RoHS 2.0鄰苯測試儀
應(yīng)對 RoHS2.0、加州 65、Reach、EN71 等法規(guī)新增多種鄰苯快速篩查解決方案
2015年6月4日歐盟公報（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)達到10項。
按RoHS2.0檢測標準，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、客戶驗廠審廠等都需要購買相關(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)品是否符合標準；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： TP30-GC熱裂解脫附鄰苯快速篩查解決方案
質(zhì)保2年
這套TP30-GC系統(tǒng)是在TP20-GC基礎(chǔ)上升級而來的更加*高效的熱裂解脫附儀，除了能滿足RoHS2.0的鄰苯檢測需求外，還可以擴展TOTM(偏苯三酸三辛酯)、DMF（二甲基甲酰胺）、苯系物（苯、甲苯、二甲苯）、油墨中17種VOCs、有機溶劑殘留、高分子材料、材料中揮發(fā)性有機物等檢測項目，功能強大！
TP30-GC方案有如下優(yōu)點：
- 做樣時間短：20分鐘/樣的做樣時間滿足企業(yè)用戶快速篩查需求；
- 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；
- 采購成本低：PY+GCMS采購成本150萬，TP30-GC采購成本40萬以內(nèi)；
- 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)；
- 直接進樣、操作簡單：直接固體或液體進樣，五部操作出結(jié)果，產(chǎn)線工人即可操作；
- 內(nèi)置標準曲線：更加直觀判斷物料是否鄰苯超標（技術(shù)）；
- 適用于99%聚合物材料：化學(xué)方法只適應(yīng)于70%物料，TP30-GC適用于99%物料;
- 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;
- 可程序升溫：5度/度程序升溫，有效應(yīng)對更加復(fù)雜的物質(zhì);
- 全電腦工作站軟件：人機交互更加直觀輕松，擴展功能設(shè)置更加人性化
- 加熱方式：采用更加*的陶瓷加熱方式，溫控更加精準
- 擴展性更加：除了鄰苯二甲酸酯之外，還可以擴展TOTM(偏苯三酸三辛酯)、DMF（二甲基甲酰胺）、苯系物（苯、甲苯、二甲苯）、油墨中17種VOCs等檢測項目
8種鄰苯快速檢測圖譜
第二部分：化學(xué)方案和熱裂解方案的比較
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| 熱裂解方案 | 化學(xué)前處理方案 |
| 4種鄰苯的介紹 | 鄰苯二甲酸酯PAEs，俗稱塑化劑，是一種塑料中經(jīng)常用到的添加劑，其沸點是 | |
| 方案的基本原理 | 熱裂解方式，就是將固體樣品放置在一種熱裂解裝置中，此裝置是充滿氮氣環(huán)境下加熱到350度，那么鄰苯二甲酸酯的會發(fā)生物理反應(yīng)，從固態(tài)變成氣態(tài)，然后，我們通過氣相色譜儀來計算氣態(tài)鄰苯二甲酸酯的含量。 | 化學(xué)法方式，需要將固體樣品先冷凍研磨粉碎，然后加到甲苯或者丙酮（部門管控物質(zhì)）中進行2-4個小時的溶解萃取，萃取完后再上機進行液體中鄰苯的檢測 |
| 大致預(yù)算 | 35萬 | 65萬 |
| 核心技術(shù) | 通過熱裂解方式將4種鄰苯二甲酸酯變成氣體后檢測 | 化學(xué)方法繁瑣且有污染，無核心技術(shù) |
| 測試時間 | 20分鐘/樣 | 200-300分鐘/樣 |
| 每天能做多少樣 | 40-50個 | 6-8個 |
| 使用成本/年 | 只需要裂解管和氮氣、2萬/年 | 需大量試劑耗材和氦氣、10萬/年 |
| 進樣方式 | 固體、液體直接進樣 | 只能液體進樣、樣品需用前處理 |
| 檢測下限 | 50ppm | 50ppm |
| 儀器使用難易 | 容易，普通操作人員即可 | 較難，需專業(yè)人士操作 |
| 是否樣品前處理 | 不需要 | 需要 |
| 是否需專業(yè)實驗室 | 不需要 | 需要專業(yè)實驗室，需要12到15平方用于建設(shè)專業(yè)實驗室，需要建通風(fēng)櫥，洗手池，廢液回收裝置等。 |
| 是否產(chǎn)生廢水廢液 | 不產(chǎn)生廢水廢液 | 產(chǎn)生大量廢水廢液需要專業(yè)危廢回收公司處理 |
| 是否需要環(huán)境評估 | 不需要 | 需要 |
| 后期運營成本 | 低 | 非常高（換配件動輒十幾萬） |
| 保 修 | 整機保1年，軟件升級不收取費用 | 整機保1年，軟件升級收取費用 |
第三部：市場主要熱裂解技術(shù)對比分析表
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| 島津PY3030D | 廣州金谷TP30 | 國內(nèi)友商產(chǎn)品 | 備注 |
| 加熱模式 | 陶瓷加熱 | 陶瓷加熱 | 加熱絲加熱 | 目前陶瓷加熱方式對于溫度精準度控制更好，是行業(yè)的溫控方式，線圈加熱屬于上世紀80年代技術(shù)，我司TP20也采用加熱絲加熱，加熱效果明顯要遜于陶瓷加熱。陶瓷加熱模塊不會有太大熱效應(yīng)衰減，線圈加熱（類似燈絲）的熱效應(yīng)在使用過程中會出現(xiàn)明顯衰減） |
| 溫控模塊 | 進口鎳鈷溫控模塊 | 進口鎳鈷溫控模塊 | 普通306溫控模塊 | 鎳鈷溫控模塊可以在700℃情況下穩(wěn)定連續(xù)工作200小時，普通306溫控材質(zhì)在300攝氏度下能穩(wěn)定工作100 小時，超過300溫控模塊的線性波動非常大，所以普通306溫控模塊不適合做鄰苯 |
| 溫控精度度 | ±1℃ | ±2℃ | ±50℃ | 溫控精準度決定對樣品裂解的精確度，國際上溫控精準度都在5攝氏度以內(nèi)，如果溫控偏差50℃則對樣品破壞性很大（我司前一代產(chǎn)品就是用加熱絲加熱，導(dǎo)致溫度偏差太大） |
| 程序升溫功能 | 可設(shè)置多階程序升溫功能 | 可設(shè)置多階程序升溫功能 | 恒定溫度 | 固體物質(zhì)直接進樣，樣品中的物質(zhì)有幾十上百種，如果用恒定溫度加熱到 |
| 程序控制軟件 | PC端程序控制軟件 | PC端程序控制軟件 | 工控操作界面 | 熱裂解是一個復(fù)雜的熱裂解和熱脫附儀器，用工控操作界面是不能滿足需求的（可能功能太簡單），傳統(tǒng)熱裂解廠商均采用PC段程序控制軟件 |
| 實時溫控曲線 | 具有實時溫控曲線 | 具有實時溫控曲線 | 無此供能 | 實時溫控曲線直觀反映加溫精準度和升溫曲線，讓用戶直觀了解樣品在熱裂解腔體中間的試試氣化過程以及溫控是否精準 |
第三部分、儀器準確性和可靠性試驗：
實驗部分：儀器與耗材
- 帶EPC控制的氣相色譜儀；
- TP30-GC熱裂解脫附儀（裂解脫附溫度200℃-650℃）；
- 色譜工作站（具備反控功能）；
- 專用毛細管鄰苯專用柱；
- 氮氫空氣源；
- 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
熱裂解程序升溫 200℃-450℃ 微熱裂解時間 2 min 進樣方式：分流進樣液體進樣體積：1 ul 固體進樣體積： 5mg以下進樣口溫度：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 |
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| 鄰苯二甲酸二丁酯 | DBP | 9.041 | 0.05 |
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| 鄰苯二甲酸丁基芐酯 | BBP | 10.941 | 0.05 |
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| 鄰苯二甲酸二辛酯 | DEHP | 11.949 | 0.05 |
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結(jié)果與討論：
標準曲線及線性范圍（檢出限）
配置濃度為50ppm、100ppm、250ppm、500ppm和1000ppm的DIBP標準溶液，以濃度為橫坐標，定量組分峰面積為縱坐標，繪制標準曲線，標準曲線及線性相關(guān)系數(shù)如下所示。
以下表格是5種不同濃度標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檢出限為25ppm 重復(fù)性(精密度實驗)
以檢出限的濃度進行重復(fù)性測定，結(jié)果如下所示。
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| RSD% |
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| 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 |
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| RSD%=5.24 |
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結(jié)論：這套Rohs2.0中鄰苯的快速篩查方法，其檢出限為25 ppm（島津PY+ＧＣＭＳ檢測限為50ppm），線性相關(guān)系數(shù)大于0.998，RSD%=5.24，滿足企業(yè)物料篩查要求。
第四部分、符合IEC62321-8法規(guī)要求
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標準是采用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TP30-GC 熱裂解脫附技術(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：
- IEC認可的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，可達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。
- TP30-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)出來后進入GC（氣相色譜儀）中進行定量，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TP30-GC是不需要質(zhì)譜檢測器的。
結(jié)論：TP30-GC是符合IEC62321標準的，而且設(shè)定更加精準的溫度區(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：TP30-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、科研塑料、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樣和液體進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入氣相色譜儀進行定量檢測，經(jīng)過具有技術(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+毛細管柱）
- TP30熱裂解脫附儀處理設(shè)備
- 專用色譜柱
- 其他實驗設(shè)備一批進樣方式：直接固體進樣；檢測項目：檢測原生PVC綠色顆粒是否Rohs4種鄰苯超標
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+毛細管柱+ EPC控制）
- TP30熱裂解脫附儀處理設(shè)備
- 專用色譜柱
- 其他實驗設(shè)備一批進樣方式：直接固體進樣；
檢測項目：白色 PVC 塑料粉末中 Ia 鄰苯二甲酸酯檢測
實驗案例二、珠海某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+毛細管柱+ EPC控制）
- TP30熱裂解脫附儀處理設(shè)備
- 專用色譜柱
- 其他實驗設(shè)備一批進樣方式：直接固體進樣；
檢測項目：高分子材料手機背殼中 22 項鄰苯的檢測
實驗案例四、佛山里水某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+毛細管柱+ EPC控制）
- TP30熱裂解脫附儀處理設(shè)備
- 專用色譜柱
- 其他實驗設(shè)備一批進樣方式：直接固體進樣；檢測項目：電纜膠皮中鄰苯檢測：
實驗案例四、客戶配置的混標標準品（4種鄰苯，盲樣）
儀器： 1、國產(chǎn)某品牌氣相色譜儀（FID+SPI+毛細管柱+EPC控制）
- TP30熱裂解脫附儀處理設(shè)備
- 專用色譜柱
- 其他實驗設(shè)備一批進樣方式：直接液體進樣；
檢測項目：檢測盲樣（混標）中 4 種鄰苯的含量：
RoHS4種鄰苯檢測篩查儀器方案、專業(yè)塑化劑篩查方案、歡迎有應(yīng)用需求的朋友跟我們聯(lián)系，我們?yōu)槟峁┑恼讬z測方案
