粉末涂料中重金屬和有機(jī)錫含量的檢測(cè)和控制

摘要：闡述了目前粉末涂料的現(xiàn)狀和存在的問(wèn)題，并著重分析了粉末涂料含重金屬和有機(jī)錫含量等污染物的監(jiān)管手段，預(yù)測(cè)了綠色環(huán)保粉末涂料發(fā)展趨勢(shì)。

引言

隨著國(guó)家工業(yè)化水平的不斷提高，涂料在人們的日常生活中扮演著越來(lái)越重要的角色，已然成為現(xiàn)代工業(yè)社會(huì)不可缺少的必需品，但它也是大氣污染物的主要來(lái)源之一。隨著環(huán)保意識(shí)的日益增強(qiáng)，人們對(duì)生活環(huán)境和人類(lèi)健康的不斷追求，對(duì)涂料品質(zhì)的要求越來(lái)越高，故生產(chǎn)和使用對(duì)環(huán)境友好和人類(lèi)健康無(wú)害的綠色環(huán)保涂料已經(jīng)成為未來(lái)涂料產(chǎn)品的發(fā)展趨勢(shì)。粉末涂料作為無(wú)溶劑型涂料的代表，揮發(fā)性有機(jī)化合物（VOC）的排放量遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的溶劑型涂料，且涂料利用率高，作業(yè)過(guò)程中產(chǎn)生的固廢物少、貯藏、運(yùn)輸方便。因此，粉末涂料作為一種環(huán)境友好型涂料而備受關(guān)注。但粉末涂料在生產(chǎn)工藝和使用流程上依然存在一些不足和問(wèn)題， 如重金屬和有機(jī)錫含量超標(biāo)問(wèn)題，要解決這些問(wèn)題，還得從原材料的選擇、配方的更新、生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新、制度法規(guī)的完善等方面做起。例如，相較于普通粉末涂料，應(yīng)用于居家、兒童用品類(lèi)等要求高的產(chǎn)品上的粉末涂料，還要嚴(yán)格規(guī)范材料篩選和配方設(shè)計(jì)，加大監(jiān)管力度。

1.粉末涂料的環(huán)保、安全、健康意識(shí)的現(xiàn)狀

大部分粉末涂料在生產(chǎn)和使用過(guò)程中，都會(huì)對(duì)環(huán)境、人體造成不同程度的不良影響。一方面，重金屬顏料以其來(lái)源廣、遮蓋力強(qiáng)、價(jià)格較低而得以在粉末涂料等行業(yè)廣泛應(yīng)用，但由于重金屬進(jìn)入人體后不能被生物降解，溶入血液后，會(huì)導(dǎo)致人體貧血、眩暈、動(dòng)脈硬化等，兒童鉛中毒后還會(huì)導(dǎo)致發(fā)育遲緩、智力低下等問(wèn)題。粉末涂料不僅僅在生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)帶來(lái)負(fù)面影響，且在完成噴涂之后的產(chǎn)品也會(huì)造成危害。故在兒童用具、食品包裝、家用電器、人體長(zhǎng)期或反復(fù)接觸的物品上使用需慎重。另一方面，有機(jī)錫化合物由于活性較高、性能好，在粉末涂料的生產(chǎn)工藝中常被用作聚酯樹(shù)脂合成的催化劑。然而，近年來(lái)發(fā)生了數(shù)起有機(jī)錫非工業(yè)性中毒事件，引起各方對(duì)有機(jī)錫毒性的關(guān)注。目前，有機(jī)錫化合物已被確認(rèn)為內(nèi)分泌干擾物和重要的持久性有毒物質(zhì)。有機(jī)錫化合物毒性的高低與分子式中R 取代基的數(shù)量及種類(lèi)有關(guān)，其中以二丁基錫（DBT）、三丁基錫(TBT)和三苯基錫(TPT)毒性大。部分有機(jī)錫類(lèi)催化劑進(jìn)入人體系統(tǒng)后，則會(huì)造成肝膽系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)損害。因此，在粉末涂料的生產(chǎn)過(guò)程中要慎重使用含錫類(lèi)的催化劑。

2.粉末涂料中重金屬和有機(jī)錫的質(zhì)量監(jiān)管

現(xiàn)在粉末涂料產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，生產(chǎn)綠色環(huán)保粉末涂料的要求顯然要更加嚴(yán)格，對(duì)其產(chǎn)品質(zhì)量的控制提出了更為嚴(yán)格的要求。

2.1 合理配方的選配

生產(chǎn)綠色環(huán)保粉末涂料，在生產(chǎn)前期，要對(duì)產(chǎn)品的原材料和配方體系進(jìn)行充分分析，原材料要有重金屬含量的詳細(xì)測(cè)試數(shù)據(jù)，原材料的選擇和質(zhì)量的好壞是保證粉末涂料產(chǎn)品更環(huán)保、更安全、更健康的基本條件，前面已經(jīng)說(shuō)過(guò)要盡量少用含有重金屬和有機(jī)錫的原材料。如果相關(guān)產(chǎn)品是應(yīng)用到兒童玩具、宜家家具等物品，建議使用特殊不含錫催化劑合成的聚酯樹(shù)脂生產(chǎn)。無(wú)機(jī)顏料中重金屬含量比較明顯的有鉛鉻黃、鉬鉻紅等,我們可以使用鐵紅與鐵黃、鈦鎳黃、釩酸鉍黃等無(wú)機(jī)顏料及一些有機(jī)顏料來(lái)代替。

2.2 生產(chǎn)工藝的控制

嚴(yán)格控制過(guò)機(jī)料、落地料、回收料的回用。有條件的盡量按要求建獨(dú)立的專(zhuān)用車(chē)間。

2.3 產(chǎn)品質(zhì)量的監(jiān)控

應(yīng)當(dāng)建立具有一定測(cè)試和監(jiān)控質(zhì)量能力的實(shí)驗(yàn)室，從監(jiān)控所有原料開(kāi)始到粉末涂料成品的全面質(zhì)量管理過(guò)程。這些檢測(cè)包括：通過(guò)權(quán)威的第三方外檢（如SGS、ITS、ITTC 等）和廠內(nèi)質(zhì)量自控，檢測(cè)重金屬可選用重金屬檢測(cè)儀器（X 射線熒光光譜儀）來(lái)做預(yù)篩，有疑問(wèn)的再做進(jìn)一步檢測(cè)或者拒收。檢測(cè)有機(jī)錫可選氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)，而作為內(nèi)部質(zhì)量控制則可選電感耦合等離子體-質(zhì)譜法(ICP-MS)及電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)，生產(chǎn)廠家也可配備X射線熒光光譜儀(XRF)快速低成本測(cè)試產(chǎn)品與原材料中錫元素。自控的檢測(cè)方法，在建立完善過(guò)程中還需要不斷地與權(quán)威的第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對(duì)，才能做出正確的評(píng)估。

2.4 相關(guān)案例的介紹

給某個(gè)兒童用品要求的客戶(hù)提供樣粉，該產(chǎn)品雖然未使用任何分子結(jié)構(gòu)中含重金屬的原材料，但是該產(chǎn)品的重金屬含量（游離鋇）還是超標(biāo)了。究其原因是，某個(gè)有機(jī)顏料（寶紅）是一種色淀顏料，使用了含有一定量的重金屬元素的無(wú)機(jī)物（氯化鋇）做載體。

曾經(jīng)在環(huán)氧樹(shù)脂的進(jìn)料檢驗(yàn)中檢出有機(jī)錫，如果沒(méi)有檢驗(yàn)手段，單憑主觀經(jīng)驗(yàn)來(lái)選材，可能會(huì)造成很大的質(zhì)量隱患

所以，質(zhì)量管控工作一定要全覆蓋、全過(guò)程地進(jìn)行，確保沒(méi)有遺漏。

3 綠色環(huán)保粉末涂料的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前對(duì)綠色環(huán)保涂料的要求主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一方面，在涂料的生產(chǎn)和施工過(guò)程中減少VOC的排放量，減少由揮發(fā)所造成的環(huán)境危害；另一方面，有機(jī)物總量減少的同時(shí)要控制有機(jī)物的毒性，避免在生產(chǎn)、施工和長(zhǎng)期使用過(guò)程中造成相關(guān)人員的傷害。由于粉末涂料由100 %固體成分組成，可以做到零VOC排放。因此，綠色環(huán)保粉末涂料的發(fā)展，還需要做到以下幾點(diǎn)：（1）限制添加有機(jī)錫作為催化劑的含聚酯樹(shù)脂的粉末涂料和其作為抗菌劑的抗菌防霉功能粉末涂料；（2）避免使用含重金屬的原材料；（3）還有安全、高效、潔凈的生產(chǎn)管理。做到以上幾點(diǎn)，“漆改粉”的步伐將會(huì)更快，粉末涂料的綠色之路將更加寬廣。

4 結(jié)語(yǔ)

從國(guó)內(nèi)外對(duì)粉末涂料的環(huán)保、安全、健康意識(shí)的角度出發(fā)，簡(jiǎn)述了綠色環(huán)保粉末涂料發(fā)展趨勢(shì)，并著重分析了粉末涂料含重金屬和有機(jī)錫的檢測(cè)分析對(duì)綠色環(huán)保粉末涂料發(fā)展的重要性，強(qiáng)調(diào)粉末涂料在生產(chǎn)前、后重金屬和有機(jī)錫的檢測(cè)分析。期待綠色環(huán)保粉末涂料在中國(guó)有更好的發(fā)展，給人們生活帶來(lái)更多的切身利益。