目录。0 引言 2
1 目标和范围定义 2
1.1 目标定义 2
1.2 范围确定 2
2 清单分析 3
2.1 数据** 3
2.2 原材料以及能源消耗 3
3 生命周期影响评价 4
4 结果解释 7
5 总结 7
参考文献 8
中性笔芯的生命周期评价研究。
0 引言。生命周期评估（life cycle assessment）方法已经发展为较为成熟的理论，已经成为环境管理的重要工具，并且被纳入iso14040环境管理体系。lca旨在全面分析从产品原材料采掘、运输、生产加工、包装、销售、使用、维护、废弃、**以及最后处理的整个过程中的能量消耗和环境排放。
据统计，我国目前有2．9亿学生，仅按每人每周用一支中性笔芯来算，一年就要使用151亿支。这些笔芯首尾相接，可绕地球45圈，如果平铺，可填平1000个标准足球场。加上难以计数的各类企事业单位，中性笔芯每年的消耗数量非常惊人。
一般情况下，用完的中性笔芯常被随意丢弃，很难集中**，每年产生的废弃笔芯达数十万吨。因废旧笔芯笔管的难降解性及其金属笔头含有的重金属对环境产生了严重污染。本研究使用生命周期评价方法来评估中性笔芯整个生命周期对环境的影响，以及各个生产阶段的能耗及排放，对企业产品的开发和改进、对中心笔芯的**处理有一定的参考价值。
1 目标和范围定义。
1.1 目标定义。
通过对中性笔芯lca研究，识别生命周期内各个阶段的对环境的影响，并指出对环境影响较大的环节。本研究用来向中性笔芯的生产和研发单位提供必要信息，以便有效的支持产品的清洁生产，同时向消费者提供产品的环境影响信息，使其在选择购买产品时，考虑环境因素，而且也为以后的笔芯生命周期评价提供经验。
1.2 范围确定。
本文的研究对象是晨光mg-6142中性笔（黑色），仅包括笔尖、笔套、塑料管、油墨、油脂，而产品的塑料包装以及塑料管上的喷漆不属于研究对象。功能单元是使用一支晨光mg-6142中性笔。
定义系统边界时，考虑全面的“从摇篮到坟墓”的生命周期评价，包括这几个生命阶段：原材料开采、材料加工、产品生产、产品的使用、**、处理。本研究做出的化简方式及假设如下：
1）由于中心笔芯中的油墨具体成分属于保密配方，无法获得相关数据，但是其主要成分为墨、水。所以本研究中以打印油墨（printing ink）代替。
2）中心笔芯生产厂家一般从其他地方购买油墨及油脂的过程、笔芯的销售运输过程、**运输过程，三者运输数据难以获得，但是其运输距离比较近，一般都在本地购买或者销售，所以本研究不考虑运输所造成的环境影响。
3）由于笔芯的最终处理过程的能耗及废物排放数据难以获得，并且最终处理过程的能耗较低，所以本研究中认为使用完后的10%的笔芯被**，经过**的笔尖和塑料管直接被再利用，即认为**的笔尖和塑料管与生产出的新的笔尖和塑料管具有一样的功能。
中性笔芯的lca系统研究范围以及gabi 4软件建立模型如图所示：
图1 笔芯lca系统研究范围图。
图2 笔芯生命周期模型
2 清单分析。
2.1 数据**。
中性笔芯5各组成部分即笔尖、笔套、塑料管、油墨、油脂的质量均由测量得到，笔芯**数量的数据、油脂、油墨、笔套、笔尖的能耗数据经过相关资料估算获得。因此，数据的精确度不高。
2.2 原材料以及能源消耗。
中性笔芯的各个部件相应质量统计如表1所示。
表1 中性笔芯各个部件的质量。
零件材料**质量总质量。
笔尖不锈钢0.0017g0.017g
塑料管聚丙烯0.1079g1.079g
油脂锂基脂00.018g
油墨打印油墨00.3701g
笔套天然橡胶00.1106g
中性笔芯的生命周期清单使用gabi 4软件汇总，其结果如表2所示。
表2 中性笔生命周期清单。
从表2中看出，在中性笔芯生命周期系统清单输入的物质中，塑料管生产阶段原材料投入、能耗占据的比例最大，这是因为中性笔芯各个零件中塑料管的质量最大，而且聚丙烯合成、注塑生产塑料管能耗比较大。输出包括空气污染、水体污染、土地污染，可以看出空气污染占得比例最大，这是因为生产的各个环节的材料生产、电力投入等等各个环节都有气体污染物的排放，其中橡胶套、和聚丙烯生产所占的气体排放较大，分别为.5%，因为这两者是有机化合物，其生产过程复杂且有固体颗粒排放于空气中。
3 生命周期影响评价。
本研究lcia主要考虑的环境影响类型有：全球变暖、平流层臭氧消耗、光化学烟雾、酸化、富营养化。
权重和归一化采用的标准分别为：cml2001，expertsikp(northern europe)，cml2001-dec.07,eu25+3
生命周期影响评价各阶段环境影响结果如图3-7所示。
图3 各阶段全球变暖影响结果。
图4 各阶段平流层臭氧消耗结果。
图5 各阶段光化学烟雾潜值结果。
图6 各阶段酸化潜值结果。
图7 各阶段富营养化潜值结果。
4 结果解释。
在全球变暖影响方面，塑料管注塑阶段贡献最大，因为塑料管质量最大，消耗的原材料、生产时耗能也最大。在平流层臭氧消耗方面，橡胶套的贡献最为显著，橡胶套是一种有机物，其生产过程复杂，在橡胶开采、凝固、塑炼加工等过程中产生易挥发的有机物质（voc），而其他生产过程中的voc排放极少。在光化学烟雾方面，天然橡胶生产影响最大，聚丙烯注塑次之，因为这天然橡胶在提炼后，经复杂加工成成品的过程，聚丙烯注塑过程中会产生相应的含氮有机颗粒物。
在酸化方面，贡献大依次是用煤发电过程、聚丙烯注塑过程、天然橡胶生产，因为在用煤发电的过程中会产生较多的氮化物和硫化物。在富营养化方面，贡献大的依次是天然橡胶生产、聚丙烯注塑过程、煤发电过程，因为天然橡胶的提炼、煤中含有的氮磷物质，在这三个过程中会向空气中、水中排放氮化物和磷化物，是产生富营养化的主要原因。
5 总结。将生命周期评估应用于中性笔芯生产，去**中性笔芯整个生命周期中对环境的潜在影响，为生产商改进产品生产工艺和相应的管理提供依据，也为消费者的选择绿色产品提供依据。结果显示：
笔套中天然橡胶的生产、塑料管的注塑过程、使用煤发电的过程对环境的影响最大。所以，为了达到节能环保的目的，企业可以考虑将笔套用其他绿色材料来替代橡胶，因为橡胶笔套仅仅起到在包装、运输过程中保护笔尖的目的，而在使用中性笔时，就将笔套丢弃了，若用可降解的绿色环保材料保护笔尖会是一个好的选择。对于注塑过程，可以考虑改进下工艺，塑料管后面一段几乎没有用到，可以考虑适当的缩短塑料管的长度和减小塑料管的壁厚以节省材料。
使用煤发电会产生较大的环境污染，所以可以考虑使用清洁能源，比如用水利发电等等。
由于本项研究缺乏较多的数据，并且对系统进行了很大的简化，所以本项研究仍然有待进一步的完善，但对同类产品的生命周期评估有一定的参考价值。
参考文献。1] environmental protection agency, 2006. life cycle assessment:
principles and practice.
epa 600/r-06/060. national risk management research laboratory,cincinnati, ohio, usa
2] 杨建新，徐成。产品生命周期评价方法及其应用[m].气象出版社，2002.
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