電子電器產(chǎn)品法規(guī)中常見化學超標物質(zhì)及應對建議

鄭靈芝

（上海天祥質(zhì)量技術(shù)服務有限公司徐匯分公司 上海 200233）

前言

隨著世界環(huán)境問題日益嚴重，各種化學物質(zhì)對環(huán)境、動植物及人身安全的危害得到世界各國的逐漸重視，因此涉及化學品使用的限制法規(guī)也不斷被世界各國加重力度推行。與此同時，電子電器產(chǎn)品中涉及化學物質(zhì)的法規(guī)作為出口貿(mào)易壁壘[1]和準入門檻中的一個環(huán)節(jié)，相關(guān)要求及標準也在不斷提高。針對日益嚴峻的出口環(huán)境，本文旨在通過總結(jié)日常測試中出現(xiàn)的超標情況，為電子電器出口生產(chǎn)企業(yè)提供參考及建議，從而在滿足法規(guī)升級的同時，降低因反復工藝設計優(yōu)化而引起的人力物力損耗，節(jié)約成本，提升出口企業(yè)市場競爭力。

1 電子電器產(chǎn)品法規(guī)

涉及電子電器產(chǎn)品中化學物質(zhì)的法規(guī)比較多，不同出口國家要求也略有不同。常見涉及化學物質(zhì)的法規(guī)有ROHS（限制使用有害物質(zhì)the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment-2011-65-EU& 2015-863-EU），REACH-SVHC（高度關(guān)注物質(zhì)清單Substances of Very High Concern- No 1907/2006 Article 33（1）），WEEE（電器產(chǎn)品報廢回收指令waste electrical and electronic equipment- 2012-19-EU），PAHs（多 環(huán)芳烴 Polycyclic Aromatic Hydrocarbons。本文就涉及這些法規(guī)的測試中常出現(xiàn)的超標情況進行分析及應對探討。

2 ROHS

ROHS法規(guī)自2011年發(fā)布以來歷經(jīng)3次大的升級變化，目前已作為申請CE-mark的必備測試內(nèi)容，所以該法規(guī)在歐盟準入環(huán)節(jié)有重要地位。該法規(guī)覆蓋的產(chǎn)品分類幾乎涉及所有民用電器產(chǎn)品，測試項目已增加到包括鉛，鎘，汞，6價鉻，多溴聯(lián)苯和多溴聯(lián)苯醚及4項鄰苯在內(nèi)的10種物質(zhì)，除了重金屬鎘的限值要求低于100 ppm，其他物質(zhì)的限值都要求低于1 000 ppm。針對該法規(guī)中的化學物質(zhì)，常見的測試項目超標及應對建議如下：

1）鉛（Pb）：超標風險與受檢部件的顏色有較大關(guān)聯(lián)，紅黑色部件件為超標高風險部件。同時，針對金屬合金及電子元器件陶瓷玻璃的鉛超標豁免條款繼續(xù)有效，所以這種類型的鉛超標，企業(yè)目前基本可繼續(xù)通過申請豁免來應對。但需要注意的是焊錫的鉛超標，盡管歐盟有對鉛含量達到85 %以上（85萬ppm）的高融焊錫可豁免的條款，由于法規(guī)明確標明85萬ppm的判定數(shù)值，所以很多國外買家對檢測報告中申請高融焊錫這條豁免，如鉛的測試數(shù)據(jù)達不到85萬ppm會提出質(zhì)疑或不接受。而即便企業(yè)在產(chǎn)品工藝中使用了高融焊錫，因為測試中取樣及部件比重的影響，實際測試結(jié)果卻往往都達不到85萬ppm的測試結(jié)果。針對這種情況的超標，建議企業(yè)改進焊錫材料為無鉛焊錫[2]，或者對于無法用無鉛焊錫替代的工藝環(huán)節(jié)就單獨提供高融焊錫絲檢測，同時采用單獨的焊錫測試數(shù)據(jù)作為適用豁免的佐證，以滿足出貨要求。

2）6價鉻（Cr6+）: 常見的超標不合格部件多為特殊電鍍工藝的彩鋼件如螺釘（見圖1）等，由于電鍍會使用陰陽金屬離子反應的電泳工藝且會使用到硫酸，硝酸等強酸溶劑，所以即便是做了鈍化處理，這種工藝環(huán)境也很容易導致電鍍鉻金屬中的3價鉻，在出廠后遇到濕度過大的倉儲及貨運環(huán)境時，金屬表面的3價鉻會容易氧化成6價鉻而造成測試結(jié)果超標。針對這項物質(zhì)的超標，法規(guī)沒有豁免條款，只要超標即為fail，所以對于金屬產(chǎn)品中6價鉻的超標應對，建議企業(yè)采取其他可替代的防腐工藝，如鍍鋅，鍍鎳等來取代現(xiàn)有的鉻電鍍工藝，亦或者采取金屬表層噴塑涂層[3]的方式來實現(xiàn)防腐的目的。

圖1 6價鉻Cr6+超標部件示例-彩鋼螺釘

3）PBBs & PBDEs: 有機溴阻燃劑, 常在有需要防火要求（如灼熱絲試驗）的部件中檢出超標（見圖2），如取暖器風扇片，燈殼，電熱毯護線套，高壓開關(guān)部件等，超標與實際阻燃劑含量有關(guān)，與材料顏色無關(guān)聯(lián)，各種顏色的部件均有檢出超標。建議企業(yè)選擇環(huán)保替代的阻燃劑材料來應對該項物質(zhì)超標問題，如使用有機磷系阻燃劑等替代品[4]，由于世界各國對ROHS指令的普及和推廣，新型環(huán)保阻燃劑已經(jīng)得到使用，目前溴系阻燃劑的超標已在來樣中少有檢出. 所以生產(chǎn)廠家只要把控好進貨來料檢驗環(huán)節(jié)，就能夠比較好預防這類超標情況的發(fā)生。

圖2 PBBs & PBDEs超標部件示例-溫控部件

4）重金屬鎘（Cd）；由于鎘具有良好電導性，多用于制造電工合金，如電器開關(guān)中的電觸頭大多采用銀氧化鎘材料，所以在金屬件中多有檢出超標，目前歐盟的ROHS指令對電接觸材料中的鎘及其化合物豁免仍然繼續(xù)可用，所以這種物質(zhì)超標企業(yè)目前仍可申請豁免來應對。但從ROHS條款的變化可以看到，歐盟對鎘的豁免限制逐漸嚴苛，如豁免條款 “8（a）熱镕斷體中的鎘及鎘化合物” 目前已失效，“8（b）電接觸材料中的鎘及其化合物” 條款對第1至第7類和第10類產(chǎn)品范圍縮小到有限幾種情況。所以從長遠來看，建議企業(yè)考慮材料升級來應對，如電器開關(guān)中的銀氧化鎘材料用環(huán)保材料如銀氧化錫，銀鎳材料[5]來替代。

5）鄰苯：常見超標的限制物質(zhì)為DEHP（鄰苯二甲酸二）居多，墊圈，線皮等軟塑部件檢出（見圖3），主要是由于這些部件在功能上需要增加延展性而添加鄰苯塑化劑成分較多所導致，對于這種超標的應對，建議企業(yè)可根據(jù)超標嚴重程度選擇不同的應對策略：超標量略高出限量值的的樣品部件，只要在塑料件成型工藝中適當減少塑化劑的添加量即可；而對于測量結(jié)果高于限量值數(shù)十倍的情況，多由于材料本身塑化劑含量過高或廠家為了節(jié)省成本使用回料造成。那么此時生產(chǎn)廠家就需要考慮生產(chǎn)工藝選擇替代品的塑化劑，或避免采購過程使用回料，因為和新料相比，回料的塑料離子添加塑化劑的工藝過程是重復倍加的，所以很容易造成幾倍甚至十幾倍的鄰苯超標；

圖3 DEHP（鄰苯二甲酸二）超標部件示例-軟塑

對于必須要滿足ROHS法規(guī)要求, 產(chǎn)品以出口為主的生產(chǎn)企業(yè)而言，不僅需要滿足現(xiàn)行法規(guī)的要求，通過申請豁免或工藝材料替代升級的方式來解決超標物質(zhì)所引起的暫時性問題；也需要把符合ROHS要求作為自身生產(chǎn)質(zhì)量體系中的環(huán)節(jié)來全面、系統(tǒng)地進行全局把控，參照ISO QC080000的ROHS質(zhì)量管理體系要求[6]，建立從進貨檢驗，文檔控制到最終產(chǎn)品交付的整個供應鏈環(huán)節(jié)的環(huán)環(huán)把控，達到全面質(zhì)量管理（TQM）的目的。

3 REACH-SVHC

高度關(guān)注物質(zhì)清單Substances of Very High Concern作為REACH法規(guī)的一個組成部分，歐盟每年會根據(jù)物質(zhì)所造成的環(huán)境及生物學危害不定時更新SVHC清單。由于涉及的物質(zhì)比較多，目前該清單已更新到219項，并且另有有4項物質(zhì)已經(jīng)被提議并納入征求意見階段。

這項測試從來樣中檢出超標的常見物質(zhì)有DEHP（鄰苯二甲酸（2-乙基）己酯），SCCP（短鏈氯化石蠟）和MCCP（中聯(lián)氯化石蠟）。DEHP的超標及應對方法和ROHS法規(guī)相同。SCCP和MCCP由于是作為增塑和阻燃劑添加在電子產(chǎn)品中的，所以常在線皮等軟塑中檢出。由于SCCP作為持久性有機污染物（POPs-Persistent Organic Pollutants）中的一種限制物質(zhì)，自2015年起就已有法規(guī)禁止使用，所以市場上已可以購買到相應塑化劑或阻燃劑的替代品，通過優(yōu)化生產(chǎn)工藝即可實現(xiàn)。

另外，由于電子電器產(chǎn)品中所含有的SVHC物質(zhì)是固有存在于材料中，屬于非意圖釋放的，而且化學物質(zhì)累計出口量通常會遠遠低于1 t。所以如果選擇材料替代，優(yōu)化生產(chǎn)工藝而發(fā)生的人力物力成本過大，廠家也可以按照法規(guī) “廢棄物框架指令”（WFD指令-Directive 2008/98/EC）[7]要求來進行SCIP登記，該法規(guī)規(guī)定對于現(xiàn)已流通于歐盟境內(nèi)的物品，要求相關(guān)責任方從2021年1月5日起向ECHA提交通報信息；對于2021年1月5日后生產(chǎn)的物品，要求在該物品首次投放歐盟市場前，向ECHA提交通報信息。

但需要重視的是，鄰苯（DEHP,DIBP,DBP,BBP），SCCP和MCCP等物質(zhì)，SCCP（短鏈氯化石蠟）和MCCP（中聯(lián)氯化石蠟）超標部件示例-線皮見圖4。即便有SCIP登記的法規(guī)流程可以操作，由于這些物質(zhì)已經(jīng)納入ROHS和POPs等法規(guī)的準入限制，所以SCIP登記的方式會造成自曝其短的效果，建議企業(yè)還是通過工藝整改低于限值的方式來滿足法規(guī)要求。

圖4 SCCP(短鏈氯化石蠟)和MCCP（中聯(lián)氯化石蠟）超標部件示例-線皮

4 WEEE

該指令重點關(guān)注電子電器產(chǎn)品報廢后的材料回收率的評估，盡管由于產(chǎn)品覆蓋范圍相同，WEEE被認為是和ROHS一體雙面的伴生法規(guī)，但由于關(guān)注點和對應評估的對象與ROHS不同，所以產(chǎn)品超標的情況也和ROHS大相徑庭。來樣中常見兩點容易評估超標的情況需要企業(yè)重視：

1）由于該法規(guī)根據(jù)產(chǎn)品的電子電器產(chǎn)品分類不同而設置的回收率限值不同，所以應對超標需要先考慮分類的影響。根據(jù)最新分類，任何一個外部尺寸超過或50 cm的家電產(chǎn)品都會被劃分到大家電產(chǎn)品的類別中，而大家電產(chǎn)品的環(huán)?；厥章室笫?0 %，要比小家電產(chǎn)品的回收率55 %高出很多[8]。假設某一電器產(chǎn)品的線纜是PVC材質(zhì)的，而且因為電纜線的長度導致產(chǎn)品分類由小家電劃分到大家電，那么由于線纜在產(chǎn)品中所占比重較大（由于PVC的危害性，各國基本都認定其環(huán)保回收率為0），所以產(chǎn)品總的環(huán)保回收率就很容易不滿足限值而導致超標。應對該種情況的超標，建議企業(yè)盡量縮短家電產(chǎn)品中固有線纜的比重和長度，或者作為可延長配件來進行產(chǎn)品設計，單獨出貨或售賣；

2）附帶有電器件的衣物等紡織產(chǎn)品（見圖5），由于現(xiàn)行技術(shù)手段無法實現(xiàn)紡織類產(chǎn)品如布料等的回收，所以這類材料的回收率也認定是0。如帶燈的衣物等，如果把占大比重的衣物評估計入整體產(chǎn)品回收率，就很容易造成超標不合格。應對該種超標，建議企業(yè)把回收率低的非電子器件如布料衣物等去除后單獨送樣評估,如只送測線燈整體，以滿足產(chǎn)品總回收率要求。

圖5 WEEE超標示例-衣物鏈燈

5 多環(huán)芳烴PAHs

這類物質(zhì)在多項法規(guī)中都有涉及，如美國環(huán)保署US EPA的16種受控物質(zhì)，（EU） No 1272/2013-REACH法規(guī)（EU）No. 1907/2006[9]以及552/2009修正案附錄XVII中PAHs條款50的8種受控物質(zhì)，以及申請GS證書涉及的GS--AfPS GS 2014:01 PAK-EK 1 580-14，這三種法規(guī)物質(zhì)限值及選擇測試點均有差異。電子電器產(chǎn)品中最常見用于GS證書申請的PAHs測試，對于部件接觸皮膚時間長短和是否用于兒童而劃分為不同等級分類，并且限值不同。

多環(huán)芳烴PAHs測試來樣檢出常見的超標物質(zhì)有萘，苯并（a）蒽等（見圖6），這些超標物質(zhì)通常來自標簽的油墨涂層等，也有黑色軟塑線皮超標的情況檢出，但推測可能也主要是注塑過程中用于染色的染料所造成的超標。由于多環(huán)芳烴類物質(zhì)多為揮發(fā)性氣味物質(zhì)，發(fā)現(xiàn)相同生產(chǎn)批次的塑料件樣品，貨架儲存時間越長，測試結(jié)果會出現(xiàn)大幅度降低的情況。所以為獲得比較準確的測試結(jié)果，推薦企業(yè)對新生產(chǎn)的料件放置一段時間達到適宜的物料穩(wěn)定性后再安排送檢。但由于該種化學物質(zhì)實際含量仍然屬于材料自身特性，所以應對這類超標不合格的測試結(jié)果，建議企業(yè)還應采取加強進貨檢驗和工藝質(zhì)量控制的方式來進行。

6 結(jié)論

總而言之，電子電器產(chǎn)品中化學限制物質(zhì)的超標和應對是比較復雜且綜合性的問題,企業(yè)不僅需要針對某批出貨的不合格部件開展工藝改進來解決短期問題，更加需要從整個生產(chǎn)質(zhì)量體系即供應鏈環(huán)節(jié)來進行把控，才能實現(xiàn)長期，穩(wěn)定生產(chǎn)的目的。

同時，因為化學品涉及的相關(guān)指令作為電子電器產(chǎn)品所涉及的眾多法規(guī)中的一個方面，其變動趨勢會不可避免地與其他關(guān)聯(lián)領域如安規(guī)、能耗、電磁兼容等方面的法規(guī)要求保持一致性，所以從法規(guī)構(gòu)成來考慮符合指令趨勢的評估和開展產(chǎn)品質(zhì)量設計也很重要，“好的產(chǎn)品是設計出來的”，從供應鏈的起點把控生產(chǎn)的合規(guī)性，才能更好地節(jié)省因法規(guī)變化而導致的更新采購和質(zhì)量等環(huán)節(jié)所帶來的人力和物力成本，由點帶面，企業(yè)才能實現(xiàn)生產(chǎn)的良性循環(huán)，獲得可持續(xù)發(fā)展，從而提升競爭力獲得最大的市場利好。