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电器制造与环境保护

电器制造与环境保护

点击数:7956 次   录入时间:03-04 11:33:32   整理:http://www.55dianzi.com   电工文摘

前言
随着社会的不断发展,来自各方的污染对环境进行了无休止的透支,致使自然生态环境不断恶化,人类赖以生存的环境已不堪重负,严重威胁着人类的生存和发展。正因如此,树立科学发展观,保证可持续发展的理念也相应提升到一个战略高度来引导社会发展。在日益增多的电器产品发展的今天,电器产品(无论民用电器或工业电器)已与我们生活密不可分。但随之以满足企业利益而牺牲环境,而引发的电器产品所产生的环境污染也引起社会广泛关注,也正是基于从环境与保护人类健康的要求出发,无论国内或者国外都相继提出了对电器产品的环保要求和相应禁令条款。当然,这里不排除技术发展及贸易竞争的需求,设置相应的技术壁垒。从长远看,这种技术壁垒有助于使电器制造业能在资源消耗、人类健康、生态保护等方面进行综合全面考虑,以提高整体制造的科学技术水平,全面提升环保意识,推动全球绿色经济发展。
一、欧盟指令出台,对国内电器出口业影响
2003年2月,已有25个成员国的欧盟“官方公报”颁布了欧洲议会和欧盟部长理事会共同批准的两个“指令”即《报废电子电气设备指令》(WEEE—2002/96/EC)和《关于在电子电气设备中禁止使用某些有害物质指令》(RoHS—2002/95/EC)。其具体讲WEEE指令要求生产商(包括其进口商和经销商)在2005年8月13日后投放市场的电子电气产品加贴回收标识。RoHS指令要求,2006年7月1日以后投放欧盟市场的电子电气产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚等六种有害物质。相应欧盟指令,按照欧盟解释,它是指为履行与欧盟有关条约的义务,而做出的对特定成员国有约束力,并指令成员国在一定期限内通过国内立法程序将其转换成国内立法,以履行该义务的法律规定。因此,指令只强调目的,至于实施的形式和方法,则由欧盟成员国政府自行决定。如欧盟成员国丹麦已通过国内立法机构已转换成国内立法的欧盟指令有:产品责任指令、产品安全指令、公平竞争指令等。
根据欧盟官方公告的指令附件,WEEE&RoHS指令,涉及的产品包括10大类:大型家用电器类、小型家用电器类、IT和通信设备类、消费产品类、照明设备类、电气电子工具类、玩具休闲及体育设备类、医疗设备类、监控和控制仪器类、自动售货机类,从上述10大类囊括了上万种使用电压在1000V(交流电)和1500V(直流电)以下的产品。据国内资料统计显示:两个指令的实施,对我国机电产品出口将造成重大影响。2004年我国出口684亿美元,这两个指令则直接影响到469亿美元,如再考虑出口的增长速度估计大概会影响到500亿美元。以上这两个从环保与保护人类健康的要求提出的欧盟新壁垒,这无疑给出口进入欧盟市场的中国电器企业设置了一个门槛,而新的设限门槛壁垒已不同于原先的CE认证,因为同样的贸易壁垒但已有本质上的区别。这使电器企业深感棘手和难以应对。尤其对企业环保认识不够,规模较小而电器产品出口价格又偏低的国内电器制造业来讲,这种绿色环保指令残酷的讲可能就会是这些出口企业的终结者。
二、电器制造如何面对,做到未雨绸缪
首先对环保理念应有新的诠释:即环保问题不仅仅只是企业或者国家局部问题,而是已成为全球人类共同面临和关注的问题。正因如此:企业应在电器制造设计时溶入“优化社会”以人为本,安全、安心、环保和健康设计理念。如国外ABB公司在设计新系列塑壳断路器TMAX时,用生命周期的评价来考虑产品环保问题。这种生命周期的设计理念具体讲就是指一个新品从设计、样机试制、生产工艺、储存、运输、使用一直到报废都需要计及环保问题。这种设计理念因符合当今社会的需求:即更强调发展和应用那些以人为本的技术,以及那些更能使电器与人、人与自然创造性需求之间构建和谐关系的技术,这应该是我国电器制造业值得学习和借鉴之处。
企业的存在不仅仅是赢利,更应当把社会公益性、社会责任当作一个企业未来发展的战略方针,通过自身产品以及优质服务,为人类创造更美好的生活。如企业对此有超前和清醒的认识,才能会在经济全球化和层出不穷的贸易壁垒中使企业积极主动,而不是疲于应对。
三、电器产品材料环保要求
电器产品由于性能与用途多样性,从材料选用(如产品外壳、触点材料、包装材料等)直至产品功能失效产生废弃物的全过程都与环保有着密不可分的关系。
电器产品采用的工程塑料,无论热固性塑料(如酚醛塑料、不饱和聚脂),还是热塑性塑料(ABS、尼龙、聚碳酸脂(PC)),一般都具有易燃性。为适应电器产品要求工程塑料应有耐燃和自熄性。为使其“用氧指数”(判定塑料是否易燃的指标,一般对用氧指数<26以下,可判定塑料为易燃=提高,满足塑料难燃和自熄要求,一般会在易燃材料中添加阻然剂。通常采用卤素化合物,如多溴联苯(PBBS)、多溴联苯醚(PBDES)(其化学性质与二恶英相似)充当阻燃剂。上述阻燃剂它们具有生物积累性,具有神经毒性、肝毒性和甲状腺毒性,会对生物造成内分泌干扰和导致人员窒息。这也是RoHS指令中不允许添加使用的原因。
为了避免使用有害的阻燃剂,现在化工企业应选用氢氧化铝(AI(OH)3)、三氧化锑(SB2O3)在聚氨脂、环氧树脂和酚醛树脂中作阻燃剂,用硼酸锌在不饱和聚酸树脂中作阻燃剂。
重金属镉(Cd)在电器产品中的普遍使用:如电器触点材料银氧化镉(AgCdo),虽说该材料具有良好的抗腐蚀性,抗熔焊性能力和很高的导电导热性,使它成为中到大电流切换应用中最常见的触点材料,但其最大缺点是含镉的触头在分断过程中,在电弧电流作用下会升华,形成镉蒸汽混入大气中,镉进入人体后,会置换人体骨骼中的钙,使人患骨痛病。现在一般可以用银氧化锡(AgSnO2)来进行替代。另外工业常用的着色剂:镉红(硫化镉和硒化镉的混合物)该着色剂虽然有遮盖力和着色力强,耐热性好,但含有镉成份,应限制使用。
再如重金属铅(Pb)和汞(Hg)也都有一定限量要求:如铅中毒会使人生长迟缓、记忆力衰退;汞中毒会使人肾组织坏死,引起尿毒症。在欧盟要求电子器件焊接的软焊料含铅量应不得超过40%,以防铅污染。黑色金属镀锌钝化时,六价铬(Cr—VI)参与处理,而铬中毒会造成肾脏和心肌的损害。镀银时氰化钾参与相应的化学处理,这些有害的物质的使用均不符合产品环保要求。
电工塑料除了添加阻燃剂来满足材料的自熄性和耐燃性外,还会在塑料中加适当填充剂来改善塑料的机械强度,使之耐热性、耐化学腐蚀性等方面有较好的效果,通常采用石棉为填料,但石棉又是环保反对使用的材料,对人体危害极大,也应予以禁用,应使用无机玻璃纤维这种环保材料来取代石棉。再譬如电器产品的包装材料,现在还普遍使用聚苯乙烯发泡塑料,这种塑料由于在80℃温度下能产生二恶英物质,再加上它的后续处理很难,故被称之为“白色污染”。所以在包装物上可以考虑用再生纸来制成包装材料或衬垫,用于产品的防震和包装。
上述主要围绕RoHS指令对电器产品中有害物质的禁用,进行简要的说明,但就污染从广义上而言,电器产品除了使用材料对环境造成污染外,还会在工作运行中造成相应污染。
四、电器产品在工作运行中的污染
4.1 谐波污染
由于近几年开关电源、大功率电器器件在控制电动机各种电子型变频器、软启动器非线性设备的大量使用,它们在工作中会产生大量的谐波电流注入到电网中,导致电网电压波形畸变,造成电网电压波动频繁和闪变。严重影响在同一电网下的用电设备的无法正常使用,同时这种污染还会降低功率因数和增加损耗。所以电磁兼容对电子型电器产生的高次谐波的含量加以限制,因为这对保护电磁环境起着重要作用。
电磁兼容认证如欧盟89/336/EEEC指令(即EMC指令),美国联邦法典CFR 47/FCC RuLes都对此提出了明确的要求。我国也对此提出相应要求:凡有电子器件的电器产品,必须对电磁兼容进行相应的试验。这对保护设备安全和消费者利益,缩短产品开发周期,增强产品的竞争力和节省研发经费等方面具有重要意义。
4.2  电磁干扰
电器在操作或故障断开(尤其控制感性大负载),都会产生频谱丰富的电磁干扰,这些电磁干扰对我们使用的无线电通讯或其它电器的正常工作产生严重干扰。
4.3  噪声污染
在电器产品中通常如接触器铁芯材料在交变磁场作用下产生伸缩振动噪声,为减少该噪声污染,一般在大电流(>160A)不频繁操作的交流接触器应采用交流吸合直流保持系统控制,既达到消除运行噪声又起到节能和减少能源消耗的目的。
五、结束语
总之,电器环保产品旨在通过消费者的选择和认可,从而引导企业以人为本生产更能为用户所接受的环保型产品。从另一个层面上讲环保产品的档次也可体现一个国家制造业的先进意识和理念。我国“绿色十环标志”认证已建立多年,它有力促进了国内环保业的长足发展。作为一种证明型商标,十环标志不仅被授予那些质量合格,而且生产过程和产品都应符合环保要求。环保认证促使企业造环保产品、做绿色企业。这无疑对中国企业今后全面走向环保之路起到积极推动作用。我们相信在不久的将来,我国定会跻身世界环保强国之林。 


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