易諾嚴(yán)選

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RoHS2.0鄰苯篩查解決方案

TP20-GC裂解脫附儀

應(yīng)對RoHS2.0新增4種鄰苯篩查解決方案

2015年6月4日歐盟官方公報(OJ)發(fā)布RoHS2.0修訂指令(EU)2015/863,在原有RoHS 6項物質(zhì)(鉛、鎘、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯和多溴二苯醚)的基礎(chǔ)上,增加4項鄰苯二甲酸鹽到RoHS2.0限制物質(zhì)列表中,至此,RoHS2.0的管控物質(zhì)達(dá)到10項。

物質(zhì)名稱

CAS NO.

     在電子電氣設(shè)備中的主要應(yīng)用

鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)

117-81-7

主要用作PVC增塑劑,PVC在電子電氣設(shè)備中用作絕緣體如電纜和電線。少量DEHP用于其他非聚合物用途,如電子產(chǎn)品的陶瓷或電容器的電解液。

鄰苯二甲酸丁芐酯(BBP)

85-68-7

主要與其他增塑劑配合用于PVC部件中如電纜、插座、管材、減震器,此外還用于一些非聚合物中如油漆、膠水

鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)

84-74-2

主要在PVC地板中用作增塑劑,在電子電氣設(shè)備中可能存在于合成皮革、紡織涂層、PVC材料、印刷油墨、密封劑和膠水中

鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)

84-69-5

用作PVC的增塑劑,可用作DBP的代用品,還可用做纖維素樹脂、乙烯基樹脂、丁腈橡膠和氯丁橡膠的增塑劑。

RoHS2.0檢測標(biāo)準(zhǔn),生產(chǎn)企業(yè)原材料快速篩查、物料自檢、內(nèi)部質(zhì)量控制客戶驗廠審廠等需要購買相關(guān)設(shè)備(常規(guī)配置需要的儀器:GCMS+EDXRF光譜儀),但是采購這些設(shè)備動輒上百萬,是很多企業(yè)都感到巨大壓力,而企業(yè)在原材料篩查有不能不做,如果不做篩查,產(chǎn)品生產(chǎn)將會埋下巨大隱患,企業(yè)無法把控自己生產(chǎn)的產(chǎn)品是否符合標(biāo)準(zhǔn);金谷科儀根據(jù)企業(yè)內(nèi)部篩查的重要性和購買設(shè)備所需巨額投入這兩大痛點,專門針對Rohs2.0中4種鄰苯的快速篩查需求開發(fā)出一套全新解決方案: TP20-GC裂解脫附鄰苯快速篩查解決方案

這套TP2-GC系統(tǒng)能做16種鄰苯的檢測,滿足鄰苯檢測需求,這個系統(tǒng)除了做鄰苯之外,還可以做紅磷阻燃劑、有機溶劑殘留、高分子材料、材料中揮發(fā)性有機物等等,功能強大!

  

第一部分:TP20-GC ROHS2.0 鄰苯解決方案介紹

圖片1.jpg 

TP20-GC方案有如下優(yōu)點:

1、做樣時間短20分鐘/樣的做樣時間完全滿足企業(yè)用戶快速篩查需求;

2、不產(chǎn)生廢氣廢液:這種無需試劑、無需前處理,不產(chǎn)生廢氣廢液;

3、采購成本低:PY+GCMS采購成本150萬,TP20-GC采購成本35萬以內(nèi);

4、使用成本低:無需前處理、無需試劑和耗材,一年使用成本3000元以內(nèi);

5、直接進(jìn)樣、無需前處理:直接固體或液體進(jìn)樣,無需前處理,產(chǎn)線工人即可操作;

6、內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)曲線:更加直觀判斷物料是否鄰苯超標(biāo)(獨家技術(shù));

7、適用于100%聚合物材料:化學(xué)方法只適應(yīng)于70%物料,TP20-GC適用于100%物料

8、無需專業(yè)實驗室環(huán)境:只需要普通具備空調(diào)電源的操作空間即可安裝使用。

本方案大型客戶成功案例

深圳威富通訊技術(shù)有限公司(華為供應(yīng)商)             采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀

工信部電子五所綠環(huán)中心                             采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀

廣東日豐電纜有限公司(上市公司)                   采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀

深圳中元電子有限公司(oppo供應(yīng)商)                采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀

江西聯(lián)創(chuàng)電子有限公司(華為供應(yīng)商)                 采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀

深圳盛佳麗電子有限公司(深圳最大耳機喇叭生產(chǎn)廠家) 采購1套TP20-GC 鄰苯檢測儀


第二部分:目前RoHS2.0三種解決方案對比分析

RoHS2.0 十種管控物質(zhì)

PY+GCMS法(做樣時間40分鐘)

液相色譜法(做樣時間100分鐘)

☆TP20-GC裂解脫附氣相法(做樣時間20分鐘)☆

設(shè)備采購成本

使用費用

人員成本

設(shè)備采購成本

使用費用

人員成本

設(shè)備采購成本

使用費用

人員成本

、汞、 

島津/日立ED-XRF

(35萬)

5/

16萬/年(2名專業(yè)檢驗人員)

島津/日立ED-XRF

(35萬)

5/

16萬/年(2名專業(yè)檢驗人員)

天瑞/華唯EDX(12

1萬/(無需其他耗材)

6萬/年(1名專職檢驗人員即可操作,簡單易操作)

六價鉻

多溴聯(lián)苯

多溴二苯醚

鄰苯二甲酸二正丁酯(DBP)

鄰苯二甲酸正丁基芐酯(BBP)

鄰苯二甲酸(2-己基)己酯(DEHP)

鄰苯二甲酸二異丁酯(DIBP)

PY+GCMS

(130

10/年

HPLC

18萬)

5萬年(需要大量試劑,還需申報危險品)

TP20-GC裂解脫附氣相色譜法(28萬)

5000/年(僅需要更換少量石英進(jìn)樣管即可)

采購成本和使用成本

165

15/年

16/年

53

10

16

40

1.5萬/

6萬/年

是否什么標(biāo)準(zhǔn)

符合IEC62321標(biāo)準(zhǔn)

N/A

符合IEC62321-8標(biāo)準(zhǔn)

每天能做多少樣

每天處理樣品40個

每天處理樣品10個左右

每天處理樣品40個

申請廢水廢氣排放許可?

不需要

需要(手續(xù)麻煩)

不需要

特點

采購成本高

操作復(fù)雜

后期運營維護(hù)成本高

前處理太過復(fù)雜

操作人員操作對結(jié)果影響大

做樣時間太長,不具備快速篩查功能

采購成本低;

篩查過程簡單快速;

后期運營維護(hù)成本低


第三部分、儀器準(zhǔn)確性和可靠性試驗:

實驗部分:儀器與耗材

1、帶雙EPC控制的氣相色譜儀;

2、TP20-GC熱裂解脫附儀(裂解脫附溫度200℃-650℃);

3、色譜工作站(具備反控功能);

4、專用毛細(xì)管鄰苯專用柱;

5、氮氫空氣源;

6、萬分之一天平;

前處理過程:

本方法無需前處理,耗材為2.5cm長石英管,石英棉,預(yù)處理柱,將固體樣品放置在石英管中間部位,兩端用石英棉固定,然后將制備好的樣品管放入加熱腔體即可。

分析條件

微裂解程序升溫 200℃-450℃

微熱裂解時間 2 min

進(jìn)樣方式:分流進(jìn)樣

液體進(jìn)樣體積:1 ul

固體進(jìn)樣體積: 5mg以下

進(jìn)樣口溫度:250 

FID檢測器溫度:300 

程序升溫 50 ℃(保持1 min),以每分鐘20 ℃升至450 ℃(保持4 min)

各組分名稱及保留時間

名稱

縮寫

保留時間

時間窗帶

備注

鄰苯二甲酸二異丁酯

DIBP

8.524

0.05


鄰苯二甲酸二丁酯

DBP

9.041

0.05


鄰苯二甲酸丁基芐酯

BBP

10.941

0.05


苯二甲酸二辛酯

DEHP

11.949

0.05


結(jié)果與討論:

圖片2.jpg 

標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性范圍(檢出限)

配置濃度為50ppm、100ppm、250ppm、500ppm和1000ppm的DIBP標(biāo)準(zhǔn)溶液,以濃度為橫坐標(biāo),定量組分峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,標(biāo)準(zhǔn)曲線及線性相關(guān)系數(shù)如下所示。

圖片3.jpg

 

以下表格是5種不同濃度標(biāo)樣的峰高和峰面積對比圖:

濃度(ppm)

峰高(pA)

峰面積(A)

50

2038.7

8472.5

100

2829.6

12607.7

250

5720.6

24674.0

500

12090.8

53037.4

1000

24747.2

120759.3

3倍信噪比計算各組分的最低檢出限為25ppm

重復(fù)性(精密度實驗)

以最低檢出限的濃度進(jìn)行重復(fù)性測定,結(jié)果如下所示。

RSD%

DIBP

峰高

峰面積

1

944.8

3484.2

2

1007.3

3638.8

3

903.2

3167.9

4

1205.6

4227.6

RSD%=8.24

結(jié)論:這套Rohs2.0中鄰苯的快速篩查方法,其最低檢出限為25 ppm(島津PY+GCMS最低檢測限為50ppm),線性相關(guān)系數(shù)大于0.998,RSD%=8.24,完全滿足企業(yè)物料篩查要求。

第四部分、符合IEC62321-8法規(guī)要求

圖片4.jpg 

Rohs2.0中間管控的4種鄰苯屬于增塑劑,屬于難揮發(fā)物質(zhì),需要用高溫(200℃-450℃)才能揮發(fā)出來,目前IEC標(biāo)準(zhǔn)是采用PY/TD-GC-MS(熱裂解/熱脫附-氣相色譜-質(zhì)譜檢測器),而我們采用的是TP20-GC裂解脫附技術(shù)(熱裂解/熱脫附-氣相色譜儀),具體分析下有什么相同和不同:

圖片5.jpg 

1、IEC認(rèn)可的PY/TD-GC-MS是熱裂解+熱脫附+氣相色譜+質(zhì)譜檢測器,其中熱裂解溫度高,最高可達(dá)1200度,很多大分子物質(zhì)都被裂解成小分子物質(zhì),會對結(jié)果產(chǎn)生干擾和假陽性,需要用到MS質(zhì)譜這部分儀器來定性。

2、TP20-GC鄰苯快速檢測系統(tǒng),我們只需要做對應(yīng)的幾種鄰苯的定量,所以我們加熱范圍設(shè)定在200℃-450℃這個區(qū)間,這樣既讓4個鄰苯都揮發(fā)出來后進(jìn)入GC(氣相色譜儀)中進(jìn)行定量,又不會對其他大分子物質(zhì)產(chǎn)生裂解而影響結(jié)果。

綜上訴述:那為什么我們的方法沒有質(zhì)譜檢測器呢,因為我們的定位是做4種鄰苯的檢測,而且我們采用的溫度區(qū)間只在200℃-450℃區(qū)間,沒有其他的新裂解出來的物質(zhì)干擾,無需定性檢測,所以TP20-GC是不需要質(zhì)譜檢測器的。

結(jié)論:TP20-GC是符合IEC62321標(biāo)準(zhǔn)的,而且設(shè)定更加精準(zhǔn)的溫度區(qū)間更加合理和科學(xué),用GC定量也比GCMS更加合適

 

 

 

第五部分:TP20-GC RoHS專用檢測分析儀應(yīng)用案例

在玩具、電子、食品、包裝材料、醫(yī)療器械塑料、橡膠、粘合劑、纖維素、樹脂、電纜等行業(yè),都需要做塑化劑篩查檢測;我司經(jīng)過多年的色譜分離技術(shù)和塑化劑基礎(chǔ)研究,研發(fā)出一種可以直接固體進(jìn)樣和液體進(jìn)樣的專用塑化劑檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)通過程序升溫?zé)峤馕龊透邷亓呀?,讓樣品中組分按照溫度不同分批次進(jìn)入氣相色譜儀進(jìn)行定量檢測,經(jīng)過具有專利技術(shù)的超微傳輸通道還解決了溫度不均衡樣品分析圖譜發(fā)生重疊的問題,同時超微傳輸管道本身具有自動清洗功能,這也解決了傳輸管道污染的問題;本系統(tǒng)能做到多階持續(xù)升溫且做完一個樣品后能自動進(jìn)行管道清洗,無需人工干預(yù),既節(jié)省人工成本也保證數(shù)據(jù)的真實性。

實驗案例一、深圳某耳機廠商給國際知名品牌代工的耳機塑料殼原材料篩查

儀器: 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀(FID+SPI+毛細(xì)管柱)

2、TP20微裂解脫附儀處理設(shè)備

3、專用色譜柱

4、其他實驗設(shè)備一批

進(jìn)樣方式直接固體進(jìn)樣

檢測項目:檢測原生PVC綠色顆粒是否Rohs4種鄰苯超標(biāo)

圖片6.jpg 

 

 

 

 

實驗案例二、東莞某出口歐洲手機充電器廠家,需要檢測做Rohs中4種鄰苯篩查

儀器: 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀(FID+SPI+毛細(xì)管柱+雙路EPC控制)

2、TP20微裂解脫附儀處理設(shè)備

3、專用色譜柱

4、其他實驗設(shè)備一批

進(jìn)樣方式直接固體進(jìn)樣;

檢測項目:白色PVC塑料粉末中Ia鄰苯二甲酸酯檢測

圖片7.jpg 

 

 

 

 

 

 

 

 

實驗案例二、珠海某知名品牌手機商需要做出口歐洲的手機背板高分子材料Rohs中4種鄰苯篩查

儀器: 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀(FID+SPI+毛細(xì)管柱+雙路EPC控制)

2、TP20微裂解脫附儀處理設(shè)備

3、專用色譜柱

4、其他實驗設(shè)備一批

進(jìn)樣方式直接固體進(jìn)樣

檢測項目:高分子材料手機背殼中22項鄰苯的檢測

圖片8.jpg 

 

 

 

 

 

實驗案例四、佛山里水某知名電纜公司電纜膠皮中鄰苯檢測

儀器: 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀(FID+SPI+毛細(xì)管柱+雙路EPC控制)

2、TP20微裂解脫附儀處理設(shè)備

3、專用色譜柱

4、其他實驗設(shè)備一批

進(jìn)樣方式直接固體進(jìn)樣;

檢測項目:電纜膠皮中鄰苯檢測

圖片9.jpg 

圖片10.jpg 

 

 

 

 

實驗案例四、客戶配置的混標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)品4種鄰苯,盲樣)

儀器: 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀(FID+SPI+毛細(xì)管柱+雙路EPC控制)

2、TP20微裂解脫附儀處理設(shè)備

3、專用色譜柱

4、其他實驗設(shè)備一批

進(jìn)樣方式直接液體進(jìn)樣;

檢測項目:檢測盲樣(混標(biāo))中4種鄰苯的含量:

圖片11.jpg 

 

 

 

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