关于卡片环保材料与卡片环保的分析

     文/黄石捷德万达金卡有限公司技术工程师 孙桂林

    相信每个人对身边的环境问题早已有了切身的体会。环境保护已经成为不可回避的，并且是迫在眉睫和刻不容缓的问题。而环境保护就是对人类赖以生存家园的保护、是对人类自身的保护。

    在制卡领域，随着发卡量的逐渐增大，被废弃的卡片也越来越多。更令人担忧的是，目前多数卡片都使用了PVC材料作为卡体，这样的卡片废弃后会成为一种“白色污染”，对环境造成严重的危害。因此，一种具有环保特性的卡片必将呼之欲出。 

    那么怎样的卡片才算环保呢？这就要求在卡体材料选型时不仅要考虑材料强度、特性、成本和资源等因素；还要考虑在制造和使用再循环总过程中，对地球环境造成的负担是否为最小，是否有利于健康。因此环保材料应具备以下四项特征中的一项和多项：1、使用寿命长，降低更新的频率，减少对有限资源的索取；2、可以回收再利用，避免一次性使用，从而延长了材料的使用周期；3、材料废弃后经人工处理不产生有毒有害物质；4、材料废弃后能在短期内自然降解成无害物质。除去材料环保之外，卡片的制造过程也需环保，例如产品加工所需能耗少、加工过程不造成有毒有害物质的排放等等。

    目前市面上的制卡材料有两类：聚烯烃类（包括PVC、ABS）和聚酯类（包括PC、PET、PETG）。以下简要介绍这几种材料的特点。

    PVC，聚氯乙烯，其力学性能和电绝缘性好，透明，难燃，耐化学腐蚀，价格低廉，是综合性能良好的一类塑料。缺点是热稳定性差，易分解放出氯化氢，必须加入稳定剂才能加工。低温下易发脆，常加入改性剂提高其韧性。制卡用PVC还加入了一定量的氯醋树脂以降低其维卡温度，从而改善层压适性。

    ABS，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物，具有坚韧、质硬、刚性的特点,耐热、耐冲击、表面硬度高、尺寸稳定、低温-40℃仍有相当的冲击强度。但其耐候性特别是耐紫外线性能较差，室外使用时容易老化。由于ABS本身软化温度较高，大于90 ℃，因此制卡用的ABS掺入了一定比例的PVC以降低其软化温度以便于层压。

    PC，聚碳酸酯，透光率高、吸水性低、耐冲击、韧性好、蠕变小、制品尺寸稳定。耐热性和耐寒性较好。玻璃化转变温度（149-150℃）及热变形温度（135℃）均较高，层压需要很高的温度才能将其压光。由于PC卡表面不易做个人化，这大大限制了PC材料在银行卡方面的应用。

    PET，聚对苯二甲酸乙二醇酯，具有优良的机械性能、刚性高、硬度大、吸水性很小、尺寸稳定性好、韧性好、耐冲击、耐摩擦、耐蠕变、耐化学性好。

    PETG，聚对苯二甲酸乙二醇-1，4-环己二甲醇酯，通俗的理解为PET中加入1，4-环己二甲醇对之进行改性而得到PETG。PETG具有较高的硬度、优异的韧性、良好的低温韧性、透明度高、易加工成型，着色能力强，耐老化和耐化学性能,属于新一代环保材料。 PETG的环保性能主要体现在燃烧时只生成成为水和二氧化碳。早在1988年，维萨信用卡组织就将PETG卡基材料列为其信用卡环保材料。PETG已通过美国FDA关于食品接触标准，可应用于食品包装，个人保健用品包装，医药卫生设备等领域，还可用于电子器件包装。 在欧洲、美国、日本，PETG材料广泛应用于电子支付及身份识别证件。

    以上这些制卡材料的环保特性如何呢，按照上述环保材料的特征对它们作一个环保特性上的比较，如下表。 

    显而易见，PETG是目前最为环保的制卡材料。

    捷德万达本着强烈的环保责任感，向市场推出一种具有环保特性的卡片。此卡片从芯层基片到面层薄膜均使用PETG材料，这种PETG材料同时也是我国第二代居民身份证的官方指定用料。以下从环保及卡体性能的角度对纯PETG卡与纯PVC卡作详细的比较。

    表2 纯PVC卡与纯PETG卡的比较 

    上表所示，PETG卡片从加工、使用到回收利用均具有PVC卡片无法比拟的优异性能。

    以制卡材料发展状况来看，目前包括PETG材料在内的各种制卡材料均是用石油等化工原料制成的，不具有快速自然降解的能力，此类材料的废弃物要经过很长时间才可以在自然界中完全降解。因此，以植物原料制成的塑料在市场上已初现端倪，其中又以玉米为原料的聚乳酸（PLA）最受关注。

    PLA是用从玉米油或从玉米中提取的聚酯酸制成的。PLA从视觉和感觉上来说，同PVC材料卡片没有区别，与其具有十分相似的使用寿命和印刷特性。这种材料在进行卡片制作时可节省35%的能量，减少25%温室效应气体的排放，并且它可快速的自然降解，埋入土中三个月左右即可完全降解，即使焚化销毁时也不会产生毒素。遗憾的是现在要将PLA用于大批量的卡片生产尚有一定的难度，但是以目前科技发展的速度来看，相信不久以后人手都会有一片用玉米制成的卡片。

    作为卡片制造和服务业先驱的黄石捷德万达金卡有限公司，一直将环保作为重大的企业责任，不断在环境和产品环保方面努力探索，并坚持为客户提供最环保的产品，为保护人类生存环境的清洁和安全做出新的贡献。