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以清潔的生產(chǎn)過(guò)程制造清潔的電纜產(chǎn)品 - 無(wú)圖版
華倫線纜 --- 2009-06-29 21:01:45
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【關(guān)鍵詞】 環(huán)境污染 環(huán)境保護(hù) 生產(chǎn)過(guò)程 環(huán)保電纜
1．前言
含有鹵素和重金屬化學(xué)成份的電纜可引起空氣、水質(zhì)和土壤等污染的危害，已經(jīng)是一個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。歐洲和日本等國(guó)以及綠色和平組織，不但關(guān)注電纜產(chǎn)品對(duì)公共環(huán)境的污染，而且也開(kāi)始關(guān)注電纜制造廠對(duì)生態(tài)環(huán)境的危害。尤其是歐盟發(fā)布了ROHS《關(guān)于在電子電器設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》指令，要求所有投放歐盟市場(chǎng)的電器和電子產(chǎn)品不得含有鉛、汞、鎘、六價(jià)鉻、多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚等六種有害物質(zhì)。此指令雖然在名義上是針對(duì)銷售到歐盟國(guó)家的電子電器產(chǎn)品，而實(shí)際上其影響已擴(kuò)大到全世界，并且對(duì)我國(guó)的出口造成了嚴(yán)重沖擊。如何應(yīng)對(duì)歐盟指令的沖擊，如何適應(yīng)國(guó)家環(huán)保法規(guī)的要求，已成為電纜制造企業(yè)必須面對(duì)的嚴(yán)肅問(wèn)題�，F(xiàn)在，電纜制造企業(yè)所做的工作，只不過(guò)是要求電纜材料制造廠提供符合要求的環(huán)保材料，只是局限于電纜材料方面的改進(jìn)，而對(duì)自己的電纜制造工序中造成的公共污染和工人健康危害卻考慮甚少。本文以環(huán)保電纜的技術(shù)要求為出發(fā)點(diǎn)，簡(jiǎn)要論述電纜制造工序中的污染和危害，以期引起電纜制造廠家注意，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家環(huán)保法規(guī)，盡量改善生產(chǎn)環(huán)境，減輕生產(chǎn)過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)工人健康的危害，真正有效地全面落實(shí)ISO14001認(rèn)證要求，以清潔的生產(chǎn)過(guò)程制造清潔的電纜產(chǎn)品。
2．環(huán)境保護(hù)對(duì)電纜的要求
從環(huán)境保護(hù)的角度出發(fā)，主要是人類生存環(huán)境對(duì)電纜提出的生態(tài)要求，并且隨著人類對(duì)生態(tài)的日益重視以及對(duì)電纜材料性能的日益了解，這些要求也顯得越來(lái)越嚴(yán)格。PVC（聚氯乙烯）曾經(jīng)被認(rèn)為是一種各種性能都很好的電纜材料。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)它的阻燃性能還不理想時(shí)，就研制出了阻燃PVC。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)它在燃燒時(shí)冒出黑煙并且含有毒性、腐蝕性氣體而直接危機(jī)人類生命安全時(shí)，才引起了高度重視。作為電纜絕緣和護(hù)套材料的PVC，在電纜制造和廢氣電纜焚化處理時(shí)，會(huì)產(chǎn)生在環(huán)境中十分穩(wěn)定并可在生物體內(nèi)積聚的二惡英和氧茂。而且很多PVC還包含重金屬等有害物質(zhì)，如有機(jī)錫、鉛、鎘以及酞酸鹽。當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)PVC電纜料中含有對(duì)人體健康有嚴(yán)重危害的重金屬時(shí)，于是又提出了不含重金屬的PVC電纜料。這就是PVC電纜材料和電纜產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展歷程。人們?cè)诓粩嗟卣J(rèn)識(shí)世界，也在不斷地改造世界。
當(dāng)20世紀(jì)70年代初出現(xiàn)了阻燃PVC電纜料時(shí)，人們稱這是防火電纜的巨大技術(shù)進(jìn)步，而完全沒(méi)有考慮到PVC材料的潛在危害。直到80年代初英阿馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中，英國(guó)軍艦起火，PVC電纜燃燒冒出大量濃密黑煙，造成人員嚴(yán)重傷亡和設(shè)備嚴(yán)重腐蝕，這才開(kāi)始重視PVC電纜的危害，不久便出現(xiàn)了低煙無(wú)鹵材料和電纜產(chǎn)品，一直延續(xù)到今天。其實(shí)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)散發(fā)出的濃煙中，不僅僅是由PVC電纜材料散發(fā)的HCL（氯化氫），還有CO（一
氧化碳）等其他毒性氣體。
從電纜的使用環(huán)境來(lái)看，可以概括為：空氣中、直埋土壤中和水下三種場(chǎng)合，把架空、室內(nèi)、隧道內(nèi)以及設(shè)備內(nèi)部等場(chǎng)合歸入空氣中應(yīng)用。其中，受電纜影響明顯的是空氣中和土壤直埋兩種使用環(huán)境。
空氣中使用環(huán)境對(duì)電纜的要求是：
1） 具有阻燃性，燃燒時(shí)低煙、低毒或無(wú)毒性氣體散發(fā)
2） 燃燒時(shí)只散發(fā)低腐蝕、無(wú)腐蝕性氣體或者重金屬
3） 在高溫環(huán)境中使用達(dá)到熱分解溫度時(shí)不散發(fā)有害氣體
4） 電纜與人體接觸無(wú)毒無(wú)害
這些要求是人類生活空間最基本的要求。例如，船舶、航空航天器、礦井、車輛、地鐵、隧道、地下商城、發(fā)電廠、變電站、石油化工、機(jī)場(chǎng)、高層建筑、通信設(shè)施、公用設(shè)施、醫(yī)院、學(xué)校、娛樂(lè)場(chǎng)所等，都涉及到電纜的這些使用特性。隨著科學(xué)知識(shí)的普及與提高，以后還會(huì)提出其他更高的要求。
土壤直埋使用環(huán)境對(duì)電纜的要求是：不污染水質(zhì)和土壤，主要是重金屬對(duì)土壤和水質(zhì)的污染。
當(dāng)我們了解了環(huán)境對(duì)電纜的要求之后，就有可能盡量使電纜產(chǎn)品滿足環(huán)境的要求。
3．環(huán)保電纜的現(xiàn)狀
十年以前，低煙無(wú)鹵電纜大量推廣應(yīng)用，還有的把低煙無(wú)鹵電纜稱為“清潔電纜”、“綠色電纜”、“無(wú)公害電纜”以及“環(huán)境友好電纜”等。其實(shí)，低煙無(wú)鹵電纜的概念僅僅以PVC電纜為參照物，局限于“煙”和“鹵”，而“鹵”又僅局限于HCL氣體，而對(duì)HF（氟化氫）氣體卻只字不提。把普通低煙無(wú)鹵說(shuō)成是“清潔電纜”和“無(wú)公害電纜”并不恰當(dāng)，因?yàn)樗鼈冞�有其他方面例如不含重金屬和易于回收再用等，并不一定完全符合現(xiàn)代環(huán)保要求。
近幾年來(lái)，電纜品種名單上又多了“環(huán)保電纜”這個(gè)名詞。于是人們把低煙無(wú)鹵電纜稱
為環(huán)保電纜，也是很片面的。如上所述，環(huán)保電纜的主要特征是阻燃、不含鹵素、不含重金屬和易于回收再用。這三個(gè)主要條件看似簡(jiǎn)單，實(shí)際上有大量的工作要做。
目前，對(duì)環(huán)保電纜的研究主要有兩個(gè)方面，一是對(duì)PVC進(jìn)行改型，使之減少含鹵量、不含重金屬同時(shí)也易于回收再用，并且已經(jīng)取得了可喜的成果。
1） 不含鹵素。減少含鹵量，實(shí)際上就是降低了PVC的阻燃性能，而要保持一定的阻燃性能，就需要添加其他有機(jī)或無(wú)機(jī)阻燃劑。PVC樹(shù)脂中的含氯量大約為57％，即使在含有配合劑的PVC材料中，氯的含量也有25－35％。PVC使用的溴系阻燃劑，當(dāng)PVC燃燒時(shí)，會(huì)發(fā)生脫氫反應(yīng)而生成HCL。資料介紹，HCL是極具腐蝕性的酸性物質(zhì)，不僅刺激人的呼吸道粘膜，與CO一樣使人感到窒息，同時(shí)腐蝕周圍的儀器儀表和金屬器具，污染大氣環(huán)境，引發(fā)酸雨，形成二次災(zāi)害。同時(shí)，在不完全燃燒的條下生成含鹵的脂肪族、芳香族化合物及氯氧化烴，其中含有叫作二惡英的致癌物質(zhì)。磷系阻燃劑燃燒時(shí)不僅產(chǎn)生酸性腐蝕物及煙塵等，而且燃燒殘?jiān)M(jìn)入水系統(tǒng)后會(huì)引起水資源的富營(yíng)養(yǎng)化，造成藻類大量繁殖，魚(yú)類生物大量死亡。所以，如何在既具有阻燃性、又不含鹵素上達(dá)到平衡，使之完全符合環(huán)保要求，是擺在電纜材料企業(yè)面前的一項(xiàng)重要課題。
2） 不含重金屬。就是要限制使用某些添加劑。所用的添加劑不能污染環(huán)境，如：鉛鹽不能用于電纜護(hù)套，電纜護(hù)套經(jīng)雨淋滲入土壤中，被農(nóng)作物吸收，人食用后會(huì)中毒；鉛、鎘、六價(jià)鉻等重金屬不能用，會(huì)污染土壤；多溴聯(lián)苯、多溴聯(lián)苯醚不能用，會(huì)產(chǎn)生二噁英，污染大氣層。IEC60502標(biāo)準(zhǔn)中，已經(jīng)對(duì)禁止使用的有害物質(zhì)做了明確規(guī)定。
PVC電纜料中的重金屬鉛、鎘和鉻主要存在于阻燃劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、顏料、填料和潤(rùn)滑劑內(nèi)。對(duì)人類健康和環(huán)境造成很大危險(xiǎn)的主要是穩(wěn)定劑、增塑劑和顏料。其他塑料材料如果使用這些添加劑，同樣也會(huì)引起嚴(yán)重環(huán)境污染。
3） 易于回收再用。這是從資源利用、減少環(huán)境污染方面提出的要求。這一問(wèn)題也是針對(duì)PVC提出來(lái)的。國(guó)外普遍采用焚燒法和掩埋法處理廢氣的電線電纜，而PVC埋于地下能一只保持幾十年甚至上百年，因此最好的解決途徑就是回收再用。
盡管人們對(duì)如何使PVC電纜料符合環(huán)保要求作出了巨大努力，但是總不能完全消除其有害成分，這是由PVC材料的分子結(jié)構(gòu)特性所決定的。因此，歐洲和日本提出，要想制造真正的環(huán)保電纜，還得使用既不含鹵素、也不含重金屬的烯烴類材料，例如PE（聚乙烯）、阻燃PE和XLPE（交聯(lián)聚乙烯），這是最佳的材料選擇。
4. 中外對(duì)環(huán)保電纜條件認(rèn)識(shí)上的差異
目前，世界上基本認(rèn)可上述環(huán)保電纜的三個(gè)主要條件。但是，由于各國(guó)具體國(guó)情不同，在對(duì)具體條件和做法上也有一定差異。
美國(guó)：對(duì)所謂環(huán)保電纜的認(rèn)識(shí)最膚淺，認(rèn)為只要阻燃、低煙、低鹵即可，至于重金屬和易回收的考慮較少，大大落后于歐洲。
據(jù)美國(guó)EPA的研究報(bào)告稱，美國(guó)電纜的產(chǎn)銷量正以每年3.4％的速度增長(zhǎng)，其中PVC電纜的數(shù)量大約占55－60％，并且還有相當(dāng)大的一部分是FEP（聚全氟乙丙烯）電纜。加拿大的PVC電纜用量占60％，PE電纜占34％。美國(guó)的國(guó)情是，政府的技術(shù)政策被幾個(gè)大型材料托拉斯控制著，而這幾個(gè)托拉斯正是制造含鹵材料的，因此他們遲遲不愿意改進(jìn)技術(shù)工藝制造無(wú)鹵材料，反而片面強(qiáng)調(diào)含鹵材料優(yōu)越性。至于FEP，是美國(guó)用量最大的氟塑料。美國(guó)的氟塑料電纜品種最多，甚至連軍用艦船上也使用氟塑料電纜；而在歐洲，氟塑料電纜則很少見(jiàn)。美國(guó)有家電纜網(wǎng)站的編輯Frank Bishee說(shuō)：“FEP是不含鉛、不含磷、使用壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高的材料，從在火災(zāi)中燃燒的危害角度來(lái)看，PVC就像汽油燃料，而FEP則像水泥一樣”。
不過(guò)，美國(guó)也有兩位有良知的科學(xué)家曾經(jīng)發(fā)表文章抨擊政府的技術(shù)政策，指出氟塑料釋放出無(wú)色、無(wú)味，但毒性比HCL更強(qiáng)的HF氣體，這種毒氣類似于“光氣”，其毒性比PVC散發(fā)出的HCL氣體高得多，政府為何不禁止使用氟塑料電纜？實(shí)驗(yàn)研究證明，F(xiàn)EP電纜的毒性是PVC纜的1.5倍，是無(wú)鹵纜的5倍。另外，所產(chǎn)生的氟氯烴會(huì)對(duì)臭氧層產(chǎn)生極大破壞。直到2003年，美國(guó)一些電纜材料廠才開(kāi)始研制低煙低鹵材料，至今也沒(méi)有把重金屬和易回收問(wèn)題提上日程。
歐洲：自20世紀(jì)80年代末、90年代初起，歐洲全面推廣低煙無(wú)鹵電纜，并制訂了一系列產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)制執(zhí)行。他們從馬島戰(zhàn)爭(zhēng)中英國(guó)艦船起火和幾個(gè)機(jī)場(chǎng)大火的事實(shí)中汲取了教訓(xùn)，認(rèn)定PVC是火災(zāi)中散發(fā)毒性和腐蝕性氣體的根源，主張?jiān)谀承﹫?chǎng)合應(yīng)全面禁止使用PVC電纜，而代之以PE、XLPE和其他聚烯烴電纜。歐洲是世界上環(huán)保要求最嚴(yán)格的地區(qū)，也是對(duì)電纜產(chǎn)品的環(huán)境安全性要求最嚴(yán)格的地區(qū)。他們所發(fā)布的ROHS指令，對(duì)電子電器產(chǎn)品用材料的環(huán)保要求十分嚴(yán)格，其影響波及全球。歐洲的電纜標(biāo)準(zhǔn)，不僅涉及阻燃、低煙無(wú)鹵，也涉及到重金屬和電纜廢棄物的回收處理等問(wèn)題。美國(guó)人自己也承認(rèn)，歐洲市場(chǎng)上已經(jīng)開(kāi)始推廣低煙無(wú)鹵電纜，而美國(guó)市場(chǎng)上卻按兵不動(dòng)。
日本：1990年，日本電線電纜行業(yè)代表團(tuán)訪問(wèn)歐洲，看到歐洲開(kāi)始對(duì)某些場(chǎng)合用的電線電纜產(chǎn)品禁止使用PVC材料。由于國(guó)家之間貿(mào)易的關(guān)系，日本于1990年代初也開(kāi)始著手研制所謂“環(huán)保電纜”。其實(shí)，“環(huán)保電纜”這個(gè)名稱是日本人最先使用的，同時(shí)還提出了其他一些名稱，也開(kāi)發(fā)了五花八門的環(huán)保電纜產(chǎn)品。
日本最初是對(duì)PVC進(jìn)行改性，以期符合阻燃、低煙、低鹵、不含重金屬和易于回收的要求。但是，事實(shí)證明，改性PVC的性能并不理想，不能完全符合環(huán)保要求，于是又把注意力放在完全不含鹵素的聚烯烴類材料上，主要是PE、阻燃PE、XLPE和聚烯烴材料，而不把PVC改性材料電纜看作環(huán)保電纜。日本各大電器公司都發(fā)布了對(duì)環(huán)保電纜要求的文件，都在努力研制環(huán)保電纜。但是，日本還沒(méi)有統(tǒng)一的環(huán)保電纜標(biāo)準(zhǔn)，各家的說(shuō)法不盡相同。
例如，日本日立電纜公司在推廣他們的綠色環(huán)保電力電纜（Eco-Green Power Cable）的解說(shuō)詞中，列舉了電纜的三大特性：“一是燃燒時(shí)不散發(fā)氣體、不產(chǎn)生二惡英或鉛；二是發(fā)生火災(zāi)時(shí)不產(chǎn)生毒性氣體；三是可回收�！边@樣介紹綠色環(huán)保電纜的特性顯然是不全面，其缺陷在于只說(shuō)了電纜在空氣中燃燒時(shí)的特性，而忽視了日本人很重視的電纜直埋時(shí)重金屬對(duì)水質(zhì)和土壤的危害對(duì)策。
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中國(guó)：我國(guó)是世界上除美國(guó)以外的第二大電線電纜制造國(guó)。我國(guó)自20 世紀(jì)70 年代末、
80年代初開(kāi)始對(duì)布電線改型并大力推廣塑料絕緣電力電纜，從而開(kāi)創(chuàng)了塑料電線電纜的新篇章。與歐美日國(guó)家相比，我國(guó)的塑料絕緣電線電纜是一個(gè)很年輕的產(chǎn)品品種。自從大約8年前引入環(huán)保電纜概念以來(lái)，我國(guó)的環(huán)保電纜研制開(kāi)發(fā)一直是追隨日本的技術(shù)信息。日本五花八門的環(huán)保電纜產(chǎn)品讓我們的技術(shù)人員眼花繚亂，目不暇接。每個(gè)日本大公司都有他們自己的說(shuō)法。日本的環(huán)保電纜不僅材料不同，而且名稱也不同，但是其結(jié)構(gòu)卻萬(wàn)變不離其宗。
認(rèn)知差異：值得指出的是，對(duì)環(huán)保電纜的概念，中外電纜企業(yè)都不同的解讀。
外國(guó)所說(shuō)的環(huán)保電纜，其特征是阻燃、低煙、無(wú)鹵、不含重金屬和易于回收再用，這是總的性能要求原則，其中又根據(jù)不同的用途，提出了許多不同的性能要求，分出許多不同的結(jié)構(gòu)形式。而我國(guó)有不少電纜企業(yè)至今對(duì)環(huán)保電纜的概念還很模糊。他們把阻燃電纜、耐火電纜、低煙低鹵電纜、低煙無(wú)鹵電纜，甚至防蟻電纜等，都列為環(huán)保電纜的范圍，冠名為“環(huán)保電纜”，造成很大的混亂，嚴(yán)重干擾了環(huán)保電纜的研發(fā)、制造和使用。對(duì)于何謂環(huán)保電纜的基本概念，應(yīng)該徹底澄清。
另外，國(guó)外廢棄電纜的回收主要有三個(gè)途經(jīng)，一個(gè)是焚燒，一個(gè)是掩埋，還有一個(gè)是粉碎分離。大規(guī)格廢電纜用粉碎分離法回收金屬和塑料，而小規(guī)格電纜則焚燒回收金屬，有的干脆直接掩埋在地下。他們所說(shuō)的不釋放有害氣體，除了發(fā)生火警時(shí)以外，還指焚燒處理時(shí)不能釋放有害氣體；所說(shuō)的防止重金屬污染水質(zhì)和土壤，除了直埋電纜以外，還指廢棄電纜掩埋處理時(shí)不能發(fā)生重金屬污染。
而我國(guó)的情況與外國(guó)有所不同。對(duì)于廢舊電纜，我國(guó)除了粉碎分離回收金屬和塑料以外，幾乎沒(méi)有哪家電纜廠自己采用焚燒法和掩埋法處理。即使沒(méi)有粉碎分離回收設(shè)備的工廠，也是千方百計(jì)地用手工把電線電纜剝皮回收，將回收的金屬和塑料再利用，基本上不存在完全浪費(fèi)現(xiàn)象。因此，我國(guó)電纜企業(yè)所說(shuō)的不釋放有害氣體，是指電纜起火時(shí)不釋放有害氣體，而不是廢品焚燒時(shí)；所說(shuō)的不含重金屬，主要是考慮電纜直埋于地下時(shí)，不會(huì)有重金屬溶解于水，造成地下水質(zhì)和土壤的污染，而不是指廢品直接掩埋時(shí)。
在我國(guó)，違規(guī)焚燒廢電線電纜造成嚴(yán)重環(huán)境污染的，是那些廢舊物資回收處理小作坊。這些小作坊在當(dāng)?shù)卣目v容下惡性發(fā)展，成為當(dāng)?shù)氐闹髁鳟a(chǎn)業(yè)，嚴(yán)重危害生態(tài)安全，例如廣東清遠(yuǎn)的龍?zhí)伶?zhèn)、汕頭的貴嶼鎮(zhèn)以及南海的大瀝鎮(zhèn)等。散布在全國(guó)各地的廢舊電線電纜焚燒處理，已經(jīng)造成了極為嚴(yán)重的環(huán)境污染，而非電纜制造廠所為。
針對(duì)這些認(rèn)知上和做法上的差異，我們應(yīng)該確定出自己的環(huán)保電纜發(fā)展方向，而不要被國(guó)外的現(xiàn)象所左右和迷惑，以免浪費(fèi)人力、物力和財(cái)力資源，從而制造出適合不同場(chǎng)合使用的環(huán)保電纜。為此,我國(guó)電纜制造廠應(yīng)遵循以下幾個(gè)原則：
（1）應(yīng)大力配合國(guó)家執(zhí)法部門打擊非法焚燒電線電纜的行為，同時(shí)與電纜材料研發(fā)企業(yè)密切配合，開(kāi)發(fā)和使用真正的環(huán)保型電纜材料，制造出真正的環(huán)保型電纜。
（2）空氣中使用的電纜主要是要阻燃、低煙、無(wú)鹵、不含重金屬。這是最苛刻的條件。尤其是城市里沿街敷設(shè)的架空絕緣電纜，現(xiàn)在幾乎還沒(méi)有要求阻燃、低煙、無(wú)鹵型的，但這卻是最重要的基本條件，否則，萬(wàn)一架空電纜起火蔓延，將會(huì)造成慘重的損失。前幾年已經(jīng)有架空電纜起火蔓延的事故發(fā)生。根據(jù)國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，環(huán)保型架空電纜應(yīng)采用環(huán)保型阻燃PE。
（3）直埋電纜主要考慮不含重金屬，防止重金屬污染水質(zhì)和土壤，而不考慮阻燃、低煙和無(wú)鹵。現(xiàn)在，世界上絕大部分電纜還是采用PVC護(hù)套，改進(jìn)的重點(diǎn)應(yīng)該是開(kāi)發(fā)不含重金屬的PVC護(hù)套材料，或者用PE護(hù)套代替PVC護(hù)套。
（4）各種有機(jī)電纜材料都應(yīng)該考慮易于回收再用。PVC、PE和XLPE廢棄物都應(yīng)該能夠簡(jiǎn)單地回收，尤其應(yīng)該研制簡(jiǎn)單實(shí)用的XLPE絕緣廢品的回收技術(shù)和設(shè)備，建立行之有效的XLPE廢棄物回收渠道。另外，廢棄的電纜填充和繞包材料也應(yīng)該盡量回收，確實(shí)不能回收的（例如玻璃絲帶和云母帶等）也要妥善處理。
總之，環(huán)保電纜技術(shù)的進(jìn)步主要取決于電纜材料的技術(shù)進(jìn)步。電纜材料研發(fā)制造部門應(yīng)承擔(dān)起這一歷史重任，開(kāi)發(fā)出適合我國(guó)國(guó)情的新型環(huán)保電纜材料，而不要跟在外國(guó)后面爬行。
5．電纜制造過(guò)程中的環(huán)境污染
至今，電纜行業(yè)對(duì)環(huán)保電纜技術(shù)的討論，幾乎全部集中在電纜產(chǎn)品的使用性能上，也就是說(shuō)集中在電纜產(chǎn)品與生態(tài)環(huán)境的友好關(guān)系問(wèn)題上，而極少討論電纜產(chǎn)品制造過(guò)程對(duì)人類生態(tài)環(huán)境的污染問(wèn)題。如何控制電纜制造業(yè)對(duì)環(huán)境的污染應(yīng)該提到日程上來(lái)了。
在工業(yè)迅速發(fā)展進(jìn)程中如果不嚴(yán)格控制環(huán)境污染，將會(huì)造成毀滅性的生態(tài)問(wèn)題。20世紀(jì)80年代，當(dāng)我們抨擊工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家環(huán)境污染的時(shí)候，也正是我國(guó)工業(yè)發(fā)展起步的時(shí)期，同時(shí)也是工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家正在考慮向發(fā)展中國(guó)家轉(zhuǎn)移污染的時(shí)候。20多年來(lái)，在我國(guó)工業(yè)迅速發(fā)展的同時(shí)，也造成了愈來(lái)愈嚴(yán)重的污染。
我國(guó)的資源和環(huán)境正在遭到巨大的災(zāi)難性破壞。全國(guó)80%的江河湖泊斷流枯竭，三分之二的草原沙化，絕大部分森林消失，近乎百分之百的土壤板結(jié)。在資源消失的同時(shí)，生存環(huán)境面臨著越來(lái)越大的威脅。我國(guó)三分之一的國(guó)土已被酸雨污染，主要水系的五分之二已成為劣五類水，3億多農(nóng)村人口喝不到安全的水。四億多城市居民呼吸著嚴(yán)重污染的空氣，1500萬(wàn)人因此得上支氣管炎和呼吸道癌癥。在世界銀行報(bào)告列舉的世界污染最嚴(yán)重的20個(gè)城市中，中國(guó)占了16個(gè)。全國(guó)668座城市三分之二被垃圾包圍，這些垃圾不但擴(kuò)大著農(nóng)田占用面積，更加威脅著基本生存環(huán)境。另外，在自己的垃圾已不能處理而越積越多的情況下，卻還在大肆進(jìn)口工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾，中國(guó)已成為工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的垃圾場(chǎng)。
據(jù)《北京晨報(bào)》報(bào)道：在國(guó)家環(huán)�？偩肿罱鼘�(duì)11個(gè)省區(qū)126個(gè)工業(yè)園區(qū)的檢查中，發(fā)現(xiàn)有110個(gè)存在違規(guī)審批、越權(quán)審批、降低環(huán)評(píng)等級(jí)和“三同時(shí)”不落實(shí)等環(huán)境違法問(wèn)題，占檢查總數(shù)的87%。
我們一直在說(shuō)電纜工業(yè)是不產(chǎn)生環(huán)境污染的工業(yè)，每個(gè)工廠都得到了環(huán)保局的認(rèn)可，不少工廠還獲得了ISO14001環(huán)保認(rèn)證證書(shū)。但是，據(jù)深入仔細(xì)了解，在電纜制造工廠里，幾乎每一道工序都存在著環(huán)境污染，只不過(guò)污染的形式、途徑和輕重程度不同而已。廠區(qū)綠化、栽樹(shù)、種草、養(yǎng)花，修筑假山、盆景，建設(shè)“花園式工廠”，只能給人以視覺(jué)上的感受，而對(duì)生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的“三廢”處理卻毫無(wú)幫助，只能是一種外觀擺設(shè)而已。近幾年來(lái)，有些專家學(xué)者曾經(jīng)對(duì)電纜工業(yè)的環(huán)境污染做過(guò)論述，但還是僅限于電纜材料的成分，而沒(méi)有涉及到電纜制造工序中造成的環(huán)境污染。
以下討論電纜制造過(guò)程中幾個(gè)主要工序的環(huán)境污染情況。
銅桿制造：
銅是生命所必需的微量元素，但過(guò)量的銅對(duì)人和動(dòng)、植物都有害。銅冶煉、加工過(guò)程中，如果不采取適當(dāng)?shù)南麩煶龎m措施，則發(fā)生黑色濃煙，污染嚴(yán)重。銅及其化合物的煙塵進(jìn)入大氣，造成大氣污染。在銅冶煉和加工時(shí)，會(huì)產(chǎn)生銅酸性廢水，每升廢水最高含銅幾十至幾百毫克�？拷~冶煉廠附近的土壤，含有高濃度的銅，這種廢水若不進(jìn)行處理就排放出去，會(huì)影響水的質(zhì)量。
據(jù)了解，有些小型銅桿工廠濃煙滾滾、臭氣熏天，大量的污水、廢氣未經(jīng)任何處理，直接外排，嚴(yán)重污染水質(zhì)，農(nóng)作物嚴(yán)重受損，有的甚至絕收，四周居民很多人都出現(xiàn)過(guò)胸悶、頭痛、嘔吐等各種疾病。
產(chǎn)生廢氣主要是熔化爐產(chǎn)生的煙氣、銅顆粒和煤氣爐中產(chǎn)生的SO2氣體等，應(yīng)經(jīng)過(guò)串聯(lián)布袋除塵器除塵后達(dá)標(biāo)排放。連鑄連軋工序中產(chǎn)生工藝廢水應(yīng)冷卻循環(huán)使用。軋機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)廢油和廢乳化液都應(yīng)妥善處理。
我國(guó)規(guī)定，工業(yè)廢水中銅及其化合物最高容許排放濃度為1毫克／升（按銅計(jì)）。有些工廠仍然采用技術(shù)落后的火法煉銅工藝，土法煉銅者不計(jì)其數(shù)，造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。國(guó)家正在加大力度檢查污染嚴(yán)重的銅加工廠，以便從生產(chǎn)過(guò)程控制物質(zhì)利用和污染排放，從源頭減少污染，對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物、廢水和余熱等進(jìn)行綜合利用或循環(huán)使用，以提高資源利用效率并減輕或者消除對(duì)人類健康和環(huán)境的危害。
鋁桿制造：
許多電纜廠自己具備鋁桿加工能力。熔鋁熱源燃料主要有發(fā)生爐煤氣和燒重油兩種。如果重油霧化不良、燃燒不完全，會(huì)產(chǎn)生黑煙。如果煤氣發(fā)生爐配置不當(dāng)或者失修，會(huì)發(fā)生CO氣體泄漏毒化環(huán)境。在熔煉過(guò)程中，所用的溶劑還產(chǎn)生大量有害飛塵。如果消煙除塵措施不力，則產(chǎn)生濃煙，污染大氣。應(yīng)采用無(wú)污染與毒害的輔助材料，所產(chǎn)生的煙氣經(jīng)干法煙氣凈化技術(shù)處理后高空排放。鋁桿連鑄連軋冷卻液需要認(rèn)真處理后才能排放，應(yīng)先調(diào)整廢乳化液PH值（至6.5-7.5），再加入廢液總量2～5%的氯化鈉進(jìn)行攪拌，溶化兩小時(shí)后，再加入按廢油量的1～3%的硫酸鉀鋁，稍加攪拌，再靜止24小時(shí)，待其凝聚分層后，分離上部浮游物，排出下部的廢水。有些小工廠采用土法設(shè)備制造鋁桿，根本沒(méi)有煙氣、飛塵和廢水處理措施，環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。
橡膠加工：
電纜制造廠一般都是使用中小密煉機(jī)，因成本問(wèn)題，一般都采用人工配料、人工投料、手動(dòng)操作煉膠，工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，對(duì)車間及周圍環(huán)境的污染嚴(yán)重。
河南醫(yī)科大學(xué)等單位曾經(jīng)對(duì)電纜廠混橡工人的皮膚病情況做過(guò)調(diào)查研究，發(fā)現(xiàn)混橡作業(yè)工人皮膚病患病率為68.7％；對(duì)12種橡膠配料做了斑貼試驗(yàn)，其中防老劑（DNP和D）、促進(jìn)劑（DM、M、CZ、DPTT）、抗氧劑1246和耐曬深紅8種配料呈不同程度的陽(yáng)性反映。經(jīng)診斷和調(diào)查，證明橡加工工人的皮膚病主要是粉塵污染所致。
雖然目前密煉機(jī)采用上輔機(jī)投料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械化和自動(dòng)化，與人工配料、投料相比，確實(shí)減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境污染，但是由于原料要經(jīng)歷解包、投入儲(chǔ)斗、按配方要求自動(dòng)稱量、放入中間料斗等過(guò)程。在這些過(guò)程均有粉塵飛揚(yáng)。解包、倒炭黑的工人，干完活后，除了眼晴和牙齒是白色外，身體其它地方全是黑色。
另外，橡加工工序排出的廢水、廢油等，如果未經(jīng)處理就排入下水道，也會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的公共污染。
拉絲：
銅拉絲油是由基礎(chǔ)潤(rùn)滑油、乳化劑和穩(wěn)定劑等配制而成的。拉絲工序的主要污染源是拉絲油。銅拉絲油廢液的處理主要包括破乳及水質(zhì)凈化兩步。破乳主要是將油水兩相分離，其原理是向乳化液中加入含Ca2+、Na+、Al3+等金屬離子的鹽類化合物，使乳化液中的表面活性劑與其生成不溶性皂類，因而產(chǎn)生了凝聚。
拉絲油配制時(shí)，需要加入某些化學(xué)物質(zhì)，例如三聚磷酸鈉或乙二胺四乙酸納等。拉絲油在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生泡沫，還需要加入消泡劑。由于乳液中含有多種油脂而容易產(chǎn)生細(xì)菌，因此還要加入適量的抗氧化劑和殺菌劑。乳化液受到微生物 (如細(xì)菌、霉菌和藻類) 的侵蝕后，乳液中的不飽和脂肪酸等化合物被微生物所分解，破壞了乳液的平衡，產(chǎn)生析油、析皂及酸值增大，引起乳化液腐敗變質(zhì)，產(chǎn)生臭味。所有這些因素，都決定了拉絲油不能隨便排放，最好是經(jīng)過(guò)過(guò)濾后循環(huán)使用。最好使用去離子水，以減少因水的硬度對(duì)拉絲油的影響，以及水中Cl-對(duì)銅線的腐蝕，pH值不能低于6.5。適當(dāng)控制乳液溫度。系統(tǒng)中要配置過(guò)濾裝置，及時(shí)濾掉銅粉和銅泥，保持拉絲油的清潔。更換廢油時(shí)，要委托專門的回收公司把廢油取走。有些電纜廠的環(huán)保不能達(dá)標(biāo)，其中拉絲油的使用和廢液、廢渣的處理不當(dāng)也是一個(gè)重要原因。
有些分散在鄉(xiāng)鎮(zhèn)農(nóng)村的小拉絲廠，仍然采用舊式水箱拉絲機(jī)，這種拉絲機(jī)用肥皂水進(jìn)行單機(jī)死水潤(rùn)滑，根本不具備廢水處理能力，隨意排放，造成工廠周圍水質(zhì)污染。廢拉絲潤(rùn)滑劑通常含水90％以上，其余的是銅皂、脂肪和油。這一廢物的含銅量很大，象殺蟲(chóng)劑一樣，不能向下水道里排放。
鍍錫：
鍍錫是被公認(rèn)的環(huán)境污染行當(dāng)之一。目前，電線電纜行業(yè)廣泛使用的銅線鍍錫方法仍然是熱鍍錫和電鍍錫。傳統(tǒng)的開(kāi)放式熱鍍錫方法仍然在許多中小企業(yè)中使用。熱鍍錫工序的主要污染源是銅線清洗劑酸、鍍錫鍋散發(fā)出的酸汽以及工藝廢水。傳統(tǒng)高溫?zé)峤a工藝成本高，能源和錫的消耗浪費(fèi)大且不安全，對(duì)環(huán)境和操作工人的身體健康有極大危害。車間的通風(fēng)、排氣、地面污染、廢水排放、工人勞保等都應(yīng)加以關(guān)注。經(jīng)改進(jìn)的熱鍍錫設(shè)備和工藝，雖然對(duì)環(huán)境污染有所改善，甚至被稱為“無(wú)污染鍍錫”，但需要對(duì)車間通風(fēng)和廢水排放嚴(yán)格控制。
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電鍍錫通常被認(rèn)為是無(wú)污染的鍍錫工藝。其實(shí)，電鍍錫工藝的污染主要取決與電鍍液的成分和工藝控制。我國(guó)電線電纜行業(yè)有一些進(jìn)口的金屬絲電鍍錫機(jī)組。這些進(jìn)口電鍍錫機(jī)有些在正常運(yùn)轉(zhuǎn)，據(jù)說(shuō)不產(chǎn)生污染；有些則被環(huán)保部門查處水質(zhì)污染問(wèn)題而被禁止使用。即使有的正常使用的工廠，也是把電鍍廢液、淤泥偷偷地運(yùn)到偏僻地帶扔掉，而不敢亂排亂放。
事實(shí)證明，不論是熱鍍錫還是電鍍錫，雖然在設(shè)備本身、鍍錫液和添加劑等方面已經(jīng)有很大改進(jìn)，但是人們只能盡量減少它們對(duì)環(huán)境的污染，而完全消除污染是不可能的。鍍錫工序仍然是環(huán)保部門高度關(guān)注的工序。
涂漆：
早在20年前，美國(guó)就列出了一個(gè)“煙囪工業(yè)”黑名單，其中電磁線工業(yè)單上有名，引起各國(guó)的關(guān)注。
尤其是開(kāi)始使用清漆制造漆包線以來(lái)，這一行業(yè)便帶來(lái)了令人煩惱的環(huán)境污染控制問(wèn)題。在制造漆包線時(shí)，通常使用酚、芳香烴和甲酚作為漆的溶劑載體。這些材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的有害氣體排放到大氣中去，會(huì)嚴(yán)重污染空氣，危害人身健康。為了消除污染、改善環(huán)境，后來(lái)在漆包爐上加裝了催化燃燒和焚化燃燒裝置。舊式漆包爐都有焚化裝置，有些使用催化劑，有些裝有內(nèi)部燃燒焚化裝置。實(shí)踐證明，熱焚化燃燒裝置的效率可達(dá)90－99％，而催化劑的效率開(kāi)始時(shí)是90－95％，但其效率隨著裝置變臟而下降。據(jù)外國(guó)資料稱，催化劑在漆包爐中的有效期最多大約1萬(wàn)小時(shí)，而新型陶瓷催化劑的有效期可達(dá)1年以上。至于漆包爐散發(fā)出的廢氣，現(xiàn)在正在使用高固體含量漆和水溶性漆加以解決。
漆包線廠產(chǎn)生的廢棄物包括拉絲潤(rùn)滑劑、廢漆、廢溶劑、廢水和廢氣，這些廢物對(duì)環(huán)境都有害，不能隨便排放。
擠塑：
PVC和PE在火災(zāi)中分解、氧化和燃燒時(shí)可以產(chǎn)生氯甲烷、氯化氫、苯、一氧化碳、二氧化碳等多種有毒或腐蝕性產(chǎn)物，對(duì)人造成傷害。
在PVC擠出階段的環(huán)境污染是PVC熱分解作用引起的。PVC熱分解時(shí)首先散發(fā)出HCL，還有一些鉛、鉻等重金屬元素。PVC電纜料正常的擠出溫度（160－180℃）下，便開(kāi)始發(fā)生熱分解，生成刺激性很強(qiáng)的白色煙霧（圖5）。在PVC電線電纜擠出車間里，充
滿了這種很有害的氣體味道，擠出機(jī)旁邊的控制儀表外殼受到HCL氣體的腐蝕而發(fā)黑生銹。長(zhǎng)期與PVC擠出工作環(huán)境接觸的人，會(huì)發(fā)生惡心、頭暈、神經(jīng)麻木等癥狀，并且會(huì)引發(fā)其
他疾病。有些工廠在PVC擠出機(jī)頭上方安裝了吸風(fēng)排氣裝置，有些工廠則沒(méi)有安裝，任憑有害氣體散發(fā)，對(duì)操作工人的身體健康極為有害。排放出的氣體對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染。擠出生產(chǎn)線上的冷卻水槽里的水，由于PVC分解出HCL的緣故，其酸性PH值高于正常自來(lái)水，不能任意排放，應(yīng)循環(huán)使用。
擠橡硫化：
橡膠原材料只有加入適當(dāng)?shù)呐浜蟿⒊浞只旌喜⒔?jīng)過(guò)硫化反應(yīng)之后，才能變成具有不同功能的橡皮。混煉好的膠料擠出時(shí)，不論是熱喂料還是冷喂料，都會(huì)散發(fā)出濃烈的氣味。這些氣味除了橡膠本身發(fā)出的以外，主要發(fā)自于各種配合劑。這些氣味有的可以消除，有的則無(wú)法消除。如上所述，這些配合劑的粉塵對(duì)操作工人的危害很大，而且它們?cè)跀D出溫度下的分解產(chǎn)物以氣體形式危害人體健康。橡膠擠出和硫化時(shí)發(fā)生的氣體排入大氣中，會(huì)污染空氣。居住在橡膠制品廠周圍的居民無(wú)不對(duì)此進(jìn)行投訴。另外，橡皮電纜硫化過(guò)程中產(chǎn)生的廢水中含有橡膠和各種分解出的離子狀有害物質(zhì)，未經(jīng)處理不能排入下水道。
交聯(lián)：
人們總認(rèn)為XLPE是無(wú)毒無(wú)害的材料，在項(xiàng)目立項(xiàng)書(shū)和可行性報(bào)告里，也把化學(xué)交聯(lián)電纜項(xiàng)目說(shuō)成是沒(méi)有環(huán)境污染的項(xiàng)目。其實(shí)不然。
XLPE材料是由聚乙烯加入交聯(lián)劑、抗氧劑和電壓穩(wěn)定劑等制成的，用于在CCV和VCV生產(chǎn)線上制造中高壓交聯(lián)電纜。XLPE在高溫下發(fā)生化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)時(shí)，同時(shí)也會(huì)分解生成枯基醇、乙酰苯、甲烷等副產(chǎn)物。尤其是用CCV生產(chǎn)線制造交聯(lián)電纜時(shí)，必須將交聯(lián)管每3個(gè)月清洗一次，以便清除管內(nèi)積存的交聯(lián)副產(chǎn)物污垢。據(jù)現(xiàn)場(chǎng)觀察，這些副產(chǎn)物污垢就像瀝青一樣粘稠并且有臭味。有些交聯(lián)副產(chǎn)物是以液態(tài)形式存在的。它們從交聯(lián)管中排出后，應(yīng)收集起來(lái)妥善處理，不能隨意排放。據(jù)英國(guó)專家稱，聚乙烯化學(xué)交聯(lián)副產(chǎn)物中，有些是劇毒的、甚至致癌的物質(zhì) (extremely toxic and carcinogenic)。我國(guó)有235條CCV交聯(lián)電纜生產(chǎn)線分布于全國(guó)各地，如果不嚴(yán)格控制交聯(lián)工藝廢水排放，其后果可想而知。
6．電纜工廠環(huán)境保護(hù)對(duì)策
從以上電纜工廠的環(huán)境污染描述可知，電纜行業(yè)不是沒(méi)有污染的行業(yè)，而是污染相當(dāng)嚴(yán)重的行業(yè)。應(yīng)該采取適當(dāng)?shù)膶?duì)策，并具體分解落實(shí)。
（1）工廠經(jīng)營(yíng)者應(yīng)切實(shí)提高環(huán)境保護(hù)意識(shí)，了解國(guó)家環(huán)境保護(hù)法律法規(guī)，使工廠建設(shè)和人類社會(huì)生態(tài)和諧發(fā)展。
（2）加大環(huán)保投入力度，淘汰高污染、高能耗的陳舊設(shè)備，盡量采用新技術(shù)、新設(shè)備、新工藝，減少生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的污染，加強(qiáng)廢氣、廢水、廢渣處理，把廢物排放控制在國(guó)家允許的最低水平。
（3）加強(qiáng)拉絲、鍍錫、漆包、擠塑、混橡、擠橡、硫化、交聯(lián)等主要污染工序的環(huán)境監(jiān)管，把ISO14001體系認(rèn)證落到實(shí)處。
（4）以人為本，關(guān)心工人身體健康，改善勞動(dòng)環(huán)境和勞動(dòng)保護(hù)條件。
7．結(jié)論
從本文上述環(huán)保電纜直到電纜工廠環(huán)境狀況的論述，可以得出以下結(jié)論：
（1）環(huán)保電纜是一大類性能要求特殊的電纜品種，不能與普通的阻燃、低煙無(wú)鹵電纜和防蟻電纜等混為一談。
（2）環(huán)保電纜的特性要求以使用場(chǎng)合不同而異，空氣中使用時(shí)要求電纜阻燃、低煙、無(wú)鹵、物腐蝕性氣體以及不散發(fā)重金屬，并且易于回收加工；直埋使用時(shí)要求電纜不散發(fā)重金屬，并且易于回收加工。
（3）環(huán)保電纜性能的優(yōu)劣取決于電纜材料的質(zhì)量，只有擁有優(yōu)質(zhì)的環(huán)保電纜材料，才能制造出優(yōu)質(zhì)的環(huán)保電纜產(chǎn)品。環(huán)保電纜技術(shù)大討論，應(yīng)該側(cè)重于環(huán)保材料技術(shù)大討論，沒(méi)有先進(jìn)的環(huán)保材料，就不能制造出先進(jìn)的環(huán)保電纜。
（4）電纜制造廠應(yīng)該嚴(yán)格控制生產(chǎn)工序造成的環(huán)境污染，努力建設(shè)環(huán)境友好工廠，生產(chǎn)環(huán)境友好電纜，以清潔的電纜工廠制造清潔的電纜產(chǎn)品。