Euroopa Liidu "Ohtlike ainete piiramise direktiiv elektri- ja elektroonikaseadmetes" (RoHS 2.0, 2011/65/EL ja selle muudatused) seab juhtme- ja kaablimaterjalides sisalduvatele ohtlikele ainetele selged piirangud ja vastavusnõuded. Selles artiklis analüüsitakse süstemaatiliselt kümne piiratud aine (plii, kaadmium, kuuevalentne kroom, elavhõbe, polübroomitud bifenüülid, polübroomitud difenüüleetrid ja neli ftalaati) tehnilisi piire ja erandiklausleid RoHS 2.0 alusel kaablimaterjalide jaoks. Polümeeride koostise teaduse vaatenurgast käsitleb see põhjalikult nõuetele vastavate materjalide kogu protsessi arenduslahendusi, sealhulgas molekulaarset disaini, süsteemide valikut, võtmeprotsesside juhtimist ja tarneahela kontrollimist, mille eesmärk on täita kolmekordseid eesmärke – leegiaeglustus (IEC 60332), halogeenivaba (IEC 60754) ja madala suitsusisaldusega (IEC 61043). See annab süstemaatilise tehnilise võimaluse Euroopa turule suunatud roheliste kaablitoodete jaoks.
|
Piiratud ained |
Maksimaalne lubatud kontsentratsioon (homogeenne materjal) |
Kaablimaterjalide potentsiaalsed allikad ja riskilingid |
|
Plii (Pb) |
0,1% (1000 ppm) |
Stabilisaatorid (traditsioonilised PVC soojusstabilisaatorid), pigmendid (pliikromaat), jootekatted, sulamikomponendid ja mõned vanad taaskasutatud materjalid. |
|
Kaadmium (Cd) |
0,01% (100 ppm) |
Pigmendid/värvained (nagu kaadmiumkollane ja kaadmiumpunane), PVC stabilisaatorid (kaadmium-baarium/tsinksüsteem) ja galvaniseeritud pinnakatete lisandid. |
|
elavhõbe (Hg) |
0,1% (1000 ppm) |
Väga harv, võib-olla reostuse või spetsiifiliste katalüsaatorijääkide tõttu. |
|
Kuuevalentne kroom (Cr VI) |
0,1% (1000 ppm) |
Kromaatpassivatsiooniga töödeldud metallist varjestuskiht (näiteks soomustatud terasriba), mõned kollased pigmendid. |
|
Polübroomitud bifenüülid (PBB) |
0,1% (1000 ppm) |
Leegiaeglustid (ajalooliselt kasutatud polümeeride jaoks, nüüdseks suures osas keelatud). |
|
Polübroomitud difenüüleeter (PBDE) |
0,1% (1000 ppm) |
Leegiaeglustid (dekabromodifenüüleetrit jne on laialdaselt kasutatud PE-s, PP-s, ABS-is, kuid RoHS piirab neid selgesõnaliselt). |
|
Nelja tüüpi ftalaate (DEHP, BBP, DBP, DIBP) |
0,1% (1000 ppm) |
PVC plastifikaator (painduva PVC kaablikesta/isolatsiooni peamine oht). |
Teatud RoHS 2.0 III/IV lisas sisalduvad erandid on kaablitööstuse jaoks üliolulised, kuid oluline on märkida nende erandite kehtivusaega ja ulatust.
· Plii:
· Erand 7(c)-I: pliid kasutatakse lisandina kiudoptiliste sidesüsteemide haruldaste muldmetallide granaadist Faraday rotaatorites (kehtib kuni 21. juulini 2025? Sõltub viimastest muudatustest).
· Muud plii erandid: plii kõrgel temperatuuril sulas joodetes ja plii elektroonikakomponentide klaasis/keraamikas, millel on madal korrelatsioon kaablite alusmaterjaliga.
· Kaadmium: kaadmiumi ja selle ühendite erand elektrilistes kontaktmaterjalides (kehtib teatud ühendusklemmidele, mitte kaabli korpusele).
Arengu põhiprintsiip: kui ei ole sõnaselgelt ja tingimata erandit tehtud, peab koostise ülesehitus keelama mis tahes piiratud ainete kasutamise, olenemata sellest, kas need esinevad vaikudes, lisandites, põhisegudes või abiainetes.
Vastavus standardile RoHS 2.0 on põhinõue, samas kui "halogeenivaba" on tavaliselt Euroopa turul (eriti ehituses ja raudteetransiidis) kaablite kõrge jõudlusega standard. Mõlemad tuleb saavutada samaaegselt.
· Keelusüsteem: Broomitudleegiaeglustavad süsteemidpõhinevad PBB ja PBDE on RoHS-iga otseselt keelatud ja neid ei saa kasutada.
· Süsteem on lubatud, kuid tuleb hinnata:
· Mitte-PBDE broomitud leegiaeglustid: nagu broomitud polüstüreen, broomitud epoksüvaik, etüleen-bis(tetrabromoftalimiid) jne. Kuigi need ei ole RoHS-iga keelatud, võivad need olla piiratud muude määrustega (nt REACH SVHC) või lõpp-brändi keskkonnastandarditega. Lisaks võivad need põlemisel tekitada söövitavaid gaase, mis ei ole kooskõlas tööstusharu "halogeenivaba" suundumusega.
· Klooritud leegiaeglustid: näiteks klooritud parafiin. Ei ole RoHS-iga keelatud, kuid halogeenivabade nõuete tõttu seisab silmitsi ka keskkonnaprobleemidega ja tõrjutusega.
· Tavaline halogeenivaba ja RoHS-iga ühilduv süsteem:
· Metallhüdroksiidid: alumiiniumhüdroksiid (ATH), magneesiumhüdroksiid (MDH). Looduslikult puhtad, ei sisalda RoHS-piiranguga aineid, on need täiesti ohutu ja roheline alternatiiv.
· Fosfori-lämmastiku paisutamissüsteem: ammooniumpolüfosfaat (APP), melamiini derivaadid (MCA, MPP jne). Tähelepanu tuleb pöörata raskemetallide lisanditele (nagu kaadmium, plii) tooraines.
· Fosforipõhised: orgaanilised fosfaadid, hüpofosfiidid jne. Nende termiline stabiilsus ja hüdrolüütiline stabiilsus tuleb hinnata.
· Ränipõhised, lämmastikupõhised ja teised.
· Alusvaik: polüolefiinid (PE, PP, EVA, POE), elastomeerid (TPU, TPE) ja ristsiduvad süsteemid (XLPE, XLPO) on oma olemuselt vabad RoHS-piiranguga ainetest ja on ohutud valikud. PVC jääb kasutatav, kuid see tuleb ühendada pliivabade/kaadmiumivabade stabilisaatoritega (kaltsium-tsink stabilisaatorid) ja mitteftalaadi keskkonnasõbralike plastifikaatoritega (nt trimellitaadid, tsitraadid ja polümeeripõhised plastifikaatorid).
· Värvaine: tuleb kasutada orgaanilisi pigmente või spetsiifilisi anorgaanilisi pigmente (nt raudoksiidipõhiseid pigmente, mis on läbinud vastavustöötluse), mis ei sisalda pliid, kaadmiumi ega kromaate.
Muud lisandid: antioksüdandid, määrdeained, ristsiduvad ained (nt DCP), sensibilisaatorid jne nõuavad tarnijatelt RoHS-i vastavusdeklaratsiooni (DoC) ja seda toetavate katsearuannete (nt ICP-MS andmed) esitamist.
Eesmärk: tagada suurepärased mehaanilised omadused (tõmbetugevus, katkendlik pikenemine, kulumiskindlus) ja elektrilised omadused (dielektriline tugevus, isolatsioonitakistus), täites samal ajal IEC 60332-1 (üksik vertikaalne põlemine) või kõrgemate klasside (nt IEC 60332-3 komplekteeritud põletus) ja madala korrigeeriva (IEC 60332-3) (1/2754-10) leegiaeglustuse nõuded. gaasid) ja IEC 61034-1/2 (madal suitsutihedus).
|
Kaabli tüüp |
Soovitatav põhimaterjalide süsteem |
Core halogeenivaba leegiaeglustaja süsteem |
Põhiprotsessid ja jõudluspunktid |
|
Hoone juhtmestiku isolatsioon/ümbris |
EVA/PE sulam või EVA/LLDPE/POE segu |
Suure täidisega ATH-süsteemi (60-65%) saab temperatuuritaluvuse suurendamiseks lisada väikese koguse pinna modifitseeritud MDH-d. Suurepärane suitsusummutus. |
Tagada ekstrusiooni töödeldavus ja pinna siledus kõrgetel täitetingimustel; Kontrollige sulamistugevust, et vältida tilkumist; Vajalik on pikaajaline termilise vananemise (nt 90 ℃, 7d) testimine. |
|
Sideandmete kaabli ümbris |
PE/EVA või TPU baasil |
ATH/MDH komplekssüsteem (kogu täituvus 50-60%). TPU-süsteem saab valida vedela leegiaeglustaja fosfori lämmastikuga. |
Paindlikkuse ja leegiaeglustuse tasakaalustamine; Pöörake tähelepanu kulumiskindlusele ja keskkonnamõjude pragunemiskindlusele (ESC); Nõutav on kõrge värvistabiilsus. |
|
Toitekaabel (XLPE isolatsioon) |
LDPE-põhine ristseotud materjal |
Kõrge termilise stabiilsusega MDH on ülekaalus (55-65%). ATH ei sobi peroksiidi ristsidumise protsessiks oma madala lagunemistemperatuuri tõttu. |
MDH vajab spetsiaalset silaanitöötlust, et see ühilduks silaani ristsidumise süsteemidega; Veenduge, et see ei mõjutaks ristsidumise astet (termiline pikenemine); Elektrilise jõudluse tagamiseks kontrollige rangelt lisandite ioone. |
|
Autokaablid (madalpinge) |
Ristseotud polüolefiin või TPE |
Kõrge kuumuskindel MDH või fosfori lämmastikhüdroksiidi komposiitsüsteem. Täitekogus peab tasakaalustama paindlikkust ja leegiaeglustus (tavaliselt 40-55%). |
Vastama konkreetsetele autotööstuse standarditele (nt ISO 6722); Nõutav on suurepärane õlikindlus, jahutusvedeliku vastupidavus ja soojustsükli vastupidavus; Vähene sademete hulk. |
|
Suure paindlikkusega kaabel |
POE/SEBS baasil elastomeer |
Väikese täitekogusega (<50%) ülipeent modifitseeritud ATH või mikrokapseldatud fosfori lämmastikuga leegiaeglustit saab sünergistlikult kombineerida nanotäiteainetega (modifitseeritud montmorilloniit). |
Südamiku eesmärk on säilitada kõrge pikenemine (>300%) ja korduv painutusiga; Pinnatöötlus ja leegiaeglustite hajutamine on üliolulised. |
1. Pinnatöötlus ja dispersioon: ATH/MDH jaoks on vajalik pinnatöötlus steariinhappe, silaani või titanaadi sidestusainetega, et parandada ühilduvust polümeeri liidestega, parandada mehaanilisi omadusi ja leegiaeglustaja efektiivsust, vähendades samal ajal niiskuse imendumist.
2. Kombineeritud koostöötehnoloogia:
·ATH+MDH: soojuse neeldumise sünergia saavutamine laias temperatuurivahemikus.
· Hüdroksiid+räni süsteem (nagu silikoon põhisegu): suurendab sulamistugevust, soodustab karboniseerumist ja parandab tilkumist.
· Hüdroksiid+fosforlämmastikusüsteem (nagu APP/MCA): paisumistõkkekihi ehitamine võib kogu täitekogust mõõdukalt vähendada.
3. Töötlemistemperatuuri reguleerimine: eriti ATH-täitesüsteemide puhul peab ekstruuderi iga sektsiooni temperatuur olema madalam kui selle algne lagunemistemperatuur (umbes 200 ℃), et vältida mullide ja veeauru teket töötlemise ajal, mis võib põhjustada materjali lagunemist ja pinnadefekte.
Vastavuse arendamine ei ole ainult tehniline, vaid ka juhtimissüsteemi probleem.
1. Tarnija kvalifikatsiooni ülevaade: kõik tooraine tarnijad peavad esitama kehtiva RoHS-i vastavusdeklaratsiooni (DoC) ja täieliku materjali avalikustamise (FMD) iga partii kohta.
2. Sissetulev kontroll (IQC):
· Kõrge riskiga materjale (värvi põhisegu, leegiaeglustid, stabilisaatorid, plastifikaatorid) tuleks korrapäraselt pisteliselt kontrollida ja tuvastamismeetodid peaksid vastama IEC 62321 seeria standarditele (nt ICP-OES/MS raskmetallide ja GC-MS orgaaniliste piirangutega ainete puhul).
· Looge toorainete jaoks kvalifitseeritud tarnijate nimekiri (AVL) ja värskendage seda dünaamiliselt.
3. Partii jälgitavus: luua täielik jälgitavussüsteem alates tooraine ladustamisest, tootmispartiist kuni valmistooteni väljaminekuni, tagades, et mis tahes toodet on võimalik jälgida algse materjalipartii ja sellega seotud testimisaruanneteni.
Arenebhalogeenivabad juhtme- ja kaablimaterjalidmis vastavad EL RoHS 2.0 standardile, on süstemaatiline projekt, mis ühendab regulatiivse tõlgendamise, materjaliteaduse, protsessitehnoloogia ja kvaliteedijuhtimise.
![[Lean Management] Taixing Co., Ltd.: Lean Management saavutab tiheda konkurentsiga uued kõrgused](https://et.taixingfrchem.com/upload/8514/20251211195514886782.jpg "[Lean Management] Taixing Co., Ltd.: Lean Management saavutab tiheda konkurentsiga uued kõrgused")
