0 引 言
20 世纪90 年代, 随着中国改革开放的实施, 国民经济建设飞速发展, 捷足先登的国外企业向国内推出了乳胶漆产品, 乳胶漆以其优异的环保性能, 高档的品质, 丰富的色彩, 很快赢得了人们的青睐。随着人们环保意识的加强, 1999 年国家环保总局发布了水性涂料环境标志产品技术要求( HJBZ4 - 99) , 首先对乳胶漆明确提出了VOC、重金属和甲醛等含量的具体要求, 使生产乳胶漆的企业能够有章可循。
进入21 世纪以来, 涂料标准化委员会组织起草了 内墙涂料中有害物质限量( GB 18582- 2001),现已成为强制执行标准。国家环保局也修订了原技术要求, 执行新的标准( HBC 12- 2002) 。一些指标从无到有, 从宽到严, 说明了人们对产品的环保认识在逐渐加深和理性化。
1 VOC 的意义及其危害
1. 1 VOC的意义
VOC 是英文Volat ile Organic Compound 的缩写, 即可挥发的有机化合物。人类对某一问题的认识, 一般皆从片面到全面, 从低级到高级, 认识不断地深化准确。就VOC 而言也是如此, 一些工业发达国家和地区, 对VOC 的定义虽已作过多年的探讨, 到目前为止依然不尽相同。
美国环保署( US EPA) : VOC 是指所有参与大气光化学反应的碳化物( 不包括一氧化碳、二氧化碳、金属碳化物或碳酸盐以及碳酸铵) 。
欧共体( Council of the EU ) : VOC 是在标准压力( 101.3 kPa) 下, 始沸点< 250 ºc 的任何有机化合物( 含有至少1 个碳元素和1 个或多个氢、氧、硫、磷、硅、氮或卤素的任何化合物) , 不包括二氧化碳、无机碳酸盐和碳酸氢盐。
德国蓝天使( Blue Angel) : VOC 指沸点低于十四烷( 252.6 ºc ) 的有机化合物。
澳大利亚: 21 # 时, 蒸气压小于1.33Pa 的有机化合物不作为VOC; 沸点大于250 ºc 的有机化合物也不作为VOC。
中国的两个标准( GB 18582 - 2001、HBC 12-2002) , 对VOC 的描述虽文字上有所不同, 但基本上都是涂料中总挥发物扣除水分的含量后, 即挥发性有机化合物( 计算公式上有差异, 后者扣水) 。
1. 2 VOC的危害
前面提到不同国别对VOC 的定义与划分上有所差异, 但皆为挥发性有机化合物, 在这一点上基本是一致的。有机化合物有成千上万种, 在涂料品种中也有数百种之多, 大多对空气与人体有危害, 如常用的苯类溶剂, 它本身就对人身造成伤害, 轻者昏迷麻醉, 重者致癌、致畸。而众多环保学者更加关注VOC所导致的光化学污染。
光化学污染1946 年首先在美国的洛杉机出现,许多居民感觉对眼鼻喉有刺激, 老年人死亡率增加。光化学污染烟雾中的代表成分是臭氧、过氧酰氨( PAN) 和甲醛等。光化学污染的产生机理, 经过多年的研究取得如下共识:
光化学污染产生的3 个主要条件, 即挥发性有机化合物( VOC) 与氮氧化物( 主要来源于矿物燃料的燃烧过程, 如汽车尾气及锅炉等) 及阳光的照射。当空气中臭氧浓度达到( 0.2~ 0.3) × 10- 6 时, 人们就会感到不适。所以这类的臭氧应当避免产生, 对涂料工业来讲, 就是要减少有机溶剂的挥发, 降低产生光化学烟雾的生成条件。而高空中臭氧的浓度则需要保护不应降低, 这是两个不同的概念。
2 乳胶漆中VOC 的限量与检测
对涂料产品环保指标的要求, 一般分市场准入和环保标准两种, 见表1。
注: 1) 豁免溶剂, 指光化学性可忽略的有机物, 如甲烷、醋酸甲酯、三氯乙烷、二氯二氟甲烷等。
2) 60º光泽<45 的涂料。
3) 60º光泽> 45 的涂料。
实践证明以上一些检测方法的重复性存在不同程度的误差。有报导称以EPA 方法24( 同ASTM D3960) 测定, 当VOC 含量< 250 g/ L, 随着VOC 的下降, 误差呈指数式的增加, 当VOC< 50 g / L 时, 误差约为200%。国内一研究机构在实验中也发现, 现行的国标( GB 18582 - 2001) 与环标( HBC 12- 2002) 不适于低VOC 含量的涂料, 当VOC 为30 g/ L 时, 其相对误差为30% 左右, 若VOC 很低达到1 g/ L 水平时, 其相对误差竞高达1 000%。可见, 在明确了VOC 的定义后, 有了VOC 的具体指标, 也应有相应的检查方法, 否则很难保证得出准确的结果。
虽然一些国家对乳胶漆的VOC 有了明确的要求, 但在实践中并未遵守这一法则, 一些生产企业( 甚至是著名企业) 往往采取一些手段达到商业目的。在美国市场上就能看到标记为零VOC 或Low VOC 的商品, 但它都明确注明是计算结果, 日本也是如此。
3 国外VOC 的新动态