浅谈环保型电线电缆

 

   电缆工业，如果从1744年第一根铜线算起，已经有了超过250年的历史，现在，它已经开始进行广泛的研究并寻找生产电缆的最佳方案，来对我们的地球和后代负责。这就是现在大多数行业和工业企业开始考虑采用新材料、新技术、新装备以使他们的产品与环境更加合谐的根本原因。

 

    目前我国企业生产的电线电缆产品大量的是传统产品，多年来，国内市场上使用的电缆电线，其绝缘材料主要是聚氯乙烯和聚乙烯材料。这种采用传统的聚氯乙烯、聚乙烯工艺生产的电线电缆短路时易发生火灾，燃烧时烟气密度大，并可产生大量有害卤素气体，直接危害用户的身心健康和财产安全。

 

1.环保型电线电缆的特点及应用前景

    随着人类社会的不断进步，人们对环境保护的意识也逐步提高，生态环境、环保产品、“绿色”食品、“绿色”工程等等成为人们关注的焦点之一。在电线电缆行业里，同样也出现了诸如清洁电缆、“绿色”电缆、环保型电缆（ecological materials,简EM）等提法。

 

1.1环保型电线电缆的特点

环保型电线电缆就电缆本身而言应具有以下几个方面的特征：

（1）制造电线电缆用的原材料、辅助材料应是不污染周围环境的。

（2）电线电缆材料中不含有氯、溴、氟等卤素，在紧急状态下（如电气事故、火灾），不应产生有害气体及腐蚀性气体。

（3）燃烧时发烟量少，具有较好的阻燃性。

（4）不含有能对环境造成有害影响的铅、镉等重金属，不含环境激素，不污染土壤。

（5）电线电缆废弃后可回收再生利用，货掩埋、焚烧时不对环境产生危害。

 

    对生产厂家而言，在生产电线电缆的各个工序中所产生的噪声、粉尘和排放物应符合有关环境保护方面的规定和相关标准的要求，生产过程中应不对人体健康和周围环境造成危害。

 

    常规的PVC等材料的电线电缆是相当严重的污染源。在制造、使用及废弃处理时，都会产生大量的二恶英、卤氢酸、铅等有害物质；PVC材料燃烧时会发生很大的浓烟，并产生有害的HCL气体；而且大部分PVC材料中含有Pb（铅）、Cd（镉）等（用作电缆稳定剂）多种有害重金属，会对人体健康造成一定的危害；焚烧或掩埋后，会造成对土壤和水源的污染。

 

    而另有一些专家则认为：环保要求可分为不同等级，任何减少污染的措施均是积极的环保行为，因此，  环保型电缆可以分为不同的等级，正如按其阻燃特性和耐火特性可分为A、B、C三个不同的等级一样。

 

1.2环保型电线电缆发展前景

    今后，非环保型电缆的出口也将受到很大的限制，很多国家和地区已设置了“绿色”壁垒，要求出口企业具备ISO14000环境管理体系的认证证书，并取得有关国家（或公司）授予的“环境标志”，认定其产品为环保型产品后，才能向这些国家和地区出口。

 

    1998年，北京市供电局颁文规定，在所辖系统禁用PVC电缆。2001年，有关部门颁布了光缆用低烟无卤材料相关标准。同年，公安部颁布了阻燃及耐火电缆分级和有关要求。2002年，北京市政府向国际奥委会承诺奥运村将全部采用环保型建筑材料。并做出决定，从2002年年底开始，在上海、北京等城市大型公共活动场所，禁止使用PVC等非环保型电缆产品。2008年的北京奥运村、2010年的上海世博会都宣布了将全部使用环保型电缆产品的相关政策规定信息。

 

    我国国家质量监督检验检疫总局和国家环保总局以联合设立了“全国环境管理标准化委员会”   （CSBTS/TC207），并已对一批企业完成了ISO14000环境管理体系的认证工作。随着2008年北京申奥成功，中国政府已提出了“绿色”奥运的目标，北京市政府向国际奥委会承诺2008年北京奥运村将全部采用环保型的材料，非环保型电线电缆将不能进入奥运建设项目。机车车辆、船舶、地铁、大型娱乐场所等重要场合也将越来越多低使用环保型电线电缆。此外，一些与我们密切接触的物品，例如：儿童电动玩具、家用电器（电冰箱）等也应采用环保型电线电缆。我们相信，环保型电缆的开发和利用，有着非常广阔的发展前景。

 

2.开发环保电线电缆刻不容缓

    今年，环保电线电缆将提上议事日程。我们往往是说得多而做得少。环保电线电缆已经不再只是一条技术信息，而是实实在在的、必须认真实施的技术开发工作。

 

    欧盟制定的ROHS指令要求，从2006年7月1日起，在新投放市场的电子电器设备中禁止使用铅、汞、镉、六价铬、多溴二苯醚和多溴联苯等有害物质。日本各大电器公司也有相应的要求，要求从2006年3月起，各种电器中所用电线电缆要通过相关环保认证。我国电线电缆达不到国外的环保要求，生产电线电缆所需的阻燃剂中多含有多溴二苯醚和多溴联苯，所以出口收到严重阻碍。

 

(1)电缆工业确确实实在污染着周围的环境，而我们对环境问题又是如此地重视。

(2)采购商特别是政府采购部门推行的绿色采购计划，使环保电缆的生产商可得到更大的利润。

(3)我们拥有越来越严格的关于环境保护的专门法律法规，如果不作好执行它们的准备，生产商至少将  无法控制与环境相关的一些支出。

 

    欧盟两项环保新指令的实施生效，无疑对中国电子电气设备制造厂商设置了一道技术壁垒，但是也将促生中国环保电子电气设备以及与之配套的环保电线电缆。

 

    这两项指令是：WEEE和RoHS。

 

    WEEE指令的主要内容是：自2005年8月13日起，欧盟市场上流通的电气电子设备的生产商（包括其进口商和经销商），必须在法律意义上按其产品所占市场份额的比例，承担支付自己报废产品回收费用的责任。

 

    RoHS指令的主要内容是：2006年7月1日以后，投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等6种有害物质。

 

    据了解，珠三角的绝大部分电子电气设备配套电线制造厂商，尤其是OEM企业，都已经开始按照欧盟标准和日本标准制造环保电线。

 

3.低烟无卤阻燃电缆不算是环保型电缆

    环保型电缆应具有低烟、无卤、阻燃、不产生二恶英致癌物质和其他腐蚀性、毒性气体、不含铅和镉等重金属、不污染土壤和水质、废旧电线材料可回收使用等特点。

 

    市场上所说的低烟无卤电缆并不是环保型电缆，因为低烟无卤电缆料的技术要求中，只是限制了卤素含量的指标，并没有涉及重金属的含量控制，也没有涉及材料是否可回收再用的问题。

 

    许多国家已经制订了环保型电线电缆标准，而中国连低烟无卤电缆标准还没有正式发布。各电缆厂家所发布的环保型电线电缆产品广告，其实基本上都是些低烟无卤或者低烟低卤电线电缆，根本不是环保型产品。

 

4.环保阻燃型ＰＶＣ在电线电缆领域应用前景广阔

    环保型阻燃ＰＶＣ电缆料的配方及其制备工艺，在ＰＶＣ电缆料的阻燃抑烟体系、热稳定体系和配方组分的环保性方面具有创新性，建议进一步加大市场开拓力度，开发系列产品。

 

    当今，公共设施和安居工程发展迅速，高层建筑群越来越多，建筑物内外装饰和居室的电气化使得传输电能的电线电缆遍布于整个建筑物，给人们的工作和生活带来了极大的方便，但也存在安全隐患。

 

    软聚氯乙烯本身所固有的优点使其在电线电缆行业得到了广泛的应用，但是随着电力电缆行业的迅速发展，对电缆料的性能要求也日渐提高，软ＰＶＣ用作电线电缆时的一些缺点也暴露出来。由于聚氯乙烯的含氯量高达５６％以上，燃烧时会释放出高浓度的有毒烟雾，妨碍视线，影响逃生及灭火，甚至直接致人死亡。而且当聚氯乙烯用于制备软制品时，由于需要加入大量的增塑剂，失去其阻燃特性，甚至成为易燃材料，有毒有害气体的发生量更为严重。

 

      根据材料的基本物性可以确定适合用于环保型阻燃ＰＶＣ电缆料的基础树脂、稳定剂、阻燃剂、增塑剂、抑烟剂等基本组分。应用结果表明，成缆过程平稳，挤出的电缆表面光滑细腻，性能满足用户要求。

 

      美国俄亥俄州Ferro公司聚合物助剂部开发出钙／锌皂粉料热稳定剂Therm—Chek RC376P 和Therm-ChekRC377P，可替代三碱式硫酸铅用于PVC通用电缆护套料，这两个新的无铅、复合金属皂热稳定剂被认为是传统铅盐热稳定剂的替代物，属环境友好材料，而且能大幅降低最终配混料的配方成本。

 

      Ferro公司以前的无铅热稳定剂系列产品主要用于高档PVC电线电缆产品，因为铅盐热稳定剂价格相对低。据Ferro公司称，Therm—Chek RC376P和Therm—Chek RC377P是一种有价格竞争力的无铅、混合金属皂热稳定剂，在建筑等工业电线电缆市场作为环境友好产品，是铅盐类热稳定剂的绿色替代物。

 

      三碱式硫酸铅密度为6．4g／cm。，而两个新产品密度不到其1／3。配混料密度低，因而最终产品单位体积用配混料质量轻，成本低。

 

5.开发新型材料是关键

　　在电线电缆的生产中，由于其原材料成本占生产成本的80%以上，而铜、铝、钢芯、橡胶、塑料和护套等材料又为原材料成本的主体，这就要求电线电缆企业在如何设计有特色的产品、节约原材料、开发新型环保材料等方面下功夫。

 

　　因此，今后必须考虑以下措施，来打造电线电缆行业的循环经济：

 

　　首先，淘汰冷轧机和黑铜杆。用冷轧机轧制出芰8黑铜杆的生产工艺是落后的，而且其黑铜杆氧化物含量高，导电率低，性能差，拉力重量比小，耗材、耗能、污染严重，应该淘汰。

 

　　其次，积极推广铝稀土优化处理技术。

 

　　用连铸连轧工艺生产电工铝杆在国内已相当普及，性能也良好，但设备仍停留在70年代初期开发水平，技术上没有多大创新。要积极推广我国特有的铝稀土优化处理技术。并利用引进的部分关键专用设备和技术添加铝锆合金，将熔铝燃煤炉改造成熔铝燃油或天然气炉，全部消除熔铝燃煤炉燃煤烟尘和烟气的排放，并设置烟气过滤装置净化烟气，提高排放质量，提高成品率，降低成本，同时使导线工作温度从70℃提高到150℃，载流量提高1.6倍。

 

　　第三，积极引进技术，自主创新开发性能优良的电线电缆专用设备。

 

　　目前，电线电缆主导产品的关键生产设备与国外先进设备比较，技术水平差距仍然很大，主要表现在生产率低、自动化程度不高、能耗较大、可靠性较差，还不能满足行业发展的需要，消化吸收严重滞后。电线电缆专用设备的技术水平、性能和可靠性对于提高电线电缆产品质量、生产效率、材料利用率均有不可估量的好处。要积极引进技术，自主创新开发性能优良、高水平的电线电缆专用设备，为打造电线电缆行业的循环经济服务。

 

　　最后，积极开发环保型电线电缆产品，加强废电线电缆产品的回收工作。

 

　　目前，生产电线电缆产品大量使用橡胶、聚氯乙烯、聚乙烯等高分子化工材料。在生产电线电缆产品过程中产生大量有毒有害气体。因此要积极开发环保型电线电缆原材料，生产产品环保型电线电缆。日本藤仓等电缆公司在开发了环保型电线电缆产品后，为了垄断市场，积极推进政府颁布环保型电线电缆产品标准。近年来，环保型电线电缆产品的销售份额急剧扩大，普通的电线电缆和阻燃电线电缆根本无法与其竞争。

 

    在电线电缆生产过程中产生的边角余料，可以直接回收回用。建议成立专业的“聚氯乙烯”废料回收处理厂，定点加工，改作他用，避免产生二次污染。