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一、前言
近几年来,随着人们环保意识的不断提高,电子电气产品引发的环境污染问题越来越受重视。关于在电子电气产品上限制使用某些有害物质,已经成为各国在环保领域采取的新举措,纷纷推出强制性的技术法规。
ROHS是由欧盟立法制定的一项强制性标准,主要用于规范电子电气产品的材料及工艺标准,目的在于消除电子电气产品中的铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚共6项物质,并重点规定了铅的含量不能超过0.1%;RoHS2.0增加了四项塑化剂邻苯二甲酸酯的限定,分别为:DIBP、DEHP、DBP、BBP,限定值均为0.1% 。
国标SJ/T 11365-2006《电子信息产品中有毒有害物质的检测方法》对RoHS要求中有害元素测试方法给予了限定。其中X射线荧光光谱法(XRF)作为一种、方便的方法被制定为快速筛选方法。使用X射线荧光光谱法(XRF)可对铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、铬(Cr)、溴(Br)等元素进行精确测试。
如下表:详细列出了RoHS1.0和RoHS2.0具体的限定物质和限定值以及检测仪器。
| 元素符号 | 中文名称 | 限值要求 | 高风险材质 | 检测仪器 |
RoHS 1.0 | Pb | 铅 | 0.1%(1000ppm) | 油料添加剂,包装件,塑料稳定剂及固化剂,染料,颜料,焊料,电子陶瓷、玻璃部件,电池原料等。 | XRF |
Hg | 汞 | 0.1%(1000ppm) | 电池,灯,防腐剂,催化剂,颜料,电极,塑胶制品等。 | XRF | |
Cd | 镉 | 0.01%(1000ppm) | 电池、相片材料,表面处理材料,焊料,油漆,染料,电子陶瓷、玻璃部件,塑料稳定剂等。 | XRF | |
Cr(VI) | 六价铬 | 0.1%(1000ppm) | 电镀液,防锈剂,鞣革,电池,催化剂,防腐剂,颜料等。 | XRF+水煮法 | |
PBB | 多溴联苯 | 0.1%(1000ppm) | 作为阻燃剂存在于塑料中 | GC-MS或LC | |
PBDE | 多溴联苯醚 | 0.1%(1000ppm) | 作为阻燃剂存在于塑料中 | GC-MS或LC | |
RoHS 2.0 增加项目 | DIBP | 邻苯二甲酸二异丁酯 | 0.1%(1000ppm) | 增塑剂,用于可塑性材料(塑料、油墨等) | GC-MS或LC |
DEHP | 邻苯二甲酸(2-乙基)己酯 | 0.1%(1000ppm) | 增塑剂,用于可塑性材料(塑料、油墨等) | GC-MS或LC | |
DBP | 邻苯二甲酸二丁酯 | 0.1%(1000ppm) | 增塑剂,用于可塑性材料(塑料、油墨等) | GC-MS或LC | |
BBP | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 0.1%(1000ppm) | 增塑剂,用于可塑性材料(塑料、油墨等) | GC-MS或LC |
二、解决方案
1、推荐仪器一:X射线荧光光谱仪(俗称ROHS检测仪)
仪器名称:X射线荧光光谱仪
仪器型号:EDX 2880B
检测项目:铅(Pb)、汞(Hg)、镉(Cd)、六价铬(Cr)、多溴联苯(PPB)、多溴联苯醚(PBDE)。
仪器特点:快速、无损、精确、经济实惠
仪器图片:
1.1 X射线荧光光谱仪概述
X射线荧光光谱仪,简称XRF,是一种物理的元素分析方法,具有快速、无损、多种元素同时分析、分析成本低等特殊技术优势,在电子、电器、珠宝、玩具、食品、建材、冶金、地矿、塑料、石油、化工、医药等行业发挥了重大的作用。
XRF-W7A是深圳市策谱科技有限公司自主研发、生产的新一代X射线荧光光谱仪,采用美国进口Si-PIN探测器,元素测试范围:从硫S--铀U的所有元素。
主要应用有:
<1>、准确检测欧盟RoHS指令限制的有害物质(铅Pb、汞Hg、镉Cd、六价铬Cr、多溴联苯、多溴联苯醚),俗称RoHS检测仪;
<2>、无卤指令,卤素检测;
<3>、玩具等行业限定的8大重金属检测,镉(Cb)、铅(Pb)、汞(Hg)、铬(Cr)、锑(Sb)、砷(As)、钡(Ba)、硒(Se);
1.2 x射线荧光光谱仪 EDX 2880B 的性能特点
1.2.1、的硬件配置
(1)整体钢架结构,集成工业计算机,双触摸屏显示设计,操作流畅便捷;
(2)引进美国制造的Si-PIN探测器,大大提高了检测范围及精度;
(3)采用高清晰摄像定位系统,样品观察清晰,定位准确;
(4)核心配件独立模块设计,避免相互电磁干扰,提高了仪器的检出限,降低了仪器的故障率;
(5)具有核心硬件实时温度监控功能,通过热源分析设计与软件实时控制,将硬件的热量及时排出,减少探测器受温度变化而产生的影响。
1.2.2、*的软件设计
(1)提供开放式工作曲线标定功能,可为用户量身定做的有害物质检测方法和控制方案;
(2)采用元素二次强度提取算法,提高了微量元素的检出限;
(3)软件集成了同一模式多个标准的判断功能;
(4)软件开机自检与故障判断功能,保证仪器始终在工作状态下运行以及出现异常时及时排除;
(5)分析软件具有因样品材质、形状、大小的不同而自动设定管压/管流,既能延长光管使用寿命又能充分发挥探测器性能,大幅提高测量精度;
(6)集成数据统计功能,方便品质部门通过筛选统计供应商、物料名称、部件以及通过不同时间段测试状况;
(7)根据用户需求自行定制测试报告输出格式(Excel、PDF和列表等),符合多种统计要求。
1.3 X射线荧光光谱仪 EDX 2880B 的技术指标
1.3.1 元素分析范围:从硫(S)—铀(U)之间的元素
1.3.2 样品范围:固体、液体、粉末
1.3.3 检出限:2ppm
1.3.4 X射线源:X射线光管()
1.3.5 X光管窗口材料:金属铍窗口
1.3.6 X光管适用寿命:大于20000小时
1.3.7 探测器:电制冷Si-Pin 探测器(美国进口)
1.3.8 分辨率:160±5eV
1.3.9 高压电源:0-50kev,0-2mA
1.3.10 高压保护措施:过压自保护,自恢复
1.3.11 摄像头:高清晰摄像定位系统
1.3.12 操作系统:Windows7集成工业计算机
1.3.13 准直器:七個準直器,五種濾光片,自動切換
1.3.14 输入电源:AC 220V±10%,50Hz (建议配置净化稳压电源)
1.3.15 额定功率:128W
1.3.16 仪器尺寸:520mm*290mm*100mm
1.3.17 仪器重量:约36Kg
1.3.18 辐射防护标准:符合GB18871-2002 GBZ115-2002标准
1.4 X射线荧光光谱仪 EDX 2880B 的软件特色
1、的FP 算法及各种谱图计算方法;
2、一键测试,操作界面简洁直观,使用方便,无需专业人士操作,可自动选择适合的校准曲线,测量更方便,更准确;
3、多语言功能,用户可自行定制软件语言;
4、自动校准仪器,自动诊断;
5、自带样品材质定性分析,防止手动用户选择错误曲线;
6、多种报告形式打印,另支持客户自定义报告;
7、可同时显示多个光谱图;
8、镀层可以同时分析多层合金镀层及元素含量;
2、推荐仪器二:高效液相色谱仪
仪器名称:高效液相色谱仪
仪器型号:LC-100
检测项目:ROHS2.0新增的四种邻苯二甲酸酯(邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、邻苯二甲酸甲苯基丁酯(BBP)、邻苯二甲酸二丁基酯(DBP)、邻苯二甲酸二异丁酯(DIBP))。
仪器特点:化学检测仪器,样品需要前处理。
仪器图片:
2.1 ROHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器 LC-100概述
RoHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器 LC-100 是采用精密高压恒流(2台)组成二元高压梯度系统,配合可变波长紫外检测器,能实现大部分有机化合物的分离和定性、定量检测。
主要应用有:精确检测 RoHS2.0指令限定的有机化合物,①邻苯二甲酸二(2-乙基)己酯(DEHP)、②邻苯二甲酸丁苄酯(BBP)、③邻苯二甲酸二丁酯(DBP)、④邻苯二甲酸二一定做(DIBP)、⑤多溴联苯(PBB)、⑥多溴联苯醚(PBDE);以及REACH指令中限定的邻苯二甲酸盐、EN71玩具指令里面的甲醛、多环芳烃;4-氯甲苯、5-氯甲苯、双酚A、偶氮燃料、芳香胺等含量。
2.2 ROHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器特点:
2.2.1、ROHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器LC-100高压恒流泵P100
采用自主技术设计的静态电机控制电路,具有如下特点:
(1)泵形式:串联或并联双柱塞
(2)浮动式自校正密封圈技术和泵头自清洗功能技术
(3)方便易用的流量和压力校正功能
(4)线性梯度和阶梯梯度可选;
(5)程序化的溶剂类和压缩因子,可自动补偿
(6)完整的预清洗功能,便于快速溶剂更换
2.2.2、ROHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器LC-100紫外检测器UV100
RoHS邻苯检测仪GLC-100,采用了数字量输出功能,信号输出可通过RS-232或USB转换接口直接与计算机连接而不需要任何数据采集单元,避免了信号的多重转换,使得性能更加稳定,降低了检测器的基线噪声和漂移,提高了检测灵敏度。光路系统采用精密定位结构和的散热技术,具有精度高,偏移小和稳定时间快的特点。的池结构,高效的光学系统和数字滤波极大地提高了仪器的灵敏度、准确性和重复性,并使仪器仪表具有*的噪音水平。检测器采用德国氘灯和氘灯电源,使用寿命长,极其稳定安全可靠。更换氘灯时,不必调整光轴,维护简便。高亮度LED显示屏,具有*的可视效果和超高的质量稳定性。仪器内设安全报警与自动故障排查功能,维护方便快捷。
(1)*的基线噪声与漂移水平;
(2)检测灵敏度高、波长重复性好、准确度高;
(3)高稳定可靠、易于操作。
2.2.3、ROHS2.0四种邻苯二甲酸酯检测仪器LC-100色谱软件RJ100
A、RoHS邻苯检测仪LC-100软件功能
(1)具有对实验信息进行详细记录的功能,保证实验测试数据的原始性;
(2)自主设置采样时间和电压范围;
(3)积分方法:包括归一法、外标法、内标法、指数法;
(4)分析报告:可任意编辑页眉页脚、谱图显示背景、谱峰注释内容等,并根据需要选择在报告中显示的项目。可保存和打印PDF报告。
(5)数据自动保存:所有样品测试后的数据均会自动保存,测试结果具有可追溯性;
(6)基线扣除功能:可根据需要选择基线文件进行基线扣除;
(7)软件分在线和离线两种,在线用于样品检测采集数据,离线用于谱图处理。
B、RoHS邻苯检测仪LC-100软件特点
(1)可无限制增加工作曲线以便一次性对多个物质进行测试;
(2)人性化的软件界面与操作方法,使用图形显示技术,既方便又直观;结合大量操作经验优化
操作步骤,极大方便用户;
(4)谱峰处理方式:可手动积分或者自动积分,避免由此产生的误差。
(5)数据管理:测试数据自动生成、不可更改。查询打印、测试方法管理非常方便。