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文檔簡介
環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求木塑制品
(征求意見稿)
編制說明
《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求木塑制品》編制說明
1.項目背景
1.1任務(wù)來源
環(huán)境保護(hù)部《關(guān)于開展2013年度國家環(huán)境技術(shù)管理項目計劃工作的通知》(環(huán)辦函
[2013]51號),將《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求植物纖維與樹脂復(fù)合制品》列入國家標(biāo)準(zhǔn)制修訂
項目計劃。項目名稱為《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求
植物纖維與樹脂復(fù)合制品》,項目統(tǒng)一編號
為2013‐HB‐006,由環(huán)境保護(hù)部環(huán)境發(fā)展中心承擔(dān)該標(biāo)準(zhǔn)項目的制定工作,標(biāo)準(zhǔn)編制組主要
由環(huán)境發(fā)展中心的曹磊、林文詩、李燚佩、馮晶負(fù)責(zé)。
1.2工作過程
2012年,環(huán)境保護(hù)部環(huán)境發(fā)展中心成立了編制組,編制組收集了相關(guān)產(chǎn)品的主要環(huán)境
行為以及污染控制的技術(shù)文獻(xiàn),國內(nèi)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、環(huán)保法規(guī)和政策等資料,在沈陽等地展開
了調(diào)查和開題論證工作。
2012年12月,編制組完成標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)架、和開題報告的編寫,上報環(huán)保部。
2013年1月,環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司在北京召開了開題論證會。專家組論證確定了標(biāo)
準(zhǔn)編制的主導(dǎo)思想、基本原則、技術(shù)路線和主要工作內(nèi)容等,并對標(biāo)準(zhǔn)名稱提出修改意見,
建議改為《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求
木塑制品》,同時會議通過了開題報告。
2013年2月‐2013年5月,編制組根據(jù)專家意見和收集相關(guān)技術(shù)資料的基礎(chǔ)上,編制組
完成了《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求
木塑制品》(征求意見稿)以及編制說明。
2.行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r
2.1行業(yè)概況
在塑料型材的研究和應(yīng)用領(lǐng)域涉足較早的歐美國家率先推出將植物纖維和塑料結(jié)合起
來制成的復(fù)合型材,在諸多方面成功地實現(xiàn)了應(yīng)用。上世紀(jì)50年代的木塑制品產(chǎn)業(yè)在90
年代進(jìn)入快速發(fā)展時期。2009年,全球的市場規(guī)模達(dá)到了120萬噸,年均增長率約為25%。
在中國木塑制品的發(fā)展迅猛,應(yīng)用領(lǐng)域比歐洲地區(qū)的適用范圍更為廣泛,產(chǎn)品包括門窗,保
溫系統(tǒng),公園長椅,園林,雞舍和高樓安裝的太陽遮光板等。根據(jù)現(xiàn)有條件預(yù)測,“十二五”
期間,木塑制品的最大生產(chǎn)能力可達(dá)到1000—1500萬噸,吸納秸稈2000萬噸,可以生產(chǎn)相
當(dāng)于2000萬立方以上的木材的板/型材。較之其它生物質(zhì)材料利用,木塑制品的生產(chǎn)制造牽
扯面小,附加值高,應(yīng)用范圍廣,有一定產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ),比較容易為市場接受,目前得到國家有
關(guān)部委高度重視。木塑制品可以充分發(fā)揮自己可塑性強(qiáng)、適用范圍廣的特點,根據(jù)不同原料
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組合制備不同的產(chǎn)品。依據(jù)《木塑產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃綱要》,中國木塑復(fù)合材料市場年
增長率為30%。到2015年,預(yù)計產(chǎn)量將達(dá)到500萬噸。產(chǎn)值超過600億元。
產(chǎn)量
90
80
70
60
50
產(chǎn)量
產(chǎn)量40
30
20
10
0
20012002200320042005200620072008200920102011
年份
圖1木塑制品的發(fā)展?fàn)顩r
木塑制品的應(yīng)用領(lǐng)域涉及包裝制品、倉儲制品、戶外用品、家居建材用品、汽車內(nèi)飾產(chǎn)
品等。其中,運(yùn)用最廣泛的是建筑產(chǎn)品方面,約占木塑制品總額的75%,工業(yè)消費(fèi)品占10%,
汽車裝飾件份額約為8%、其他方面約為7%。隨著技術(shù)的逐漸成熟,各類木塑制品被應(yīng)用
于大型建筑物中,如北京奧運(yùn)會場館、上海世博會。
若以樹脂基材的不同進(jìn)行劃分,則PE基的植物纖維與樹脂復(fù)合材料以戶外園林建設(shè)為
主,產(chǎn)品包括生產(chǎn)門窗、鋪蓋板、垃圾桶、托盤等,此類產(chǎn)品是市場上的主流,份額約占
65%;PVC基的復(fù)合材料多用于生產(chǎn)門窗、鋪蓋板和多種室內(nèi)裝飾材料如踢腳線、門套等,
制品密度大,使用量小,約占市場的16%;PP基的復(fù)合材料主要生產(chǎn)汽車配件、建筑型材、
日常用品等產(chǎn)品,也用于制造室外構(gòu)件,如護(hù)欄、鋪板等,市場份額在14%左右。
自1998年起,美國、加拿大和歐盟國家相繼對我國出口貨物的木質(zhì)包裝實施新的建議
標(biāo)準(zhǔn),要求采取熏蒸或高溫消毒處理,否則拒絕入境。國內(nèi)外大環(huán)境也迫切需要木塑制品這
樣理想的木材替代產(chǎn)品。同時,為進(jìn)一步推動木塑制品的發(fā)展,提高秸稈等農(nóng)業(yè)廢料和廢塑
料的利用率,國家發(fā)改委2011年底下發(fā)通知,要求在“十二五”期間在國內(nèi)建立若干木塑
制品的產(chǎn)業(yè)基地,扶持100-150家復(fù)合制品的生產(chǎn)企業(yè)和4-5家相關(guān)設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)。
2.2發(fā)展?jié)摿?/p>
木塑制品的適用范圍廣泛,幾乎可涵蓋所有的原木、塑料、塑鋼、鋁合金及其它類似復(fù)
合材料的使用領(lǐng)域。在我國,除托盤、門窗外,倉儲行業(yè)鋪板、室外涼亭座椅、地板欄桿、
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汽車工業(yè)等的木塑制品的市場占有率均提升,目前,我國對新型木塑復(fù)合刨花板、纖維板、
膠合板等都有研究推廣,若以1%的木塑制品對人造板進(jìn)行替代,則由此產(chǎn)生的國內(nèi)年木塑
復(fù)合制品需求量為7000萬噸左右。
同時,除了國內(nèi)外市場、政策的推動力,木塑制品本身的可觀經(jīng)濟(jì)利益也為該新型材料
帶來了極大的發(fā)展?jié)摿?。木塑制品是用廢舊塑料與鋸木、秸稈、稻殼等廢棄物混合制成,其
成本僅為高級木材的30%-60%。推廣植物纖維與樹脂復(fù)合技術(shù),其經(jīng)濟(jì)利益顯著。以開辦
一個年產(chǎn)5萬噸的企業(yè)為例,可用植物纖維35000噸,利用廢舊塑料1500噸,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民
創(chuàng)收700萬元,也提供了可觀的就業(yè)機(jī)會、緩解了當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的壓力。相比于木塑制品的
高利潤率,塑料型材、人造板的利潤卻均有所下降。它們之間的利潤率差異,也在一定程度
上為木塑制品的市場發(fā)展帶來了動力。
此外,不可忽視的是,由于木塑比重比木材高得多,2011年市場上每平方米木塑地板
價格在200‐300元之間,要比實木地板高出一截。因此,要想木塑制品在市場上全面替代掉
原木產(chǎn)品等,首先要做到物美價廉。從目前來看,木塑制品的發(fā)展尚屬于前期起步階段,隨
著生產(chǎn)工藝的不斷改進(jìn),其成本也必然會得到降低。
因此,在人們不斷追求和向往新型環(huán)保材料的今天,木塑制品技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用必將具
有強(qiáng)大的生命力和廣闊的市場前景。
2.3生產(chǎn)工藝
從木塑制品和木材比較來看,植物纖維與樹脂材料經(jīng)擠出工藝的制成品的外觀和質(zhì)感酷
似木材,并具有和木材一樣的加工性能、施工性能。制品密度在600~1000kg/m3之間,根據(jù)
植物纖維填充量的多少和發(fā)泡率的高低有所不同,一般在600~800kg/m3左右,和木材相當(dāng)
接近。含水量約為2%,而木材的含水量在12%~13%之間,與原木相比木塑制品具有更好的
抗水、抗腐蝕等功能,并且不存在木材自然的缺陷,如龜裂、翹曲、疤結(jié)、明顯色差等。我
們也知道,木制門窗除機(jī)械的、理化的損傷外,還有一個致命的弱點,那就是蟲害的損傷,
如白蟻、蠹蟲等害蟲的侵害,而木塑制品卻可以抵御蟲害。除此之外,擠出制品斷面設(shè)計靈
活,可以設(shè)計裝飾性強(qiáng)的裝飾結(jié)構(gòu)和各種功能結(jié)構(gòu),而木制品的功能結(jié)構(gòu)和裝飾結(jié)構(gòu)往往受
加工方法的限制,很多裝飾效果難以達(dá)到。顯然木塑復(fù)合擠出型材優(yōu)于木材制品。
從木塑制品和普通塑料型材比較來看,木塑復(fù)合材料具有普通塑料型材的絕大部分優(yōu)
點,如阻燃、抗老化等,同時又具有普通塑料型材不能替代的其它優(yōu)點,如色澤、質(zhì)感重量
輕等品質(zhì)性能,可釘、可鉆、可鋸、可刨、可上油漆、可粘接等加工性能。
從以上兩組比較中,我們可以看出,木塑制品擁有木材與塑料(特制塑料除外)的絕大部
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分性能,并且能將兩者的主要性能集于一體,同時還擁有自身的獨特功能,最重要的是,使
用木塑制品能夠在很大程度上節(jié)約能源,減少不可再生資源的損耗,維護(hù)自然生態(tài)的平衡,
隨著木塑制品生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)一步提高以及生產(chǎn)工藝的大范圍推廣,木塑制品定能逐步取代塑
料與木材制品的位置。
通常,木塑制品的生產(chǎn)工藝主要有擠出成型、熱壓成型和注塑成型。由于擠出成型加工
周期短、效率高、成型工藝簡單,它在工業(yè)化生產(chǎn)中有著最為廣泛的應(yīng)用,其生產(chǎn)工藝流程
如圖1所示。據(jù)統(tǒng)計,擠出成型生產(chǎn)的產(chǎn)品,占國內(nèi)木塑制品市場的60%;熱壓成型部分,
約占國內(nèi)市場的40%;而注塑成型生產(chǎn)的產(chǎn)品僅占國內(nèi)市場的3%左右。
植物纖維
干燥
表面處理
造粒
樹脂
高速混合攪拌擠出
粉料
發(fā)泡劑、助發(fā)泡劑等
后處理
切割
牽引干燥冷卻定型
圖2木塑制品的擠出成型工藝流程
木塑制品在工業(yè)上的擠出設(shè)備主要有單螺桿擠出機(jī)、平行雙螺桿擠出機(jī)、錐形雙螺桿擠
出機(jī)等三種。其中,常規(guī)的單螺桿擠出機(jī)不適合于木塑制品的加工成型,且在擠出之前常常
需對物料進(jìn)行混煉制粒。而雙螺桿擠出機(jī)是該復(fù)合制品在國內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)中最主要的加工
設(shè)備,雙螺桿擠出機(jī)又包括平行雙螺桿擠出機(jī)和錐形雙螺桿擠出機(jī)。
2.4典型企業(yè)
與所有的新興行業(yè)一樣,植物纖維與塑料復(fù)合制品在我國的發(fā)展也呈現(xiàn)散、小的特點。
至今,在全國的數(shù)百家相關(guān)企業(yè)中,90%以上都是民營企業(yè),并未受到大資金的青睞。就產(chǎn)
業(yè)規(guī)模而言,截止2010年,國內(nèi)最大的木塑制品的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的年產(chǎn)量僅為3萬噸,大
部分企業(yè)年產(chǎn)量都在5000噸以下。
目前,在木塑制品的生產(chǎn)行業(yè)內(nèi),尚缺少大型骨干企業(yè),但也已形成了一些頗具代表性
的企業(yè)。最早在國內(nèi)引進(jìn)該技術(shù)的是廣州金發(fā)綠可木塑科技有限公司與國內(nèi)外高校共同研發(fā)
制造了自動化生產(chǎn)線30組,年產(chǎn)能15000噸。在該產(chǎn)品類別領(lǐng)域,中山森狼環(huán)保裝飾建材
有限公司、廣東森林建材有限公司、寧波維卡木業(yè)科技有限公司、常熟安居木塑科技有限公
司、武漢宜家木塑科技有限公司等企業(yè)的產(chǎn)品也較為知名。
在建筑工程模板領(lǐng)域,遼寧鞍山大地建材科技發(fā)展有限公司年產(chǎn)木塑模板已達(dá)萬噸以
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上。同時,北京恒通創(chuàng)新賽木科技股份有限公司等的建筑工程模板產(chǎn)品也得到了大力的市場
推廣。同時,在木塑景觀設(shè)計材料的類別領(lǐng)域,國內(nèi)較早進(jìn)行相關(guān)開發(fā)的企業(yè)有惠東美新塑
木型材及制品有限公司、深圳格林美高新技術(shù)股份有限公司等著名企業(yè)。
3.國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范方面,美國有較系統(tǒng)并完善的法規(guī)對有關(guān)木塑制品進(jìn)行規(guī)范。美國材料試驗
協(xié)會ASTM(AmericanSocietyforTestingandMaterials)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,木塑復(fù)合材料中塑料的
添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不大于50%,以及木塑抗壓性能、材料撓性、密度、蠕變、熱膨脹性系數(shù)
等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。此外,美國國際規(guī)范協(xié)會(ICC)制定了有關(guān)建筑行業(yè)的木塑制品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),
如《AC109熱塑復(fù)合木材產(chǎn)品的驗收標(biāo)準(zhǔn)》和《AC174鋪板跨距等級和護(hù)欄體系(護(hù)欄和
扶手)的驗收標(biāo)準(zhǔn)》。目前,加拿大心參考ASTM標(biāo)準(zhǔn)對相關(guān)產(chǎn)品制定了2個規(guī)范,《06500
熱塑性塑料與木材復(fù)合材料的矩形室外鋪板(實心截面)的技術(shù)規(guī)范》和《06525纖維素/
聚合物復(fù)合材料的室外鋪板(空心截面)的技術(shù)規(guī)范》。在2006年4月,日本就制定了新
標(biāo)準(zhǔn)JISA5741《環(huán)保型木塑再生復(fù)合材——環(huán)境》,這一標(biāo)準(zhǔn)的推廣,使木塑再生復(fù)合制
品得到消費(fèi)者的認(rèn)可。
2007年底,歐洲頒布實施了比ASTM更為全面的木塑制品技術(shù)規(guī)范。在制定的細(xì)則中,
把所有類型的熱塑性塑料都列出了木質(zhì)填料在全部系列添加分量水平的工藝標(biāo)準(zhǔn)。
我國多項有關(guān)木塑制品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),分別是GB/T24137-2009《木塑裝飾板》和GB/T
24508-2009《木塑地板》。國家標(biāo)準(zhǔn)《建筑模板用木塑復(fù)合板》正在報批中。在相關(guān)的國家
標(biāo)準(zhǔn)中,對木塑制品的外觀質(zhì)量、規(guī)格尺寸及偏差等一般性技術(shù)要求做出了規(guī)定,并設(shè)置了
含水率、抗彎強(qiáng)度和抗彎彈性模量、尺寸穩(wěn)定性、板面握螺釘力、吸水厚度膨脹率、剝離力、
表面黏合強(qiáng)度和漆膜附著力、抗凍融性能、抗人工氣候老化、有害物質(zhì)限量、防火性能等檢
測指標(biāo)。除國家標(biāo)準(zhǔn)外,已頒布實施的行業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)還有LY/T1613-2004《擠壓木塑復(fù)合板
材》、BB/T0020-2001《組合型塑木平托盤》、QB/T4161-2011《園林景觀用聚乙烯塑木復(fù)
合型材》、CECS286-2011《塑料用無機(jī)集料阻燃木塑復(fù)合墻板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》等。
4.標(biāo)準(zhǔn)編制原則
木塑制品依據(jù)全生命周期編制了產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷矩陣,見表1。
表1
木塑制品產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷矩陣
環(huán)境影響資源能源大氣水質(zhì)固體健康溫室
類型消耗消耗污染物污染物廢棄物生態(tài)氣體
生命周
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期階段
原材料生產(chǎn)階段●●●
生產(chǎn)階段●●●●
使用階段●
再造階段●
木塑制品的環(huán)境問題集中在資源消耗、健康生態(tài)、固體廢棄物、能源消耗、大氣污染物、
和水質(zhì)污染物。
能源消耗、大氣污染物和水質(zhì)污染物主要通過生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行污染控制,在環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)
中明確規(guī)定企業(yè)的污染物排放達(dá)標(biāo)。產(chǎn)品的健康生態(tài)問題集中在以下幾個方面:
1)甲醛污染
2004年6月5日,世界衛(wèi)生組織發(fā)布第153號公告,宣布甲醛為一級致癌物。甲醛為
較高毒性的物質(zhì),在我國有毒化學(xué)品優(yōu)先控制名單上,甲醛高居第二位。中國疾病預(yù)防控制
中心2005年10月的調(diào)查結(jié)果顯示:我國居民家庭裝修的甲醛超標(biāo)率高達(dá)60%。木塑制品
中甲醛的來源于植物纖維、膠黏劑和加工工藝,由于甲醛等有害氣體的釋放可長期存在,從
而成為威脅人類健康的隱形殺手。
與木塑產(chǎn)品目前,我國的人造板總產(chǎn)量和消費(fèi)量僅次于美國,居世界第二。人造板游離
甲醛釋放問題,已成為社會和人們關(guān)注的焦點,歐美發(fā)達(dá)國家、日本等都制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),
我國國家標(biāo)準(zhǔn)《室內(nèi)裝飾裝修材料人造板及其制品中甲醛釋放限量》(GB18580-2001)中
也做出了指標(biāo)規(guī)定。
2)揮發(fā)性有機(jī)化合物的污染
目前,在室內(nèi)已鑒定出包括甲醛、萜類、酮類及苯系物等在內(nèi)的500多種揮發(fā)性有機(jī)物,
VOCs的主要來源是室內(nèi)材料特別是人造板材料,它們是造成室內(nèi)空氣污染的重要因素。而
木塑制品也存在著同樣的環(huán)境問題,從原材料到干燥加工,從二次加工到成品成形投入使用,
各個階段都有不同程度的有機(jī)揮發(fā)物的釋放。
3)熱穩(wěn)定劑
木塑制品屬于塑料異型材的生產(chǎn),熱穩(wěn)定劑必不可少。熱穩(wěn)定劑中的金屬鹽可吸收PVC
分解出的HCL,因此可延緩塑料的分解速度并延長分解時間,塑料型材生產(chǎn)中最常用的為
復(fù)合鉛鹽類,其熱穩(wěn)定效率高,價格低廉。但是鉛對人體和環(huán)境污染嚴(yán)重。
4)潤滑劑
潤滑劑的主要作用是降低聚合物與加工設(shè)備之間和聚合物內(nèi)部分子之間的相互摩擦,防
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止了因摩擦熱過大而引起的樹脂降解,提高熱穩(wěn)定劑的效率。國內(nèi)常用的潤滑劑是鄰苯二甲
酸酯。鄰苯二甲酸酯是世界上生產(chǎn)量大、應(yīng)用面廣的人工合成有機(jī)物之一,普遍應(yīng)用于膠管、
驅(qū)蟲劑、化妝品、香味品、潤滑劑、潤滑油和去污劑等數(shù)百種產(chǎn)品的生產(chǎn)中。鄰苯二甲酸酯
在塑料中的含量僅次于高聚物,可從室內(nèi)塑料材料、地板等產(chǎn)品中緩慢釋放并進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境,
從而對人體健康構(gòu)成威脅。
5)發(fā)泡劑
木塑制品主要是以低發(fā)泡塑料的形式進(jìn)行產(chǎn)品后期加工,低發(fā)泡塑料在我國通常使用化
學(xué)發(fā)泡方法進(jìn)行生產(chǎn)。發(fā)泡劑分為有機(jī)和無機(jī)兩大類,無機(jī)發(fā)泡劑為NaHCO3或(NH4)2CO3,
而有機(jī)發(fā)泡劑為AC發(fā)泡劑、偶氮類發(fā)泡劑等,CFCs類發(fā)泡劑也可以使用。
產(chǎn)品的資源消耗和回收再造主要集中在產(chǎn)品所用的原材料和產(chǎn)品再造。其中產(chǎn)品所用的
原材料主要為植物纖維和塑料。植物纖維為秸稈粉末,刺中使用為農(nóng)作物廢棄物增加了一種
新的用途;所用的塑料可以使用再生塑料母粒,具備資源再利用的特質(zhì)。木塑制品屬于循環(huán)
利用產(chǎn)品。產(chǎn)品回收利用分為兩種方式:
第一種為已經(jīng)使用過的帶油漆涂層的舊、損產(chǎn)品。回收的舊損產(chǎn)品(帶油漆產(chǎn)品)經(jīng)破
碎磨粉后作為原料在制造過程中與配方原料重新混合,重新利用?;旌咸砑恿康谋壤鶕?jù)不
同的產(chǎn)品在30%—50%之間(腔體板材添加量≤30%,實芯板材、地板、線材添加量≤50%)。
另一類為在產(chǎn)品加工過程中產(chǎn)生邊角余料(無油漆產(chǎn)品)?;厥盏倪吔怯嗔希o油漆產(chǎn)
品)經(jīng)破碎磨粉后作為原料在制造過程中與配方原料重新混合,重新利用。混合添加量的比
例根據(jù)不同的產(chǎn)品在60%—80%之間(腔體板材添加量≤60%,實芯板材、地板、線材添加
量≤80%)。同時產(chǎn)品在制造過程中發(fā)生的是溶融的物理變化,對產(chǎn)品的重量沒有損失。添
加過回收料的產(chǎn)品由于配方做了科學(xué)合理的調(diào)整,產(chǎn)品的理化性能及外觀都達(dá)到了與原料配
方生產(chǎn)的產(chǎn)品相一致的標(biāo)準(zhǔn)。
標(biāo)準(zhǔn)建立在對木塑制品生命周期分析的基礎(chǔ)上,依據(jù)《環(huán)境保護(hù)法》、《中華人民共和
國清潔生產(chǎn)法》、《關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見》等相關(guān)國家政策法規(guī);依據(jù)《標(biāo)準(zhǔn)
化工作導(dǎo)則第一部分》(GB/T1.1‐2000)和《國家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂管理辦法》(2006第
41號公告)的要求,通過借鑒國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求;并綜合考慮國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)的狀況、
保持與國內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)兼容的原則來制定的。標(biāo)準(zhǔn)作為環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn),是企業(yè)進(jìn)行中國環(huán)境標(biāo)
志產(chǎn)品自愿性認(rèn)證的主要依據(jù)。本標(biāo)準(zhǔn)作為我國木塑制品標(biāo)準(zhǔn)體系的內(nèi)容之一,其主要作用
有以下方面:
(1)減少木塑制品在生產(chǎn)、使用和處置過程中對人體健康、環(huán)境的影響,實現(xiàn)源頭控
10
制,推動行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展;
(2)為消費(fèi)者選擇環(huán)境性能優(yōu)的木塑制品提供了明確、一致的標(biāo)準(zhǔn),推動綠色消費(fèi)。
5.標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的說明
5.1標(biāo)準(zhǔn)名稱
標(biāo)準(zhǔn)名稱為“木塑制品”,即木塑復(fù)合材料(Wood‐
Plastic
Composites,WPC)。行業(yè)中
也稱為塑木制品,其產(chǎn)品是利用聚乙烯、聚丙烯和聚氯乙烯等樹脂代替通常的樹脂膠粘劑,
與超過
30%以上的木粉、稻殼、秸稈等廢植物纖維混合成新的木質(zhì)材料,再經(jīng)擠壓、模壓、
注射成型等塑料加工工藝,生產(chǎn)出的板材或型材。產(chǎn)品可用于建材、家具、物流包裝等行業(yè),
集中用于包裝、倉儲托盤、戶外裝修材料、家居建材、汽車內(nèi)飾等方面。不涉及食品直接接
觸的產(chǎn)品。
原標(biāo)準(zhǔn)立項是根據(jù)產(chǎn)品的特點確定的標(biāo)準(zhǔn)名稱為“植物纖維與樹脂擠出制品”。在標(biāo)準(zhǔn)
前期調(diào)研過程中了解行業(yè)習(xí)慣稱為“木塑制品”。同時在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中也以木塑裝飾板、木塑
地板、建筑模板用木塑復(fù)合板作為標(biāo)準(zhǔn)名稱。在標(biāo)準(zhǔn)開題論證會上專家建議“依據(jù)行業(yè)的相
關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行調(diào)整”。進(jìn)過后期調(diào)研,確定標(biāo)準(zhǔn)名稱為木塑制品。
5.2術(shù)語和定義
參考了LY/T1613-2004《擠壓木塑復(fù)合板材》、BB/T0020-2001《組合型塑木平托盤》、
QB/T4161-2011《園林景觀用聚乙烯塑木復(fù)合型材》、CECS286-2011《塑料用無機(jī)集料阻燃
木塑復(fù)合墻板應(yīng)用技術(shù)規(guī)程》中木塑制品的定義,形成了標(biāo)準(zhǔn)的定義。
5.3技術(shù)內(nèi)容
目前木塑制品在國內(nèi)涉及產(chǎn)品有害物的限值要求主要涉及兩個標(biāo)準(zhǔn)GB/T24137-2009
《木塑裝飾板》和GB/T24508-2009《木塑地板》。
表2GB/T24508-2009中有害物限值要求
檢驗項目
單位
限量值
甲醛釋放量
mg/L
E0級≤0.5
E1級≤1.5
基材氯乙烯單體
mg/kg
≤5
注:基材氯乙烯單體僅用于評價聚
氯乙烯(PVC)塑料制成的木塑地
板
基材重金屬
可溶性鉛
mg/m2
≤20
可溶性鎘
≤20
涂物層重金屬/
可溶性鉛
mg/kg
≤90
可溶性鎘
≤75
可溶性鉻
≤60
11
可溶性汞
≤60
揮發(fā)物
g/m2
基材發(fā)泡小于等于75
基材不發(fā)泡小于等于40
表3GB/T24137-2009中有害物限值要求
檢驗項目
限量值
甲醛釋放量(室內(nèi)用)/(mg/L)
E0級≤0.5
E1級≤1.5
重金屬含量/(mg/kg)
可溶性鉛
≤90
可溶性鎘
≤75
可溶性鉻
≤60
可溶性汞
≤60
其中主要集中在產(chǎn)品的甲醛釋放量、重金屬、基材氯乙烯單體以及VOC的限值要求。
考慮到此類產(chǎn)品主要應(yīng)用與包裝、倉儲托盤、戶外裝修材料、家居建材、汽車內(nèi)飾等行業(yè),
改性PVC塑料管材管件的測試中,從未檢出過氯乙烯單體,同時跟相關(guān)專家的交流了解,
單體不存在與成品,只是在母粒中可能含有,因此在標(biāo)準(zhǔn)中不作此項要求。
根據(jù)產(chǎn)品環(huán)境行為分析,標(biāo)準(zhǔn)針對發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑、植物纖維的添加量、增塑劑、甲醛、
揮發(fā)性有機(jī)化合物以及可能使用到的水性涂料提出了限值要求。
5.3.1氫氟氯化碳(HCFCs)作為發(fā)泡劑的限制要求
依據(jù)《蒙特利爾議定書》和《中國逐步淘汰消耗臭氧層物質(zhì)國家方案》的內(nèi)容,提出了
在產(chǎn)品不得使用氫氟氯化碳(HCFCs)作為發(fā)泡劑。
5.3.2不得使用鉛、鎘及其化合物作為穩(wěn)定劑
在《重金屬污染綜合防治“十二五”規(guī)劃》中控制的重金屬主要有五種,即汞、鉻、鎘、
鉛和類金屬砷。各國都在控制或禁止重金屬及其化合物的使用,如歐盟生態(tài)標(biāo)準(zhǔn)99/10/EC
規(guī)定:不準(zhǔn)使用鎘、鉛、六價鉻、汞、砷及其化合物;德國“藍(lán)色天使”標(biāo)準(zhǔn)RAL-UZ12a
(Low-PollutantPaintsandVarnishes.EditionMarch2008)規(guī)定:不得使用含鉛、鎘、
六價鉻及其化合物。作為原料中引入的雜質(zhì),鎘、六價鉻含量不得超過0.01%、鉛含量不得
超過0.02%。
由于可能在所用的塑料中添加含有重金屬的穩(wěn)定劑,因此標(biāo)準(zhǔn)中禁止使用。
5.3.3
植物纖維的添加量不得少于30%(以質(zhì)量計)。
木塑復(fù)合體系基本組成為基體樹脂和植物纖維,再輔以各種助劑。基體樹脂常采用熱塑
性塑料,依據(jù)不同的產(chǎn)品要求選擇不同的塑料基體。目前,采用聚乙烯PE、聚氯乙烯PVC
作為基體的木塑復(fù)合材料的研究已成熟,已得到市場化應(yīng)用,以聚丙烯PP為基體的木塑復(fù)
合材料正在研究開發(fā)之中。在PE基的木塑復(fù)合材料中;植物纖維可大量添加,最高添加量
12
可達(dá)75%-80%;而在PVC基體的木塑復(fù)合材料中,植物纖維的添加量很少,一般只有30%左
右。在全球資源日益枯竭,社會環(huán)保意識日漸高漲的背景下,為降低成本和環(huán)保的要求,減
少塑料的用量,利用廢棄的植物纖維作為主要原料的木塑復(fù)合材料的開發(fā)顯得尤為重要。因
此標(biāo)準(zhǔn)要求植物纖維的添加量不得少于30%(以質(zhì)量計)。
5.3.4
不得使用六種鄰苯二甲酸酯類物質(zhì)作為增塑劑。
鄰苯二甲酸酯(phthalate
esters,
PEs)是脂溶性人工合成有機(jī)化合物,與我們的日常生
活密切相關(guān),可通過飲水、進(jìn)食、皮膚接觸(化妝品)和呼吸進(jìn)入人體,在對嚙齒類動物的
研究中發(fā)現(xiàn)低分子量的鄰苯二甲酸酯具有致癌、致畸、致突變的作用。其中鄰苯二甲酸二(2‐
乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基芐基酯(BBP)是碳含
量在8以下的低分子量鄰苯二甲酸的酯類化合物,對人體健康有不同程度的危害,在目前的
塑料制品中主要作為塑料的增塑劑使用,尤其是DEHP和DBP的價格最便宜,在中國用量極
大,是全球性的環(huán)境污染物。而其作為塑料、橡膠、涂料等多種化工產(chǎn)品的重要助劑廣泛使
用。
鄰苯二甲酸酯在歐盟相關(guān)指令和標(biāo)準(zhǔn)、美國消費(fèi)品法規(guī)等進(jìn)行了管制,主要法規(guī)指令和
標(biāo)準(zhǔn)包括:《BS
EN
14372:2004》、2005/84/EC、《消費(fèi)品安全改進(jìn)法案H.R.
4040》和California
AB1108。表2是國際上重要的法規(guī)指令的鄰苯二甲酸酯限值比較對照表:
表3
國際上重要的標(biāo)準(zhǔn)/指令的鄰苯二甲酸酯限量值(質(zhì)量分?jǐn)?shù))
標(biāo)準(zhǔn)
DBP
BBP
DEHP
DNOP
DINP
DIDP
BS
EN
14372:2004
六種增塑劑總量應(yīng)小于或等于0.1%
2005/84/EC
DBP+BBP+DEHP的總量≤0.1%
DNOP+DINP+DIDP的總量≤0.1%
H.R.
4040
≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%
California
(AB1108,
2007)
≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%≤0.1%
≤0.1%
≤0.1%
鑒于其對人體危害,考慮到蚊香企業(yè)可能使用鄰苯二甲酸酯,標(biāo)準(zhǔn)對其作禁止使用要求。
5.3.5甲醛的限制要求
木塑制品通常添加一定量的助劑和膠粘劑。這些材料中往往含有甲醛等揮發(fā)性有機(jī)化合
物等環(huán)境污染物。這些物質(zhì)存留于材料中會向空氣中釋放,達(dá)到一定濃度時對身體危害較大。
如甲醛對人有強(qiáng)烈的刺激性,對人的肺功能、肝功能及免疫功能等都會產(chǎn)生一定的傷害,目
前已受到人們的廣泛關(guān)注。建材類產(chǎn)品針對甲醛的指標(biāo),有不斷加嚴(yán)的趨勢。
13
由于木塑制品的性能類似于人造板材,因此參考《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求
人造板及其
制品》中對甲醛的限制要求制定該項要求。標(biāo)準(zhǔn)要求限制采用飾面板的指標(biāo)要求,指標(biāo)要求
嚴(yán)于E1級(0.12
mg/m3)。具有先進(jìn)行。
表4
木塑制品標(biāo)準(zhǔn)中甲醛釋放量的指標(biāo)比較
GB/T24508-2009
GB/T24137-2009
本標(biāo)準(zhǔn)要求
級≤級≤
甲醛釋放量(室內(nèi)用)/E00.5
E00.5
0.08
mg/m3
級≤級≤
(mg/L)
E11.5
E11.5
檢驗方法
干燥器法
氣候箱法
5.3.6揮發(fā)性有機(jī)化合物的限制要求
揮發(fā)性有機(jī)化合物不但對皮膚具有侵蝕作用,而且對人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、造血器官、呼
吸系統(tǒng)有刺激和破壞作用,可引起頭疼、惡心、胸悶、乏力、嘔吐等癥狀,嚴(yán)重時會抽搐、
昏迷甚至死亡,其中的多種成分都具有一定的致癌性。由于這些物質(zhì)揮發(fā)性較強(qiáng),空氣中揮
發(fā)量較多,國外建材標(biāo)準(zhǔn)中,澳大利亞、北歐、新西蘭、韓國、德國均對VOCs有限量規(guī)定。
因此參考《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求
人造板及其制品》中對TVOC的限制要求制定該項要求。
表5
各國板材標(biāo)準(zhǔn)中對TVOC的規(guī)定
國家限值
澳大利亞0.5mg/m3h
北歐(板材)≤12g/m2
北歐(地板)2g/m2
平面產(chǎn)品:
VOC(50-250°C)≤300μg/m3(28天)
VOC(>250°C)≤100μg/m3(28天)
德國
立體產(chǎn)品:
VOC(50-250°C)≤600μg/m3(28天)
VOC(>250°C)≤100μg/m3(28天)
0.2mg/m2h(28天)
韓國
0.4mg/m2h(7天)
新西蘭2g/m2
中國(HJ571-2010)0.50mg/m2·h(72h)
5.3.7產(chǎn)品中重金屬的限制要求
參考GB/T24137-2009和GB/T24508-2009中對重金屬的要求,本標(biāo)準(zhǔn)制定了重金屬的限值
要求,在產(chǎn)品中限制了穩(wěn)定劑的種類,同時該項限值要求已經(jīng)是參考玩具中重金屬的限制,
因此不加嚴(yán)。
14
5.3.8產(chǎn)品使用的水性涂料應(yīng)符合HJ/T
201的要求。
產(chǎn)品有可能使用涂料進(jìn)行表面裝飾,環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)要求達(dá)到水性涂料標(biāo)準(zhǔn)要求。
5.4檢測方法
木塑制品通常以板材的形式進(jìn)行生產(chǎn),測試指標(biāo)與人造板及其制品一致,因此檢測的時
候參考人造板檢測方法進(jìn)行。目前人造板檢測機(jī)構(gòu)已經(jīng)按照人造板的測試方法進(jìn)行了木塑制
品的測試,在檢測方法方面不存在技術(shù)難度。
表6
本標(biāo)準(zhǔn)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)比較
指標(biāo)
GB/TGB/THJ
571
本標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)
解釋
24508-2009
24137-2009
發(fā)泡劑
——
——
——
禁止使用氫氟氯加嚴(yán)
化碳(HCFCs)
鉛鎘穩(wěn)定劑
——
——
——
禁止
加嚴(yán)
植物纖維添加量
無要求
無要求
——
30%以上
加嚴(yán)
領(lǐng)苯二甲酸酯類——
——
——
6類限制
加嚴(yán)
限制
甲醛釋放量
E0級≤0.5
E0級≤0.5
素板0.08
0.08
方法不同,指標(biāo)
E1級≤1.5
E1級≤1.5
貼面板0.12
嚴(yán)于E1
總揮發(fā)性有機(jī)化——
——
0.50mg/m2·h0.50mg/m2·h加嚴(yán)
合物的限制
(72h)
(72h)
重金屬含量
基材二種
基材4種
無要求
四種
指標(biāo)一致
氯乙烯單體
有
——
——
——
在過去改性聚
氯乙烯管材管
件測試從未測
試到單體的存
在
涂層要求
重金屬四種
水性涂料標(biāo)準(zhǔn)要增加VOC、苯類
求
溶劑、鹵代烴
6.木塑制品的環(huán)境效益
木塑制品充分體現(xiàn)了循環(huán)經(jīng)濟(jì)、資源利用、健康環(huán)保、節(jié)約替代等可持續(xù)發(fā)展經(jīng)濟(jì)的先
進(jìn)理念,是一種極具發(fā)展前途的環(huán)保型復(fù)合材料。對我國而言,意義重大。有數(shù)據(jù)顯示,使
用1噸木塑制品,相當(dāng)于減排1.82噸CO2,減少1立方米的森林砍伐,節(jié)約80桶原油,節(jié)
約11噸標(biāo)準(zhǔn)煤。
(1)植物纖維
植物纖維可用鋸末、碎木片、刨花、秸稈、稻糠等為原料,經(jīng)過簡單的干燥粉碎處理得
到,來源非常豐富。我國每年木材加工業(yè)廢棄的木屑達(dá)數(shù)百萬噸,大米加工業(yè)產(chǎn)生的稻糠數(shù)
15
千萬噸,以及每年成千上萬噸被焚燒掉的秸稈。
對秸稈、稻糠等農(nóng)作物纖維的回收利用,能有效地解決農(nóng)業(yè)廢棄物的環(huán)境污染問題。同
時,我國人均森林面積不足世界平均水平的1/4,人均年木材消耗量僅為0.25m3,為世界平
均水平的43%、發(fā)達(dá)國家的10%。木塑制品可替代木材使用,能有力地緩解我國因森林資
源貧乏而木材供應(yīng)緊缺的矛盾,具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
(2)塑料
用于制備木塑制品的熱塑性塑料主要有聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚甲醛
等種類。目前,我國廢舊塑料制品的回收率不高,約為20%。盡管回收率極低,但由于我
國塑料的消費(fèi)總量巨大,使得我國在2009年的廢舊塑料回收量已達(dá)到1012萬噸。
大量未被回收的塑料廢棄物形成了嚴(yán)重的“白色污染”,這已成為新世紀(jì)困擾人類生存環(huán)
境與人類自身發(fā)展的問題之一。而木塑制品的發(fā)展無疑為廢塑料的處置找到了最佳出路。
利用回收的廢舊塑料和廢棄木材加工生產(chǎn)的木塑制品,不僅使環(huán)境免受白色污染,而且
有利于節(jié)約天然的木材資源。同時,木塑復(fù)合材料本身也可回用。木塑復(fù)合材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,
是建設(shè)資源節(jié)約型社會的具體體現(xiàn),對國家及全球的可持續(xù)發(fā)展、環(huán)境保護(hù)都有重大的現(xiàn)實
意義。
16
目次
1.項目背景..................................................................................................................................4
2.行業(yè)發(fā)展?fàn)顩r...........................................................................................................................4
2.1
行業(yè)概況...................................................................................................................................4
2.2
發(fā)展?jié)摿?..................................................................................................................................5
2.3生產(chǎn)工藝....................................................................................................................................6
2.4典型企業(yè)....................................................................................................................................7
3.國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn).......................................................
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