曾鍛成 孫紅軍



摘 要:本文以國內外碳酸鈣標準為研究對象,分析了國內外碳酸鈣標準發展的基本情況,通過比對國內外碳酸鈣標準指標和參數,明確我國碳酸鈣標準與國外標準發展的差距,識別我國碳酸鈣標準發展的問題,思考我國碳酸鈣標準化發展的對策建議。
關鍵詞:碳酸鈣,標準對比,發展問題,對策建議
DOI編碼:10.3969/j.issn.1674-5698.2023.02.013
碳酸鈣是一種用途廣泛的無機非金屬礦物粉體,作為工業生產中重要的原料,被廣泛應用于造紙、橡膠、油漆、涂料、醫藥、化妝品、飼料、密封、粘結、拋光等產品的制造中,它處于產業鏈的最前端,有“工業糧食”之稱,與國民經濟和生活密切相關,是發展新興產業和高新技術的重要支撐材料[1]。標準的制定與實施對促進各行各業產品質量的穩定及行業生產技術的提高起到舉足輕重的作用,碳酸鈣行業也不例外[2]。
事實上,我國與國外在創新要素積累、發展方式轉變、經濟結構優化、新舊動能轉換等方面均存在較大不同,這些不同會自然影響到碳酸鈣產業標準發展差異,而對國內外碳酸鈣領域標準定量比對分析是目前普遍存在的短板[3-5]。本文旨在通過針對國內外碳酸鈣標準開展更深入、更系統的研究,彌補目前同類研究在深度和實際應用方面的不足。而更有針對性的研究才可以有效服務于決策過程,有助于提升相關促進政策制定的質量和水平。
鑒于此,本文以國內外碳酸鈣標準為研究對象,分析了國內外碳酸鈣標準發展的基本情況,通過比對國內外碳酸鈣標準指標和參數,明確我國碳酸鈣標準與國外標準發展的差距,識別我國碳酸鈣標準發展的問題,思考我國碳酸鈣標準化發展的對策建議。
1 國內外碳酸鈣標準比對分析
1.1 國內外碳酸鈣標準現狀
就國外標準而言,共搜集到美國、英國、歐盟、日本、俄羅斯、德國、韓國、泰國、印尼、越南等15個國家以及國際標準化組織(ISO)的10 0項國外碳酸鈣標準,其中美國的標準數量最多有20項。標準類型主要為產品標準和檢測方法標準,規范標準數量較少。從ISO標準被引用的數量上看,ISO的5項碳酸鈣標準均不同程度被引用了23次,其中ISO 3262-5、ISO 3262-6納米碳酸鈣標準被引用的次數最多,可見ISO標準被很多國家所接納。就國內標準而言,搜集到與碳酸鈣相關的國家標準8項、行業標準21項、地方標準12項、團體標準13項。國內標準類型主要是產品標準和檢測方法,標準數量偏少。從標準約束力上看,強制標準2個,其余均為推薦性標準。接下來本文將以上述碳酸鈣標準為主要研究對象,開展標準比對分析。
1.2 重質碳酸鈣標準比對
重質碳酸鈣國內國家標準和行業標準主要分為食品和工業用,食品類重質碳酸鈣使用的是GB1886.214-2016《食品安全國家標準食品添加劑碳酸鈣(包括輕質和重質碳酸鈣)》,該標準為強制性標準。因此重質碳酸鈣產品標準比對主要分析工業用重質碳酸鈣產品標準。
我國的重質碳酸鈣行業標準主要有4個,分別是HG/ T 3249.1-2013《造紙工業用重質碳酸鈣》、HG/T 3249.2-2013《涂料工業用重質碳酸鈣》、HG/T 32 49.3-2013《塑料工業用重質碳酸鈣》、HG/ T3249.4—2013《橡膠工業用重質碳酸鈣》,該系列行業標準由中國石油和化學工業聯合會提出,廣西賀州市科隆粉體有限公司參與了該系列標準的起草。在收集的國外碳酸鈣標準中選取同屬于重質碳酸鈣產品范疇的美國標準ASTM C1797-2017《用于水硬性水泥混凝土的碳酸鈣和礦物填充料的標準規范》與我國行業標準進行比對。主要對產品分型、分類和指標的設定方面進行比對分析。
(1)重質碳酸鈣標準的分型、分類比對分析
在分型、分類比對中,我國行業標準H G /T 32 49.1-2 013分4型,不分類也不分等級;HG / T32 49.2-2013分2類10型28個等級、HG/ T 32 49.3-2013分2類12型,不分等級;HG/T 3249.4-2013分6型,不分類也不分等級,HG/T 3249系列標準分類、分型見表1。美國標準ASTM C1797-2017分3型(見表2)。可見我國重質碳酸鈣標準的分類比美國標準更加多樣,4種用途的重質碳酸鈣細分50個分類等級,在分級上比較嚴謹。
(2)重質碳酸鈣標準的指標設置比對分析
在重質碳酸鈣標準的指標設置比對中,我國行業標準HG/T 3249.1-2013、HG/T 3249.2-2013、HG/T 3249.3-2013、HG/T 3249.4-2013分別設置了15、11、12、15個指標,指標設置見表3。美國標準ASTMC1797-2017的理化指標,見表4,設置了9個指標。
從比對分析中可看出,我國碳酸鈣行業標準的指標由兩部分組成,一是基礎指標,如:碳酸鈣含量、白度、細度的粒度(D50、D97)、比表面積、吸油值、鉛、六價鉻、汞、砷、鎘;二是個性指標通過率、活化度、鹽酸不溶物、深色異物、磨損率、揮發物。我國碳酸鈣行業標準基礎指標中的細度做了比較細致的參數要求,而美國標準ASTM C1797-2017 的細度要求則由購買方決定,不做任何具體參數要求。可見美國標準在指標設置上更加靈活,細度作為碳酸鈣基礎指標,由供求雙方來決定具體參數,可最大限度提高碳酸鈣標準的適用性,讓碳酸鈣產品標準適用于更多的下游應用需求。設置指標不要求具體參數的做法值得我國碳酸鈣標準學習和借鑒。
(3)橡膠用重質碳酸鈣標準比對
橡膠用重質碳酸鈣標準選取行業標準H G / T32 49. 4 -2 013《橡膠工業用重質碳酸鈣》、國際標準化組織發布的標準ISO 5796:20 0 0《橡膠復合成分.天然碳酸鈣.試驗方法》進行比對分析,各標準的技術參數要求見表5、6。
我國的標準HG/ T 3249.4-2013跟國際標準ISO5796:2000在指標設置上有所差異,各自傾向有所不同。HG/T 3249.4-2013對粒度D50、D97做了要求,ISO 5796:2000則對45μm、125μm篩余物提出了更高要求;HG/T 3249.4-2013對碳酸鈣的白度做了要求,實際上橡膠用碳酸鈣產品對白度的要求不高,ISO 5796:2000則未對白度做出要求;HG/T 3249.4-2013在指標設置上比較注重碳酸鈣產品的特性,設置了吸油值和活化度兩個指標來幫助判斷各批次產品的特性,這兩個指標在ISO 5796:20 0 0未進行要求。整體上來看,雖然我國橡膠用碳酸鈣產品標準指標設置更加細致,但有些指標設置完全偏離了實用導向的原則。
1.3 輕質沉淀碳酸鈣標準比對
輕質沉淀碳酸鈣選取行業標準HG / T 2 2 2 6 -2019《普通工業沉淀碳酸鈣》、國際標準化組織發布的標準ISO 3262-6:1998《涂料用填充劑 規范和試驗方法 第6部分:沉淀碳酸鈣》、越南標準TCVN3728:1982《出口輕質碳酸鈣》。各標準的技術參數要求見表7~9。
從沉淀碳酸鈣用途上看,HG/T 2226-2019對涂料用的碳酸鈣的參數做出了要求,用其參數與ISO3262-6:1998比較,碳酸鈣含量我國標準比國際標準低1%;細度45微米篩余物我國的標準比國際標準高0.3;105°C揮發物我國標準比國際標準高0.5;鹽酸不溶物國標和國際標準持平。整體上看涂料用的沉淀碳酸鈣國標和國際標準水平基本相同。
從技術參數的設置上看,我國的行業標準HG/T 2226 -2019設置了17個指標,是比對標準中最多的,越南標準TCVN 3728:1982設置的指標最少。含鈣量指標TCVN 3728:1982標準1類碳酸鈣含鈣量達到99%,HG/T 2226-2019和ISO 3262-6:1998分別要求是97%和98%,在含鈣量上越南標準的要求較高。ISO 3262-6:1998對燒失量指標給出了要求,HG/ T2226-2019和TCVN 3728:1982標準未對燒失量進行要求。我國的HG/T 2226-2019標準對行業里常用的沉降體積和黑點指標提出了要求,配合用途分類,標準對具體用途的沉淀碳酸鈣產品生產更具指導性。另一方面HG/ T 2226 -2019標準對錳、鐵、鉛、鉻、汞、鎘、砷等多個元素含量進行了要求,而ISO和越南標準均未規定要求。
1.4 納米碳酸鈣標準比對
納米碳酸鈣標準選取國家標準GB / T 19 59 0 -2011《納米碳酸鈣》、行業標準SN/T 2043-2008《納米碳酸鈣檢驗規程》和國際標準化組織發布的標準ISO/TS 11931:2012(E)《納米技術.粉末狀納米碳酸鈣.特性和測量》進行比對分析。
通過對比這3項標準的技術參數(見表10~12),可看出納米碳酸鈣的指標除了含鈣量指標外,更關注微觀層面的指標,主要使用投射電子顯微鏡(TEM)、X射線衍射(XRD)等方法檢測粒子和晶體形狀的參數。國家標準GB/ T 19590-2011在給出納米碳酸鈣基礎指標的基礎上,還對橡膠用、密封膠用、膠印油墨用、涂料用納米碳酸鈣的指標和數值給出了詳細的推薦。行業標準SN/T 2043-2008設置了11項指標,電鏡平均粒徑指標對不同形狀的晶型做了不同的要求。國際標準ISO/TS 11931:2012(E)只給出了4項納米碳酸鈣的指標和測量方法,并未給出指標的具體數值。整體上看,我國的納米碳酸鈣標準在指標設置和參數上都做出了要求,其中國家標準GB/T 19590-2011設置的團聚指數指標對納米碳酸鈣實際應用非常有用,行業標準SN/T 2043-2008對納米碳酸鈣的產品做出更嚴格的要求,而國際標準ISO/TS 11931:2012(E)只給出指標并不關注指標的具體數值。可見我國的碳酸鈣標準在技術參數要求上多于國際標準。
2 我國碳酸鈣標準化發展過程中的問題分析
通過上述對比國內外碳酸鈣標準,對我國碳酸鈣標準發展問題分析如下。
2.1 碳酸鈣的產業標準體系尚不健全
碳酸鈣國家和行業標準大多已實施多年,標準的結構不夠合理,相互之間協調性有待加強,涵蓋面尚不完善,如:重質碳酸鈣的標準較多,輕質碳酸鈣、納米碳酸鈣的標準較少。技術指標過于寬泛,不能完全適應科技發展與市場應用。由于技術先進性不高,無論上游生產企業,還是下游應用廠家,國家和行業標準的采標率都很低。同時,節能、環保的標準缺失,標準有效供給不足。碳酸鈣在生產過程中不但要耗費電能,還會產生“三廢”—廢氣、廢水、廢渣,噪音、粉塵也會對環境和工人造成影響。節能、環保是碳酸鈣行業可持續發展的基礎,目前碳酸鈣行業的節能、環保主要靠有關部門的管理規章制度來約束,碳酸鈣標準體系中節能、環保類似的國家和行業標準很少。
2.2 分級標準不能支撐下游產業應用
主要體現在兩個方面,一是碳酸鈣粉體企業無法保證每批次產品的性能參數完全一致,各批次產品在同標準等級下其性能參數會出現上下浮動;二是碳酸鈣下游應用的產品廣泛,現有的產品分級標準不能覆蓋所有的下游產品應用。這個問題主要由兩方面原因造成。
(1)客觀因素。碳酸鈣屬于中間產品,其生產的各批次產品性能會存在細微差異。碳酸鈣粉體的生產是以天然碳酸鈣為原料,屬于自然資源,其不同產地礦物組成、化學成分都不同,存在底色、白度、含鈣量等區別。即便是同片礦區不同區域、不同深度開采出的天然碳酸鈣的白度、含鈣量等特性都會有差別,在原料質量不穩定的客觀因素影響下,其碳酸鈣產品各批次間的性能會有些許差別。企業只能盡量控制產品的質量波動,使其產品符合標準分級。
(2)主觀因素。按現有的重質或輕質碳酸鈣標準來分級的同等級碳酸鈣粉末產品,應用到下游不同產品中會出現較大的性能差異,如:下游產品對碳酸鈣粉末的細度和白度等參數需求可能不在同一分級上,因此無法完全按照標準的分級開展標準化生產,標準分級只能作為參考依據。
2.3 碳酸鈣領域的企業標準數量較少
從碳酸鈣企業使用標準的情況可看出,大部分企業都使用了國標、行標,較少的碳酸鈣企業制定了企業標準。經過對部分企業的調研,了解到很多碳酸鈣企業都在使用企業內控標準,特別是活性鈣產品上企業更傾向使用企業內控標準。企業使用內控標準的主要原因有兩個。
(1)應用范圍廣。碳酸鈣粉體產品對應下游領域的應用細分太多,產品要與下游應用一一對應,甚至一款產品對應一個下游企業。而作為中間產品的碳酸鈣粉體不直接面對終端客戶,只需與購買方在供貨合同里約定好產品的性能參數即可,出廠時按企業內控標準做好產品自檢即可出廠,同時也省去了企業公開聲明的步驟。
(2)保護企業核心競爭力。每家碳酸鈣的生產原料和生產工藝都存在差異,特別是碳酸鈣的活化工藝對產品性能起到決定作用,企業會對這些核心工藝及工序有所保留,不會寫入企業標準,而是作為內控標準來保證其產品的競爭力,因此各企業生產出的產品間會存在性能差異。另外碳酸鈣產品只要存在差異,下游企業一旦與上游的碳酸鈣企業建立了合作關系,一般就不會輕易更換供應商,更換供應商需要重新調整生產工藝去適應碳酸鈣原料的性能,需要付出更多的時間和人力,替換成本較高,影響正常生產。
2.4 標準制修訂工作滯后于產業需求
一方面,國家和行業標準的制修訂的速度滯后。在制修訂碳酸鈣國家和行業標準時,沒有考慮到碳酸鈣行業快速發展的現狀,很大程度上制約了碳酸鈣行業在產品設計研發以及銷售方面的發展。目前碳酸鈣國家和行業標準標齡5年以上的標準占了70%以上,甚至標齡在10年、20年以上的標準仍然存在。產生上述結果的一個重要原因在于,國家和行業標準的制修訂要經歷諸多程序,一般需要較長的周期(通常在兩年以上)才能完成。另一方面,碳酸鈣產品規格種類方面的標準滯后于下游產業的需求。隨著人們生活水平的日益提高,下游產業對碳酸鈣行業的需求日新月異,但很多下游專用領域對應的碳酸鈣標準缺失。
3 我國碳酸鈣標準化發展的對策建議
針對上述我國碳酸鈣標準化發展過程中存在的諸如“標準體系不健全、企業標準相對缺失、標準制修訂滯后、標準不能有效支撐產業發展”等一系列問題,本文從“完善標準體系、強化企業標準意識、提高標準制修訂時效性、深化標準與產業融合水平”等方面提出對策建議。
3.1 完善碳酸鈣產業標準體系
從原料采購、產品質量、生產工藝、生產工序和管理等各環節,健全碳酸鈣行業標準體系,讓碳酸鈣標準體系與行業發展相適應。一是補齊短板,優化碳酸鈣標準體系結構。對于碳酸鈣標準體系中的短板,應鼓勵行業協會、企業參與制定,在安全生產、環境保護、能耗控制、產品質量、生產技術等方面制定出臺一批地方標準和團體標準,鼓勵將實施效果顯著的地方標準和團體標準上升為國家標準。二是以標準創新引領行業發展。緊跟下游產業發展的新趨勢、新需求,鼓勵行業協會、生產企業加大技術研發、工藝創新,研制新產品、新工藝的地方、團體或企業標準,引導行業向高標準看齊,應用先進標準,推進碳酸鈣產業與下游產業循環融合和銜接。
3.2 建立碳酸鈣標準示范試點
在完善碳酸鈣行業標準體系基礎上,積極爭取資金,加大碳酸鈣標準化投入,對碳酸鈣企業進行重點幫扶,協助碳酸鈣企業建設標準化生產示范試點,樹立標準化的示范單位,發展龍頭企業;通過示范試點探索行業的新領域和方法,以點帶面,最終把整個行業帶動起來,實現行業的整體向上發展。一是完善試點的標準化體系,探索標準化方法,總結試點的標準化經驗。用標準化手段提升碳酸鈣行業、產地的標準化管理水平和產品、服務質量,促進產業轉型升級、引領創新驅動。二是傳播標準化理念,樹立標準化典型,通過這些標準化試點示范項目建設,以示范區實訓和經驗分享方式,推廣標準化成功經驗。
3.3 增強企業標準化發展意識
面向碳酸鈣企業提供碳酸鈣標準體系和相關標準的培訓。通過各種方式加大宣傳力度,為企業和行業主管內部的標準化管理部門進行專業的標準化培訓,幫助企業認識標準化對企業的重要性,增強企業標準化意識。可采取線上線下相結合的方式,用科學方法指導企業建立健全生產、驗收、流通與銷售等各環節的標準,引導企業自覺遵循并采用更高要求的標準開展生產,提高碳酸鈣產品質量。形成大型企業引領標準化,中小企業提升標準化,微型企業推行標準化的發展格局,使得大中小企業都真正能夠從標準中受益,推動企業的質量進步和行業發展。
3.4 提高標準制修訂的時效性
充分發揮碳酸鈣產業標準相關信息平臺的支撐作用,進一步收集、整理國內外相關標準、技術法規、認證規定、WTO/TBT通報等行業資訊,把平臺建設成權威、高效、便捷的標準化信息公共服務平臺,為政府部門、科研院所、企業提供國內外最新標準、技術法規和標準化動態等信息,滿足不同層面對標準化信息的需求。持續開展碳酸鈣新標準、新技術的比對分析,通過系統收集、持續跟蹤關注與深入研究碳酸鈣行業國內外標準,引導碳酸鈣產業與國際水平接軌,提升碳酸鈣產業的持續發展能力。
3.5 深化標準與產業融合水平
可從原料、產品、生產工藝、生產工序、檢驗方法和管理等6個方面促進碳酸鈣標準與產業融合。一是原材料標準化,做好原材料的把控,制定相應的原料驗收標準,把好原材料質量關,原材料的質量穩定是碳酸鈣產品標準化生產的前提;二是產品標準化,碳酸鈣用于不同下游行業時的質量要求各不相同,碳酸鈣企業根據市場需求,制定企業的產品標準或內控標準,合理開發產品品種,保障產品質量符合客戶要求;三是生產工藝標準化,產品是生產出來的,生產工藝對產品的質量起到關鍵作用,生產過程中的關鍵點的工藝規程、工藝參數等應按標準來實施,通過標準來保障產品質量穩定;四是生產工序標準化,工序是產品形成的基本環節,工序質量是保障產品質量的基礎,工序質量對產品質量、生產成本、生產效率有著重要影響,工序標準化在工序質量改進中具有顯著的作用;五是檢驗方法標準化,檢驗方法是產品質量監督的重要環節,建立檢驗標準對產品的原料、中間產品、成品進行測量或試驗,實現生產全流程的質量監控,進一步保障產品質量的穩定;六是管理標準化,為了確保企業規章制度和制定的標準得到貫徹實施,管理標準化是必不可少的。采取有效的方式開展管理標準化,使企業標準體系得到有效運轉。
參考文獻
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