卤素
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无卤限制指令?
卤素现在没有哪个国家要强制执行。
只是行业中的某类客户要求的,具体怎么做取决于客户的要求。
尽管世界各国还没有出台专门针对卤素的法规,但国际上许多非政府组织的环保机构正积极推动无卤化行动,同时一些大型跨国公司也都制定了自己的环保法规,其中就包括对卤素的限制或限量,并要求自己的供应商遵守该限制或限量从而生产出绿色环保产品。
卤素是什么?
化学周期表中第VIII族元素包括氟、氯、溴、碘、砹,合称卤素。
其中砹为放射性元素,在产品中几乎不存在,前四种元素在产品中尤其在聚合物材料中以有机物形式存在。
目前用于产品中的卤素化合物主要有:PBB、PBDE、TBBP-A、PCB、六溴十二烷、三溴苯酚、短链氯化石蜡;另有用于冷冻剂、隔热材料臭氧破坏物质CFCs、HCFCs、HFCs等。
无卤指令产生的背景:
根据许多科学研究显示,卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物,且对于环境与人类的威胁日益升高。
而制造、循环回收、或抛弃家电及其它消费性产品的行为,则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。
为保护环境,某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份(此泛指塑料的表面/外壳)。
塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。
如同其它有毒的重金属(如铅、镉、水银、六价铬等),欧盟(European Union)在欧盟电子电机中危害物资禁用(Restriction of the Use of Hazardous Substances in electrical and electronic equipment, RoHS) 指令中决定在2006 年7月1日全面禁止PBB (Polybrominated Biphenyls) 及PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) 等溴系阻燃剂的使用。
2001年5月22-23日,由91个国家政府签署的《关于持久性有机污染物(POPs) 控制斯德哥尔摩公约》。
该公约中所列的12种持久性污染物(POP)中几乎全部都是含卤化合物。
ROHS指令中规定,从2006年7月1日起,全面禁用溴类阻燃剂(豁免除外)。
欧盟委员会于2003年2月15日颁布的2003/IIEC指令规定,从2004年8月15日开始,禁止使用五溴二苯醚和八溴二苯醚。
Oeko-Tex(国际纺织品生态学研究与检测协会)Standard-100 颁布的2005年修订本,也将这两种化合物列为禁用范围。
卤化有机物质例PCN、PCB、PCT、短链氯化石蜡在电子业内也都被划为环境管控物质。
卤素的危害性:
在塑料等聚合物产品中添加卤素用以提高燃点,优点是燃点比普通聚合物高,燃点大概在300度,燃烧时会散发出卤化物气体,,并迅速吸收氧气,从而使火熄灭。
但是缺点是散发出的氯气浓度较高时,会引起能见度下降,导致人员无法识别逃生路径,同时氯气具有很强的毒性,影响到人的呼吸系统,。
此外,含卤聚合物燃烧时放出的卤素气体在与水蒸气结合时,会生成腐蚀性有害气体卤化氢,对设备以及建筑等会造成腐蚀。
卤素测试方法:
微波消化法是使用密闭的微波加热炉(微波辅助萃取Microwave Closed Extraction Vessel , MAE) 从卤素系化合物中萃取PBB (Polybrominated Biphenyls) 及PBDE (Polybrominated Diphenyl Ethers) 等溴系阻燃剂,这个方法省时省钱又有效。
这是参照美国环保署USEPA 3546 规范要求所制定。
经过微波萃取的步骤之后,再由气相层析质谱仪(Gas
Chromatography /Mass Spectrometer, GC/Mass) 来测定PBB及PBDE等溴系阻燃剂的含量。
什么是阻燃剂:
阻燃剂是一种化学物质,在制造过程中或之后被加入至塑料材料中,其作用是使塑料材料较不易燃烧,尤其是要降低电子电器产品在使用时的可燃性。
火灾发生时,它可以防止火焰扩散并延缓火势蔓延的速度,让现场受灾人员有时间判别周围情况及逃生。
在电器产品、家具产品及建筑材料上加入阻燃剂,确实发挥了它的功能,从火灾事件中解救了许多宝贵的生命。
各大公司应对无卤:
市场大势难挡,非卤素系阻燃剂已逐渐使用在电子电器产品应用的商业市场。
Sony 公司已经要求他们的下游厂商在2005 年以后,禁止在产品及零件上使用卤素系阻燃剂。
Toshiba 公司的笔记型计算机从1998 年开始就采用非卤素系主机版,目前为止已推广到该公司所有的计算机产品。
Dell、Microsoft、Motorola、BENQ 和Panasonic 公司也制定了他们的新规定,要求下包厂商遵守以符合欧盟的这项要求。
许多在台湾的下包厂商也正准备设置新的仪器与测试方法来符合此项新的规范。
无卤与rohs区别:
RoHS指令要求的是限制这六种有害物质:Pb(铅),Hg(汞),Cd(镉),Cr6+(六价铬),PBBs(多溴联苯),PBDEs(多溴联苯醚)。
其中多溴联苯、多溴联苯醚中含有卤素。
RoHS指令中提及PBBs&PBDEs(多溴联苯&多溴联苯醚)只是属于卤素其中的溴系耐燃剂两种化合物,不能说符合RoHS就是达到无卤了。
无卤和ROHS是两个不同的概念,他们有重合的部分(即PBB和PBDE这两种卤素化合物), 也有不重合的部分无卤产品不一定符合RoHS,反之符合RoHS不一定就是无卤产品(只要不含PBB和PBDE就可以)
对于无卤化要求,不同的产品有不同的限量标准:
如无卤化电线电缆其中卤素指标为:所有卤素的值≦50PPM (根据法规PREN 14582) ;
燃烧后产生卤化氢气体的含量<100PPM ( 根据法规EN 5067-2-1);
燃烧后产生的卤化氢气体溶于水后的PH 值≧4.3 ( 弱酸性) ( 根据法规EN-5 0267-2-2 ) ;
产品在密闭容器中燃烧后透过一束光线其透光率≧60% ( 根据法规EN-50268-2) ;
无卤化PCB,溴、氯含量分别小于900ppm ,(溴+氯)小于1500ppm 。
含有卤素的各类物质:
有机氯化合物:用于塑料的耐燃剂、增塑剂、印刷电路格等上的耐燃剂等;
聚氯乙烯(PVC):电源电缆、連接电缆、产品内連线用塑料电线、粘合剂、高压塑料电线、退磁线圈的包里、绝缘胶带;
灭蚁靈(Mirex):用于树脂、橡胶、涂料、纺织物、电气产品等的阻燃剂、防锈剂等;
氯化烷烃(CP):用作含有附件产品的外框(外壳)、印刷电路板(碳链长为10 -13、含氯量为50wt%以上的短链型氯化烷烃類对象);
多氯化萘(PCN):润滑油、涂料等用途(氯原子数≧3以上的多氯化萘(PCN)产品);
多氯联苯(PCB):绝缘油、润滑油、塑料耐燃剂等;
其它有机溴化合物:用于塑料的耐燃剂印刷电路板等上的耐燃剂等;
四溴双酚-(TBBP-A):用于塑料的耐燃剂(以PS、ABS、PC/ABS、Mppe等四种塑料最常使用半导体封装材料与体积路板基材);
多溴二苯醚(PBDE)\ 多溴聯苯(PBB):用于塑料的耐燃剂;
氯化石蜡Chlorinated paraffins;
多氯三联苯(PCT)Polychlorinated terphenyls。