手機產(chǎn)品中RoHS有害物質(zhì)存在情況分析
作為電子信息產(chǎn)品,手機中含有大量的有害物質(zhì),從外殼的鉛、電子元器件的重金屬到印刷線(xiàn)路板的溴化阻燃劑。當它們被廢棄后,其中的有害物質(zhì)對于生態(tài)環(huán)境來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的隱患。我國在2006年頒布了《電子信息產(chǎn)品污染控制管理辦法》,提出對電子信息產(chǎn)品中的有害物質(zhì)進(jìn)行管控,目前該辦法正在修改。但是典型電子信息產(chǎn)品如手機中有害物質(zhì)存在情況到底怎樣,污染控制到底產(chǎn)生了什么效果,一直沒(méi)有相關(guān)報道。所以亟需從源頭上對手機中的有害物質(zhì)存在情況進(jìn)行研究,了解和掌握手機產(chǎn)品有害物質(zhì)存在情況,進(jìn)而測算出國家進(jìn)行手機有害物質(zhì)減排工作的作用和效果。
1.基本情況
表1總結了有害物質(zhì)在手機產(chǎn)品中的主要用途及存在濃度描述。一般在錫鉛焊料中,鉛含量非常高,可以達到37%~40%。電子元器件的引腳上的錫鉛合金可焊性涂層含有鉛,但是由于體積較大、重量較重的關(guān)系,這些有引腳的元器件通常存在充電器等手機附件產(chǎn)品中。手機中通常使用貼片類(lèi)元器件,這些貼片類(lèi)元器件沒(méi)有引腳,只在兩端有金屬可焊端。添加到PVC材料中含鉛穩定劑中的鉛大約占PVC材料的2%。鎘電極一般占鎳鎘電池的15%。作為塑料阻燃劑的10-BDE一般占塑料的10~15 %,而8-BDE一般占塑料的12~18 %。
2.高風(fēng)險零部件中有害物質(zhì)分布及含量
一部手機往往包括數千個(gè)均質(zhì)材料,圖1所示的是手機的基本組成情況。構成手機最主要的零部件有 塑料外殼、金屬邊框、顯示屏、按鍵、攝像頭、揚聲器、麥克風(fēng)、電池、屏蔽罩、印刷線(xiàn)路板組件等。印刷線(xiàn)路板組件又包括印刷線(xiàn)路板以及上面的錫鉛焊料、貼片電阻、貼片電容、貼片電感、I C芯片以及其他元器件。在這些基本組成中,有些零部件會(huì )因為需要實(shí)現一些特定性能而使用有害物質(zhì)。
根據有害物質(zhì)的分布,通過(guò)實(shí)驗研究總結了20部手機產(chǎn)品中高風(fēng)險零部件RoHS有害物質(zhì)的分布情況,手機零部件重量及有害物質(zhì)含量見(jiàn)表2。通常手機的塑料外殼和按鍵都由ABS材料制作,里面可能添加8-BDE作為阻燃劑。而攝像頭、揚聲器、麥克風(fēng)等部件的塑料部位以及電線(xiàn)外皮一般由ABS和PVC材料制作,所以可能含有PBDEs和鉛。而錫鉛焊料則是手機中最大的鉛來(lái)源。用來(lái)制作印刷線(xiàn)路板的基材一般是環(huán)氧樹(shù)脂,所以也可能含有PBDEs。
3.手機整機有害物質(zhì)含量
將表2列出的手機高風(fēng)險零部件的重量與其中RoHS有害物質(zhì)的濃度分別相乘匯總后可以得到整機產(chǎn)品的有害物質(zhì)含量,其計算結果見(jiàn)表3。
從上述可知,鉛的主要來(lái)源是印刷線(xiàn)路板上的錫鉛焊料,鎘的主要來(lái)源就是手機中可能使用的鎳鎘電池,多溴二苯醚的主要來(lái)源有手機的塑料外殼、按鍵、印刷線(xiàn)路板,手機中一般不含有汞和多溴聯(lián)苯。如果徹底實(shí)現手機產(chǎn)品無(wú)害化,按照2013年12億部手機的數量,能至少分別實(shí)現鉛、鎘和多溴二苯醚減排324噸、2424噸和4176噸。2010年5月,國家認監委聯(lián)合工信部編制發(fā)布了《國家統一推行的電子信息產(chǎn)品污染控制自愿性認證實(shí)施意見(jiàn)》,并于2011年8月公布了第一批國推RoHS自愿性認證目錄,其中包括計算機、打印設備、顯示設備、電視機、移動(dòng)用戶(hù)終端、電話(huà)機等量大面廣的六類(lèi)產(chǎn)品,從減排的角度來(lái)看是非常必要的,此工作有待進(jìn)一步推進(jìn)和加強。
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