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电子电气卤素风险评估诞生新方案

发布于:2015-01-12 09:52来源:未知 作者:admin点击:

      近日,江苏检验检疫局组织的鉴定委员会对南京检验检疫局承担的科研项目“电子电气产品中卤素测定前处理方法研究”进行了成果鉴定。该课题首次系统地研究了电子电气产品中卤素的检测体系,涉及国内外卤素相关法规和国际电子大厂无卤化要求比较研究、机械拆分、风险评估、检测技术和符合性评估,尤其是卤素的风险评估技术为电子电气行业的相关企业减少检测成本、提高市场竞争力、满足法规或客户相关卤素的限用要求提供了可行的解决方案,具有显著的经济效益。

      鉴定委员会听取了课题组的汇报,审查了全套鉴定材料,并进行了质询,经充分评议后认为该课题结合检验检疫工作实际,技术路线合理,提交的材料规范完整,数据翔实,研究成果已转化为一项行业标准。鉴定委员会一致通过该项目成果鉴定。认为该研究成果具有显著的创新性和实用性,达到国内领先水平。

      绿色壁垒悄然而来

      卤化物由于在燃烧中会分解出密度较大的卤化气体而产生覆盖作用,从而隔绝或稀释空气,最终达到阻燃灭火的目的,因此卤素及卤素化合物常被作阻燃添加剂大量使用在电子电气产品中。然而过量的卤素使用已经给人类生活带来了危害,含卤产品在燃烧时产生戴奥辛、卤酸等易导致死亡或致癌的物质。在电子电气产品焚烧销毁的过程中,氯化阻燃剂释放出的氯气对人体有强烈危害,直接影响人的呼吸系统。溴化阻燃剂会形成二英类物质,具有高致毒性、高迁徙性和对环境的持久性污染。而氟化物散发到环境中聚集后会严重影响臭氧层的存在而对人类生存环境带来极大的危害。

      因此全世界非常关注卤素及其化合物的控制。早在1987年9月16日,24个国家在加拿大蒙特利尔市签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,目前加入《蒙特利尔议定书》的国家已超过183个。根据《议定书》的要求,发达国家已经于1996年1月1日基本完成了主要ODS(国际上把对臭氧层有破坏作用的物质统称为ODS,主要成分为卤化烃,以氟、氯或溴取代烷类中的氢原子,形成含氟、氯、溴、碳的化合物)的全部淘汰。由于多边基金所提供的财务支持,在国家方案已获执委会批准的100个第5条款国家(即发展中国家)中,有70多个国家承诺在2010年前提前实现主要ODS的淘汰,同时还有很多国家承诺对部分受控物质提前淘汰,这将大大减少对臭氧层的损害。

      2001年5月22日至23日,在瑞典首都斯德哥尔摩,包括中国在内的90多个国家和地区的代表共同正式签署了POPs(Persistent Organic Pollutants 持久性有机污染物)公约,可认为是继《保护臭氧层维也纳公约》(1987)和《气候变化框架公约》(1992)后,人类为保护全球环境而采取共同减排行动的第三个国际公约。2004年5月17日公约正式生效;2004年11月11日对中国正式生效。共有151个签署国,134个缔约国。国际电工组织IEC印制板材料的法规IEC 61249-2-21中对无卤素制造电路板,定义为所用的材料、树脂及增强性能的材料中的卤素总含量:氯的最大含量为900ppm,溴的最大含量为900ppm,总体卤素最大含量为1500ppm。面对如此严峻的国际形势,我们必须积极应对。

      精确测定痕量卤素

      由于电子电气产品涉及的材料广泛,基质复杂,只有将其中的卤素高效快速地萃取出来才便于检测。传统的样品处理方法已无法满足分析的要求,越来越多的样品处理方法被离子色谱分析所采用,其中包括不同形态的样品提取、复杂基体的前处理等等。这些技术对提高测定结果的选择性、避免色谱柱的损坏和提高分离和检测的选择性和灵敏度方面具有十分关键的作用。国内外现有的环境中卤素前处理方法主要有:微波氧燃烧法、氧瓶(弹)燃烧法、燃烧管吸收法、高温水解、紫外光分解法、加速溶剂萃取法、快速水蒸气蒸馏等等。但对于电子电气产品中痕量卤素(氟、氯、溴、碘)的离子色谱的精确测定还未见成熟的前处理技术。

      在定量分析方面,该课题采用ICS-2000离子色谱系统,其中含有抑制型电导器,抑制器ASRS-4mm,免淋洗发生装置等最先进组件。采用AS22卤素专用分析柱可以在13分钟之内将塑料制品中的F、Cl、Br和I四种常见卤素,及样品中可能存在的NO3-,SO42-,PO43-和CO32-完全分离,高浓度的NO3-不会对Br-产生干扰,峰型好,无拖尾,在确保分离效果的同时,大大提高了效率。该课题尝试用裂解氧舱离子色谱法检测电子电气产品中的卤素。

      倒逼企业转型升级

      该课题采用电子电气产品的材料或依据GB/Z 20288所取得的分析样品,经液氮粉碎,采用裂解氧舱离子色谱方法进行定量分析测定,外标法定量。该方法对样品制备、样品前处理条件(包括燃烧方法的选择、炉温的选择、吸收液的选择、吸收液的多级吸收、燃烧过程中气体的切换和流量的控制)、离子色谱测定条件以及回收率试验,精密度试验,方法验证试验进行了研究。研究结果表明,裂解氧舱离子色谱法检测电子电气产品中卤素的检测方法,能够满足国际上相关的电子电气产品法规要求。该方法科学合理、技术先进,既便于实验室检测,又完全满足国内外用户对检测限量的需要。本课题无论在学术上还是在应用上都有重要的价值。

      随着世界各国环保意识的增强,我国也在积极推荐绿色环保法规。作为企业首先需要及时收集最新的技术法规、标准并对其员工进行培训;其次要制定企业内部的管理规范,与供应商进行沟通,要求其所供应物料合乎无卤化测试要求;最后如果企业在现阶段已经使用了某些高风险目标物,则还须制定具体高风险物料淘汰计划,改变现有工艺,寻找替代物或更换供应商等。绿色环保是一个必然的趋势,企业最终还是需要不断优化自身产品结构,才能有效提高产品的市场竞争力,积极树立绿色环保的企业形象。

      链 接>>

      卤素作为有毒有害物质广泛存在于电子电气产品,如氟、氯、溴多存在于塑料中,氯多存在于环氧树脂、橡胶和润滑油中,氯、溴多存在于工业纸中,溴多存在于丙烯酸树脂中。工业阻燃剂的工作原理主要有几个方面:阻燃剂中含有的卤素在燃烧初期会释放大量烟气,笼罩在塑料周围,使塑料隔绝空气而无法燃烧;由于阻燃剂中的卤素需要得到一个电子获得稳定,所以会抢夺反应自由基,失去自由基燃烧反应也就不会进行。由此可见阻燃机理和卤素有关,因此含卤阻燃剂在实际运用中起着举足轻重的作用。

      我国机电产品出口的严峻形势,我们首先需要监测电子电气产品中的卤素,然后控制产品质量,树立绿色产品、环境友好产品的市场形象,提高其绿色产品供应链的品质和综合竞争力。

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