淮 平(江苏亨通线缆科技有限公司,江苏苏州215234)
电缆行业如何应对欧盟最新的环保法令
淮平
(江苏亨通线缆科技有限公司,江苏苏州215234)
欧盟RoHS指令颁布后,我国也颁布了相应的环保法令,以适应世界环保的大趋势。2011年RoHS升级为RoHS 2.0,2015年6月4日,环保法令进一步升级,欧盟官方公报(OJ)又发布RoHS 2.0修订指令(EU)2015/863。为应对最新的环保法令提出了相应的方法和措施,指出电缆制造业只有加快技术创新,积极开发满足环保指令的绿色环保产品,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
RoHS;环保材料;环保电缆;流程体系
随着人们对保护生态环境及自身健康的高度重视,对包括各类电缆在内的电子电气设备的环保性能提出了更高更全面的要求。基于铅、镉、汞、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚等物质的危害性评估报告,欧盟颁布了RoHS指令,在欧盟国家销售的电子电气设备限制使用以上6种特定有害物质。指令的影响不仅限于电子电器产品本身,还涉及原材料、零部件、包装等上下游行业,为此我国相应的环保法令《电子信息产品污染控制管理办法》也已颁布并开始实施,2011年欧盟将环保法令升级为RoHS 2.0,2015年6月4日,欧盟官方公报(OJ)发布RoHS 2.0修订指令(EU)2015/863,正式将DEHP、BBP、DBP、DIBP列入限制物质清单中,至此强制管控物质由原来的6种增加到10种。对于电缆行业,尤其是致力于拓展国际市场的电缆企业应密切关注国际上相关的法令法规,及时调整产品结构,提高产品档次,以顺应市场发展。
1.1欧盟RoHS指令
RoHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,它的全称是《关于限制在电子电器设备中使用某些有害成分的指令》(Restriction of Hazardous Substances)。该标准已于2006年7月1日开始正式实施,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,使之更加有利于人体健康及环境保护。该标准的目的在于消除电子产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴二苯醚共6项物质,此时的RoHS为2002/ 95/EC指令,对有毒有害物质的控制采取的是“自我声明”的方式,但欧盟的要求是“一步到位”,“自我声明”的前提是要保证做到有毒有害物质的达标,即出口欧盟的电子产品必须承诺满足RoHS指令,否则入关后被检出不符要求,将会面临巨额罚款。
2011年欧盟颁布了RoHS的升级版本RoHS 2.0:2011/65/EU指令,属于CE认证的一部分,直接进入欧洲的产品需要有RoHS 2.0认证(CERoHS认证),新RoHS有RoHS检测+RoHS认证(RoHS证书+RoHS测试报告)要求,将电子电气设备RoHS符合性纳入CE标志要求。生产者在张贴CE标识时应确保产品符合RoHS并准备相应的声明和技术文档。
2013年1月2日之前各加盟国已将指令2011/ 65/EU更新到当地法律新指令。
2015年6月4日,欧盟官方公报(OJ)发布RoHS 2.0修订指令(EU)2015/863,正式将DEHP、BBP、DBP、DIBP列入限制物质清单中,强制管控物质由原来的6种增加到10种。
此修订指令发布后,欧盟各成员国需在2016年12月31日前将此指令转为各国的法规并执行。且2019年7月22日起所有出口欧盟的电子电气产品(除医疗和监控设备)均需满足该限制要求;2021年7月22日起,医疗设备(包括体外医疗设备)和监控设备(包括工业监控设备)也将纳入该管控范围。
RoHS 2.0修订指令(EU)2015/863是欧盟颁布的旨在保护环境及人类健康的环保法规,其涵盖的电子电气设备见表1。新指令将管控产品范围扩大至除特殊豁免外的所有电子电气设备:包括被2002/95/EC豁免的第8类产品医疗设备、第9类产品监控设备;新增了第11类产品:不被1~10类产品涵盖的其他所有电子电气设备,包括线缆及其它零部件。
表1 RoHS2.0指令适用的产品种类表
RoHS 2.0修订指令(EU)2015/863规定,各加盟国在以上各类电子电气设备中,禁止含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚、邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸甲苯基丁酯、邻苯二甲酸二丁基酯、邻苯二甲酸二异丁酯十种物质。
在RoHS指令中的十大禁用物质限值已由欧盟技术发展委员会(TAC)订定,其建议最大限值见表2。
表2 禁用物质最大限值表
表2中,镉的建议最大限值是依照欧盟镉指令91/338/EEC而定,其它禁用物质的最大限值则是依据相关指令制订的。最大限值的计算式为:所含有害物质总重量/对应的同质部分(均质材料)总重量。
指令中所指的多溴二苯醚只包括五溴二苯醚(Penta-BDE)及八溴二苯醚(Octa-BDE)两种物质。指令还建议将十溴二苯醚(Deca-BDE)列为加工有毒物质,虽然以前的评估试验均未发现Deca-BDE对人类健康和环境具有危害,但人们曾经对Deca-BDE光降解产生的毒物及有一次在猎鹰蛋中发现Deca-BDE这一事实表示担忧。为此,欧盟又对Deca-BDE做了进一步的研究,并完成了危害性评估,但仍然没有认定其危害性。尽管如此,有关当局仍要求采取防止Deca-BDE危害性的措施。
1.2我国相应的环保法令
我国的相关环保法令滞后于欧盟,对应欧盟RoHS的中国法令《电子信息产品污染控制管理办法》,已于2007年正式颁布并开始实施,与RoHS 2.0对应的《电子电气产品污染控制管理办法》(以下简称《管理办法》),在2012年6月形成征求意见稿后,原定于2015年颁布,但在2015年6月4日,欧盟发布RoHS 2.0修订指令(EU)2015/86后,2012年的征求意见稿内容已不能满足最新RoHS 2.0修订指令,预计该《管理办法》会继续修订,发布日期会相应延后。与RoHS 2.0相配套的三个行业标准:《电子信息产品中有毒有害物质限量要求》(SJ/T 11363—2014)、《电子信息产品污染控制标识要求》(SJ/T 11364—2014)、《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》(SJ/T 11365—2014),已相继修订形成2014版标准,于2015年1月1日起正式实施。但在新的RoHS 2.0修订指令(EU)2015/86颁布后,SJ/T 11363—2014的修订将会提上议事日程,以适应最新的RoHS 2.0修订指令。《国家统一推行的电子信息产品污染控制自愿性认证实施规则》,已从2011年11月1日起开始实施,预计也会随着RoHS 2.0修订指令而重新修订。
中国的《管理办法》和欧盟的RoHS指令相同之处有四个方面:
(1)都是法律规范性文件。
(2)主要目的是为了实现电子电器类产品中有毒有害物质的控制(禁止使用和减量化)。
(3)都涉及贸易活动(货物贸易)。
(4)限制和禁止使用的有毒有害物质原来都是六种:铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯、多溴二苯醚。RoHS 2.0修订指令(EU)2015/86颁布后,增加了邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯、邻苯二甲酸甲苯基丁酯、邻苯二甲酸二丁基酯、邻苯二甲酸二异丁酯四种物质,中国的《管理办法》急需修订跟进。
中国的《管理办法》和欧盟的RoHS指令有五个方面的不同:
(1)中国的《管理办法》无需转换成低一级的法律规范性文件就可以直接实施;但欧盟的RoHS指令无直接约束力,需要转换成欧盟成员国法律(法规)才可以实施。
(2)中国的《管理办法》调整对象为电子信息产品,欧盟的RoHS指令调整对象为交流电不超过1 000 V、直流电不超过1 500 V的电子电气设备;欧盟RoHS指令的调整范围和对象比中国的《管理办法》更宽、更多。
(3)中国的《管理办法》对有毒有害物质控制的监督管理采用目录管理模式;目录以“穷举法”方式形成;欧盟的RoHS指令将WEEE指令中的八大类产品全部放入,然后再对其中有毒有害物质控制技术尚不够成熟、经济上不可行的产品采用“排除法”予以“豁免”。
(4)中国的《管理办法》贯彻实施需要制定“标准”和“目录”,制定“目录”需要“标准”支撑;欧盟的RoHS指令的贯彻只需要标准的支撑。
(5)中国的《管理办法》中对有毒有害物质的控制采取了“两步走”方式,第一步,在《管理办法》生效之日起,仅仅要求进入市场的电子信息产品以自我声明的方式披露相关的环保信息;第二步,对进入电子信息产品污染控制重点管理目录的产品实施严格监管,需要实现有毒有害物质的替代或达到限量标准的要求,然后要经过强制认证(3C认证)才可以进入市场;而欧盟的RoHS指令最初对有毒有害物质的控制采取的是“自我声明”的方式,但欧盟的要求是“一步到位”,“自我声明”的前提是要你做到有毒有害物质的达标;2011年欧盟颁布了RoHS的升级版本RoHS 2.0:2011/65/EU指令后,其归属于CE认证的一部分,直接进入欧洲的产品需要有RoHS 2.0认证(CERoHS认证),新RoHS有RoHS检测+RoHS认证(RoHS证书+RoHS测试报告)要求,将电子电气设备RoHS符合性纳入CE标志要求。
电缆属于RoHS 2.0管控范围,除非其专门用于RoHS 2.0指令范围以外的电子电气设备(如军用设备等)。需注意的是,电缆类产品在RoHS 2.0下所属的产品类别应结合实际情况,考虑电缆的类型和预期用途进行判断。例如,专门用于声音、数据和视频传输的SCART电缆、HDMI电缆、网络电缆等属于第3或4类产品,而某些非成品电缆如无插头的电缆卷则可被归入第11类产品。
在电缆用原辅材料中所含RoHS禁用物质的情况如下:
(1)铅。主要用作橡胶和PVC电缆料的稳定剂,主要为白色粉末,如三盐(三碱式硫酸铅)、二盐(二碱式硫酸铅)、二碱式邻苯二甲酸铅、硬脂酸铅等。其在PVC电缆料中的用量为每百份PVC树脂加入4~6份。有些增白剂含有铅白(碱式碳酸铅),同时也是一种热稳定剂,有时为了提高材料的防水性能加入量为树脂的3%~5%。铅丹作为一种耐水稳定剂,主要成分为四氧化三铅,主要用于某些橡胶中。PVC主要分为含铅料和无铅料两种,含铅料一般含铅达到几千甚至上万个PPm,目前国内很多厂家的无铅料中的铅含量可以做到50 PPm以下。另外有些金属镀层、颜料、油漆中也含有铅。
(2)镉。主要用作PVC的热稳定剂,如硬脂酸镉、月桂酸镉、蓖麻油酸镉、环烷酸镉。PVC电缆料中的用量为每百份PVC树脂加入4~6份。在无机盐料中很多品种都含有铅、镉、铬等重金属元素,颜料中的镉主要来自颜料镉黄、镉红,镉红主要化学成分为CdS-CdSe,颜料加入量一般很少,一般占树脂的0.5%左右。金属镀层、油漆中也有可能存在镉。
(3)六价铬。主要来自于颜料中的铬黄、铬绿、铬橙、铬红等,由于聚四氟乙烯(PTFE)的加工温度比较高,一般使用铬化合物作为颜料。金属镀层、油漆等辅料中也有铬存在的可能性。
(4)汞。汞在电缆料中很少用到,但个别PVC电缆料中有微量的汞被检出。
(5)多溴联苯和多溴二苯醚。在阻燃和耐火电线电缆或光缆护套材料中会添加一些多溴联苯或多溴二苯醚作为阻燃剂。
(6)邻苯二甲酸酯。邻苯二甲酸酯作为增塑剂在电缆绝缘、护套材料及电子电气产品的附件中使用广泛。
3.1开发环保电缆材料
21世纪是绿色的世纪,因此环保标准受到了业内人士前所未有的重视,这使得我国电缆材料企业面临严峻挑战,产品结构面临重大调整,同时环保材料市场又蕴藏着巨大的商机,谁能率先开发出符合环保法令的环保材料,谁就能在激烈的市场竞争中立于不败之地。为此需对以下几点予以足够重视。
3.1.1以环保材料为追求目标
尽量减少或消除对环境的污染和对人体健康的危害,是电缆材料生产商必须遵循的原则,所以环保型材料应当成为我们追求的目标。应采取各种措施,减少材料中的有害物质。如用Ca或Sn稳定剂来替代Pb稳定剂;禁用邻苯二甲酸酯作为增塑剂;针对RoHS禁用的两类溴系阻燃剂,可采用以下两种替代物质:
(1)溴系。其它非RoHS禁用的阻燃剂。
(2)非溴系。铝-镁系、硼系、硅系等无机阻燃剂。
3.1.2提高产品档次和开发新产品
我国目前生产规模较大的电缆材料,如PVC等都属于低档材料,其研究和生产多属仿制,甚少原创性成果,这些都大大限制了国产材料满足高新技术要求及进入国际市场。鉴于PVC对环境及人体健康的危害,瑞士、德国、瑞典、美国、日本以及其他一些国家对PVC的应用持最强烈反对态度,这些国家的立法机构及协调机构已经制定了严格的法律,限制并将最终取消PVC的工业应用。国内企业应抓住这个契机,加大新产品的研发力度,开发在性能、价格及环保方面都可为用户所接受的PVC的代用品及其它环保材料,并尽快将科研成果转化为规模生产,以期在强手如林的市场中抢得先机。
从保护生态环境及人体健康考虑,新研发的材料不但要满足电缆产品的各项性能要求,还应具备以下特点:
(1)对人、动物及植物无害。
(2)难迁移。
(3)加热裂解或燃烧时释放的有毒及腐蚀性气体(包括烟尘)量很低。
(4)易回收。产品通过机械方式回收后的性能不降低或降低较少。
(5)与环境相容,即对环境无害或能在环境中安全降解。
3.1.3推进环保材料法规和标准的制订
欧美国家环保材料快速和规范性的发展,原因之一是由于相关法规及标准的制订和加强。因此我们应在充分掌握实验数据以及科学判断的基础上,借鉴国外相关法规及标准,及早建立起我国各类电缆材料的环保法规及标准。
3.2电缆设计制造过程中的环保性优化
因为RoHS指令及相应修订指令已经实施,但产品修正需要一个较长过程,为了能使产品满足欧洲RoHS最新指令,必须对材料及设计工艺提出更高的环保要求,避免使用限定的10种有害物质,从产品的设计、材料的选择及工艺控制等诸方面来满足产品的环保要求。
3.2.1选用满足RoHS指令的环保材料
在引入新的环保物料前,首先应对供应商依照有关环保法令进行严格认证,供应商还必须提供《物质成分测试报告》,并对RoHS最新指令的符合性进行判断,保证其所提供的原材料能满足最新RoHS指令的要求。
3.2.2常规产品环保改造
对现有常规产品,应在满足原产品特性的前提下,使用符合环保要求的替代性原材料,如使用无铅材料和添加无机阻燃剂的材料等,并严格工艺控制,防止在制造过程中因设备、环境、加工工艺等问题使产品受到禁用物质的污染。
3.2.3新产品环保设计
在开发新产品时,必须充分考虑产品的环保性
能,确保其达到环保指令的要求。为此需做好:
(1)技术工艺上攻关
从环保材料和工艺上满足RoHS最新指令要求。要求技术工艺可行,质量可靠,物质成分环保。
(2)流程体系上优化改造
凡是与产品控制和管理有关的流程都要优化,包括设计、开发、设计变更与管理、物料认证、供应商认证与选择、来料检验与控制、过程控制与工艺管理、出货检验等全流程体系。从流程体系上能够持续保证批量生产的产品质量可靠,物质成分环保。
3.3限用物质成分测试
只有通过精确的物质成分测试,才能判断环保电缆是否符合欧盟RoHS指令,因此促进了第三方限用物质测试及认证市场的繁荣。据报道,以美国UL、德国GS、欧盟CE、英国DAS等国际认证公司为主的欧美认证公司已经发觉到了中国电子电气设备市场隐含的巨大认证商机,纷纷拓展中国市场。
欧盟颁布RoHS 2.0指令后,我国相应制订的《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》也做了修订,形成了SJ/T 11365—2014标准。
各类电子电气设备给人们带来了许多便利,但其废弃物的与日俱增使我们的生存环境逐步恶化。随着环保呼声的日益高涨,全球各国莫不在积极制定环保法规,期望能使有害物质对环境的危害减到最小。我们只有顺应时代发展要求,积极促进企业技术创新,使产品更节能、更低耗、更环保,电缆行业才能得以持续健康地发展。
Cable Industry HoW to Deal With the Latest EU Environmental LaWs
HUAIPing
(Jiangsu HengtongWire&Cable Technology Co.,Ltd.,Suzhou 215234,China)
After EU enacted the RoHS directive,China has also Promulgated corresPonding environmental laws to adaPt the global trend of environmental Protection.2011 RoHS uPgraded to RoHS 2.0.June 4,2015,the Official Journal of the EuroPean Union(OJ)has released RoHS 2.0 amending Directive(EU)2015/863,Further escalation of environmental laws.This article shows APProPriatemethods and measures according to latest environmental laws,and indicates that cablemanufacturing industry have to accelerate technical innovation,develoP green environmental Products comPly with RoHS directive,in order to remain success from themarket comPletion.
RoHS;environmentalmaterial;environmental cable;flow Process system
TM21
A
1672-6901(2016)02-0007-05
2015-06-10
淮 平(1967-),男,教授级高级工程师.
作者地址:江苏苏州市吴江区七都镇亨通大道88号[215234].