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1. 環(huán)保型電纜發(fā)展的現(xiàn)狀
迫于社會(huì)對(duì)電纜業(yè)承擔(dān)環(huán)境保護(hù)責(zé)任的要求,各大電纜生產(chǎn)商紛紛推出以"環(huán)保型"、"生態(tài)型"、"清潔型"等命名的電纜,如日本古河電工的商標(biāo)為"Eco-Ace"(環(huán)保專家)的無(wú)鉛PVC電線及無(wú)鉛無(wú)鹵的"與環(huán)境合諧的電纜"、藤倉(cāng)株式會(huì)社的"電子儀器用生態(tài)電纜"、住友電氣的"環(huán)保型電線"、昭和電線株式會(huì)社的"生態(tài)光纜"等。同時(shí),這些公司為擴(kuò)大市場(chǎng),積極推動(dòng)政府及行業(yè)協(xié)會(huì)頒布環(huán)保型電纜標(biāo)準(zhǔn),制定限制性政策法規(guī),限制非環(huán)保型電纜的銷(xiāo)售。例如日本官?gòu)d修建部把已標(biāo)準(zhǔn)化了的EM電線電纜作為環(huán)保型電纜,提出在機(jī)關(guān)設(shè)施中全面采用的方針,并向各地建設(shè)局發(fā)出使用通知。其他一些國(guó)家和地區(qū)也對(duì)非環(huán)保型電纜的生產(chǎn)和使用作了不同程度的限制。例如,美國(guó)從2001年3月起,全面禁止含鉛含DOP(鄰苯二甲酸二辛酯)PVC電線的進(jìn)口和銷(xiāo)售;歐洲消費(fèi)類電子產(chǎn)品制造商協(xié)會(huì)(EACEM)在影響環(huán)境的采購(gòu)物清單中將鉛含量規(guī)定為100ppm以下;我國(guó)1996年頒布的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GBl6487.9《進(jìn)口廢物環(huán)境保護(hù)控制標(biāo)準(zhǔn)--廢電線電纜》中規(guī)定,鉛等重金屬及其化合物不得超過(guò)廢電線電纜重量的萬(wàn)分之一。
2. 環(huán)保型電纜的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)
世界上第一個(gè)將環(huán)保型電纜系列化、標(biāo)準(zhǔn)化并充分考慮到電纜的回收再利用的,是日本電線工業(yè)協(xié) 會(huì),從1998年開(kāi)始,其制定的EM電線電纜涵蓋了低壓電力電纜、控制電纜、通信電纜、高壓電力電纜,甚至建筑用分支電纜,這些電纜在工業(yè)協(xié)會(huì)有著統(tǒng)一的名稱和代號(hào),容易識(shí)別和分辨,很容易再生利用或轉(zhuǎn)作其他用途。除滿足電纜本身必需的電氣性能、機(jī)械性能、傳輸性能及阻燃性能等指標(biāo)外,與普通電纜相比,還兼?zhèn)淞谁h(huán)保性。表1是日本EM電纜標(biāo)準(zhǔn)和其他一些國(guó)家、地區(qū)或國(guó)際組織正式頒布的電纜產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于環(huán)保性能的規(guī)定。
表 1 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于電纜環(huán)保性能的規(guī)定
標(biāo) 準(zhǔn) 名 稱 | 標(biāo)準(zhǔn)編號(hào) | 環(huán) 保 要 求 |
600V阻燃聚乙烯絕緣電線 600V阻燃交聯(lián)聚乙烯絕緣電線 600V阻燃聚乙烯護(hù)套電纜 600V阻燃聚乙烯護(hù)套控制電纜 對(duì)絞式聚乙烯絕緣阻燃聚乙烯護(hù)套市話電纜 全色聚乙烯絕緣阻燃聚乙烯護(hù)套市話電纜 阻燃聚乙烯護(hù)套射頻同軸電纜 高壓交聯(lián)聚乙烯絕緣阻燃聚乙烯護(hù)套電纜 600V EM分支電纜 阻燃聚乙烯護(hù)套戶內(nèi)通信電纜 阻燃聚乙烯護(hù)套局用通信電纜 阻燃聚乙烯護(hù)套戶內(nèi)按鍵電話電纜 | JCS第416號(hào)(1998) JCS第417號(hào)(1998) JCS第418號(hào)B(1999) JCS第419號(hào)A(1999) JCS第420號(hào)(1999) JCS第421號(hào)(1999) JCS第422號(hào)(1999) JCS第426號(hào)(1999) JCS第427號(hào)(1999) JCS第74號(hào)(1999) JCS第75號(hào)(1999) JCS第75號(hào)(1999) | 材料中不含鹵素和鉛; 煙密度:5次試驗(yàn)結(jié)果的平均值應(yīng)不大于150,但如果最初3次的值均不大于150,即為合格; 燃燒產(chǎn)生的酸性程度:3次試驗(yàn)結(jié)果均不低于pH3.5。 |
火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生較少煙霧及腐蝕性氣體的鎧裝熱固性絕緣電力電纜及照明電纜 | BS6724(1997) | 腐蝕性及酸性氣體:非金屬材料HCL含量不大于0.5%; 煙密度:最小透光率為70%。 |
火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生較少煙霧及腐蝕性氣體的熱固性絕緣電力電纜及照明電纜(無(wú)鎧裝) | BS7211(1998) | 腐蝕性及酸性氣體:絕緣產(chǎn)生氣體的pH值不小于4.3,導(dǎo)電率不大于10μs/mm,其他非金屬材料HCL含量不大于0.5%; 煙密度:最小透光率為60%。 |
火災(zāi)時(shí)產(chǎn)生較少煙霧及腐蝕性氣體的額定電壓為3.6/6.6KV至19/33KV的交聯(lián)聚乙烯或乙丙橡膠絕緣鎧裝電纜 | BS7835(2000) | 腐蝕性及酸性氣體:非金屬材料HCL含量不大于0.5%; 煙密度:最小透光率為60%,外徑大于70mm的成品電纜尚在考慮中。 |
電力設(shè)備用電纜/無(wú)鹵絕緣無(wú)鹵護(hù)套阻燃電纜 | DIN VDE0250—215(2002) | 腐蝕性及酸性氣體:絕緣及護(hù)套產(chǎn)生的氣體的pH值不小于4.3,導(dǎo)電率不大于2.5μs/mm; 煙密度:最小透光率為60%。 |
注:JCS為日本電線工業(yè)協(xié)會(huì)標(biāo)準(zhǔn),BS為英國(guó)標(biāo)準(zhǔn),DIN/VDE為德國(guó)化學(xué)會(huì)。德國(guó)電工學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)。
日本EM電線電纜標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的電纜要求采用無(wú)鹵、無(wú)鉛材料,其環(huán)保要求主要是電纜燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙密度和產(chǎn)生氣體的酸性程度,氣體的酸性程度用2g試樣產(chǎn)生氣體對(duì)應(yīng)于170ml蒸餾水的pH值來(lái)衡量。在IEC(國(guó)際電工委員會(huì))、德國(guó)、英國(guó)等標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)于"無(wú)鹵"以及所有鹵酸的相當(dāng)含量小于5mg的材料也是測(cè)定其燃燒時(shí)產(chǎn)生氣體的酸性程度,但是是用2g試樣產(chǎn)生的氣體對(duì)應(yīng)于1000ml水的pH加權(quán)值和導(dǎo)電率加權(quán)值來(lái)表示。燃燒時(shí)鹵酸氣體逸出量的測(cè)定常用于低鹵材料;而煙密度的測(cè)定則是以透光率來(lái)表示的。煙密度和透光率的換算關(guān)系如下:
DS = [V·lg(100/T)]/ (A·L)
式中:DS --煙密度;
T--透光率,%;
V--試驗(yàn)箱容量,mm3;
A--試樣加熱的面積,mm2;
L--光程長(zhǎng)度,mm。
早期的BS版本,如BS6724:1990中,曾使用標(biāo)準(zhǔn)吸光率(The standard absorbance)A0來(lái)表示發(fā)煙量:
A0 = [V·lg(I0/I1)]/ (n·L)
式中:V --試驗(yàn)箱的容積,m3;
I0 --起始透光率;
I1 --最小透光率;
n --試樣根數(shù);
L --光程長(zhǎng)度,m。
在一些區(qū)域組織頒布的標(biāo)準(zhǔn),如歐洲標(biāo)準(zhǔn)草案prEN50306-1:2001《鐵道車(chē)輛用薄壁型阻燃電纜》中,還對(duì)非金屬材料的毒性指數(shù)(ITC)作出了規(guī)定。毒性指數(shù)是lOOg材料在1 m3體積空氣中完全燃燒所產(chǎn)生各種選定氣體的濃度與該氣體毒性比的比率之和。人體與其接觸30min即會(huì)致命的氣體濃度即為該氣體的毒性比(Cf)。表2列出了一些最常見(jiàn)燃燒產(chǎn)物的Cf值。
表 2 一些常見(jiàn)燃燒產(chǎn)物的Cf值
燃燒產(chǎn)物 | Cf值 | 燃燒產(chǎn)物 | Cf值 |
CO2 | 100000 | CH2CHCN | 400 |
CO | 4000 | NO×NO2 | 250 |
H2S | 750 | HCN | 150 |
NH3 | 750 | HBr | 150 |
NCHO | 500 | HF | 100 |
HCL | 500 | SO2 | 400 |
目前國(guó)內(nèi)正在銷(xiāo)售的一些低煙無(wú)鹵電纜料,如意大利潘德那公司的AFR/5、江蘇三角塑化集團(tuán)的 DW8521、江蘇德威新材料股份有限公司的EJW90等,都給出了具體的ITC值,但在各國(guó)家、區(qū)域組織及國(guó)際組織正式頒布的材料標(biāo)準(zhǔn)中,毒性指數(shù)的指標(biāo)都還未被考慮或正在考慮之中。
迫于壓力也好,追求較高利潤(rùn)也好,生產(chǎn)商們對(duì)電纜環(huán)保化這樣一個(gè)發(fā)展階段的反響是如此強(qiáng)烈。在國(guó)內(nèi),有實(shí)力的生產(chǎn)商在取得IS09000質(zhì)量管理體系的同時(shí)又取得了IS014000環(huán)境管理體系認(rèn)證,先行一步的生產(chǎn)商已經(jīng)向小國(guó)環(huán)境標(biāo)志認(rèn)證委員會(huì)呈交了環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品種類建議表,探討將環(huán)保型電纜納入環(huán)境標(biāo)志產(chǎn)品種類的可行性。電纜工業(yè)的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入另一個(gè)重要的階段,即環(huán)保型電纜開(kāi)發(fā)和應(yīng)用的階段,這個(gè)階段也將是電纜工業(yè)力求完美的階段。
參考文獻(xiàn):
[1](日)玲木智行等著.環(huán)保型電線(ECO-ACE)的開(kāi)發(fā).國(guó)外電線電纜,2000年(4);
[2]徐明球.無(wú)鉛無(wú)DOP的PVC護(hù)套料配方的研究。電線電纜,2002(4);
[3]BS 6724:1990 Armonred cables for electricity supple having thermosetting insulation with low emission of smoke and corrosive gases when affected by fire;
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