但它们所含的PAHs的种类和数量均未见报道,能否符合欧盟环保要求尚未可知。石蜡油和环烷油中,因产地和加工工艺不同,其PAHs的含量也大有差别。迄今为止,笔者未见国内外生产橡胶加工油的企业出示的PAHs数据,难以对各种油品作出环保评价。% `% f# U) N" x( }+ w& {- @
0 U1 J. _% B& z( X
目前,我们对原材料中PAHs的来源尚很不明了,除炭黑和加工油外,可能还有其他许多使PAHs超标的原材料,需要加紧进行筛选、确定。否则,一旦欧盟对PAHs正式立法,我们将处于一个十分难堪的局面。$ ]/ [3 B0 C) S" u/ ^
$ f# s5 }5 C. A/ c" Q
4. 特定胺
& E) p- b( m2 ^: P 欧盟指令2002/61/EC和生态纺织品标准《Oeko-Tex-Standard 100》限制了危险物质偶氮染料的销售和使用。所谓“特定胺”是指在特定(即还原)条件下从偶氮染料中分解产生的可致癌的芳胺,共有24种。) F0 u8 \9 x1 ~3 x7 m( _9 }
7 |, ~' V: t7 J* f) F4 n V- T 偶氮染料主要涉及纺织品和皮革用的染料,但是现在采购方也要求检测橡胶制品中的特定胺。分析认为,胶料中的某些有机颜科(着色剂),特别是偶氮类着色剂,可能含有这些特定胺,如大红粉和金光红、油溶烛红、橡胶大红LG等着色剂含有二氯联苯胺。
* M f v! Y( Q- X( n
9 a Y/ A8 Z" m8 z4 Z 鞋类产品要特别注意使用的布料和革料是否有禁用染料,现在已有300多种环保型染料可供选择。
5 c9 x& o: y" I1 i2 t5 Y
& m# }" M7 y/ R. e: L# t 5. N-亚硝胺
; d# ]& h, ~' K9 h1 J) \ @* Z5 D
+ d7 M) y9 M0 R, W' z 某些具有仲胺结构的橡胶助剂与亚硝化剂(氮氧化物NOx)反应会生成具有致癌性的N-亚硝胺。德国法规TRGS552(1988年1月生效)规定了禁用12种致癌的N-亚硝胺,涉及多种目前国内广泛应用的橡胶助剂。特别是欧盟发表的《未来化学品政策战略白皮书》,将硫化剂DTDM和某些秋兰姆类促进剂(如TMTD等)列入限期淘汰的化学品,不仅对橡胶制品生产企业,而且对轮胎行业都有威胁。因此,我们应采用安全的环保型助剂,例如国内轮胎厂正在用促进剂NS替代NOBS。
4 E. Q- `. m$ ]2 _0 v
, t$ B8 F0 E3 `6 A j课题二 降低环境污染
, C3 {1 s9 q$ B5 L# U
/ d2 p5 ~ G, J 1. 减少尾气排放
4 _2 I5 R4 `) P5 M5 a
# D) W7 R: b$ Z/ _7 a 汽车排放物对大气污染严重。为了达标排放,除了不断改进汽车自身的设计外,橡胶制品也要采取有效措施。6 |, L' u! h: F6 u/ x
2 N# A3 Q q3 w$ g i* w4 m; b; f3 t ① 降低燃油透过率
) A# {$ ~) s4 e t$ o) v% X" R& r/ @) |2 p. F. Q2 i5 ?$ Y
对于目前广泛使用的高芳烃无铅汽油,氟橡胶(FKM)的耐燃油性最优,其燃油透过率比丁腈橡胶(NBR)低很多,因此近年来燃油胶管的内层胶有以FKM取代NBR的趋势,而且三元FKM要比二元的FKM好;高丙烯腈含量的NBR的燃油透过率比低丙烯腈含量的NBR低;NBR/PVC共混胶的耐燃油性和透过率均优于同等丙烯腈含量的NBR,而且共混胶中NBR的丙烯腈含量越高,耐燃油性越好,透过率越低。
7 Y, O0 s1 W$ h, P ]% x% s$ Y. w1 Y9 a% g
对于国内正在推广应用的乙醇汽油,FKM的抗耐性最好,透过率最低,最适合作燃油胶管的内层胶。从成本考虑,高丙烯腈含量的NBR/PVC也可以使用。
8 d; L0 u |: k F* G. t* b: h
' B8 W6 g! Y6 B' Z z4 [ 为了进一步降低燃油排放量,燃油胶管的最近动向是由橡/橡复合结构向塑/橡复合结构,再向塑/塑复合结构发展,所用的塑料有极低的抗燃油透过性。9 S5 p5 M5 A% D* f8 \
- E2 p" H2 x3 S% B: J4 P ② 不使用可产生N-亚硝胺的助剂
: I' l0 c( ?5 J) v, f* U
$ i, i- f T9 z" V" v* T* Y ③ 提高胶料的耐热性
8 O$ e5 M& V C' g# E5 s% G" ~! Y5 p2 |# ~. J( W: S
越来越严格的汽车排放标准,迫使汽车生产商进一步采取提高燃油燃烧率的新措施,发动机罩下温度和尾气排放温度不断增加,要求橡胶制品在更高的温度下工作,为此提高胶料的耐热性是十分重要的任务。为此,不少密封件采用耐高温的氟橡胶;汽车散热器胶管所用的橡胶材料由现在的硫黄硫化EPDM 125℃级转向过氧化物硫化EPDM 150℃级,再进一步采用硅橡胶或AEM(175℃级);汽车同步带中使用HNBR/芳纶线绳是发展趋势。 橡胶制品也要为保护大气臭氧层作贡献。目前致冷剂氟里昂将要被新型致冷剂R-134a(四氟乙烷)所代替,所以生产空调软管和密封件的橡胶材料需要改进:对于空调软管,目前首选R-134a透过率低的聚酰胺作内层(也可采用CIIR或BIIR),以聚酰胺作夹层,外层胶为耐热、耐臭氧的EPDM、CR、EVM或HNBR;对于新型空调系统的密封件,采用HNBR为佳。
/ ]) q+ d4 `- o3 n, m1 N( x
8 K; E& W, m' s) W+ i 2. 净化加工环境
: S7 u- t! @7 |' z2 i! u$ g( b; B4 o3 m/ T8 m
① 烟气! }% p1 ^6 ?: b0 F6 r/ m
1 X& W4 J4 I" U; P0 ^4 g/ H e 橡胶加工过程中,许多工序都产生烟气,尤其是炼胶和硫化过程中产生的烟气,是橡胶加工过程中污染环境的主要渠道。排除硫化烟气简易可行的办法是在硫化岗位上设置通气罩,并使启模后的制品尽快冷却。还可采用橡胶硫化烟气催化焚烧装置,经治理后,总净化率>95%。此外,由于胶管包铅硫化工艺会产生含铅烟气,应尽早废除此工艺。密封条的盐浴硫化,可采用新型“绿色”液体硫化介质替代现在的亚硝酸盐硫化介质。! Q+ E3 z8 ^% n1 j1 W, Z
0 d8 W' W6 Y$ s- x6 H
② 粉尘( h# A, y( h4 e- }/ l2 f3 }5 v$ A' m
; N: V& R+ r( c; U+ @3 u% [
橡胶配合剂许多是微粉状物质,容易导致“尘肺病”。近年来,橡胶行业在降低粉尘污染方面取得较好的成绩,特别是新工艺炭黑生产线的投产以及密炼机/上下辅机/自动配料生线的扩大应用,都对环保作出了很大贡献。# }: K% G$ J; R6 r
7 o, q* E( C" v6 S" M; Q3 u+ X
③ 溶剂1 n4 {6 g" s, p" E" V% u0 J
o2 r7 F$ X6 f5 q% j+ b 橡胶厂许多工序工人都接触溶剂,主要有汽油、苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯和氯苯(某些品牌粘合剂)等。2 V; A( N2 @) j5 O2 d% Y+ m
7 u! f$ v' }$ x' f7 |0 H: B
预防溶剂中毒的措施:采用无毒或低毒溶剂或无溶剂的粘合剂,如无“三苯”的胶粘剂、热熔胶、水基粘合剂等;在作业场所设置排风系统,可把含苯类空气经排风系统送至燃烧炉,在800℃温度下进行燃烧,苯类被氧化成无害的C02和H20,冷却后排至大气;对于有机溶剂品种单一而且空气中溶剂含量较高的作业点(如静电喷涂、涂胶工序),可采取活性炭吸附、再生等办法回收溶剂。
D, G0 J$ C( N1 W; N: I. u+ `0 h8 ~5 b. W. s! c) S9 G
④ 噪声
1 i2 h" |* W& [0 U4 u7 B2 W" L0 Y. c6 M& ^& [ r* A
橡胶加工过程中产生的机械噪声、动力性噪声和电磁噪声,会使工人身体健康受到影响。目前降低噪声有两个途径:一是改进橡胶机械和动力机械设备结构、提高加工精致和装配质量,并采取减振措施;二是采取隔声消声措施,如在密炼机、开炼机、压片机部位装上可拆卸的隔音罩,加工设备顶部设置排风系统,可将噪声降至80dB(A)左右。6 { |2 c! ?, N) }
# c( O* x; b% G# d- c' m
相关环保法规3 w" i7 B4 y- N3 x% y- t
世界上许多国家都有本国的环保法规,欧盟最为严格,而我国相对滞后。欧盟重要环保法规中涉及橡胶的主要指令(下文EU-D表示欧盟指令)如下:
$ ?$ ]/ n3 r6 B3 E% b ①EU-D67/548/EEC,有关危险物质的分类、包装和标记指令。
. e' ?0 f4 R% z3 L6 m/ W& k1 Y4 C& A ②EU-D76/769/EEC,有关限制销售和使用某些危险物质及制品的指令(简称RoHS指令),对多达47种危险物质作出了限制规定,并多次作出修改,以不同的指令号颁布。例如EU-D2002/61/EC是该指令的第19次修改[关于偶氮染料(偶氮着色剂)],EU-D2003/11/EC是该指令的第24次修改(关于五溴二苯醚和八溴二苯醚)。1 `0 R$ [- c+ R+ |( \
③EU-D94/62/EC,有关包装及包装废弃物的指令,规定了4种重金属的极限值。9 M! _ K3 Z% v
④EU-D2000/53/EC,有关报废车辆的指令(ELV指令),涉及铅、镉、汞和六价铬。
/ _! C/ P7 U/ T3 ?5 t ⑤EU-D2002/95/EC,有关电气电子设备的指令(简称EEE RoHS指令),涉及铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚,2006年7月1日实施。与之对应的中国RoHS——信息产业部、环保总局等七部委联合制定的《电子信息产品污染控制管理办法》将于2007年3月1日实施。0 d+ G# x' e& z/ E* J, K
⑥EU-D2003/113/EC,禁用邻苯二甲酸酯类增塑剂的指令。! C$ E/ B% b; U1 n
对于多环芳烃(PAHs),欧盟尚未发布正式指令,仅有提案[EU-COM2004(98)],目前采用的限制值指标系依据专家讨论提出的建议(2005-08-02,柏林)。- N. {# w6 d% z/ p/ `
2001年2月,欧盟发布《未来化学品政策战略白皮书》,涉及一些橡胶助剂。2006年12月18日,欧盟理事会又通过《关于化学品注册、评估、许可的限制》(REACH法规),将于2007年6月1日起生效。我国目前至少有730种化学品(包括橡胶助剂)出口欧盟。3 ]# Q: q: E* i
其他国家也有一些环保法规,主要有德国《关于有害物质的技术法规》TRGS552、TRGS615、TRGS905,日本的《化学物质控制法》等。+ ?- u6 W* x Z
特别需要强调的一点是:只有通过经济合作发展组织(OECD)国家认可的GLP(Good Laboratory Practice)实验室的检测报告才能获得欧盟的认可。目前,我国为争抢商机而设立的检测机构多达100多家,都自称可以给企业提供检测报告。但我国目前还没有通过GLP认证的实验室,他们的检测结果得不到欧盟的承认,一旦产品复检不能通过,将使国内许多企业面临出口受阻甚至巨额罚款的风险,而检测机构是不承担责任的。目前在我国设有检测机构的瑞士SGS和德国T V NORD的检测报告,欧盟是承认的。# z, O$ a* H, I6 P, f
本贴已被 lorvey 于 2007年04月03日 17时52分06秒 编辑过 |
|