0 前言
《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》(HJ 2537—2014)是由環(huán)境保護(hù)部于2014年3月31日批準(zhǔn)頒布、2014年7月1日實(shí)施的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，為HJ/T 201—2005的修訂版，由環(huán)境保護(hù)部環(huán)境發(fā)展中心主要起草。
立邦涂料(中國(guó))有限公司、廣東華潤(rùn)涂料有限公司、陶氏化學(xué)(中國(guó))有限公司、塞拉尼斯(中國(guó))投資有限公司、阿克蘇諾貝爾太古漆油(上海)有限公司、中華制漆、南京天祥、江蘇大象、伊士曼化工等多家單位參加標(biāo)準(zhǔn)編制。中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)、中海油常州涂料研究院、深圳譽(yù)標(biāo)檢測(cè)中心、北京微量化學(xué)研究所等相關(guān)單位也提供了大量的支持。
1 標(biāo)準(zhǔn)修訂背景
揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOC)是環(huán)境空氣中PM2.5的主要來(lái)源之一，由此產(chǎn)生的二次污染物也是霧霾天氣的成因。我國(guó)相關(guān)部門(mén)積極應(yīng)對(duì)近年來(lái)頻發(fā)的大規(guī)模持續(xù)性大氣污染狀況。《國(guó)家環(huán)境保護(hù)“十二五”規(guī)劃》、國(guó)務(wù)院轉(zhuǎn)發(fā)的《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量指導(dǎo)意見(jiàn)》、國(guó)務(wù)院印發(fā)并實(shí)施的《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》、《重點(diǎn)區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》、《石化和化學(xué)工業(yè)節(jié)能減排指導(dǎo)意見(jiàn)》(征求意見(jiàn)稿)等多份文件，從國(guó)家層面提出了加強(qiáng)VOC污染防治工作的要求。
涂料行業(yè)VOC排放在VOC來(lái)源中居于前列，是大氣污染計(jì)劃中的重點(diǎn)行業(yè)，加大對(duì)涂料產(chǎn)品中VOC這一重要原材料的控制力度，對(duì)涂料行業(yè)乃至大氣污染防治計(jì)劃而言至關(guān)重要。隨著全球氣候的變化和資源、能源的日趨緊張，世界各國(guó)相繼制定了嚴(yán)格的環(huán)保法規(guī)和政策，鼓勵(lì)和推廣使用綠色環(huán)保、節(jié)能節(jié)材的新產(chǎn)品。
環(huán)境保護(hù)部一直關(guān)注于涂料的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)作為環(huán)境保護(hù)部推動(dòng)生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)可持續(xù)消費(fèi)的重要工具，通過(guò)消費(fèi)者的選擇和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，引導(dǎo)企業(yè)自覺(jué)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)，采用清潔生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)對(duì)環(huán)境有益的產(chǎn)品，最終達(dá)到環(huán)境保護(hù)與經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)發(fā)展的目的。環(huán)境標(biāo)志著重于環(huán)境影響大、社會(huì)反響強(qiáng)烈的產(chǎn)品，尤其是消費(fèi)類產(chǎn)品。達(dá)到環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品表明其不僅質(zhì)量合格，而且在生產(chǎn)、使用和處理處置過(guò)程中符合環(huán)境保護(hù)要求，與同類產(chǎn)品相比，具有低毒少害、節(jié)約資源等環(huán)境優(yōu)勢(shì)。
為推動(dòng)涂料水性化，環(huán)境保護(hù)部于1994年頒布了水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)，第一次為水性涂料環(huán)境行為設(shè)定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)體系；1999年第一次修訂該標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)中首次提出了涂料VOC的理念和限值。迄今為止，《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》已經(jīng)修訂了5版。在國(guó)際上，水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)在測(cè)試方法首次使用了雙柱定性的理念，很好地分離了VOC組分，相關(guān)附錄被ISO 11890-2標(biāo)準(zhǔn)采用。在國(guó)家加強(qiáng)涂料行業(yè)VOC的控制力度、行業(yè)技術(shù)不斷提升、國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)不斷提高的前提下，為實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)部大氣污染防治的目標(biāo)，環(huán)境保護(hù)部在《關(guān)于開(kāi)展2010年度國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目工作的通知》(環(huán)辦函[2010]486號(hào))中，將《國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)/環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求水性涂料》列入國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制修訂項(xiàng)目計(jì)劃(項(xiàng)目編號(hào)1292.33)。
2 標(biāo)準(zhǔn)修訂的依據(jù)
歐美國(guó)家對(duì)涂料產(chǎn)品的環(huán)保，尤其是涂料中VOC的限制要求非常重視，相繼制定了一些環(huán)保法規(guī)來(lái)限制揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)向大氣中釋放，如歐盟Directive.99/13/CE法規(guī)，德國(guó)AT-Luft法規(guī)(大氣凈化法，1992)，美國(guó)的66法規(guī)、CAA(空氣潔凈法，1970)、CAAA(空氣潔凈法修正案，1990)。其中，德國(guó)AT-Luft是歐盟各國(guó)制定相關(guān)法規(guī)的綱要，對(duì)包括汽車(chē)涂裝生產(chǎn)線在內(nèi)的涂料中有機(jī)溶劑的用量做出了嚴(yán)格的規(guī)定；美國(guó)的CAAA對(duì)189種溶劑限制了排放標(biāo)準(zhǔn)，包括甲醇、甲乙酮、甲基異丁基酮、甲苯、二甲苯等涂料常用溶劑。
水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)建立在水性涂料生命周期分析的基礎(chǔ)上，通過(guò)參考國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)以及國(guó)外環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)的要求，確定標(biāo)準(zhǔn)修訂思路。表1是水性涂料產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷矩陣。
水性涂料產(chǎn)品環(huán)境負(fù)荷矩陣
通過(guò)水性涂料的全生命周期分析，水性涂料的環(huán)境影響主要包括：資源消耗(尤其是不可再生資源、水資源消耗)、能源消耗、健康生態(tài)。因此在本次標(biāo)準(zhǔn)制定中增加了對(duì)水性涂料生產(chǎn)企業(yè)清潔生產(chǎn)的要求。產(chǎn)品的健康生態(tài)指標(biāo)則針對(duì)環(huán)境危害較大的有毒有害物質(zhì)、VOC、甲醛以及重金屬進(jìn)行限制。
3 標(biāo)準(zhǔn)新增指標(biāo)
與原標(biāo)準(zhǔn)相比，本標(biāo)準(zhǔn)新增指標(biāo)涉及標(biāo)準(zhǔn)范圍、清潔生產(chǎn)要求、APEO禁用要求、建筑涂料中內(nèi)墻涂料分類等4部分內(nèi)容。
3.1 擴(kuò)大了標(biāo)準(zhǔn)范圍
2014版水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)適用于墻面涂料、木器涂料、汽車(chē)涂料、道路標(biāo)線涂料、防腐涂料和集裝箱涂料，由于其他產(chǎn)品水性化技術(shù)和市場(chǎng)尚不成熟，暫不涉及。與2005版標(biāo)準(zhǔn)相比，2014版新增加了集裝箱涂料、汽車(chē)涂料、道路標(biāo)線涂料。針對(duì)防水涂料的環(huán)境危害和船舶防污涂料的持久性有機(jī)污染物的危害，環(huán)保部在2009年和2012年先后發(fā)布了《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求防水涂料》(HJ 457—2009)和《環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品技術(shù)要求船舶防污涂料》(HJ 2512—2012)。因此2014版標(biāo)準(zhǔn)中不涉及水性防水涂料和水性船舶防污涂料。2014版水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)所涉及的產(chǎn)品均有一定市場(chǎng)份額，且技術(shù)較為成熟。
3.2 增加了清潔生產(chǎn)要求
清潔生產(chǎn)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，就是生產(chǎn)過(guò)程與采取整體預(yù)防的環(huán)境策略，從而減少或者消除它們對(duì)人類及環(huán)境的可能危害。發(fā)改委在2007年發(fā)布了《涂料制造業(yè)清潔生產(chǎn)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系(試行)》。其中水性涂料生產(chǎn)企業(yè)的清潔生產(chǎn)審計(jì)分為定量評(píng)價(jià)和定性要求兩大部分。定量評(píng)價(jià)指標(biāo)選取了反映“節(jié)能”、“降耗”、“減污”和“增效”等有關(guān)清潔生產(chǎn)最終目標(biāo)的指標(biāo)，而建立評(píng)價(jià)模式。定性評(píng)價(jià)指標(biāo)主要根據(jù)國(guó)家有關(guān)推行清潔生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步政策、資源環(huán)境保護(hù)政策規(guī)定以及行業(yè)發(fā)展規(guī)劃選取，用于定性考核企業(yè)對(duì)有關(guān)政策法規(guī)的符合性及其清潔生產(chǎn)工作實(shí)施情況。該標(biāo)準(zhǔn)不僅是中國(guó)涂料工業(yè)協(xié)會(huì)主推的標(biāo)準(zhǔn)，也是目前各省市開(kāi)展涂料企業(yè)強(qiáng)制清潔生產(chǎn)審計(jì)的重要依據(jù)。為支持行業(yè)的需求，體現(xiàn)環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，使涂料生產(chǎn)企業(yè)更加關(guān)注生產(chǎn)過(guò)程中環(huán)境問(wèn)題，標(biāo)準(zhǔn)要求生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)達(dá)到清潔生產(chǎn)國(guó)際先進(jìn)水平。
3.3 增加了APEO禁用要求
烷基酚聚氧乙烯醚(APEO)是非離子表面活性劑的主要代表。APEO所產(chǎn)生的環(huán)境激素，可對(duì)人們的生殖健康產(chǎn)生直接影響。APEO的生物降解代謝產(chǎn)物屬于環(huán)境激素的化學(xué)物質(zhì)，它們可以通過(guò)各種途徑侵入人體，具有類似雌性激素的作用，危害人體正常激素分泌，導(dǎo)致男性精子數(shù)量減少，生殖器官出現(xiàn)異常。目前在德國(guó)、美國(guó)、歐盟、日本、韓國(guó)環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)都規(guī)定了禁止使用APEO的要求。在標(biāo)準(zhǔn)制定中，研究了涂料產(chǎn)品的各組成，其中涂料原料的潤(rùn)濕劑、乳液和分散劑等都有可能含有APEO，且在我國(guó)的部分涂料產(chǎn)品中也添加有APEO，因此本標(biāo)準(zhǔn)禁止添加APEO。
3.4 細(xì)化了建筑涂料中內(nèi)墻涂料分類國(guó)外建筑涂料使用年限為3～5 a時(shí)間，產(chǎn)品使用簡(jiǎn)化，不需要底漆和膩?zhàn)�，工藝只有面漆涂刷。在中�?guó)，內(nèi)墻涂料工藝基本成熟，在室內(nèi)裝飾裝修中大量使用，內(nèi)墻涂料的產(chǎn)量迅速增加，在內(nèi)外墻涂料中占據(jù)78%的份額；在建筑涂料中占44%。隨著生活水平的提高，個(gè)性化的要求不斷提高，此次標(biāo)準(zhǔn)修訂按照國(guó)際通行規(guī)則對(duì)內(nèi)墻涂料照光澤進(jìn)行分類限制。
4 加嚴(yán)了VOC限制指標(biāo)
環(huán)境標(biāo)志從1997年即開(kāi)始在水性涂料中設(shè)定VOC的限制要求，此次修訂對(duì)于不同類產(chǎn)品又針對(duì)性地制定了限值，其中墻體涂料重點(diǎn)是進(jìn)一步加嚴(yán)VOC限制，而工業(yè)涂料參考國(guó)外環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)或類似標(biāo)準(zhǔn)要求第一次制定VOC限值。
4.1 建筑涂料
建筑涂料是環(huán)境標(biāo)志最關(guān)注的產(chǎn)品，從1994年首次制定即包括了建筑涂料。世界各國(guó)都制定了強(qiáng)制性和自愿性的建筑涂料有害物質(zhì)和VOC限制要求。編制組收集了環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證8年以來(lái)所進(jìn)行的產(chǎn)品測(cè)試數(shù)據(jù)，按照國(guó)內(nèi)通行規(guī)則確定光澤(60°)作為平光、亞光內(nèi)墻涂料分類，并參考美國(guó)、加拿大的限值確定標(biāo)準(zhǔn)限值。經(jīng)過(guò)比對(duì)分析，內(nèi)墻涂料超過(guò)50 g/L的產(chǎn)品有14.68%，外墻超過(guò)100 g/L的產(chǎn)品有1%，考慮到產(chǎn)品抽取樣品的偶然性和專家、企業(yè)意見(jiàn)，確定了相應(yīng)限值要求，見(jiàn)表2。
2014版標(biāo)準(zhǔn)和2005版標(biāo)準(zhǔn)建筑涂料VOC限值對(duì)比表
4.2 水性木器涂料
歐美各國(guó)對(duì)中國(guó)進(jìn)口的木器家具環(huán)保限制愈加嚴(yán)苛，木器涂料水性化是中國(guó)木器涂料的未來(lái)發(fā)展方向。尤其是部分國(guó)際家具經(jīng)銷商(如宜家家居)均要求使用水性木器涂料。水性木器涂料要在常溫狀態(tài)下干燥成膜，形成完整的涂膜表面，則必須依賴成膜助劑輔助成膜。因此水性木器涂料中助溶劑、促干劑的用量較大。家具生產(chǎn)企業(yè)可以通過(guò)專業(yè)烘干設(shè)備來(lái)控制成膜過(guò)程，進(jìn)而減少溶劑的使用。但民用市場(chǎng)，施工環(huán)境無(wú)法控制，清漆中的乳液、色漆中的顏填料需要添加成膜助劑才能保證涂膜質(zhì)量，因此水性木器涂料在VOC加嚴(yán)管理方面有一定難度。溶劑型木器涂料依然屬于主流產(chǎn)品，水性替代溶劑型是木器涂料生產(chǎn)企業(yè)的重要攻關(guān)課題。相關(guān)檢測(cè)機(jī)構(gòu)在國(guó)家質(zhì)量抽查的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中共涉及56個(gè)木器涂料樣品，VOC限值在150 g/L以下樣品合格率30%， 200 g/L以下樣品合格率43%。而環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證產(chǎn)品歷年檢測(cè)情況中，150 g/L以下合格率37.5%，200 g/L合格率83%。此次水性涂料的VOC計(jì)算統(tǒng)一按照不扣除水分的方式進(jìn)行，在標(biāo)準(zhǔn)中清漆限值定為80 g/L、色漆70 g/L，相當(dāng)于扣除水分的120g/L、105 g/L。與2005版水性涂料標(biāo)準(zhǔn)250 g/L的要求降低50%以上。
4.3 道路標(biāo)線涂料
道路標(biāo)線涂料是一種涂覆在道路表面的材料，對(duì)交通進(jìn)行一定的引導(dǎo)和標(biāo)示，對(duì)交通安全有不可替代的作用。通常在公路、機(jī)場(chǎng)、城市道路、廠礦和居住區(qū)域的地面上使用。
道路標(biāo)線涂料按照技術(shù)類型可以分為溶劑型、熱熔型和水性等種類。1985年，水性道路標(biāo)線系統(tǒng)在美國(guó)正式投入使用。在隨后的幾十年里，水性道路標(biāo)線涂料的技術(shù)被不斷地開(kāi)發(fā)和完善，形成了一系列適合不同路面和氣候條件的技術(shù)產(chǎn)品。跟傳統(tǒng)的熱熔和溶劑型道路標(biāo)線涂料相比，其杰出的環(huán)保性、安全性已被越來(lái)越多的人們認(rèn)識(shí)。在一些發(fā)達(dá)國(guó)家，為了降低環(huán)境污染、節(jié)約能源，提高夜、雨天的行車(chē)安全，在政府的大力支持下，水性道路標(biāo)線涂料取代傳統(tǒng)的熱熔和溶劑型道路標(biāo)線涂料取得了極大的成功。今天水性道路標(biāo)線涂料已經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用。中國(guó)公路和基礎(chǔ)建設(shè)由于處于高速發(fā)展階段，對(duì)道路標(biāo)線涂料的需求十分強(qiáng)勁，每年以9%的速度遞增。按照2010年統(tǒng)計(jì)，使用量約41萬(wàn)t。縱觀國(guó)外水性道路標(biāo)線涂料的發(fā)展歷史，環(huán)保和安全要求是水性道路標(biāo)線涂料發(fā)展的主要推動(dòng)力，此次根據(jù)國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)確定了環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)要求為150 g/L。
4.4 水性汽車(chē)涂料
中國(guó)汽車(chē)發(fā)展迅速，2013年全國(guó)汽車(chē)銷售2 211萬(wàn)輛，乘用車(chē)1 792萬(wàn)輛，商用車(chē)403萬(wàn)輛，乘用車(chē)的汽車(chē)涂料占據(jù)汽車(chē)涂料的50%以上。在我國(guó)，汽車(chē)涂料分為底漆、中涂、面漆和罩光漆等4大類，底漆在大部分乘用車(chē)使用電泳涂料，37%的汽車(chē)涂料基本水性化。中涂、面漆可以實(shí)施水性化，但目前依然以溶劑型為主，罩光漆在國(guó)內(nèi)基本為溶劑型。國(guó)內(nèi)50萬(wàn)t的汽車(chē)涂料，其中溶劑型汽車(chē)涂料31.5萬(wàn)t，按照溶劑型涂料中溶劑含量40%計(jì)算，汽車(chē)行業(yè)的VOC排放預(yù)計(jì)為12.6萬(wàn)t。推動(dòng)汽車(chē)涂料水性化是環(huán)境標(biāo)志重點(diǎn)工作，因此本次標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水性汽車(chē)涂料中底漆75 g/L、中涂100 g/L和面漆150 g/L。此次標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)考慮了OEM產(chǎn)品，后期重點(diǎn)將推動(dòng)修補(bǔ)涂料的水性化。
4.5 集裝箱涂料
從1993年至今，中國(guó)集裝箱已創(chuàng)造了3個(gè)世界第一，即集裝箱生產(chǎn)能力世界第一、集裝箱的種類規(guī)格世界第一、集裝箱產(chǎn)銷量已連續(xù)16年蟬聯(lián)世界第一。中國(guó)已經(jīng)成為集裝箱生產(chǎn)大國(guó)，目前溶劑型涂料市場(chǎng)份額大于99%。溶劑型涂料的VOC排放全部在中國(guó)國(guó)內(nèi)，特別是在沿海地區(qū)，每年因集裝箱制造造成的溶劑排放約10萬(wàn)t。按照集裝箱涂料的分類，一般分為底漆、中涂和面漆，底漆需要在涂裝車(chē)間快速干燥，稀釋劑的用量較大，產(chǎn)品體系基本為醇溶性，因此不在本標(biāo)準(zhǔn)范疇。
5 標(biāo)準(zhǔn)后期的發(fā)展方向
此次標(biāo)準(zhǔn)修定總結(jié)了過(guò)去水性涂料環(huán)境標(biāo)志標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題，并在標(biāo)準(zhǔn)修訂過(guò)程中加以解決。但受各方面條件的限制，今后還需要進(jìn)一步關(guān)注3個(gè)方面：
5.1 VOC檢測(cè)方法
此次VOC的測(cè)試方法采用ISO 11890—2的檢測(cè)方法，目前涂膜釋放到空氣中VOC含量的環(huán)境倉(cāng)/氣相色譜測(cè)定方法的研究尚未完成，因此此次未建立以氣候艙法為檢測(cè)方法的VOC限值要求。
5.2 APEO的檢測(cè)方法
此次APEO的限制要求實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)檢查確認(rèn)，屬于間接的產(chǎn)品監(jiān)測(cè)，需要企業(yè)對(duì)所有原材料進(jìn)行監(jiān)督管理。等待APEO檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)頒布后修改實(shí)施細(xì)則，簡(jiǎn)化企業(yè)管理。
5.3 VOC限值
此次工業(yè)涂料中大部分VOC限值是參考國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)制定，與我國(guó)的企業(yè)技術(shù)水平有一定距離，后期在數(shù)據(jù)收集中再進(jìn)一步完善。
