陳 夢

（中國鐵道科學研究院集團有限公司 金屬及化學研究所，北京 100081）

0 引言

隨著公眾環(huán)保意識和自我保護意識的不斷提高，各國對進入本國的產品、化學品、材料等實施了多項法律法規(guī)來對有害物質進行控制。鐵路行業(yè)很早就提出對材料有害物質的要求，由歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會(UNIFE)發(fā)布的鐵路行業(yè)限制物質清單(RISL)[1]主要針對鐵路行業(yè)材料中的有害性進行管控，其參考了歐盟、美國及加拿大等環(huán)保法規(guī)，截至目前限制了約380種物質。在UNIFE限制物質清單中，將物質分為嚴格禁用P (AR)、申報評估D (FA)及申報參考D(FI) 3個等級，由供應商自行申報。

近年來，我國鐵路行業(yè)的環(huán)保要求也隨著列車的出口而更為重視。2014年原中國鐵路總公司發(fā)布《時速350公里中國標準動車組暫行技術條件》(TJ/CL 342—2014)[2]，明確了時速350 km中國標準動車組使用材料需限制的禁用、限用物質種類，包括禁用物質21種、限用物質40種。自該文發(fā)布以來，各相關鐵路單位一直采取供貨商填寫承諾書申報的方式來控制鐵路禁用、限用物質，這一方式是效仿歐盟國家有害物質申報的方法，但并不完全適應我國鐵路行業(yè)情況。

在《時速350公里中國標準動車組暫行技術條件》(TJ/CL 342—2014)中，僅對產品中禁用物質、限用物質的種類進行了約束，而物質限用含量、試驗方法等對產品是否符合要求影響較大的因素并未明確。目前在對車輛材料禁用、限用物質的檢測中，各檢測機構一般使用自擬的經(jīng)驗性并經(jīng)過認證確認的試驗方法，試驗方法的差異也為禁用、限用物質的控制帶來了不確定因素。因此，通過不同檢測機構對目前鐵路車輛材料進行禁用、限用物質的測試，分析相關結果的同時，對比不同檢測方法造成的結果差異。

1 檢測材料及方法

1.1 材料的選擇

分析目標是對旅客健康及乘坐舒適度影響較大的鐵路車輛車內裝飾材料，從車輛車內裝飾材料應用量較多的產品中，按照材料種類選取了如表1所示的9種產品。這9種產品基本涵蓋了我國鐵路車輛內裝非金屬材料的所有材料種類，具有很強的典型性。

表1 鐵路車輛內裝飾材料典型樣品

1.2 檢測方法

通過3種不同的試驗方法對相同樣品進行檢測。為保證樣品的均勻性，固體樣品先用粉碎機粉碎為可通過1 mm篩網(wǎng)的顆粒，紡織品樣品剪至5 mm×5 mm大小后，均勻分為3份，通過3種試驗方法獲得試驗結果。3種試驗方法分別為：檢測機構A使用的試驗方法；檢測機構B的試驗方法；使用如表2所示的國標標準試驗方法。

表2 部分禁用、限用物質的國標標準檢測方法

2 檢測結果及分析

2.1 檢測結果

各種材料在檢測中呈陽性的結果如表3所示，樣品中未檢出的物質未列示。

2.2 檢測結果分析

（1）由于目前國內缺乏車輛車內裝飾材料禁用、限用物質的國標檢測方法，出于研究目的，探討了幾種方法的檢測結果，雖然在數(shù)值上有一定差異，但樣品檢出有害物質的種類及含量趨于一致，基本集中在以下幾種：鹵素、鉛和多環(huán)芳烴(PAHs)。

（2）受試材料中，PC板和玻璃棉隔熱2種材料所有有害物質均未檢出，其他材料有害物質檢出量各有不同，其中鹵素檢出率最高，但含量范圍在0.1%以內。對禁用、限用物質鹵素的要求主要是為了控制含鹵阻燃劑的添加導致燃燒時生煙量大的情況。但是，目前檢測方法檢出的均為鹵素元素的含量，并非有機含鹵阻燃劑的含量，一些無機含鹵物質可能以雜質的形式混入產品，如無機阻燃劑MgOH在制作過程中可能殘余部分副產物MgCl，導致鹵素檢出。而大部分無機含鹵物質并不是對人體和環(huán)境產生危害的物質，目前國際法律法規(guī)對鹵素有要求限制的僅有IEC 61249-2-21[21]，其要求在印制板和其他互聯(lián)結構用材料中的樹脂和基材中氯元素含量不得超過900 ppm、溴元素含量不得超過900 ppm、氯和溴元素總含量不得超過1500 ppm。雖然檢測的產品均不屬于IEC 61249-2-21所要求的材料，但參考該指標可以看出，3種檢測結果中只有檢測機構B在聚氨酯膠中檢出的氯元素超過900 ppm的要求。

表3 檢測結果 mg/kg

（3）鉛元素在橡膠地板革、座椅蒙面布和車輛用環(huán)氧漆中有檢出，但座椅蒙面布和車輛用環(huán)氧漆中含量均在15 mg/kg以下，接近方法檢出限，可以忽略不計；在橡膠地板布中含量約500 mg/kg。橡膠中的重金屬鉛檢出較為常見，因包括生膠、填料(如白炭黑)等橡膠原材料都含有少量的重金屬鉛，若橡膠使用的是再生膠料，重金屬鉛的含量會大大增加。在國際法律法規(guī)中對鉛元素的要求主要是ROHS[22]指令中對電子電器產品鉛含量0.1%的要求，REACH[23]法規(guī)中多種含鉛的化合物作為高關注物質，含量超過0.1%須申報。對比上述指標，橡膠地板布中的鉛含量遠低于0.1%的要求。

（4）多環(huán)芳烴在玻璃鋼、座椅發(fā)泡芯材、車輛用環(huán)氧漆及聚氨酯膠中有一定程度的檢出。多環(huán)芳烴在材料中主要來源于炭黑和填充油類，在國際法律法規(guī)中涉及多環(huán)芳烴的主要有歐盟REACH法規(guī)和德國GS認證的要求。由于多環(huán)芳烴的可遷移特性，對人體可長期接觸和不易接觸的產品有著不同的要求，在REACH法規(guī)中，對能直接長期或短期重復接觸皮膚或口腔的橡膠或塑料部件，8種PAHs的含量不得超過1 mg/kg；在德國GS認證[24]中，長期高頻接觸的產品、18種PAHs總量不得超過10 mg/kg，非長期高頻接觸的產品、18種PAHs總量不得超過200 mg/kg。車輛產品均不屬于長期接觸產品，本次產品檢測中檢出的多環(huán)芳烴萘和菲均不包括在REACH法規(guī)的8種多環(huán)芳烴中，并且含量能夠滿足德國GS認證中較為嚴格的長期高頻接觸材料的要求。

（5）有2種物質僅在1種產品中有檢出。座椅蒙面布中檢出的三氧化二銻和聚氨酯膠中檢出的壬基酚，分別在全球汽車申報物質清單(GADSL)[25]和REACH法規(guī)附件17中被要求限制，含量要求均為不超過0.1%，此處檢出結果遠低于含量要求。

（6）3種檢測方法在檢測數(shù)值上存在一定差異，有的物質還存在檢出和未檢出的差別，可能與試驗方法的不統(tǒng)一及不同方法的方法檢出限不同有關，由于目前很多禁用、限用物質在國際上并沒有標準的檢測方法，通常檢測機構會根據(jù)自擬、并經(jīng)過認證確認的方法進行檢測，不統(tǒng)一的前處理方式和設備分析程序導致樣品結果的差異和不確定性。

3 結束語

根據(jù)此次測試，9種用量較大的鐵路車輛內裝非金屬材料中，部分禁用、限用物質有檢出，檢出物質集中在鹵素、鉛和多環(huán)芳烴，但所有檢出物質含量都可以滿足國際法規(guī)的要求，滿足歐洲鐵路行業(yè)協(xié)會對鐵路禁用限用物質的管控，達到出口標準。同時應該看到，自2014年我國鐵路引入禁用、限用物質的概念以來，物質限量基本參考國際法律法規(guī)指標，但各國各行業(yè)限值存在差異，檢驗方法一般由檢測機構自行制定，雖然經(jīng)相關實驗室認證，但檢測結果仍然存在差異和不確定性，亟待出臺標準對鐵路車輛禁限用物質的限量指標及檢測方法進行規(guī)范。