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绿色涂料及其认证 关键词 : 环保型涂料 ; 绿色战略 ; 绿色化学 ; 绿色选择 随着人们对环境保护的日益重视和可持续健康发展的需要 , 对绿色 ( 环保型 ) 产品的需求越来越高。自发生了几起室内装修污染危害消费者健康的恶性事件后 , 涂料的绿色化程度引起人们的重视。市场上很多涂料厂榜自己的产品是绿色 ( 环保 ) 产品 , 使普通消费者不知如何选择 , 更分不清 ISO 14001 认证的产品与中国环认证产品的区别。 清华大学 洪啸吟 先生认为绿色涂料有三个层次 [ 1 ] : 第一个层次是涂料中挥发性有机物的总量 , 挥发性有机境构成直接的危害 ; 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。有专家认为 , “ 绿色涂料名称不确切 , 应称为 “ 环境友好涂料 ” , 是低公害 ( 或无公害 ) 和低毒 ( 或无毒 ) 涂料的总称 , 但不管何 , 其内容和实质是相同的 , 即发展对环境污染少 , 对人体无害的涂料。 1、 绿色化学与绿色战略 1999 年 , 中国科学院冯德新院士指出 , 绿色反应是 21 世纪高分子化学的重要方面 , 即所有高分子与相应单成方法都必须环保 [ 2 ] 。沈浩指出 , 高分子材料合成与应用的绿色战略为 : 高分子材料本身无毒化 , 即目标色化 ; 高分子原料合成无毒化 ; 高分子合成与催化剂无毒化 ; 可能危害环境的合成高分子的安全应用[ 3 ] R. T. Anastas 和 J . C. Waner 曾提出绿色化学的 12 条原则 [ 4 ] : (1) 防止废物的生成比其生成后再处理更好。 (2) 设计合成方法应使生产过程中所用的原料最大限度地进入产品之中。 (3) 设计合成方法时 , 只要可能 , 不论原料、中间产物和最终产品 , 均应对人体健康和环境无毒害 ( 包括极小无毒 ) 。 (4) 化工产品设计时 , 必须使其具有高效的功能 , 同时也要减少其毒性。 (5) 应尽可能避免使用溶剂、分离试剂等助剂 , 如必须使用 , 也要选用无毒无害的助剂。 (6) 合成方法必须考虑过程中能耗对成本与环境的影响 , 应设法降低能耗 , 最好采用在常温常压下的合成方法 (7) 在技术可行和经济合理的前提下 , 采用可再生资源代替消耗性资源。 (8) 在可能的条件下 , 尽量不用不必要的衍生物 , 如限制性基团、保护 / 去保护作用、临时调变物理 / 化学 (9) 合成方法中采用高选择性的催化剂比使用化学计量助剂更优越。 (10) 化工产品要设计成在其使用功能终结后 , 能分解或可降解的无害产物。 (11) 进一步发展分析方法 , 对危险物质在生成前实行在线监测和控制。 (12) 选择化学生产过程的物质 , 使化学意外事故 ( 包括渗透、爆炸、火灾等 ) 的危险性降低到最小程度。 这12 条原则目前为国际化学界所公认 , 它也反映了近年来在绿色化学领域中所开展的多方面研究工作的内容指明了未来发展绿色化学的方向。 绿色化学的核心内容之一是采用 “ 原子经济 ” 反应 , 而反应的 “ 原子经济性 ” 概念最早是由美国斯坦福(Stanford) 大学的 M. M. Trost 教授提出的 , 针对一般仅用经济性来衡量工艺是否可行的传统做法 , 他明确应用一种新的标准来评估化学工艺过程 , 即选择性和原子经济性两个概念 , 后者是考虑在化学反应中 究竟有多的原子进入到产品之中。这一标准既要求尽可能地节约那些一般是不可再生的原料资源 , 又要求最大限度地减少放。 “ 原子经济 ” 的重要性目前已被普遍承认 [5] 。绿色化学要求在化学反应过程中尽可能采用无毒无害的催化剂和溶剂 ; 绿色化学的另一个重要方面是设计、生产和使用环境友好产品 , 这种产品在其加工、应用及功能后均不会对人类健康和生态环境产生危害。我们在进行绿色涂料配方的设计与生产过程中要注意借鉴绿色化学的想。 2、 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填料 , 在生产与使用中产生 “ 三造成对环境的污染 , 影响人类健康。 2. 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包括水性涂料中的一些助剂 , 主要有芳香烃、脂肪烃、卤代烃、醛、酮、醇、酸等。各类涂料体系的有机物释放量[6] 。 表 1 各类涂料体系的有机物释放量 2. 1. 1 挥发性有机物的一次污染 [7] 排放到大气中的挥发性有机物首先造成一次污染 , 直接威胁人类的健康。要是通过呼吸途径随空气进入人体 , 还可通过与人体接触 , 或皮肤吸收导致中毒。中毒症状有闪电型、急性、慢性中 毒及迟发性中毒等。常见有机挥发物对人体的危害见表 2 [8] 。 表 2 常见有机挥发物对人体的危害 2. 1. 2 有机挥发物的二次污染 [9] 涂料施工后有机溶剂释放到大气中 , 已经成为继交通污染之后的第二大污染源。其次 , 排放到大气中的有机挥发光作用下会发生光化学反应 , 产生许多活性物质 , 有的可与大气中的氧化氮和氧化硫发生进一步的反应 , 生成质。这些反应使有机污染物转化成毒性更大的二次污染物 , 这是形成酸雨和光化学烟雾的直接原因 , 对人类生态成了严重的威胁。此外 , 有机挥发物还会带来温室效应 , 使地球变暖。众所周知 , 温室效应对人类的影响是难的。 2. 1. 3 火灾和爆炸 空气中的有机化合物的易燃易爆性可引起火灾和爆炸 , 会给人民的生命财产造成巨大损失。 2. 2 重金属颜料的影响 [ 10] 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铬系颜料 ( 如锌铬黄、锶铬黄、钼铬红等 ), 长期以来是涂料工业广泛应用的着色颜料。铬被视为是致癌的金属之价铬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 , 而我国用量却呈上用于涂料中的含铅颜料也是很多的 , 例如 : 红丹、铬黄、碱式硅酸铅等。铅能抑制血红素的合成和溶血 , 由此血 ; 对大脑、小脑、脊髓和周围神经也造成损害 ; 铅对肾的影响会造成可逆性近曲小管功能失调 , 对小有机分收障碍等 ; 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已经禁止使用,国内还在使用。镉系颜料虽然价格昂贵 , 但因其耐久性好 , 在涂料工业中也有少量应用 , 镉化物是毒性很大的。 3、 ISO 14001 认证 [ 11] ISO( 国际标准化组织 )1992 年成立了环境管理标准化技术委员会 , 正式开展环境管理领域的标准化工作 , 其ISO 14001 系列。 ISO 14001 标准的全名为 “ 环境管理体系规范及使用指南 ” 。 3. 1 ISO 14001 的适用范围 标准中明确规定该标准适用于任何一个有下列愿望的组织 : (1) 实施、保持并改进环境管理体系 ; (2) 确信自己能符合所声明的方针 ; (3) 向外界展示符合性 ; (4) 寻求外部组织对其环境管理体系的认证、注册 ; (5) 对符合该标准的情况进行自我鉴定和声明。 由以上规定可以看出 , 标准中除了要求对遵循有关法律、法规和进行持续改进作出承诺外 , 并特别指出 : 采用本身并不能保证取得最优化的环境结果。 3 . 2 ISO 14001 的基本思想和运行特点 着眼于持续改进 : ISO 14001 是一个对环境管理体系不断强化的过程 , 是对体系进行不断修正和不断完善的过程。 重视污染预防 : 将环境保护的重点放在源头控制 , 而不是末端治理 , 是一种积极治理方案。其目的在于在有可污染源的地方 , 在未产生之前就要将它制止 ; 标准特别强调企事业最高管理者的承诺和责任 ; 立足于全体员工对环境的保护意识 , 承诺与参与是成功实施环的基础 ; 要求环境管理必须系统化、程序化 , 有必要的文件支持 ; 与其他管理体系协同动作。 由以上ISO 14001 的特点可以看出 , 整个规范当中并没有涉及企事业单位所生产的 “ 产品 ” 字样 , 更没有明通过 ISO 14001 认证 , 该企业的产品就属于绿色环保型产品 , 因为 ISO 14001 的基本思想是着眼于持续改进单单通过 ISO 14001 认证的企业就把自己的产品定义、宣传为 “ 绿色环保 ” 型产品 , 笔者认为这是不妥的 4、环境标志产品认证 ( 绿色产品认证 ) 环境标志产品 ( 即绿色产品 ) 是指 : 采用绿色技术对在生产、使用或处置过程中有污染 , 但采取一定措施后可消除污染 , 达到环境标志产品标准的产品 [ 12 ] 。 20 世纪 90 年代以来 , 发达国家对进口产品的环保要求不断提高 , 开始形成以 “ 环保 ” 为名义的绿色壁垒，为打破此壁垒 ,1995 年世贸组织成立贸易与环境委员会 ,“ 绿色壁垒 ” 开始在国际贸易中扮演重要角色。 应国内企业进行正常国际贸易的需求 , 中国于 1994 年成立中国环境标志产品认证委员会来管理中国环境标志产工作。中国环境标志产品认证委员会 ( 以下简称认证委员会 ) 是由国务院标准化行政主管部门授权国务院环境保主管部门负责设立 , 代表国家对绿色产品设施认证并授予产品环境标志的唯一机构 , 代表国家对绿色产品进行证 , 是我国实施绿色技术措施的重要手段。其英文名称为China Certification Committee for EnvironmentaLabelling Products( 缩写 CCEL) 。截至目前 , 中国仅有 700 多家企业通过此认证 , 其中涂料企业有 20 多家数据可以看出 , 目前市场上绝大多数涂料产品并没有通过中国环境标志产品认证 , 只是自己标榜为绿色环保型以消费者在选择绿色环保型涂料时 , 要确定此涂料生产企业是否通过中国环境标志产品认证。 尤其应该值得涂料企业关注的是 , 国家环境总局颁布了水性涂料新的绿色标准 ,VOC 指标与国际标准的 VOC 计相同 , 即 VOC 指的是 1 L 涂料中扣除水分后干重中 VOC 的含量。 2002 年的环境标志标准规定内墙涂料VOC /L , 这比我国以前的标准要严格得多。目前北京已成功争取到 2008 年夏季奥运会的举办权 , 北京打出绿色北京奥运的主题 , 这对众多国内涂料企业来说是一个机遇。而要抓住这一发展良机 , 涂料企业就必须严格要求自己中国环境标志产品认证。 4. 1 中国环境标志产品认证程序 [ 13] CCEL 立足于整体推行 ISO 14001 国际环境管理标准 , 把生命周期评价的理论和方法、环境管理的现代意识和清技术融入产品环境标志 , 形成保障体系。 一个完整的环境标志产品认证分为预审初审、现场检查、产品检测等 3 个阶段。在预审阶段 , 企业内部必须对等各方面进行整顿 , 包括要对企业的废水、噪声、粉尘等进行处理 , 同时建立起 ISO 14001 环境管理体系。预 之后 , 便进入初审阶段。初审阶段由省级环保局负责进行 , 主要是资格审查。初审阶段后 , 现场检查由中国环产品认证委员会派人进行 , 时间为一天。与 ISO 14001 不同的是 , 企业通过现场检查并不代表已通过环境标志证 , 只有在产品检测合格后 , 企业才算完全通过环境标志产品认证。由于此程序涉及到环境治理和产品环保性能的问题 , 有的企业往往感到力不能及 , 可以向具有咨询资格的相关咨询单位进行咨询。 4. 2 世界其他国家的环境标志认证 [ 14] 4. 2. 1 德国蓝天使认证德国的环境标志计划于 1978 年开始实施 , 是最早实行标志认证的国家。该认证自愿申合规定的产品可获得蓝天使标志。该计划集中在对环境危 害较大的产品上 , 考虑污染物散发量、废料产生、再次用、噪音和有害物质等因素 , 现已建立了 75 个产品组 , 制定的准则每 3 年修改一次。 “ 蓝天使 ” 已成为熟知的一种标志 , 在德国 , 有专门出售绿色建材的商店。 4. 2. 2 加拿大的环境选择计划与 R — 2000 住房计划加拿大环境选择计划是一个非官方的环境计划。加拿大环计划拥有主要的所有权 , 而 “ 全球性环境选择服务有限公司 ” 负责承担日常业务工作。环境选择计划(ECP)工作是通过刺激有益于环境的产品和服务的需求与供应以减少对环境造成的压力。加拿大非常重视绿色建材的开用 , 在绿色建材方面实行 ECOLOGO 标志 ( 环境保护计划标 志 ), 在 R — 2000 住房计划中规定材料的散发量对含甲醛的刨花板实行认证标志等。 4. 2. 3 欧盟环境标志计划 欧共体环境标志是欧共体环境政策的重要组成部分 , 同时有助于欧共体统一市场的建立。 1990 年 11 月 28 日体采纳了在欧共体范围内建立环境标志计划的系统原则。对产品环境影响的评定要根据生命周期评估的方法进行为在欧盟成员国中流通的那些对环境影响较小的产品颁发统一的环境标志。当消费者发现带有环境标志的产品时就会知道那些产品已通过鉴定并且对环境的影响比起同类产品要小得多。 4. 2. 4 美国环境标志美国环境标志均由地方组织实施。华盛顿州要求为办公人员提供高效率、安全和舒适的环布 建筑材料的散发量要求 , 作为机关购买材料的依据。要求室内饰面材料和家具在正常使用条件下不超过以下污度 : VOC 0 . 5 mg/ m 3 ; 可吸入颗粒 0 . 05 mg/ m 3 ; 甲醛 0 . 06 mg/m 3 ; 4 -PC 0 . 0065 mg/ m 3 ( 毯 ) 。产品包括 : 办公家具、地毯、胶粘剂、墙体涂料、防火材料等。洛杉矶市早在 1967 年就已开始限制有机排放量 , 规定建筑平光涂料的 VOC 含量 ,2001 年降至 100 g / L ,2008 年降至 50 g /L 。 4. 2. 5 日本生态环境计划环境计划的目的是为了传播产品对环境各方面的信息并鼓励消费者选择那些环境安全此目的将通过对产品授予环境标志的形式实现 , 这样的产品可减少由于日常生活而引发的环境负荷 , 因而有 助保。大体上讲 , 带有环境标志的产品必须符合下面所提出的要求 : (1) 严格鉴定在制作、使用和处理方面对环境造成的负荷比同类产品要小的产品 ; (2) 以其他方式减少对环境的负荷 , 非常有助于环保的产品。 5 绿色选择产品认证 [ 15] 由于我国的环境标志产品认证极其严格 , 绝大多数企业规模小 , 实力弱 , 一步达到此标准比较困难 , 所以中企业可以先考虑建立绿色选择产品认证。 绿色选择是对企业的自我环境声明进行技术验证 , 对符合绿色选择评定标准的产品授予绿色选择标识。目的是向提供可验证的、准确的、非误导性的环境声明和防止或减少无保证的环境声明 , 并向消费者提供更多知情选择的 目前市场上充斥着各类绿色产品 , 这些产品往往是生产商根据市场的需要而作出的自我环境声明 , 并没有一个机构对此声明进行验证 , 因此使消费者在选购时造成了一定的困惑。绿色选择是依据 GB/ T 24021 — 2001(ISO1999) 《环境管理环境标志和声明自我环境声明 ( Ⅱ 型环境标志 ) 》的要求 , 对企业作出的自我环境声明进行验证 , 证明其产品符合某一特定环境标准要求的一种证明性商标。 我国的环境标志是Ⅰ 型环境标志 , 是由国家环境保护总局颁布标准 , 第三方认证机构对绿色产品实施的最高权证 , 标准及程序非常严格和严谨 , 仅授予那些非常优秀的企业。绿色选择则是由中国商品学会颁布标准 , 对企我环境声明予以技术验证 , 是环境标志产品的后备军。可以这么讲 : 绿色选择是个皇冠 , 环境标志就是皇冠上 申请绿色选择的程序如下 : (1) 申请评定的企业应先向中国商品学会签订合同的咨询方 ( 简称咨询机构 ) 或中国商品学会环境标志发展部发展部 ) 领取《绿色选择评定申请书》或磁盘。 (2) 若企业申请评定的产品不在发展部公布的绿色选择评定种类名录之内 , 可向发展部申请制定新的产品种类评准。 (3) 企业可通过邮寄、传真或 E -mail 等形式提交《绿色选择评定申请书》及其附件 ( 附件见申请书 ) 。 (4) 发展部在收到《申请书》和附件后 , 依据《绿色选择评定收费细则》确定评定费用。 (5) 发展部在收到评定费后 , 根据产品确定组织考察组 , 依据《绿色选择评定管理办法》对其生产过程进行现场抽样 , 并送检验机构检测。 (6) 现场考察所发生的费用 ( 交通、住宿 ) 由企业负担。 (7) 发展部依据企业申请材料、考察报告、产品检验报告撰写综合评价报告 , 报中国商品学会审查。 (8) 评定合格的产品 , 由中国商品学会发展部与企业签订绿色选择标识转让协议。 (9) 发展部对评定合格产品每两年进行一次跟踪检验 , 检验的样品可以从用户、市场或企业中随机抽取。跟踪检由发展部统一安排。 (10) 评定证书有效期为两年 , 若两年后企业仍愿意继续使用绿色选择标识 , 可与发展部重新签订绿色选择标识议。 (11) 企业重新签订绿色选择标识转让合同后 , 只需交纳每年的表示转让费 , 不用交纳评定费。 21 世纪是绿色环保的世纪 , 追求健康、追求绿色是企业和消费者的共同追求 , 谁在绿色涂料的研究、开发、经营上先行一步 , 抢先占领国际市场 , 谁就拥有了主动权。 作者:郭清泉 , 陈焕钦 中国艺术涂料网“转载文章，请注明：文章来源中国艺术涂料网”