Home | Article | Halogen Free

“Halogen Free” จุดขายใหม่ในอุตสาหกรรมไฟฟ้า และอิเล็กทรอนิกส์ หลังกระแส RoHS เริ่มจางหาย

หลังผ่านวิกฤตระเบียบ RoHS ผู้ผลิตชั้นนำทั่วโลก ต่างหันมาแข่งขันกันผลิตสินค้าที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เพื่อช่วงชิงความเป็นผู้นำในตลาดสินค้ารักษ์สิ่งแวดล้อม ที่เปิดกว้าง สำหรับผู้ผลิตทุกรายที่มีนวัตกรรมที่ช่วยอุ้มชูสิ่งแวดล้อม ผู้ผลิตจำนวนมาก ต่างพากันค้นหาประเด็นทางสิ่งแวดล้อม ที่อยู่ในกระแสความเป็นห่วงของผู้บริโภคและสาธารณชน เพื่อนำมาใช้เป็นจุดขายของตน

คำว่า " Halogen Free " หรือ “ สินค้าไร้ฮาโลเจน ” เป็นอีกหนึ่งคำที่อยู่ในความสนใจของทุกฝ่าย ทั้งผู้ผลิต นักสิ่งแวดล้อม NGOs และผู้ออกกฎหมาย คำๆ นี้สามารถสร้างความสับสนได้มาก เพราะทั้งผู้ผลิตและ ผู้บริโภคต่างเข้าใจไปเองว่าการปลอดสารฮาโลเจน หรือสินค้าไร้ฮาโลเจน ถือเป็น “ สินค้าสีเขียว ” ที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม ทั้งที่ในความเป็นจริง การผลิตหรือการใช้สินค้าไร้ฮาโลเจนบางชนิด อาจไม่ส่งผลดีต่อมนุษย์หรือสิ่งแวดล้อม เสมอไป

ปัจจุบัน ยังไม่มีประเทศใดออกกฏหมายห้ามใช้สารประกอบฮาโลเจน หรือมีข้อบังคับให้เป็นสินค้าต้องปลอดฮาโลเจน ที่ครอบคลุมสารทุกชนิด ที่มีฮาโลเจนเป็นส่วนประกอบ แต่ในอนาคต น่าจะมีกฏหมายที่รองรับ การใช้สารประกอบฮาโลเจน ที่มีความชัดเจนมากขึ้น

ฮาโลเจน คืออะไร ?

ฮาโลเจน ( Halogen) เป็นชื่อเรียก ธาตุในหมู่ที่ 7 ในตารางธาตุ หรือธาตุกลุ่มฮาโลเจน ธาตุในกลุ่มนี้ มีอยู่ด้วยกัน 5 ชนิดคือ ฟลูออรีน (F) คลอรีน (Cl) โบรมีน (Br) ไอโอดีน (I) และ แอสตาติน (At) ธาตุทั้ง 5 ชนิดเป็นธาตุที่มีอยู่ในธรรมชาติ แต่เนื่องจากธาตุกลุ่มนี้เป็นธาตุที่ไวต่อปฏิกิริยาเคมีเอามากๆ จึงไม่ค่อยพบในรูปธาตุบริสุทธิ์ แต่จะพบมากในรูปเกลือโลหะ หรือสารประกอบที่เรียกกันว่า “ฮาไลด์ ”

ธาตุกลุ่มฮาโลเจน มีสมบัติเด่นค่อนข้างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเรื่องของความไวต่อปฏิกิริยาเคมี ( Reactivity) ขนาดของแรงดึงดูดอิเล็กตรอน ( Electronegativity) และขนาดของอะตอม ธาตุในกลุ่มนี้ได้รับการจัดอันดับให้เป็น “ ที่สุด ” ในหลายเรื่องเช่น ฟลูออรีน เป็นแก๊สที่ไวต่อปฏิกิริยามากที่สุด และมีแรงดึงดูดอิเล็กตรอนสูงสุด อะตอมฟลูออรีน สามารถทำปฏิกิริยากับธาตุเกือบทุกชนิดที่มีอยู่บนพื้นโลก ไม่เว้นแม้แต่แก๊สเฉื่อยอย่างเช่นอาร์กอน ด้วยความที่ไวต่อปฏิกิริยาเคมี ธาตุในกลุ่มนี้จึงเป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตหากได้รับในปริมาณสูงพอ การใช้งานสารในกลุ่มฮาโลเจนจึงต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ

พิษภัยของของฮาโลเจน

สารประกอบฮาโลเจน กลุ่มที่สร้างปัญหาหรือก่อให้เกิดความกังวล ว่าจะก่อให้เกิดปัญหาต่อสิ่งแวดล้อม มักไม่ใช่ สารประกอบฮาโลเจนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ แต่เป็นสารประกอบฮาโลเจน ที่มนุษย์สร้างขึ้นในรูปสารประกอบอินทรีย์ ( Organo Halogen Compounds - หรือกลุ่มโพลิเมอร์ที่มีฮาโลเจนเป็นส่วนประกอบ) ที่เรียกกันสั้นๆ ว่า “ ฮาโลคาร์บอน ” ตัวอย่างฮาโลคาร์บอน ที่เป็นอันตรายและมีกฎหมายห้ามใช้แล้ว เช่น PCB (Polychlorinated Biphenyl), PBB (Polybrominated Biphenyl), PBDE (Polybrominated Diphenyl E thers), DDT (dichloro-diphenyl-trichloroe thane) และสารประกอบ คลอรีนและโบรมีน บางชนิดที่จัดอยู่ในกลุ่มสารทำลายชั้นโอโซน เช่นสารในกลุ่ม CFC(Chlorofluorocarbon) ที่ใช้มากในวงจรทำความเย็น และใช้ทำน้ำยาล้างทำความสะอาดชิ้นส่วน เป็นต้น นักวิทยาศาสตร์พบว่า ฮาโลคาร์บอนหลายชนิดก่อปัญหาต่อมนุษย์และสิ่งแวดล้อม

ตัวอย่างสินค้า “Halogen Free”

สายเคเบิลไร้ฮาโลเจน

ในบรรดาวัสดุที่ติดตั้งในอาคาร วัสดุในเครือข่ายสายเคเบิลเพื่อการจ่ายกระแสไฟฟ้า และเชื่อมต่อสัญญาณสื่อสาร เช่น สายไฟฟ้า สายสัญญาณสื่อสาร สายไฟต่อพ่วง รางและท่อร้อยสายไฟ เป็นวัสดุที่ถูกจับตามองสูงสุด เพราะเส้นสายเหล่านี้ เป็นจุดเสี่ยงต่อการก่อเพลิงไหม้ (ไฟฟ้าลัดวงจร) ช่วยในการกระจายเปลวไฟ และเป็นแหล่งก่อควันพิษที่สำคัญ เมื่อเกิดเพลิงไหม้ ควันไฟจากการเผาไหม้สายไฟ และอุปกรณ์ต่อเนื่อง นอกจากจะเป็นอันตรายต่อเหยื่อ ที่ติดอยู่ในกองเพลิงแล้ว ควันไฟที่ฟุ้งกระจายในอากาศ ยังสามารถสร้างความเสียหาย ให้กับอุปกรณ์ไฟฟ้าอิเล็กทรอนิกส์ ที่ติดตั้งในบริเวณใกล้เคียงในเวลาต่อมา โดยฝุ่นละออง เถ้าถ่าน และไอกรดที่ลอยมาพร้อมกับควันไฟ ก่อให้เกิดการกัดกร่อนทองแดง ที่เป็นส่วนประกอบหลักของวงจรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หรือก่อให้เกิดการเสื่อมสภาพของฉนวนไฟฟ้า ทำให้อุปกรณ์ไฟฟ้าเสื่อมสภาพ ชำรุดเสียหาย และเพิ่มความเสี่ยงจากการเกิดไฟฟ้าลัดวงจรในเวลาต่อมา

ดังนั้น นอกจากข้อกำหนดพื้นฐานด้านความปลอดภัยจากการก่อเพลิงไหม้ สำหรับสายเคเบิลและอุปกรณ์ต่อเนื่อง ( UL-94) ที่ค่อนข้างจะมีความเข้มงวดสูงกว่าสินค้าประเภทอื่นแล้ว ปัจจุบัน ตลาดเริ่มมีความต้องการให้ สายเคเบิลและอุปกรณ์ต่อเนื่องต้องปลอดฮาโลเจน ซึ่งเป็นต้นเหตุหนึ่งของ ความสูญเสียหลังการเกิดเพลิงไหม้ มากขึ้นเรื่อยๆ แต่เนื่องจากมีหลายปัจจัย ที่ประกอบกันจนทำให้เกิดการก่อควันพิษ การทดสอบเพื่อยืนยันควันพิษ ในกรณีนี้ จึงเน้นการประเมินที่ผลลัพธ์ (เหมือนข้อกำหนด Fire-safety) จากการเผาไหม้ มิใช่การประเมินส่วนผสมของสารต้องห้ามในเนื้อวัสดุเหมือน RoHS/ELV

แผ่นวงจรพิมพ์ ไร้ฮาโลเจน

เมื่อพิจารณาในมุมมองของการลดผลกระทบ จากการใช้ฮาโลคาร์บอนประกอบ กับกฎหมายที่เกี่ยวโยงถึงการบริหารจัดการ ซากเครื่องใช้ไฟฟ้าเช่นระเบียบ WEEE จะเห็นว่า สิ่งแรกที่ทุกฝ่ายทำได้คือ การให้ข้อมูลและการทำเครื่องหมายบ่งชี้บนชิ้นส่วน/วัสดุ จึงเป็นที่มาของ การขอข้อมูลเกี่ยวกับฮาโลเจนจากผู้ผลิตในห่วงโซ่อุปทานทั้งใน JIG, JGPSSI และใน GADSL และการกำหนดให้พิมพ์รหัสเรซิ่น “HF” (HF ในที่นี้หมายถึง “Halogen Free” Resin ไม่ใช่ กรดไฮโดรฟลูออริก) บนวัสดุเพื่อช่วยในการแยกแยะวัสดุ ทั้งในระหว่างการผลิตและในขั้นตอนการจัดการซากสินค้า ทำให้เกิดกระแสความต้องการสินค้าที่เป็น “Halogen Free” มากขึ้น จนทำให้สัญลักษณ์ “HF” เป็นจุดขายใหม่ในอุตสาหกรรมไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ หลังกระแส RoHS เริ่มจางหาย ( เพราะคู่แข่งสามารถปรับตัวตามได้ทันกันเกือบถ้วนหน้าแล้ว)

คำว่า “ Halogen-Free ” ในความหมายของกลุ่มผู้ผลิตแผ่นวงจรพิมพ์และอุปกรณ์ต่อเชื่อมสัญญาณ จะแตกต่างจาก Halogen-Free ของกลุ่มผู้ผลิตสายเคเบิล เนื่องจากมีวัตถุประสงค์ต่างกัน สำหรับกรณีแผ่นวงจรพิมพ์

คำว่า “ Halogen-Free ” ตามความหมายของ IEC 61249-2-21 หมายถึง " เรซิ่นที่มีส่วนผสมของฮาโลเจนในเรซิ่นรวมกับวัสดุเสริมแรง (Reinforcement matrix) รวมกันทั้งหมดไม่เกิน 1,500 ppm โดยมีปริมาณคลอรีนไม่เกิน 900 ppm และมีปริมาณโบรมีนไม่เกิน 900 ppm"

มาตรฐาน IEC 61249-2-21 ให้ความหมายของคำว่า “ ไร้สารฮาโลเจน ” แต่ไม่มีข้อกำหนดวิธีการตรวจสอบ แต่สำหรับมาตรฐาน JPCA ES01-2003, IPC/JEDEC J-STD-609 และ IPC-TM-650 Me thod Number 2.3.41 คำว่า “ ไร้สารฮาโลเจน ” จะมีขีดจำกัดปริมาณคลอรีนและโบรมีนเหมือนกับ IEC 61249-2-21 (Cl < 900 ppm, Br < 900 ppm, Total Halogen < 1,500 ppm) แต่ในที่นี้ปริมาณฮาโลเจนที่กำหนด หมายถึงฮาโลเจนที่ประเมินได้จากการวิเคราะห์ ปริมาณคลอไรด์ไอออน ( Cl-) และโบรไมด์ไอออน ( Br-) จากการเผาไหม้วัสดุตัวอย่างตามวิธีที่กำหนด โดยใช้เทคนิค Ion Chromatography

บทสรุป

สินค้ารักษ์สิ่งแวดล้อมกำลังเป็นที่ต้องการของตลาด และมีแรงผลักดันให้ผู้ผลิต ซึ่งหมายรวมถึงผู้ผลิตในห่วงโซ่อุปทาน ลด-เลิก ใช้สารที่ส่งผลเสียต่อสุขอนามัยของมนุษย์และสิ่งแวดล้อม และหันมาผลิตสินค้าที่ปลอดภัยยิ่งขึ้น การเปลี่ยนแปลงความต้องการ ไปสู่การบริโภคที่คำนึงถึงผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้น เป็นแรงผลักดันให้ อุตสาหกรรมหันมาแข่งขันกันผลิตสินค้ารักษ์สิ่งแวดล้อม แต่ก็มีปัจจัยเสี่ยงที่ทุกฝ่ายควรตระหนัก

การสำแดงทางสิ่งแวดล้อมในหลายเรื่อง เช่นคำว่า “ ไร้สารฮาโลเจน ” หรือ “ Halogen-Free ” เกิดจากหลายเหตุผล และมีความเกี่ยวข้องกับสมรรถนะด้านอื่น ผู้ที่เกี่ยวข้อง จึงจำเป็นต้องทำความเข้าใจในรายละเอียด โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อการ “ ไร้สารฮาโลเจน ” เกิดจากแรงผลักดันด้านการตลาด มากกว่าความต้องการลดผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมอย่างแท้จริง

ที่มา : www.thairohs.org

เครื่องมือที่ใช้ในการวิเคราะห์ ได้แก่

• เครื่อง Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer (EDX-720)
• เครื่อง X-Ray Fluorescence Spectroscopy – INNOV-X Alpha Series
• เครื่อง High Performance Liquid Chromatography (HPLC) – Ion Chromatograph Technique (IC)

Halogen Free Halogen Free Energy Dispersive X-Ray Fluorescence Spectrometer (EDX-720) X-Ray Fluorescence Spectroscopy : INNOV-X Alpha Series High Performance Liquid Chromatography (HPLC) : Ion Chromatograph Technique (IC)

Agro Industry
Automobile & Auto Part Industry
Chemical Industry
Consumer Products
Construction
Engineering Electrical & Electronics
Food & Beverage
Glass & Ceramic
Laboratory & Consultant
Paper & Packaging
Petrochemical & Petroleum
Pharmaceutical
Plastic & Polymer
Power
Textile & Footware

Application Chart