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2013.Nov.28

XRF-RoHS 医疗器材应对于RoHS的解决方案

医疗器材近年来,全球电子电器工业的蓬勃发展,不断缩短着产品的替换周期。电子电器带给人类方便和益处的同时,也带来了堆积如山的电子废料,以及严重的环境污染,因此欧盟希望通过制定WEEE及RoHS两个环保法律来控制这种对生态环境的污染。欧盟从2006起实施[电器电子设备中限制使用有害物质指令(Restriction of hazardous substances)]简称RoHS,欧盟指令编号2002/95/EC)规范了六种有害物质(铅Pb、镉Cd、汞Hg、多溴二苯醚PBDE,多溴联苯PBB、六价铬Cr6+)在电子电机产品中的浓度。
 
RoHS 2006实施以来,医疗器材可免于RoHS指令的要求,但欧盟在2008年重新制定RoHs指令2011/65/EU (Recast RoHS Directive,简称RoHs 2.0) 各会员国在2013.01.02前需将RoHS2. 0转换为各国内法规,新生效的指令,将原本被排除在RoHS指令的医疗器材设备,纳入列管项目中,从2014年7月需符合此规定,逐步管制医疗器材中六种有害物质的浓度,而RoHS也影响了所有医疗设备相关的供应链。



生效日期: 2014.07.22RoHS
医疗器材(Medical Devices)
2016体外诊断医疗器材(In Vitro Diagnostic Device)

解决方案
对于医疗RoHS有害物质管控,与电子产业相比医疗相关设备制造商是幸运的,因有之前的先例,国际电工委员会(IEC)发展出符合RoHS指令限制物质含量的标准测试方法IEC62321,其公布的国际标准测试方法IEC 62321包括使用”X射线萤光分析仪(XRF)”作为无损筛选的程序,加上原本RoHS已运行了一段时间的控管经验及检测设备的技术提升,此程序亦适用于医疗相关设备检验,XRF筛选符合RoHS 2.0指令的控管流程。

XRF立即分析的优势
  • 可识别风险存在的供应商以及分级
  • 消除潜在的不符合要求的产品源
  • 能有效节省可疑样品送至分析实验室所耗费的经费及检测时间
  • 在生产的阶段就能确定风险来源,避免出货后产生的疑虑 常见的RoHs检测方式比较

常见的RoHs检测方式比较
项目 ICP感应耦合电浆 XRF能量射散式萤光分析仪
分析方式 及 样品形态 化学分析法,利用电浆激发液体样品,产生放射光谱。 物理分析法,利用X射线激发样品产生X-Ray能谱。
ICP样品必须为液态,为破坏式的检测。 XRF为非破坏式检测方式,样品固态、液态或粉末皆可分析。
检测浓度范围 Ppm ppm~100%
ICP之元素检测下限较低(灵敏度高),无法量测卤素,如氯(Cl)、溴(Br)。 XRF之元素检测下限较高(灵敏度低),可量测卤素。
样品分析时间 液体样品约2分钟(不包含前处理时间) 固、液、粉末,约为3~10分钟,依据样品状况而定,不需前处理。
ICP需要前处理步骤将固体样品经由强酸高温长时间(2~12小时)或高压等消化步骤,变成液体样品。 XRF样品可直接量测,不需前处理。
二次污染处理 (1) 需处理ICP的废气
(2) 需处理前处理所产生的酸气
(3) 需处理前处理所产生的强酸废液
(1) 无需前处理
(2) X光源辐射量极低,仪器本身有安全屏蔽,操作时无须任何特殊装置。
ICP分析方法,会产生环境二次污染,为破坏式分析(因为都需要前处理,且检测时都是高温燃烧)。 XRF分析方法,不会产生环境二次污染,符合ISO 14000之精神,为非破坏式分析。
人员要求 需设立实验室,需专业化学师,专业性较高,训练时间较长。同时因前处理有使用到强酸及高温处理,因此实验室需配置安全防护装置,且需符合劳工安全及环境废弃物处理之规范与相关费用之产生。 台湾地区操作者需至辐射防护协会受18小时讲习训练方可操作设备;在大陆地区则无此要求。
ICP在设立化学实验室时, 原则上是需要有紧急安全计画,提报劳委会。 XRF之X光源的能量低(属微量X光),列为登记类设备,只须至原委会登记,领有登记证后即可使用。
仪器操作性 一般ICP在操作时,较易发生误判,需专业技术人员协助,尤以在定量时,元素波数判定。 有特殊的软硬体,将侦测下限,再现性做更准精的量测,如有标准品另行建置,侦测下限可达1.7ppm,并有特殊的自动判定系统,不易产生误判。
ICP对于人员的操作素质很要求,因为误差时常是来自于前处理所造成的;相对于XRF操作要求就比较简单,因为不须前处理且样品检测流程也比较单纯,仪器也会自动生成数据,是比较方便的检测方式。
 
X射线萤光分析仪(XRF)是一种非破坏式的元素分析技术,使用XRF筛选无须样品备置及前处理,样品型态无论是固体、粉体、液体,都可以分析所使用的零件、析材料中存在哪些元素例如管控物质:Pb、Cd、Hg、Br、Cr,As,并同时检测出各个元素在材料中的浓度含量。使用XRF筛选管制物质,简单,速度快,具成本效益等特点,符合RoHS / WEEE欧盟成员国的执法机构,美国消费品安全委员会,食品药品管理局,海关边境巡逻,制造商,政府监管机构和各级供应链中使用,所以医疗设备制造商可以简单地采用相同方法达到高效益管控方式。
 
桌上型XRF EA 1000VX 手持式XRF Delta 6500
桌上型XRF (EA 1000VX) 手持式XRF (Delta 6500)
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