田建永 呂國偉 張浩杰 陳 逸
(威凱檢測技術有限公司 廣州 510663)
目前各國對環保的要求越來越嚴格,每個國家都出臺了非常多的政策提倡環保,促進產業優化。隨著社會的環保意識不斷增強,人們對環境和生活安全的要求也在逐漸提高,歐盟RoHS和REACH環保法規的實施,及各國不斷推出的環保檢測認證,促使生產廠進行產品生產時除了關注產品質量,對產品的環保要求也需要進行細致地考慮。我國電線電纜行業發展迅速,目前是機械工業中僅次于汽車行業的第二大產業,已超過美國成為世界上第一大電線電纜生產國,其工業總產值占國內GDP的比重基本穩定在2 %左右的水平,在國民經濟中占有重要地位。但是目前市場上大部分電線電纜產品仍然以PVC作為絕緣或護套材料,而PVC并不環保,其配方中含有重金屬、增塑劑等對人體有害的物質。電線電纜想要在環保方面進行突破,主要還是要進行工藝和原材料上的調整,環保低煙無鹵電纜料是目前市場上最好的選擇。環保電纜料需要解決無鹵阻燃電線電纜材料在各種熱力學性能(如耐高溫、耐低溫、高柔性、耐溶劑性、耐磨、耐刮等)、電性能、無鹵阻燃性能和加工性能之間的平衡問題,性能兼顧,才能具備好的實用性。
普通電纜料的檢測標準主要是GB/T 8815-2008《電線電纜用軟聚氯乙烯塑料》,標準中涉及到的聚氯乙烯塑料也是目前電線電纜使用最多的一種電纜料,因為這種電纜料具有一定的阻燃性,各方面性能也比較優異,所以使用非常廣泛,但環保性則比較差,燃燒時會產生大量的濃煙,阻礙人類的視線,并會釋放有毒氣體,危害人類的生命安全。
環保電纜料主要是指無鹵低煙阻燃型電纜料,原先使用最多的是聚烯烴類,國標GB/T 32129-2015《電線電纜用無鹵低煙阻燃電纜料》發布后,分類已趨于完善,最近幾年隨著環保要求的不斷加強,使用量也在不斷增加。
從環保安全性上來講,兩者檢測要求的差異性主要是環保電纜料增加了煙密度、燃燒釋放氣體酸性和材料產煙毒性危害的檢測指標,環保電纜料在燃燒過程中,產煙量比較少,沒有黑煙,由于鹵素含量少所以煙毒性比較低,在出現火災時相比普通電纜料可在很大程度上減少對人體的傷害。
環保電纜料煙密度試驗依據的檢測方法是GB/T 8323.2-2008,分為有焰試驗和無焰試驗,環保電線電纜煙密度試驗依據的方法標準是GB/T 17651.2-1998,兩個標準沒有相似性。
環保電纜料燃燒釋放氣體酸性試驗項目包括HCl和HBr含量、HF含量、pH值和電導率試驗,與環保電線電纜的檢測項目以及依據的檢測方法標準都是相同的。
環保電纜料的材料產煙毒性危害試驗依據的檢測方法標準是GB/T 20285-2006 或JB/T 10707-2007中附錄A的方法,其中GB/T 20285-2006標準也是環保電線電纜此項目檢測依據的方法標準。
國外對環保電纜重視的時間比較久,特別是在高層建筑、地鐵、車站、機場、電站和商場等相對封閉或人員集中的重要建筑和設施內,環保電纜的使用比較廣泛。目前發達國家的低煙無鹵阻燃電纜料已形成了比較完整的系列,但歐盟等國家沒有專門針對低煙無鹵環保電纜用絕緣料的檢測標準,而是相關項目按照低煙無鹵電線電纜標準進行檢測和評估,依據的低煙無鹵電線電纜標準有EN 50525-3系列、IEC 62821系列、IEC 60502-1:2004、BS EN 50290-2-26:2002、BS EN 50290-2-27:2002+A1:2007、BS 7878-7:1997、BS 7878-6:1997等。目前國外專門針對環保電纜料制訂的檢測標準有南非標準SANS 1411-5:2017,本文主要以此標準為基礎與國內標準進行對比。
國內的環保電纜料研發起步比較晚,相比發達國家比較滯后,直到2000年以后才擺脫了完全依賴進口的情況。進入21世紀國內低煙無鹵阻燃電纜料加快了研發步伐,2004年發布了JB/T 10436-2004《電線電纜用可交聯阻燃聚烯烴料》和JB/T 10437-2004《電線電纜用可交聯聚乙烯絕緣料》兩項標準,為聚烯烴類環保電纜料的研發提供了非常好的指導作用,2007年發布了行業標準JB/T 10707-2007《熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料》,此標準中環保電纜料范圍不再局限于聚烯烴電纜料,2015年發布了國標GB/T 32129-2015《電線電纜用無鹵低煙阻燃電纜料》,此標準中電纜料的種類包括熱塑性聚烯烴、交聯型聚烯烴、熱塑性彈性休和熱塑性硫化膠等,環保電纜料的分類趨于完善。目前國內環保電纜料檢測認證業務開展主要依據以上國內標準進行。
以國外標準SANS 1411-5:2017(下稱南非標準)和國標GB/T 32129-2015(下稱國內標準)對環保電纜料的檢測要求對比如下:
1)南非標準中要求的環保電纜料的最高連續工作溫度比國內標準要求的要低,南非標準最高連續工作溫度為125 ℃,國內標準最高連續工作溫度為150 ℃,從標準中性能指標對比,國內150 ℃環保電纜料性能指標比國外125 ℃環保電纜料性能指標要求更高,更能適應環境嚴苛的使用場合。
2)國內標準中環保電纜料分類更細致,分為了熱塑性聚烯烴類、共聚多酯類熱塑性彈性體類、苯乙烯類熱塑性彈性體類、氨基甲酸乙酯類熱塑性彈性體類、熱塑性硫化膠、交聯型聚烯烴類等[1],南非標準則從材料性質方面進行了分類,分為了熱固性交聯、熱塑性、耐油等類別,從標準中規定的檢測要求的分類來看,國內標準也更細致詳細。
3)從檢測項目來看,南非標準中沒有耐臭氧、煙密度、燃燒釋放氣體酸性和材料產煙毒性危害檢測,這些檢測國外標準只針對環保電線電纜進行試驗,國內標準則針對環保電纜料和環保電線電纜均有要求;南非標準比國內標準多了交聯度、低溫彎曲、浸油和相容性檢測;南非標準沒有電性能檢測要求,并明確規定電性能檢測相關要求見成品電線電纜對應標準[2]。環保電纜料的國內外標準具體檢測項目如表1所示。

表1 環保電纜料國內標準和南非標準檢測項目對比
國外專門針對環保電纜料制訂的標準非常少,但有專門針對成品環保電線電纜的標準,關于電纜料性能的考查是在制成成品電線電纜后對電線電纜的絕緣和護套進行檢測來判斷優劣的。而國內則還沒有制訂專門的成品環保電線電纜的標準,但制訂了專門針對環保電纜料的相關檢測標準,與國外情況正好相反。由于國內對環保電纜料的研究比較落后,技術還不成熟,制訂相關標準對廠家起到一定指導作用,便于促進行業發展,而國內環保電線電纜的標準還在制訂過程中,預計很快會發布實施。
一些國際上比較權威的檢測認證機構如VDE、TUV萊茵等均沒有開展環保電纜料的檢測認證業務,國內CQC則很早就開展了環保電纜料的自愿認證業務。在國家政策導向下,環保電纜料將會成為電線電纜上游行業未來的重點發展方向,國內廠家應重視檢測認證的優勢,推進企業產品更快更好的發展。
環保電纜料勿庸置疑是未來行業的重點發展方向,國內已制訂了相對全面的檢測標準,其指標要求略高于國外標準,相關企業可以把這些標準作為參考,對自己的產品質量進行把關,積極推動產品的檢測認證,檢測認證作為行業發展的引導器,能為企業產品的推廣提供最大的附加值,攜手行業共同發展。