低碳環(huán)保MMO無機顏料及其應(yīng)用
分類:技術(shù)文檔 來源: 發(fā)布時間:2022-03-31
摘 要:溫室效應(yīng)對世界氣候所產(chǎn)生的深遠影響促使人類節(jié)能減排,追求低碳環(huán)保并努
力予以實施,無機顏料行業(yè)也需以低碳環(huán)保為己任,不僅僅是玩“低碳”概念,
從原料入手,選取低碳、環(huán)保的原材料,同時以低能耗、低污染、低排放為基
礎(chǔ)的經(jīng)濟模式確保生產(chǎn)出來的顏料產(chǎn)品是真正意義上的低碳顏料。
關(guān)鍵詞:低碳環(huán)保 MMO無機顏料 涂料 防腐
1 綜述
“色彩改變世界,環(huán)保福澤天下!”是湖南巨發(fā)科技有限公司企業(yè)文化中的一句廣告詞,巨發(fā)公司積極響應(yīng)世界節(jié)能減排計劃和目標,以低碳環(huán)保為己任,讓環(huán)保無機顏料能福澤天下。
如今,全世界的氣候變化危及整個地球以及世界各國人民的生存發(fā)展,干旱帶來的饑荒正逐漸蔓延全球,洪澇冰雪災(zāi)害頻頻發(fā)生。
過去的一個世紀,全球平均溫度上升了0.74攝氏度,中國平均溫度則上升了1.1攝氏度。溫室效應(yīng)已經(jīng)對全球環(huán)境帶來了一系列嚴重的影響,如果不加控制,這一狀況還將繼續(xù)惡化。因此,早在去年底哥本哈根世界氣候大會開幕之前,已有一些國家和地區(qū)陸續(xù)公布了各自的二氧化碳減排計劃和目標。如歐盟提出,到2020年將在1990年的排放基礎(chǔ)上減排20%,日本的減排目標是25%。中國和美國這兩個最受關(guān)注的大國,也分別宣布了減排承諾。中國在2009年11月26日承諾,到2020年單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%;美國則表示,到2020年二氧化碳總排放量較2005年下降17%。專家表示,中國政府旨在推動溫室氣體減排的碳強度指標正式公布,是我國節(jié)能減排領(lǐng)域一次里程碑式的事件,表明中國積極為全球氣候變化承擔(dān)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”。與此同時,這一碳總量控制指標的制訂,標志著我國將正式進入碳總量控制時代。碳減排量控制規(guī)劃的出臺,無疑是為環(huán)保顏料行業(yè)帶來了一個爆炸性的發(fā)展遇,同時也為顏料企業(yè)制定了今后的產(chǎn)品發(fā)展道路。節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品在市場中必將得到長足發(fā)展,也同樣會受到來自國家眾多領(lǐng)域的支持。作為溫室氣體排放的一分子,顏料行業(yè)的“減排”任務(wù)可謂任重道遠。所謂低碳經(jīng)濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式,是人類社會繼農(nóng)業(yè)文明、工業(yè)文明之后的又一次重大進步。低碳經(jīng)濟實質(zhì)是能源高效利用、清潔能源開發(fā)、追求綠色GDP的問題,核心是能源技術(shù)和減排技術(shù)創(chuàng)新、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和制度創(chuàng)新以及人
類生存發(fā)展觀念的根本性轉(zhuǎn)變。哥本哈根全球氣候峰會已經(jīng)在世界人民的關(guān)注下順利召開。這場被喻為拯救人類的
最后一次機會的會議,也標志著人類正經(jīng)歷著從工業(yè)革命至今的第三次革命低碳革命。顏料企業(yè)也勢必走上“低碳”道路,節(jié)能低碳顏料的推行是人類顏料發(fā)展史上的必然階段。
2什么是低碳顏料?
對于“低碳顏料”或許我們可以從它的原材料、生產(chǎn)和消費過程來做出一個解釋:
首先,在顏料原材料與設(shè)備制造過程中,減少石油化工原材料的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。其次,對于生產(chǎn)企業(yè)來說,提高生產(chǎn)效率、減低生產(chǎn)污水和廢氣、粉塵等污染物的排放,盡量的減少溶劑中揮發(fā)物的含量,做到低VOC標準,推進節(jié)能減排的科技創(chuàng)新。最后,在消費的過程中,產(chǎn)品引導(dǎo)下游企業(yè)改正那些習(xí)以為常的、浪費能源、增排污染的消費模式,從而充分發(fā)揮顏料產(chǎn)品消費領(lǐng)域節(jié)能減排的巨大潛力??梢哉f“低碳顏料”從生產(chǎn)到消費涉及到一個完整的產(chǎn)品周期,以及一個上下游互通的產(chǎn)業(yè)鏈。
3“低碳生活”下如何發(fā)展顏料
對于顏料行業(yè)來說,由于工藝配方等因素,現(xiàn)在主動提出低碳概念的廠家少之又少。如何迎合環(huán)保人士熱捧的“低碳生活”來打造“低碳顏料”產(chǎn)品?事實上,我們看到許多企業(yè)都選擇這樣來詮釋“低碳”:節(jié)水多少噸:參加植樹造林活動栽樹多少棵:倡導(dǎo)“低碳”的生活方式,等等,或許水也算是顏料的原材料,植樹確實有助于減少二氧化碳,“低碳”生活確實需要倡導(dǎo),但與“低碳顏料”產(chǎn)品都沒太大的關(guān)系?!暗吞碱伭稀蹦芊裨诋a(chǎn)品的生產(chǎn)和功能上實現(xiàn)或有助于“低碳”,現(xiàn)在的顏料廠商少有提及和未見驗證。低碳或許只是一個噱頭,時間久了,聰明的消費者或許也會意識到這不過是一次巧妙的概念的轉(zhuǎn)換。個人認為:低碳顏料的發(fā)展方向無疑是正確的,未來“低碳住宅、綠色住宅”將是勢在必行的。但短期內(nèi),迫于市場大環(huán)境的發(fā)展?fàn)顩r,想要有所突破性的進展是不太現(xiàn)實的??梢哉f,目前大部分號稱是“低碳顏料”的產(chǎn)品沒有真正做到名副其實,多是從營銷需要入手,玩的一個“低碳”概念。同時,低碳也是需要付出代價的。我國政府公布了到2020年全國單位國內(nèi)生產(chǎn)總值二氧化碳排放比2005年下降40%至45%目標,這也就意味著:即在今后10年間,我國每年需要為此新增300億美元的投資。在這方面,歐美及日本顏料企業(yè)在聯(lián)合政府推出環(huán)保住宅計劃或者在建筑工程中,開發(fā)出了許多起到減少能源消耗的高反射顏料(隔熱、絕熱)以及抗紫外線等功能的顏料。當(dāng)然這也離不開占每年銷售額比列兩位數(shù)的研發(fā)資金的投入,以及大量的人力資源的支持。
從顏料原材科和制造企業(yè)來說,成本問題的確是企業(yè)是否參與低碳發(fā)展繞不過的一個難題,一次性的投入太大,尤其是在當(dāng)前前景不是很明朗的情況下,低碳發(fā)展存在一個致命的缺點就是回收投資成本的時間是比較長的。同時,廠商的低碳領(lǐng)料有可能在一定程度上提高顏料成本(包括時間成本、研發(fā)成本、材料成本等),這些都有可能最終轉(zhuǎn)嫁到消費者的頭上,也是消費者所不愿意看到的情況。從消費者來看,我國大部分的消費標準就是以低廉的價格獲取產(chǎn)品,至于是否是低碳顏料并沒有表示出極大的關(guān)心,
也就是說居民的消費意識和消費習(xí)慣短時間內(nèi)還難以改變。
4如何做出真正的低碳顏料
在“創(chuàng)新、和諧、責(zé)任、影響力”顏料高峰論壇上,阿克蘇諾貝爾亞太區(qū)溶劑采購總監(jiān)、工業(yè)顏料部中國區(qū)采購總監(jiān)楊向宏先生說:國內(nèi)有9000家顏料廠,許多廠家沒有研發(fā)人員,如果沒有法律規(guī)定,沒有人會改,但是我們一定要走出這一步,所以2010年是一個轉(zhuǎn)型的開端,我們一定要告訴上游供應(yīng)商,我們要求低碳、環(huán)保的東西,我們要求今后10、20年還能生存的東西,希望他們能夠幫我們開發(fā),我相信2010年是我們的開端。拜耳顏料與粘合劑門中國區(qū)的總經(jīng)理李璽林也表示“如果從長期來看,低碳并不意味著失去競爭力,反而能夠催生節(jié)能減排技術(shù)所帶來的顏料新工藝,新技術(shù)和新工藝是顏料企業(yè)在低碳時代競爭力的一個重要標準。”從楊向宏先生及李璽林先生的談話中,我們可以看出,顏料企業(yè)正在行動,從原料入手,選取低碳、環(huán)保的原料產(chǎn)品,確保生產(chǎn)出來的顏料產(chǎn)品是真正意義上的低碳顏料。低碳將會影響顏料原材料行業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)動向,使研發(fā)方向更傾向于低碳、環(huán)保。
同樣,低碳顏料更能夠催生顏料生產(chǎn)新工藝的誕生。重視研發(fā)投入為發(fā)展打基礎(chǔ),環(huán)保的發(fā)展趨勢眾說紛紜,真正能夠?qū)嵺`的卻大多數(shù)為國外企業(yè)。國內(nèi)企業(yè)總是糾結(jié)于成本與市場的問題,顯得畏首畏尾。而國外企業(yè)在顏料及顏料下游鏈環(huán)保技術(shù)方面的投入巨大。2009年巴斯夫的研發(fā)投入接近14億歐元,2008年這一數(shù)字為13.5億歐元。赫普顏料兩百萬歐元擴容巴塞羅那研發(fā)中心,塞拉尼斯上海商務(wù)技術(shù)中心2010年下半年投入使用。因此,企業(yè)只有持續(xù)不斷的為技術(shù)創(chuàng)新投入,才能保證企業(yè)能夠以高于市場的增長速度發(fā)展。
5低碳環(huán)保無機顏料
5.1無機顏料發(fā)展趨勢
低碳環(huán)保無機顏料是無機顏料發(fā)展的必然趨勢,也是湖南巨發(fā)科技有限公司推出的高科技核心產(chǎn)品,湖南巨發(fā)科技有限公司自2000年就投入大量人力物力,著手研發(fā)符合低碳環(huán)保趨勢的環(huán)保型彩色混相無機顏料,國內(nèi)外又稱復(fù)合無機顏料、C1CP顏料、MMO顏料等,學(xué)術(shù)上常稱呼為金屬氧化物混相顏料。在各類無機彩色顏料中,該顏料因具有環(huán)保無毒、耐候耐光性極好、耐熱性高、耐化學(xué)性優(yōu)良、色譜范圍也比較寬廣等特點,在職業(yè)安全及環(huán)保法規(guī)日趨強化、制成品使用期要求越來越長的今天,深受涂料、塑料、色母粒、陶瓷、玻璃、建材等相關(guān)行業(yè)的歡迎。
5.2低碳環(huán)保無機顏料-彩色混相無機顏料(MMO顏料)的特點
5.2.1這種顏料的第一個特點是絕對無毒
盡管它們中含有一些被認為有毒的金屬如鉻、銻、鎳等,但由于在1000℃以上高溫煅燒,所形成的混相氧化物的惰性很高,人體的胃酸根本無法使其溶解,因此即使進人胃腸內(nèi),也對人體無害:人身接觸它,也是絕對安全的,這在強調(diào)環(huán)保安全的今天而言是十分可貴的,因而符合接觸食品要求以及玩具等的安全規(guī)定。
5.2.2彩色混相無機顏料的第二個特點是它的各種耐性都非常高
具有卓越的耐候性和極好的耐熱性、耐光性、耐酸堿性、耐化學(xué)品性,遮蓋力強,易分散,正是這些特點決定了它在超耐久型涂料和塑料制品中的價值。這是由它的制造條件決定的:高溫使它們變成高惰性。也正因為如此,可以增加顏料相關(guān)下游產(chǎn)品的使用壽命,相應(yīng)提高回收率、降低能源消耗、減少碳排放。
5.2.3低能耗、低污染、低排放
由于是固相法生產(chǎn),加上原材料的合理選擇,所以沒有廢氣、廢水、廢物產(chǎn)生,生產(chǎn)工藝科學(xué)環(huán)保。在職業(yè)安全及衛(wèi)生法規(guī)日趨強化、制成品使用期要求越來越長的今天,混相無機顏料深受高性能塑料和涂料等行業(yè)歡迎,符合低碳經(jīng)濟關(guān)于低能耗、低污染、低排放為基礎(chǔ)的經(jīng)濟模式,并得到廣泛的應(yīng)用。
5.2.4具有反射紅外的特點
該類顏料大都具有反射紅外的特點,因而可應(yīng)用于環(huán)境友好型保溫隔熱涂料、軍事防偽涂料。
鉆藍(PB.28)
光譜曲線圖(紅色濃色;藍色-1:4沖淡色)
城市人口的不斷增加帶來了環(huán)境的惡化。炎炎夏日中,受到強烈光照的建筑物表面溫度要比表面上方空氣的溫度高出許多,加上城市環(huán)境相對擁擠,氣流不易流通,熱量聚集,形成“熱島”效應(yīng)。“熱島”效應(yīng)不但給人帶了不舒適的感覺,更加劇了能源的消耗,如環(huán)境溫度平均升高1℃,就會增加5%~8%的空調(diào)能耗。電力需求的增加對于燃煤燃汽的發(fā)電廠來說,則意味著發(fā)電過程中排放廢氣的增加,由此造成更大的環(huán)境問題。而具有高反射率的彩色混相無機顏料應(yīng)用于表層材料就能達到降低表面溫度的目的。陽光暴曬下的戶外物體能量持續(xù)積累,導(dǎo)致其內(nèi)部和表面溫度很快升高。為達到降溫目的,采用冷卻循環(huán)系統(tǒng)、空調(diào)等浪費電力、動力的措施已不足取,新型的環(huán)保節(jié)能模式是采用紅外反射涂層來隔熱降溫,既不消耗能量而且有效降低物體表面溫度,從源頭上阻止熱量向內(nèi)部傳遞,達到節(jié)能降溫目的。
混相無機顏料大部分具有優(yōu)良的反紅外性能和極好的耐侯性、耐紫外線、抗老化性,適宜在反紅外涂層中使用。
P.B.36是一種藍綠相鈷鉻藍色顏料.具有極好的耐化學(xué)腐蝕性,戶外耐候性,耐光性,熱穩(wěn)定性,并具有無滲透性,無遷移性,具有很高的光反射性;對深藍綠色具有較高的光反射性;建議應(yīng)用于RPVC、聚烯烴、工程樹脂、油漆,涂料包括一般工業(yè)、鋼卷涂料和熱壓涂料,以及石英粒子等。
5.3應(yīng)用與發(fā)展
引起彩色混相無機顏料用量大增的是上世紀70年代從北美開始,其后迅速地在世界各地高檔涂料、塑料行業(yè)大量應(yīng)用,因為它要求超耐久性,尤其是保色性,防腐涂料同樣需要彩色混相無機顏料著色。此外,大量的與人體接觸的涂料與塑料制品,也采用無毒的彩色混相無機顏料著色。這些都符合綠色環(huán)保乃至今日低碳的要求。
5.3.1含鉛的鉻黃和鉬紅及含鎘的鎘黃替代品
凡需要引起人們高度注目的地方,如起重機臂、的士車、路旁電話亭、郵政信筒、接送學(xué)生的校車等,國外一般都涂有醒目的黃顏色。過去,大都用含鉛的鉻黃和鉬紅,由于鉛能抑制人的智力的正常發(fā)育,因此許多國家都規(guī)定,凡與人體經(jīng)常接觸的器具,都不能用含有鉛的顏料涂裝,美國政府甚至規(guī)定任何車輛一律不準用含有鉛的顏料涂裝。
在這種情況下,鈦鎳黃(綠相黃)和鈦鉻棕(紅相黃)在性能和價格上,便成為首選的鉻黃和鉬紅的代用品。因此,這兩種彩色混相無機顏料近年來用量大增,并被稱為“的士黃、郵政黃”、“校車黃”等美稱。無鉛化法規(guī)的實施,要求許多涂料與某些電子電器與工程塑料、玩具產(chǎn)品也必須采用彩色混相無機顏料,汽車涂料便是一個實例。美國運輸部規(guī)定,高速公路用的標志涂料,也必須采用不含鉛的顏料。
5.3.2防腐涂料
防腐涂料本身具有特別優(yōu)越的各項防腐性能,如耐候性、耐高低溫性、耐熱性、耐酸堿鹽霧性、耐化學(xué)藥品性等,而防腐涂料的顏料是防腐涂料的重要組成部分,賦予涂層絢麗多彩的色澤,這種顏料也必須同時具有非常優(yōu)異的耐候性、耐高低溫性、耐熱性、耐酸堿鹽霧性、耐化學(xué)藥品性等。
5.4幾種涂料的參考配方
表3幾種防腐涂料的參考配方
5.5用途
廣泛用于耐高溫涂料、粉末涂料、建筑涂料、高性能工業(yè)涂料、卷鋼涂料、汽車涂料、船舶涂料、交通標識涂料、軍事偽裝涂料、航空涂料、工程塑料、色母粒、戶外塑料件等。
6防腐涂料中選擇顏料要注意的主要因素
防腐涂料是是在一般條件下,對金屬等起到防腐蝕的作用,保護有色金屬使用的壽命:重防腐涂料則是指相對常規(guī)防腐涂料而言,能在相對苛刻腐蝕環(huán)境里應(yīng)用,并具有能達到比常規(guī)防腐涂料更長保護期的一類防腐涂料。我們要求防腐涂料擁有極佳的耐性,能在苛刻條件下使用,并具有長效防腐壽命,重防腐涂料在化工大氣和海洋環(huán)境里,一般可使用10年或15年以上,即使在酸、堿、鹽和溶劑介質(zhì)里,并在一定溫度條件下,也能使用5年以上。防腐涂料所使用的顏料與樹脂及其他助劑一樣,必須要求有嚴苛的耐候、耐曬、耐酸堿、耐鹽霧等性能。防腐涂料可廣泛使用具有優(yōu)良遮蓋力的MMO彩色混相無機顏料,例如:鈦鎳黃(顏料黃53)、鈦鉻棕(顏料棕24)、鈷藍(顏料藍28)、鉻鈷藍(顏料藍36)、鈷綠(顏料綠50)、鉻銅黑(顏料黑28)等.
7低碳顏料的未來展望
總的來說,低碳不僅僅是一個概念,而是一種未來的生活方式。對于中國的顏料行業(yè)發(fā)展來說,我們需要的同樣地不是一個被包裝的低碳“概念”,除了首先急需在顏料配方和技術(shù)上取得突破,并從原材料、生產(chǎn)制造以及消費等環(huán)節(jié)都嚴格遵照“低碳”要求之外,低碳顏料也是在傳統(tǒng)發(fā)展模式和低碳經(jīng)濟之間的選擇,實際上是一個遠期利益和現(xiàn)實成本之間的“角力”,相信在不久的將來我們就會實現(xiàn)我們的低碳之路。
8.湖南巨發(fā)科技有限公司低碳環(huán)保無機顏料簡況
公司于2009年5月通過了1S09001質(zhì)量體系認證和1S014001環(huán)境管理體系認證。公司是國內(nèi)最大且己獲得6項國家發(fā)明專利的該類顏料的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品性能可與BASF等媲美,部分性能甚至超出。公司生產(chǎn)的鈷藍、鈦鉻黃、鈦鎳黃、鈦綠、鈦錳棕、鐵鉻黑、銅鉻黑等系列彩色無機顏料,環(huán)保無毒,經(jīng)過SGS檢測,鉛、鎘、汞、六價鉻指標達到歐盟ROHS、美國ASTM F963及日本SONY等標準。
巨發(fā)公司為踐行低碳經(jīng)濟,正在著手高標準嚴要求創(chuàng)建湖南首個低碳環(huán)保太陽能工業(yè)園,并與列入國內(nèi)211所的北京化工大學(xué)合作,在湘潭創(chuàng)建環(huán)保無機顏料等新材料研發(fā)中心。
8結(jié)尾
綜上所述,低碳這個詞體現(xiàn)更多的是一種生活方式和態(tài)度,對于我國顏料行業(yè)的發(fā)展來說,我們要的不僅僅是一個虛無飄渺的低碳概念,而是要從原材料、生產(chǎn)制造以及市場等各個方面著手,當(dāng)然顏料在配方和技術(shù)上也應(yīng)取得更大突破。只有這樣,低碳顏料才能實現(xiàn)高于市場的增長速度發(fā)展,消費者才能夠獲得真正低碳的顏料產(chǎn)品,達到顏料企業(yè)與消費者的共贏。我們向防腐涂料行業(yè)呼吁,你們可以不用巨發(fā)環(huán)保無機顏料,但為了子孫后代健康,為了積極響應(yīng)國際國內(nèi)低碳環(huán)保要求,在選用無機顏料染色時強烈建議使用低碳環(huán)保無機顏料。
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