涂料行业的环保政策解读及应对策略知识交流.doc

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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)，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 11/447-2007)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》(DB 31/374-2006);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》(DB 44 /816-2010) 和《制鞋行业挥发性有机化合物排放标准》(DB 44/817-2010)等。

1.1.1 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/T 201-2005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。
1.1.2 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≤500 mg /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
《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(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 标准名称 实施日期
GB 13690-2009 化学品分类和危险性公示通则 2010-05-01
GB 15258-2009 化学品安全标签编写规定2010-05-01
GB 18581-2009 室内装修材料溶剂型木器涂料中有害物质限量2010-06-01
GB 19269-2009 公路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01
GB 19270-2009 水路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01
GB 19369-2009 铁路运输危险货物包装检验安全规范2010-05-01
GB 19457-2009 危险货物包装检验安全规范2010-05-01
GB 24409-2009 汽车涂料中有害物质限量2010-06-01
GB 24410-2009 室内装修材料水性木器涂料中有害物质限量2010-06-01
GB 24613-2009 玩具用涂料中有害物质限量2010-10-01

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≤1500 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。

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