衛生陶瓷產品綠色設計現狀分析

談一兵 伍川生

（1許昌市質量技術監督檢驗測試中心（國家陶瓷產品質量監督檢驗中心（河南）），河南 許昌 461000；2重慶交通大學經濟與管理學院，重慶 400074）

0 引言

近年來，國內多個省市相繼出臺了嚴厲的環境污染治理法律法規，衛生陶瓷等傳統行業首當其沖，各地先后關停了一批排放超標的衛生陶瓷生產企業。在這樣的大背景下，推動了衛生陶瓷行業的綠色轉型升級，業內各大企業紛紛投身產品綠色設計技術研究。綠色設計指在產品設計開發階段系統考慮原材料選用、生產、銷售、使用、服務、回收、處理等各個環節對資源環境造成的影響，力求產品在全生命周期中最大限度降低資源消耗，盡可能少用或不用含有害物質的原材料，減少污染物產生和排放，從而實現環境保護的活動，又稱“環境意識設計”“生態設計”或“環境化設計”。為了使衛生陶瓷企業對行業綠色設計標準和技術現狀有較清晰的認識，助力企業綠色轉型升級，促進行業綠色健康發展，本文從綠色設計標準和技術兩方面入手，深入分析衛生陶瓷產品綠色設計現狀。

1 綠色設計標準分析

多年來，產品綠色化研究一直是國內外研究熱點，也取得了一定的成果。目前，國內初步建立了綠色產品評價制度體系、方法體系、標準體系以及工業基礎材料生命周期環境影響評價數據庫和評價工具，如《綠色建材評價技術導則》等。歐、美、日等發達國家相繼出臺了綠色建材相關的標準認證規則，如德國的“藍天使”環境標志計劃。然而，產品綠色設計或生態設計的標準相對缺乏，國家標準方面僅有GB/T 24256《產品生態設計通則》等通用型標準，專門針對衛生陶瓷的綠色設計標準僅有中國建材檢驗認證集團有限公司等單位起草的團體標準T/CAB 2015-2019《綠色設計 衛生潔具》。

在上述標準中，GB/T 24256《產品生態設計通則》僅提出了產品生態設計的通用原則和要求，由于各行業產品設計和生產工藝的特殊性、多樣性和復雜性，仍需根據具體行業情況在產品減量化、無害化、能效提升、節水設計以及回收資源化等方面進一步研究、分析和編制產品綠色設計標準。T/CAB 2015-2019《綠色設計 衛生潔具》基于全生命周期理論，對原材料加工、生產制造、產品使用以及回收利用等環節開展了綠色設計技術研究，具有較強的科學性、客觀性和指導意義，但該標準僅為團體標準，影響范圍有限。

2 綠色設計技術分析

衛生陶瓷綠色設計過程可分為需求分析、概念設計、結構設計和詳細設計。其中，詳細設計包括原材料的選擇和使用（原材料選擇、原材料使用）、結構設計（節水化設計、輕量化設計、包裝與運輸便捷性設計、回收便捷性設計），生產制造，包裝過程，使用，產品運輸，回收利用及綠色設計其他要求（管理體系、技術文件、綠色設計數據庫）等。以下對衛生陶瓷產品綠色設計技術現狀進行分析、研究及歸納總結。

2.1 原材料的選擇和使用

目前，該階段存在對原料礦山的濫采亂掘，造成原料開采利用率低，浪費資源，以及大多數衛生陶瓷生產企業尚未形成整體化、系統化的原材料選擇原則等問題。

當前，較合理的標準化工藝流程可分為兩類：一類是礦山勘探-開采-堆放陳腐-配料-均化-成形-檢測-包裝-出廠；另一類是礦山勘探-開采-堆放陳腐-配料-均化-水洗化漿-除砂除雜-沉降分級-脫水成形-檢測-包裝-出廠。

當前，較科學、合理的原材料選擇原則包括但不限于：

—原材料應質量穩定，儲量大；

—原材料開采、加工成本不高，出廠價合理；

—原材料若含有毒有害物質，其含量符合國家標準要求；

—優先選用來源豐富和可再生的原材料，盡量不使用或少使用稀有材料；

—優先選用易回收、可循環利用或易分解的材料；

—優先選用不含或少含解膠性能差的原材料；

—優先選用不含破壞釉面質量的衛生陶瓷原材料；

—優先選擇通過環境管理體系認證或符合綠色供應鏈要求的供應商；

—優先選用具有較好可塑性及吃漿性能的衛生陶瓷原材料。

2.2 產品結構設計

目前，該階段存在著衛生陶瓷產品厚、重、大，造成資源和能源浪費，衛生陶瓷產品生產耗水量普遍較大，造成不必要浪費等問題。

針對以上問題，較科學、合理的解決之法包括但不限于：

—采用新材料、新工藝，減小產品重量，如某企業采用新型材質生產的衛生陶瓷產品不僅外形纖薄，產品重量極大減輕，而產品的硬度卻提高了幾倍。

—采用新技術，降低水耗，如采用超璇沖洗技術的坐便器沖水時，出水口釋放出的旋轉式的動態水流，沿著坐便器內壁回旋數周，以恒勢水壓清除最易積累污物的區域，再將內壁沖洗干凈，確保了高效沖洗和高效節水。圖1為采用超璇技術的坐便器。

2.3 生產制造

目前，該階段存在的問題是單位產品能耗普遍較高，污染物處理較復雜，以及考慮生產人員健康與安全等因素加大了企業生產成本等。

針對以上問題，較科學、合理的解決辦法包括但不限于：

—減少制造過程的污染物排放，不同污染物排放符合國家或地方污染物排放相關標準的要求；

—優先采用先進生產技術，如高壓注漿成形、機器人施釉、低壓快排水和精濕修工藝技術等；

—降低制造過程中的能耗和污染物排放；

—對有毒有害材料進行標識并分類，給出生產過程安全防護要求；

—優先使用清潔能源。

2.4 包裝過程

目前，該階段主要存在的問題包括產品使用的包裝材料不易降解、回收利用，產品過度包裝、包裝體積過大等。

針對以上問題，較科學、合理的解決辦法包括但不限于:

—優先選用無毒無害、易分解或可以生物降解的包裝材料；

—優先選用可回收利用的包裝材料；

—在滿足包裝要求的前提下，宜減少包裝材料的使用量。

2.5 產品運輸

目前，該階段存在的主要問題是產品運輸方式選擇不合理，裝卸貨物速率不高等。

針對以上問題，較科學、合理的解決辦法包括但不限于:

—運輸方式宜選擇經濟適用的方式；

—提高裝卸貨速率，如采用機械設備裝卸或者通過優化裝卸過程，提高裝卸速率。

2.6 回收利用

目前，該階段存在的主要問題是產品生產過程中的廢料、廢渣、廢水的處理的技術水平有待提高等。

針對以上問題，較科學、合理的解決辦法包括但不限于：

—生產制造過程中產生的廢泥等固體廢棄物可以用作生產發泡陶瓷以及透水磚等產品，煤廢渣可用于生產燒結磚，廢石膏可用于制作石膏板；

—含泥廢水、含釉廢水、濕法脫硫廢水、加工廢水經過分類收集、處理后，可實現回收利用。

3 展望

當前，國內外產品綠色設計研究主要集中在機械、電子等離散型行業，而對于衛生陶瓷等流程性行業，產品綠色設計理論研究基礎相對薄弱，且多數企業停留在單一綠色設計因素上，缺乏系統性綠色設計理念，還需要進一步采取的措施包括但不限于以下：

—建立衛生陶瓷等典型建材產品綠色設計標準體系；

—培育衛生陶瓷等典型建材產品綠色設計產業化基地；

—加大衛生陶瓷等典型建材產品綠色設計宣傳力度。