环境保护和环保型电缆

1. 环境保护和环保型电缆 苏州科宝光电科技有限公司

2. 一，环境保护 • 人类当前面临的环境形势 ◇人口剧增，能源消耗巨大，资源不负使用； ◇二氧化碳排放量大增，温室效应越来越严重，臭氧层的破坏，导致紫外线增加； ◇酸雨引起各类物质的腐蚀和伤害； ◇大气污染、海洋污染、水体污染和枯竭加剧，危害人类生存； ◇森林惨遭破坏，土壤退化，沙漠化日趋严重； ◇野生动植物濒临灭绝境地。

3. 一，环境保护 • 人和自然环境 人类赖以生存和获取资源的自然环境，随着社会工业化的发展和人类活动的频繁，使得自然环境变得越来越脆弱和恶化。世界各国和人们越来越开始重视和关注环境保护和思考可持续发展问题。 人们越来越认识到“世界只有一个地球，人类拥有共同的环境”，环境对人类生存、发展的重要作用，环境保护成为人们共同关心的问题。

4. 一，环境保护 • 国际环境保护 基于人们和世界各国对环境保护的不断认识，目前已制定达180个环境保护法规和公约，如： ◇巴塞尔公约（控制危险废物的越境转移）； ◇斯德哥儿摩公约（关于持久有机物污染控制）； ◇生物多样性公约（生物多样性、永续利用及公平分享利用） ◇维也纳公约（关于ODS物质的控制）； ◇京都议定书； ◇国际气候变化框架公约等。

5. 二，电线电缆和环境保护 • 电线电缆和环境保护 电线电缆在当今的经济社会生活中起着血管（输送电能）和神经（传输信息）的作用。现代社会的经济活动和经济生活，时时、处处一刻都离不开电线电缆的使用和应用； 自电线电缆诞生至今的一百多年历史以来，电线电缆对环境的影响和污染，从来都没有像今天那样受到人们的重视和关注。

6. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀绝缘电线电缆 聚氯乙稀是电线电缆最早和最普遍使用的塑料材料。聚氯乙稀（PVC）塑料是电线电缆绝缘和护套应用最广泛、最普遍，应用数量最大的塑料材料。 聚氯乙稀应用历史悠久，它具有优异的抗氧化、耐热、抗油、耐气候性和经久耐用、成本低等性能优点。聚氯乙稀所具有的种种好处，至今尚无性能价格比相当或超过它的替代物，为此使人们难以割舍。

7. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀电线和环境保护 聚氯乙稀绝缘电线电缆是目前所应用的电线电缆品种中，使用最普遍、应用数量最大的一类产品。 聚氯乙稀（PVC）塑料含有卤素氯和使用大量铅盐稳定剂。卤素氯和铅盐稳定剂的存在，极大地影响和污染环境、危及人类的健康。

8. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀电线电缆的环保问题 聚氯乙稀是由氯乙烯单体聚合而成的热塑性高分子化合物。聚氯乙稀（PVC）塑料含有卤素氯。 聚氯乙稀塑料在光、热等作用下会分解放出氯化氢HCL气体。聚氯乙稀在燃烧条件下，不仅会产生烟、有毒烟雾和腐蚀性产物，还会产生二恶英。二恶英是一种致癌物质，它严重危及人体健康、污染环境。

9. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀电线的铅盐危害 聚氯乙稀（PVC）塑料，使用大量的铅盐稳定剂，聚氯乙稀在加工、使用和处理（掩埋或焚烧）过程中，析出的铅和铅的化合物会被人体消化器官摄取，使人的血液浓度变高、血色素不调，直至出现脑疾病症状，严重危害人体健康。 铅对人类的危害具有累积性，它会危害人体内部器官，包括人的肾、消化系统、神经系统和生殖系统。

10. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀为何使用铅稳定剂？ ◇铅稳定剂具有极好的稳定性，它与氯化氢反应生成稳定的氯化物； ◇铅稳定剂电气性能优异； ◇铅稳定剂价格便宜； ◇铅稳定剂吸水性小，适宜于潮湿环境下使用。 铅稳定剂价格低廉、稳定效果好、电性能优越；目前能提供一种性能、效能和低成本的铅稳定剂替代物的组合物，几乎没有。因此铅稳定剂占据着聚氯乙稀中稳定剂的主要地位。

11. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀中稳定剂的作用 稳定剂的作用是抑止聚氯乙稀树脂在加工、使用过程中，由于热、光作用引起的降解和变色。 稳定剂的稳定作用是通过吸收氯化氢来达到目的；氯化氢的析出对聚氯乙稀是极为不利的，氯化氢具有自动催化作用，能进一步促进氯化氢的析出，造成聚氯乙稀分子的降解，使材料的电性能和机械物理性能变差、变坏。 稳定剂通过吸收氯化氢形成稳定的中性产物，防止氯化氢的进一步析出，阻止氯化氢的自动催化作用。

12. 二，电线电缆和环境保护 • 聚氯乙稀电线处理的隐患 以现今的汽车工业为例，每年至少有大约70～ 80万吨的汽车工业废弃物需要处理，其中包括大量的汽车电线，它们主要是聚氯乙稀绝缘的电线电缆。把这些电线电缆从汽车中取出来是困难而需要花费很大的人力和物力的工作，因此它们大多数是被掩埋处理。掩埋的聚氯乙稀电线电缆，时间一长，其中的铅及铅盐化合物就会析出，污染土壤、水源，从而危及环境和人类。聚氯乙稀塑料中的铅和铅盐化合物是公害，极大地影响和污染环境、危及人类的健康。

13. 二，电线电缆和环境保护 • 环保对聚氯乙稀提出的要求 随着人类对环境保护意识的不断提高，人们越来越认识到：世界只有一个地球，人类拥有共同的空间。环境对人类生存、发展的重要作用越来越显现出来，环境保护成为人们共同关心的问题。 从生态环保角度要求完全禁止使用聚氯乙稀塑料和聚氯乙稀电线电缆的呼声日益高涨，欧洲各国、美国、日本等发达国家要求尤为强烈，为此它们相继制定了限制或逐步禁止使用聚氯乙稀电线的法规和标准。

14. 二，电线电缆和环境保护 • 环境保护要求无铅化技术 无铅化是环境保护提出的要求。美国早在1990年就提出了：“在所有电子机器的广泛范围内禁止使用铅的法案”，自此，美国的电子组装行业开始迈向采用无铅化技术，开始了绿色环保要求的新时期。 美国和日本在制定无铅法规的同时，美国还和其他国家的立法机构在起草有关材料再生、产品回收、环境设计和其他限制使用有毒物质的法规。欧洲的RoHS法规则更为严格：禁止产品含有铅、镉、六价铬等；而电气电子废物法（WEEE）要求制造商负责产品回收和再生。

15. 三，环保型电缆要求 • 环境保护工作的要求 环境保护，已经成为世界各国共同面对的紧迫课题：减少环境污染和环境负担，主要要求从以下几方面进行工作： ◆自觉保护周围环境； ◆从运（制）作阶段就节约能源和资源； ◆长寿命（减少能源和资源消耗）； ◆使用生态（环保）材料； ◆正确使用和处理产品。

16. 三，环保型电缆要求 • 环境管理标准 国际标准化组织ISO（International Standards Orgsnization）为保护人类共同拥有的环境。消除绿色贸易壁垒，制定了ISO14000环境管理体系，用来规范企业的环境保护行为，并对环境影响因素的识别、检验方法，提出了科学的要求，从而使得ISO14000成为制定环保产品的指导方针。

17. 三，环保型电缆要求 • 环境管理认证 实施ISO14000是企业进入世界贸易流通的绿色通行证，是企业产品符合环保要求的标志和体现； 我国已制定颁布了与ISO14000等同的国家标准：GB/T24000系列标准； 国家技术监督局和国家环保局联合设立了《全国环境管理标准化技术委员会》CSBTS/TC207，对企业进行环境管理体系认证工作。

18. 三，环保型电缆要求 • 环保型电缆应满足的条件 根据ISO14000系列标准要求，环保型电缆和环保型生产企业必须满足的要求和条件： ◆制造电缆用的材料应不污染或很少污染周围环境； ◆制造电缆的各工序中产生的排放物，对环境没有危害或很少危害。如有危害，应进行治理达到排放标准要求； ◆电线电缆在运输和运行中应对环境不造成危害； ◆在紧急状态如电气事故、火灾等，应不污染周围环境； ◆电线电缆使用寿命终止时，废弃物可回收和再生利用，期间也不应对环境造成危害。

19. 三，环保型电缆要求 • 环保型电缆 1998年3月，日本建设厅（现为国土交通厅）颁布了第24号文件“关于制定环保型电线标准要求”，责成日本电线工业协会（JCS）制定环保型电线电缆的产品标准； 环保型电线电缆按照无卤、无铅、再循环、环境因素、阻燃性等不同等级要求，“环保型”电线存在有各种等级。因此确切定义“环保型”，还有诸多因素不够明确，从而目前日本采用EM生态材料表示方法来表明环保型电线，以便和目前普通品种有所区别。

20. 三，环保型电缆要求 • 环保型电缆的含义 日本电线工业协会（JCS）标准，目前将环保型电线电缆称为：EM电缆。 EM（ECO－MATERIAL），意为具有阻燃性的生态材料，其特征是采用无卤、无铅的生态材料作为电线电缆的绝缘和护套。当电缆燃烧、废弃时不产生有害物质。作为生态材料使用的电线电缆不会产生二恶英、铅等公害，易于再循环使用。 目前EM电缆所用材料，主要是阻燃聚乙烯和阻燃交联聚乙烯。

21. 三，环保型电缆要求 • 日本JIS制定EM电缆标准的基本要点 ◆阻燃性等于或优于现有的聚氯乙稀绝缘护套电缆； ◆采用无卤、无铅的材料，燃烧和废弃时无有害物质产生； ◆易于识别及分别，容易再次利用或转作其他用途； ◆标准制定时应注意和现有标准相符合，并尽可能不降低电线的性能

22. 三，环保型电缆要求 • 环保型电线电缆的特点 ◆不含有卤素，燃烧时不产生有害的卤素气体； ◆不含有铅等重金属； ◆燃烧时发烟量少、不产生腐蚀性气体； ◆具有良好的阻燃性； ◆材料耐热温度为75℃及以上； ◆可再生重复使用。

23. 四，环保型电缆发展趋向 • 环保型电线电缆的发展趋向 环保型电缆要求使用无卤、无铅，具有阻燃性的生态材料： ◆使用无卤，具有阻燃性能的生态材料，这是环保型电缆的一种基本和主要的发展方向； ◆使用无铅稳定剂的聚氯乙稀塑料，这是一种替代和过渡性的方案。 根据EM标准，环保要求可分为不同等级，任何减少环境污染的措施都是积极的环保行为。

24. 四，环保型电缆发展趋向 • 无卤生态材料 无卤低烟阻燃聚稀烃材料是一种符合现代安全要求的环保材料。无卤低烟阻燃聚稀烃电线电缆，具有低的气体释出量、低腐蚀性和毒性、生成的烟雾较少三个特点。无卤低烟阻燃聚稀烃在火灾发生时，其阻燃成分可以发挥阻燃作用，从而不会使电缆成为火焰蔓延的通道。 无卤低烟阻燃聚稀烃电缆燃烧时释放出来的烟雾，是不带毒性及腐蚀性的，因此对人体及周围的环境的伤害大大降低。

25. 四，环保型电缆发展趋向 • 聚稀烃材料 聚稀烃是一种无卤化合物。凡是以烯烃为单体，如乙烯、丙稀、丁烯等的一类聚合物，包括它们的共聚物，通称为聚稀烃。 聚稀烃的主要品种有：聚乙烯、聚丙烯、乙烯－醋酸乙烯共聚物（EVA）、乙烯－丙烯酸乙酯共聚物（EEA）、乙烯丙烯酸甲酯共聚物（EMA）等。 目前EM电缆较多采用聚乙烯类电缆料；环保型电缆也可以采用乙丙橡胶、EVA等其它类型的电缆料。

26. 四，环保型电缆发展趋向 • 聚稀烃材料 ◇聚稀烃是一种无卤化合物，不含有重金属和低分子； ◇聚稀烃是热塑性材料，有利于再生利用； ◇聚稀烃易燃烧，必须添加阻燃剂。聚稀烃添加的阻燃剂主要以磷系化合物和金属氢氧化物为主。这两类都是无公害阻燃剂，已获得深入研究和应用。

27. 四，环保型电缆发展趋向 • 生态环保型无卤家电用配线 日本古河电工开发的环保型无卤家电用配线，不含有氯、溴、氟等卤素物质，也不含有对环境造成有害影响的铅、镉、六价铬、汞等重金属，因此掩埋处理时不用担心重金属元素会向地下水中溶出；焚烧时，不用担心产生二氧杂环已烷。 无卤家电用配线，可替代传统的聚氯乙稀电线，替代品种见表4－1所示。

28. 四，环保型电缆发展趋向 • 表4－1古河无卤家电用配线替代种类和品种

29. 四，环保型电缆发展趋向 • 新一代环保型电缆料 一般阻燃聚稀烃，添加有大量的金属氢氧化物和磷系化合物阻燃剂，大量阻燃剂的加入，使材料的电性能和机械性能变差，材料比重增加到1.3～1.5左右。 日本藤仓采用新的阻燃体系，使材料的氧指数达到30以上，比重仅为1.1，柔软度与聚氯乙稀相当，其各项性能好于一般环保型电缆料和聚氯乙稀，表4－2列出了比较。

30. 四，环保型电缆发展趋向 表4－2几种材料性能比较

31. 四，环保型电缆发展趋向 • 无卤低烟阻燃电缆料 目前无卤低烟阻燃电缆料分为：热塑型和交联型。 热塑型无卤低烟阻燃电缆料是最大量的品种，主要应用于电力电缆、控制电缆、通信电缆等各类电缆的护套材料； 交联型无卤低烟阻燃电缆料，大部分是辐照交联型，大多应用于舰船电缆护套、核电电缆绝缘、机车和汽车及电气装备电线的绝缘；化学交联型以橡胶类居多。

32. 四，环保型电缆发展趋向 • 无铅型聚氯乙稀电缆 铅盐稳定剂是电缆用聚氯乙稀塑料采用的主要稳定剂。日益严格的环保要求，使含铅稳定剂的废电线电缆难以处理，它不符合环保要求，铅盐和铅化合物对人和自然环境的危害已充分显现。 采用无铅稳定剂的聚氯乙稀，虽是一种替代和过渡性的方案，但是任何减少环境污染的措施都是积极的环保行为。 采用无铅型聚氯乙稀塑料的趋势，在美国、日本的发展要比欧洲进展得快。欧洲更多地趋向采用无铅、无卤材料。

33. 四，环保型电缆发展趋向 • 无铅型聚氯乙稀电缆 无铅型聚氯乙稀，使用的稳定剂除排除铅盐外，还应禁用已被有关环保条例所限制的镉、铬、钡、锡等，选用钾/镁/钙/锌等复合稳定剂。 在排除镉、铬类金属后，用钡锌复合材料稳定剂，作为替代铅盐稳定剂的起点。美国和日本都已经提供有钡/锌和钙/锌复合稳定剂。日本已研究制成应用于汽车低压电线，它与铅盐PVC相比，在性能和加工性方面相当，并从1997年进入批量生产。

34. 四，环保型电缆发展趋向 • 无铅型聚氯乙稀电缆 使用钡/锌和钙/锌复合稳定剂替代铅盐稳定剂，这只是无铅型聚氯乙稀发展的第一步。进一步发展是限制钡、锡类金属。同时这类稳定剂还存在成本增加，而不易被人们接受的问题。 第二步是采用含金属的钙/锌复合稳定剂以及环氧混合物替代铅盐稳定剂，达到不用铅的目标。

35. 四，环保型电缆发展趋向 • 无铅型聚氯乙稀电缆 在聚氯乙稀无铅化方面，日本进行了大量的工作。古河电工的无铅聚氯乙稀，选用钾/镁/钙/锌等构成的复合稳定剂。在钙/锌中加入铝镁土，铝镁土是多孔的无机物质，具有较高的吸收氯化氢的作用，从而大大提高了聚氯乙稀耐热分解性能。采用这种复合稳定剂的电线，其各项性能不低于原来采用铅盐稳定剂的聚氯乙稀电线。性能比较见表4－3所示。

36. 四，环保型电缆发展趋向 • 表4－3古河无铅型聚氯乙稀电线

37. 四，环保型电缆发展趋向 • 环保型电缆发展趋向 使用无铅稳定剂的聚氯乙稀，只是一种替代和过渡方案；使用无卤、具有阻燃性能的生态材料，是基本和主要的发展趋向。 值得指出：聚全氟乙丙稀（FEP），虽是一种高阻燃聚合物，氧指数高达95，并以低的热释放燃烧，形成的烟雾呈现稀薄白色，能见度良好，但它是一种含卤化合物。它的燃烧气体中含有大量的氟化氢（HF），它是刺激性很强的酸，有毒。燃烧时，还含有比HF更毒的二氟碳酰。二氟碳酰还可被水解为HF和CO2。 FEP和PVC都形成对人类和环境有害的氯化和氟化物质，都不是环保型材料。

38. 四，环保型电缆发展趋向 • 我国环保型电缆开发 我国在环保型电缆开发方面已取得重要进展，该项工作主要在以下方面取得进展： ◇不少企业积极进行进行环境管理认证工作，贯彻执行等同ISO14000 的GB/T24000标准; ◇开发符合EN71－3（特定元素过境规定即八大重金属含量规定）的环保型聚氯乙稀电缆料系列； ◇开发无卤低烟阻燃聚稀烃电缆料系列。

39. 四，环保型电缆发展趋向 • 我国环保型电缆开发 在环保型电缆方面，作为后来居上的光缆环保性能，得到了充分的重视。新制定的光缆标准和生产，大多规定采用无卤低烟材料作为其护层、 在品种繁多的电线电缆方面，除新制定的标准开始注意使用无卤低烟作绝缘或护套外，对一些量大面广的电缆品种，还未全面推广采用环保型电缆料。

40. 五，环保法规和环保型电缆标准 • ISO14000环境管理系列标准 ISO14000环境管理系列标准是一个环保要求的总的指导方针，它如同ISO9000质量管理体系标准一样，表明企业和产品的质量和环保水平。 企业获得ISO14000认可的先决条件是：其产品必须是环保型产品，也就是说，制定环保型电缆标准应该全面参照ISO14000系列标准要求。

41. 五，环保法规和环保型电缆标准 • ISO14000环境管理系列标准 ISO14000环境管理系列标准是被国际社会所认可，具有法律效力的标准。 ISO14000环境管理系列标准制定了一整套具体的规定，用以规范企业的环境保护行为，并对环境影响因素、检验方法，提出了科学的要求。ISO14000是制定环保产品标准的指导方针。

42. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 RoHS指令是《电气、电子设备中限制使用某些有害物质指令》（the Restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment）的英文缩写。RoHS指令规定，欧盟市场上将禁止含有特定有害物质的产品（包括电线电缆）出售和使用。 RoHS一共列出六种有害物质，包括：铅Pb，镉Cd，汞Hg，六价铬Cr6+，多溴二苯醚PBDE，多溴联苯PBB。RoHS指令2006年7月1日将正式实施。届时使用或含有重金属以及多溴二苯醚PBDE，多溴联苯PBB等阻燃剂的电气电子产品将不允许进入欧盟市场。

43. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 ROHS指令的主要目标在于对电气与电子设备中有害物质的限制，从而保护人类健康并保证对废弃物进行合理的回收与处理，以保护环境。该指令适用于工作电压小于1000V AC以及1500V DC的所有设备，这些设备包括8大类产品，包括灯泡以及家用照明设施等。目前，对医疗设施及监控设备尚无限制。 8类设备产品清单：大型家用电器、小型家用电器、资讯技术及电信通讯设备、消费性设备、照明设备、电机与电子工具、玩具、休闲与运动设备、自动贩卖机.

44. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 2005年8月18日在布鲁塞尔通过2005/618/EC决议，该决议对2002年颁布的ROHS“在电子电气设备中 限制使用有毒有害物质指令（2002/95/EC）”进行了补充，明确规定了电子电气设备中铅、汞、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚的最大允许含量为0.1%（1000ppm），镉为0.01%（100ppm），此限值的出台为判定 整机、元器件等产品是否符合ROHS指令（2002/95/EC）提供了法定依据。

45. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 WEEE指令是《报废电子、电气废物法指令》（Waste from Electrical and Electronic Equipment）的英文缩写。 WEEE指令要求在欧盟市场上流通的电器生产商（包括其进口商和经销商），必须承担和支付报废产品回收费用。该指令于2005年8月13日正式实施。 WEEE指令的主要目的是防止电气与电子设备废物的产生.促进废旧物品的再利用、回收以及其他形式的二手物件取回、改善产品生命周期过程中营运者（包括厂商、贸易商以及回收处理机构）的表现。本指令涵盖了所有设备的工作电压小于1000V AC以及1500V DC且列于10大类清单中。

46. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 WEEE指令的10大类清单是：大型家用电器；小型家用电器；资讯科技与电信设备；消费性设备；照明设备；电机与电子工具；玩具、休闲与运动设备；医疗设备；监控设备；自动贩卖机。 WEEE指令以百分比（%）规定了每项设备平均重量的反还、再利用以及回收的使用目标。欧盟对回收所产生的费用负责。如果生产厂商位于欧盟境外，则进口商或经销须负责相关费用。到2005年底，欧盟各成员国必须达到每年从每户居民取得4公斤WEEE的收集率。

47. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 EuP新指令《欧洲议会和理事会关于建立制定耗能产品生产要求及修改欧洲理事会第92/42/EEC号指令（ 92/42/EEC号指令：欧共体理事会有关使用液体或气体燃料的新热水锅炉的效率要求的指令的框架性指令的提案）。 EuP新指令，将会在2005年获得通过，2006年7月1日正式实施。

48. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 EuP新指令含盖在市场上作为独立部件直接销售给最终用户的部件，包括WEEE指令所列出的十大类产品。 EuP新指令，主要考虑产品的整个生命周期对环境的影响，目的是要达到减少对环境的破坏以及保护资源，促进生产商采用先进的环境化设计技术来生产耗能的产品。指令提出了生态设计和生态设计参数的概念。

49. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 EuP新指令要求，必须考虑产品的整个生命周期，强制执行生命周期方法，以减少对环境的影响，并推动产品最有利于环境的处理方法。这就要求将产品生命周期思想整合到产品设计中。 设计新产品时，不仅要考虑功能、性能、材料、结构、外观、通用性、安全性、包装、成本、标准、认证等，还应考虑产品整个生命周期对能源、环境、自然资源的影响程度，并通过符合性规定，取得CE标志，才能生产并投放到欧洲市场。

50. 五，环保法规和环保型电缆标准 • 欧洲环保法规和要求 ROHS指令则强调产品的设计阶段问题，目标在于限制使用有害物质对环境与健康所造成的不利影响。 WEEE指令旨在促进资源的循环利用，调和了废弃物处理流程，从而降低了自然资源的浪费，并可防止污染发生。但对某些产品并非是生命最终期。 EuP新指令要求，必须考虑产品的整个生命周期，强制执行生命周期方法，以减少对环境的影响，并推动产品最有利于环境的处理方法。