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環(huán)保PVC材料

時間:2024-06-05 21:40 閱讀:545 來源:互聯(lián)網(wǎng)

PVC中文名稱是聚氯乙烯 是由氯乙烯聚合而得。如果是電石法生產(chǎn)的PVC,用汞做觸媒,所以不環(huán)保。一般,PVC成品都要加人一定的對人體有害的添加劑。

環(huán)保PVC材料以新歐標(biāo)的要求來說,跟一般的PVC不同之處在于不能含有八大重金屬和鄰笨二甲酸。兩者加工工藝上沒有什么區(qū)別,主要是增塑劑跟添加劑的不同,主要原料樹脂粉還是一樣的。


20世紀(jì)70年代早期開始,PVC就已成為環(huán)境保護(hù)論者、安全倡導(dǎo)者和調(diào)解者關(guān)注和攻擊的目標(biāo),主要內(nèi)容有:

1)氯乙烯可疑的致癌性;

2PVC燃燒或廢棄的灰燼中可能形成二噁英;

3)一些PVC添加劑的潛在毒性;

4)與安全和環(huán)境風(fēng)險有關(guān)的各種其他指責(zé)。

盡管存在這曠日持久的爭論,世界范圍PVC需求仍在不斷增長。工業(yè)上則通過在單體加工廠、聚合廠、樹脂生產(chǎn)廠和一般環(huán)境中大幅度地降低氯乙烯的擴(kuò)散來應(yīng)對這些主張。此外,如果不能淘汰,也必須通過改變配方來降低對那些有潛在危害的添加劑的依賴,如某些重金屬熱穩(wěn)定劑。更進(jìn)一步地,啟動了廢物管理計劃以應(yīng)對一些由PVC行動主義分子以危害環(huán)境名義提出的清除PVC的主張。

然而,很明顯全球PVC銷量已受到安全問題和顧慮的不利影響。這一問題在歐洲最為明顯,那里的反PVC運(yùn)動成功推動了一些抑制性立法。對于因此而導(dǎo)致的全球PVC在傳統(tǒng)應(yīng)用中損失的任何估計都是很不確定的。

受沖擊最大的特殊市場包括:

1)醫(yī)療器械;

2)玩具和青少年保健產(chǎn)品;

3)包裝產(chǎn)品;

4)汽車內(nèi)飾件。

PVC在管材和其他長生命周期建筑產(chǎn)品中的應(yīng)用受這種顧慮的影響很小。

2001A.Tukker經(jīng)過長期而全面的調(diào)查研究,采用各種“從搖籃到墳?zāi)埂钡?span style=";padding: 0px;box-sizing: border-box;user-select: initial !important">LCA(生命周期評估)方法對瑞典的PVC生命鏈進(jìn)行評估,斷定:PVC生命鏈對瑞典的臭氧層消失、環(huán)境酸化和富營養(yǎng)化作用是僅有些作用,而對于地球變暖、煙霧化和土埋體積的影響的份額僅為0.15%,所以,PVC生命鏈對環(huán)境的影響只是一般性的。PVC生命鏈對環(huán)境的影響主要是二氯乙烯/氯乙烯的生產(chǎn)(放出二氯乙烷、氯乙烯單體、揮發(fā)性有機(jī)物和二氧化碳)和土埋(土埋量)。

當(dāng)PVC生命鏈執(zhí)行了改進(jìn)計劃以后,則生產(chǎn)氯(汞)、二氯乙烷(二噁英),制造PVC制品,以及在使用和廢物焚燒時產(chǎn)生的毒物(鉛、汞和二噁英)大幅度減少,在瑞典總的排放量中占有量僅等于或小于0.15%。因為PVC幾乎不放出大量其他毒物,肯定有利于改善對瑞典總體上的毒性和環(huán)保問題。

布魯塞爾的塑料廢品管理研究所已經(jīng)從事一項獨(dú)立的開發(fā)模型和規(guī)范的歐洲數(shù)據(jù)庫,完成了對包裝和窗框的生態(tài)平衡的研究,斷定聚氯乙烯對環(huán)境保護(hù)是有利的。采取可能的替代品來取代PVC在生態(tài)平衡上沒有什么優(yōu)點(diǎn)。

目前,純PVC現(xiàn)已被公認(rèn)為無毒材料,即使被人體攝入,也并不被消化。PVC毒性主要來自其殘存的氯乙烯單體和所添加的有毒助劑成分。

1979年歐洲經(jīng)濟(jì)共同體規(guī)定用于食品包裝的PVC殘存氯乙烯單體含量上限為1.0×10-6,而與制品相接觸的食物中氯乙烯含量的上限為1.0×10-9。從所監(jiān)視的19741985年間PVC制品所包裝食物中氯乙烯含量表明:由于PVC技術(shù)的改進(jìn),連續(xù)氣提技術(shù)的廣泛使用,歐洲的PVC制造商和加工商已經(jīng)沒有困難達(dá)到這一規(guī)定。但是并不知道上限1.0×10-9對于消費(fèi)者究竟會產(chǎn)生什么影響。

美國,1958年以前已經(jīng)廣泛采用PVC作為食品包裝材料,所以FDA承認(rèn)它是GRAS(普遍認(rèn)為是安全的)級材料。20世紀(jì)60年代到70年代,由于發(fā)現(xiàn)氯乙烯單體造成從業(yè)者特定人群出現(xiàn)AOL(肢端骨質(zhì)溶解,accoosteolysis)和ASLangiosarcoma,肝癌一種)病變,而引起人們的關(guān)注及深入研究。由于擔(dān)心致癌物——?dú)埩袈纫蚁M(jìn)入到包裝的食品中,BATF(酒、煙和輕武器管理局)禁止使用硬質(zhì)PVC瓶子裝酒。因此,1975FDA提出建議(40FR40259)撤銷硬質(zhì)PVCGRAS材料地位,禁止它用于食品包裝,但并不禁止軟質(zhì)PVC包裝材料接觸食品。PVC樹脂制造技術(shù)和塑料工業(yè)迅速反應(yīng),在很短時間內(nèi)把PVC中殘存氯乙烯濃度降到很低,消除了消費(fèi)者的顧慮,但是FDA一直到1986年才撤銷了1975年建議,又重新肯定了PVC食品包裝的安全性,只是要符合FDA對殘余氯乙烯限度的要求(51FR4173)。按照對Delancy條例的解釋,FDA并不認(rèn)為在硬PVC包裝中極端少量的殘存氯乙烯單體會對人類和環(huán)境產(chǎn)生影響。

絕大多數(shù)接觸食品的PVC包裝材料都是軟質(zhì)的,多為薄膜,也有PVC涂層。這類包裝的安全性不再被FDA認(rèn)為有問題。但必須保證所采用的增塑劑是安全的。

按照Ficken理論,小分子從塑料基體或通過塑料基體的擴(kuò)散作用是按局部溶脹聚合物的松弛步驟進(jìn)行,在管材和食品包裝材料器壁上建立濃度梯度,為溶質(zhì)運(yùn)動提供了動力。平衡時遷移速率是時間的平方、溫度和殘存濃度的函數(shù),主要的限制因素是原始濃度。從理論和實際考慮設(shè)置了濃度的低限,低于此,沒有明顯的遷移作用,試驗已經(jīng)肯定理論的預(yù)測。即當(dāng)在硬質(zhì)PVC中氯乙烯濃度低于1.0×10-6或更小時,在水中濃度將低于實際測試限度12×10-9;在非水模擬食品溶劑中低于可測定限度約1.0×10-9。只有在存儲時的夸大情況下,才可能看到小于1.0×10-6的遷移作用。

將所生產(chǎn)的PVC樹脂放在密閉容器內(nèi)長期儲存后,在自由空間中的氯乙烯濃度會超出OSHA所提出的指標(biāo),即0.5×10-6。如果工人進(jìn)入用于儲存或運(yùn)輸?shù)牧蟼}和槽車,應(yīng)當(dāng)予以通風(fēng)或者帶上呼吸面罩。而袋裝產(chǎn)品的倉庫或運(yùn)輸車輛稍好些,通常有足夠自然通風(fēng)就可以防止超標(biāo)準(zhǔn)暴露。但是,存在大量袋裝材料的密閉場所也有超標(biāo)可能。

在配混過程中,尤其是在加熱和塑化階段會釋放某些氯乙烯,通過這一步驟將失去1/3~2/3殘存的氯乙烯。如果存在增塑劑或者在配混時多次在高溫下操作,會失去更多氯乙烯;如果只是一部操作,就生成硬粒,失去的氯乙烯就少了。


在飲用水管件中,生產(chǎn)工廠自行提出制品標(biāo)準(zhǔn),其中氯乙烯含量不大于10×10-6。實際上,通常樹脂就低于10×10-6,所以在配混以后并不需要再進(jìn)行測試是否超標(biāo)。而管材用和通用樹脂在交貨時常遠(yuǎn)低于5×10-6,僅存的少量殘存氯乙烯在配混過程中釋放出去。需要足夠的通風(fēng)用以控制粉塵和加熱所釋放的增塑劑和穩(wěn)定劑氣味。當(dāng)采用一臺擠出機(jī)以1t/h速率加工含有2.0×10-6氯乙烯的樹脂時,釋放的氯乙烯大約1g/h,通風(fēng)速率約6m3/h就足夠了。


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