歐盟RoHS 2.0新增四項塑化劑管理與要求還是模糊不清嗎?

摘要

歐盟電機電子產品中有害物質限用指令RoHS2.0將於2019年7月22日正式實施,其中新增了四項塑化劑,鄰苯二甲酸酯(DEHP、BBP、DBP、DIBP)的限制用量。對於電機電子產品廠商來說,如何分析與管理仍是模糊不清,市場上充斥著各家儀器廠商的資訊,面對歐盟法規大量的原文內容難以消化,只能跟從。但是從今天起,各位先進不用再擔心了,能邁科技提供您來自歐盟與國際電工委員會的原文解說,讓您突破盲點,找出適合自己的解決方案。

RoHS2.0新增管理四項塑化劑究竟是什麼?

歐盟電機電子產品中有害物質限用指令(The Restriction of Hazardous Substances in Electrical and Electronic Equipment Directive 2002/95/EC, 簡稱RoHS)從2002年公佈以來全球的電子電器產品市場以及上下供應鏈受到了相當大的影響,身為全球供應鏈的一環的臺灣自然也在其中。隨著2011年,歐盟因應市場以及科技的進展,再次公佈修訂版的RoHS指令(2011/65/EU, 又稱RoHS 2.0)以及增修指令(2015/863/EU),受到管控的化學物質除了原先的六項管制物質(鉛Pb、汞Hg、鎘Cd、六價鉻Cr6+、聚溴聯苯PBB、聚溴二苯醚PBDE之外,又新增了四項塑化劑鄰苯二甲酸酯(DEHP、BBP、DBP、DIBP)的限制用量,將在2019年7月22日正式實施。

塑化劑(英語:Plasticizer),或稱增塑劑、可塑劑,是一種增加材料的柔軟性或使材料液化的添加劑。其添加對象包含了塑膠、混凝土、乾壁材料、水泥、膠粘劑與石膏等等。同一種塑化劑常常使用在不同的對象上,但其效果往往並不相同。 塑化劑種類多達百餘種,但使用得最普遍的即是一群稱為鄰苯二甲酸酯類的化合物。

表1:塑化劑鄰苯二甲酸酯常見用途

面對RoHS2.0新增四項塑化劑最常遇到的問題是?

近二、三年我們常常接到客戶的電話或是信件來問,他們聽了市場上各家儀器商的說法,總是讓人抓不到方向,聽了二、三年還是不知道明年2019 RoHS2.0正式實施的時候該怎麼辦? 最常見的問題像是:

  1. 到底新增的這四項塑化劑鄰苯二甲酸酯(DEHP、BBP、DBP、DIBP)應該要怎麼樣才能分析?
  2. 有可以快篩的方法嗎?
  3. 如果用快篩方法的準確性有多少?
  4. 使用快篩方法會不會有誤判的情況?
  5. 如果不用快篩的話,那該怎麼處理才是對的?

由國際標準測試方法(IEC62321-2017)來告訴你正確檢測方式

根據國際電工委員會(International Electro-technical Commission, IEC)於2017年已經針對這四項新增塑化劑鄰苯二甲酸酯的分析方法,收集各研究單位的意見將測試的重點公佈在IEC 62321-8:2017當中。

  1. 氣相層析質譜儀(GC-MS)作為塑化劑鄰苯二甲酸酯的最終定量分析方法(此方法樣品需要經過破碎,萃取後進行分析)
  2. 可使用附加熱裂解/熱脫附配備的氣相層析質譜儀(Py/TD-GC-MS)作為快篩或是半定量的方法(此方法樣品需要經過破碎後進行分析)
  3. 離子附著質譜技術(Ion Attachment Mass Spectrometry, IAMS) 作為快篩或是半定量的方法,但是會有DBP和DIBP或DEHP和DNOP無法辨別的問題(也是坊間看到的快篩儀器TD-MS熱脫附質譜儀)。(此方法樣品需要經過破碎後進行分析)

圖1:IEC 62321-8:2017原文截圖

圖2:IEC 62321-8:2017快篩與定量分析檢測流程

因此基於IEC 62321-8:2017所公佈的內容,可以使用熱裂解/熱脫附配備的氣相層析質譜儀(Py/TD-GC-MS)作為快篩或是半定量的方法,還有離子附著質譜技術(Ion Attachment Mass Spectrometry, IAMS)作為快篩或是半定量的方法。但是使用離子附著質譜技術(Ion Attachment Mass Spectrometry, IAMS)會有DBP和DIBP或DEHP和DNOP無法辨別的問題。

直接將 樣品粉碎後萃取使用氣相層析質譜儀(GC-MS)進行定量方式分析反而是比較精確且單一的方法,不用額外加裝熱裂解/熱脫附配備

市場各種解決方案比較表與注意重點

目前已經有聽說韓國大廠購入快篩設備後,發現 無法有效解決塑化劑鄰苯二甲酸酯的測試問題,將其全面退貨。下表整理目前市面上常見的分析儀器、價位與使用重點,提供給各位參考。

表2:塑化劑鄰苯二甲酸酯解決方案與市場約略價位

圖3:氣相層析質譜儀GC-MS分析流程

固體樣品需要經過破碎,加酸/鹼液溶解後 萃取,將液體 加熱汽化,藉由化合物質量差異由質譜儀進行分離與定量分析

圖4:熱裂解/熱脫附氣相層析質譜儀Py/TD-GC-MS分析流程 固體樣品需要經過破碎,直接加熱分離出目標化合物,藉藉由化合物質量差異由質譜儀進行分離與定量分析

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