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建立綠建材板材類逸散塑化劑與 SVOC 檢測標準分析方法

(Phthalate Esters,PAEs)(塑化劑)等「半揮發性有機化合物」(SVOCs)納入「強制管 制」。當主要作為建材做為「增塑劑」(塑化劑)使用之「半揮發性有機化合物」(SVOCs),

因環境因子改變而逸散至空氣中,容易黏滯於室內建材表面或極細固體懸浮微粒 (particulate matter,PM),隨各種流佈途徑傳遞污染,造成長久室內空氣污染來源,

其部分化合物更具生殖毒性、致癌性危害及誘發過敏氣喘等問題,長期影響居住人員 健康危害,並易產生環境賀爾蒙污染等問題。目前歐盟管制之「鄰苯二甲酸酯類」

(Phthalate Esters,PAEs)(塑化劑)等「半揮發性有機化合物」(SVOCs),在產品含量(重 量)管制上,是以「DEHP(鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯)、DBP(鄰苯二甲酸二丁酯)、

綠建材標章 評定對象 塑化劑/SVOC 評定基準 參考標準 UL/GreenGuard 北

美認證標章(2015) California Section 01350 規定

◎塑化劑

Limits on emissions of total

phthalates : DBP、DEHP、DEP、

DMP、BBP、DOP

◎SVOC

TSVOC:>C16–C22 range 物質

總鄰苯二甲酸酯 類≦0.01 mg/m3 TSVOC

≦0.1 mg/m3

Standard

Method for the Testing and Evaluation of Volatile Organic Chemical

Emissions from Indoor Sources Using

Environmental Chambers

OSHA 104 GC/FID METHOD

美國 Green Seal 標

DNOP、DEP、DMP

不得含有規範之 塑化劑成分

Green Seal Standard GS-11

CEN/TS 16516 (prEN 16516)

德國藍天使標章

BBP、DNOP

◎SVOC Low-Emission Flooring Underlays DE-UZ 120:

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綠建材標章 評定對象 塑化劑/SVOC 評定基準 參考標準 2 range 物質 Resilient

Floor Coverings

法國建材逸散標示 DBP、DEHP

◎SVOC

CEN/TS 16516 (prEN 16516)

Gev Emicode 標章 (2014)

CEN/TS 16516 (prEN 16516)

EU Ecolabel (2014) ◎塗料類

CEN/TS 16516 (prEN 16516)

綠建材標章 評定對象 塑化劑/SVOC 評定基準 參考標準 Cradle to Cradle

(2010)

◎塗料類

◎地板材

◎家具

◎塑化劑 Phthalates:

DEHP,BBP, DBP

GC/MS;

Phthalates detection limit

<0.1%

(1000ppm)

CPSC-CH-C1001-09.3 Standard

0.03 0.03

0.1

標章 EU Ecolabel Cradle to

Cradle

第三章 建立綠建材板材類逸散塑化劑與 SVOC 檢測標準分析方法

第二節 建立綠建材板材類逸散塑化劑與 SVOC 檢測標準分析方法

本研究「塑化劑污染物檢測標準驗證研究-以板材類為主」,透過參考「ISO 16000-33,室內空氣-第 33 部:以 GC/MS 檢測鄰苯二甲酸酯類方法」,與 107 年實驗 室已建置完成之「微型容器法」結合,強化檢測建材逸散「塑化劑」之不同暴露途徑

「直接逸散空氣(吸入)、黏滯灰塵微粒(攝入)、材料表面逸散(皮膚吸收)」,建構建材

「檢測鄰苯二甲酸酯類標準方法」(範圍可包含建材逸散至空氣、灰塵與建材表面採集 等檢測分析方式)。

表 3-4 ISO 16000-33,室內空氣-第 33 部:以 GC/MS 檢測鄰苯二甲酸酯類方法

規範章節 標準內容

1.適用範圍 規定使用氣相層析儀/質譜儀,測定空氣中鄰苯二甲酸酯類之方 法,從空氣中採樣、灰塵中採樣及表面擦拭採樣來取得鄰苯二甲酸 酯類濃度

2.引用標準 ISO 16000-6

3.採樣和儀器 3.1 概述 (藉由 Tenax-TA 熱脫附或 Florisil 吸附劑萃取採樣補 集與分析)

3.2 吸附劑與熱脫附採樣 3.3 吸附劑與溶劑萃取採樣

採樣濃度範圍 4.校正 4.1 概述-不同採樣方法塑化劑可測出狀況

採樣與測出狀況 4.2 熱脫附之校正(Tenax-TA 熱脫附)

4.3 溶劑萃取之校正(Florisil 吸附劑萃取) 5.定性鑑定與定量分析 5.1 質譜分析

5.2 圖譜分析 6.建立檢量線及計算分

析物質量

6.1 建立檢量線

6.2 計算分析物之質量 7.室內空氣濃度計算 7.室內空氣濃度計算 8.偵測極限 8.1 偵測極限(LOD)

8.2 定量極限及空白試驗

8.3 再現性和重複性之標準偏差 9.品質保證 9.1 分析方法驗證和現場空白測定

9.2 試驗空白最小化之方法 9.3 引用文件

10.干擾 干擾與不確定度

附錄 附錄 1-鄰苯二甲酸酯類

附錄 2-溶劑擦拭法分析鄰苯二甲酸酯類 附錄 3-從室內粉塵中分析鄰苯二甲酸酯類 附錄 4-熱脫附法檢量線備製範例

附錄 5- Florisil 溶劑萃取法檢量線備製範例 附錄 6-具熱脫附裝置之氣相層析法範例 附錄 7-溶劑萃取法氣相層析法範例 附錄 8-空白濃度處理範例

附錄 9-採樣程序範例 (資料來源:ISO 16000-33,2017)

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壹、ISO 16000-33 室內空氣-第 33 部 以 GC/MS 檢測鄰苯二甲酸酯類方法

本計畫「塑化劑污染物檢測標準驗證研究-以板材類為主」以「ISO 16000-33 室 內空氣-第 33 部 GC/MS 檢測鄰苯二甲酸酯類方法」,進行不同「塑化劑」分析方法 之建立,以下為本研究參考 ISO 16000-33 建構之「綠建材逸散塑化劑與 SVOC 檢測標 準分析方法」。

室內空氣一第 33 部:鄰苯二甲酸酯之测定一氣相層析質譜法

Indoor air-Part 33: Determination of phthalates with gas chromatography mass spectrometry (GC/MS)

簡介

本標準適用於 CNS 16000-1 定義之室内環境,例如住宅之起居室、臥室、自行組裝(DIY) 室、休閒室與地下室、廚房和浴室:不必接受有關空氣污染的健康與安全檢查之工作室或 工作場所(例如辦公室、銷售場所) ;公共建築(例如醫院、學校、幼稚園、體育館、區書 館、餐廳、酒吧、劇院、電影院與其他功能室)以及車廂。

鄰苯二甲酸酯是鄰苯二甲酸(1, 2-苯二碳酸)的二酯類化合物,主要係透過由軟性聚氯乙 烯(PVC)製成的日常用品逸散到室內空氣中。通常,鄰苯二甲酸酯被用作軟性 PVC 的增塑 劑。最常見的 5 種鄰苯二甲酸酯類分別是鄰苯二甲酸二異癸酯(DIDP)、鄰苯二甲酸二異 壬酯(DINP)、鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)和鄰苯二甲 酸丁基苯酯(BBP).

本標準之表 A.1 列出最重要的鄰苯二甲酸酯之字母縮略及物質特性,均可籍由本標準之 氣相層析質譜法加以測定。

1.適用範園

室內空氣採樣可以藉由通過充滿石英纖維棉和 Tenax® TA 的熱脫附管上或利用如 Florisil®

的吸附劑上進行,隨後進行溶劑萃取。應儘量減少於溶劑萃取程序中所使用的溶劑量,以減少

第三章 建立綠建材板材類逸散塑化劑與 SVOC 檢測標準分析方法

可作為整個分析過程品質管制之指施,包括:環-氘化合物,D4-DMP, D4-DEP, D4-DBP, D4-BBP, D4-DEHP, D4-DOP 以及非氘二烯丙基甲酸酯(DAIP)等,標萃溶液必須在不含鄰苯二甲酸酯之甲 醇溶劑進行製備,其最高濃度製備為 1μL。 比。大略的方法為:如管徑不變,床之長度加倍時,安全採樣體積(safe sampling volume, SSV) 就可加倍。

在填充 Tenax® TA 吸附劑管後,將該試管於 280℃溫度條件下調節 8 小時,隨後在流率為 100 mL/min 之惰性載氣下於 300℃調節 30min,再將純化之吸附劑管封閉,並存放於室溫及陰暗容 器中,以防樣本遭受污染。

使用例行分析參數,將代表性數目之已調節管進行分析以得到空白濃度值,而方便確認熱脫附 空白值為足夠小,詳見 CNS 16000-6 第 7.1 節之規定。在完成調節後應儘快採樣,若 14 天內仍

無法完成採樣,使用前應將吸附劑管於 300℃重新調節 15min。為避免污染,只能使用棉製手套 碰觸該管,熱脫附裝置必須確保無外部污染干擾分析流動路徑,並不要貼上在熱脫附過程中會 造成堵塞或變色之黏性標籤

3.2.3 採樣

採樣前,在吸附劑管中注入 1μL 或更低甲醇溶劑(例如,採樣體積 50 L,注入為 20ng/μL,額外 注入量你由採樣體積及方法操作範圍決定)。可於吸附劑管之採樣端加入。

採樣設備组裝詳見圖 1,以 PE 成 PTFE 管將泵接至吸附劑管或管組裝。若無鄰苯二甲酸酯 破出體積資訊,應將兩個吸附劑管串聯。啟動泵並記錄採樣流率或計數器讀值以及溫度、

相對空氣濕度及大氣壓力(必要時)。適當的採樣流率在 50 mL/min 至 200mL/min 範圍內, 相當於 2hr 至 24hr 之採樣體積約 20 L 至 70 L。在採樣期結束時,將採樣管從採樣線路 上拆卸下來,使用螺紋蓋接頭並配以 PTFE 套環將管之兩端密封,建議在室內空氣中進行 重複採樣,並儘快送至實驗室分析。

圖 1.採樣設備組裝示意圖 說明

1 吸附劑管 2 採樣泵 3 計時器(選用) 4 空氣過濾器 5 流量調節器 6 防護罩

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3.3.1.8 玻璃質燒瓶: 50mL,使用螺紋帽蓋和聚四氯乙烯(PTFE)加以密封。

3.3.1.9 玻璃質吸附管:長度約 200 mm,內徑約 10mm 至 12 mm。

3.3.1.10 實驗室採樣設施 濕度計、溫度計、氣壓計。

3.3.1.11 溶劑:甲基叔丁基醚(TBME)或甲苯 3.3.1.12 內標準品:

可作為整個分析過程品質管制之措施,包括:環-氘化合物,D4-DMP,D4-DEP, D4-DBP, D4-BBP, D4-DEHP, D4-DOP 以及非荒二烯丙基甲酸酯(DAIP)等

3.3.1.13 GC/MS:

氣相層析(GC)系統,配置質譜(MS)偵檢器。

3.3.2 Florisil®吸附劑管之製備

Florisil®吸附劑在蒸發皿上鋪成厚約 3mm 至 4mm 之薄片,並在 800℃加熱 6 hr。冷卻後,

說明

1 Florisil®吸附劑 2 玻璃棉

3.3.3 Florisil®使用要點

每次重新製備 Florisil®吸附刻管,需參照 3.3.2 節規範進行空白試樣檢查,若测得鄰笨二甲 酸酯很高的空白濃度值,則須重新加熱及去活性化。

製備好的吸附劑管須儲存於乾燥容器中,6 個月內未使用,應參照 3.3.2 節重新製備。

其他 Chromosorb 106 或類似載體材料之吸附劑,其製備和採樣方式應依據特性予以調整,並藉 由測定績效特性加以驗證。 帽蓋和聚四氯乙烯(PTFE)加以密封,充分震動,以便潤濕試樣,置於超音波震盪器震盪 15min。

甲基叔丁基醚和甲苯是驗證可行溶劑,亦可以使用微極性溶劑,非極性溶劑(例如,己烷)則不 適合。但應注意製備校正用及層析測定之混合溶液,須使用相同溶劑。

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附錄 E 所示。

5.定性鑑別和定量分析 5.1 質譜分析

鄰苯二甲酸酯在離子化過程,質譜圖之訊號以鄰苯二甲酸酐(anhydride)離子 m/z=149 為基 峰,表 3 列出各化合物在離子監測模式(SIM)之離子條件。

分析鄰苯二甲酸酯類複雜支鏈異構物(DINP、DIDP 和 DIUP)時,由於 DINP 與 DIDP 主要以分子 離子形式帶電,比其他單一結構化合物離子化更加強烈,使用質量數 m/z=149 進行定量,感應 因子(response factor)之差異,將導致測定異構物之結果會低於實際值,例如 DEHP 和 DiBP 的偵測感度與對應之單一結構化合物降低約 20%,長鏈結之化合物降低可達 50%。

此外,DINP、DIDP 和 DIUP 的譜圖會呈現出許多峰位,尤其是針對粉塵或溶劑擦拭之試樣,詳見 圖 3。

因此,對於相同的濃度,異構物鄰苯二甲酸酯之尖峰高度及面積會小於單一結構的化合物,導 致低濃度 DINP、DIDP 和 DIUP 之鑑識困難性,其偵测極限亦會高於單一結構的化合物。

若單一試樣存在不同的異構物鄰苯二甲酸酯(例如 DINP、DIDP、DIUP),建議可使用兩種不同 的方法來定性鑑別和定量分析。

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表 3.鄰苯二甲酸酯類之監測離子群(續) 化合物

(內標準品)

主要離子(m/z) 次要離子(m/z) D4-DMP 167 198 D4-DEP 153 181 D4-DBP 153 209,227 D4-BBP 153 95,210 D4-DEHP 153 171,283

D4-DOP 153 171,283 DAIP 149 104,189

圖 3 DINP 和 DIDP 標準品之 GC-MS 圖譜

說明

X 滯留時間 Y 相對強度

圖 5.標準空氣試樣圖譜 6.建立檢量線及計算分析物質量

圖 5.標準空氣試樣圖譜 6.建立檢量線及計算分析物質量

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