สารกลุ่ม PFOS และการใชง้านในinfofile.pcd.go.th/haz/2-2-59-1-2.pdf · –กันการกัดกร่อน (บ่อ & ปั๊มสารเคมี

สารกลุม่ PFOS และการใชง้านในอตุสาหกรรมตา่งๆ

โดย: ดร. นุจรนิทร ์รามญักลุ

ศนูยเ์ทคโนโลยโีลหะและวสัดแุหง่ชาต ิ

18 ธ.ค. 2558

Environment Research Unit National Metal and Materials Technology Center

เนือ้หา

• PFOS คอือะไร?

• PFOS ใชท้ าอะไร?

• PFOS เป็นอันตรายอยา่งไร?

• แนวทางการทดแทนการใช ้PFOS

• สรปุ

สารกลุม่ PFOS และการใชง้านในอตุสาหกรรมตา่งๆ 18 ธ.ค. 2558 2

PFOS คอือะไร?

• PFOS เป็น PFC (perfluorinated compounds) ชนดิหนึง่

• PFOS: C8F17O3S– [CF3(CF2)7SO3

–] – Fully fluorinated anion: ไมม่ ีC-H bond (F แทนที ่H ครบทกุตวั)

– เป็นไอออน (ไมใ่ชส่ารเคม/ีสารประกอบเดีย่วๆ) – ใชง้านในรปู C8F17SO3 X

• X=OH, โลหะ (O-M+), เฮไลด,์ เอไมด ์หรอือนุพันธอ์ืน่ๆ

3 18 ธ.ค. 2558 สารกลุม่ PFOS และการใชง้านในอตุสาหกรรมตา่งๆ

PFOS: Perfluorooctane Sulfonate “C8”

ตวัอยา่ง PFOS-X


กลุม่ของ PFOS ตาม OECD

5

กลุม่ กลุม่สาร PFOS กลุม่ กลุม่สาร PFOS

1 Perfluoroalkylsulfonates (salts of sulfonic acid compounds) (PFASs)

12 Fluoroesters

2 Derivates of perfluoroalkylsulfonyl 13 Fluorothioethers

3 Perfluoroalkylsulfonamides 14 Fluorocarboxylates

4 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide alcohol

15 Fluorourethanes

5 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide phosphate

16 Fluoroalcohols

6 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide acetic acid

17 Fluoroacrylates

7 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide polyethoxylate

18 Fluorophosphates

8 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide aminopropyl

19 Derivates of fluoroalcohols

9 Derivates of perfluoroalkylsulfonamide chromiumcomplexes

20 Fluoroborates

10 Perfluorocarboxylic acid 21 Perfluorosulfonamide acrylatepolymers

11 Fluorosulfonamide 22 Fluoroacrylatepolymers

18 ธ.ค. 2558 สารกลุม่ PFOS และการใชง้านในอตุสาหกรรมตา่งๆ

PFC ไมไ่ดม้เีพยีง PFOS


สารกลุม่ PFC มมีากกวา่ 1,000 ชนดิ

PFCs

Fluoropolymers Fluorochemicals

Refrigerants Teflon, Tedlar, Kynar, Viton, Neoflon, …

Surfactants Solvent & Oils Pharmaceuticals

ECF: PFAS/PFOS

Telomer: PFCA/PFOA

PAPs

PFPAs

…

3M

DuPont, Daikin, Clariant, Asahi Glass

สารกลุม่ `PFOS’ หมายถงึ PFC ทีม่กีลุม่ PFOS (CF3(CF2)7SO3) ในโครงสรา้งโมเลกลุ ทีส่ามารถ

สลายตัวเป็น PFOS ไดใ้นธรรมชาต ิ(C ตัง้แต ่8 ขึน้ไป)

PFAS: CF3(CF2)n-SO3-, n=0-20

PFOS: CF3(CF2)7-SO3-

PFCA: CF3(CF2)n-CO2H, n=0-20

PFOA: CF3(CF2)6-CO2H

PAPs: CF3(CF2)n-CH2CH2OP(O)(OH)2, n=0-10

PFPAs: (CF2)n-FP(O)(OH)2,n=0-10 Note: ECF = Electrochemical Fluorination

ชือ่เรยีก PFOS/PFOA ทีพ่บบอ่ย


Perfluoroalkyl caboxylic acid PFCA CF3(CF2)n-CO2H n=0-20

Perfluoroalkyl sulfonate PFAS CF3(CF2)n-SO3- n=0-20

Perfluoroalkyl sulfinate PFASi CF3(CF2)n-SO2- n=0-20

Perfluorooctane sulfonamide FOSA CF3(CF2)7-SO2NH2

N-alkyl perfluorooctane sulfonamide N-alkylFOSA CF3(CF2)7-SO2NHR R=Me or Et

Perfluorooctane sulfonamidoacetic acid FOSAA CF3(CF2)7-SO2NRR’ R=Me or Et, R’=CH2CO2H

N-alkyl perfluorooctane sulfonamidoethanol N-alkylFOSE CF3(CF2)7-SO2NRR’ R=Me or Et, R’=CH2CH2OH

Fluorinated telomer alcohol FTOH CF3(CF2)n-R’ n=0-15, R’=CH2CH2OH

Fluorinated telomer acid FTA CF3(CF2)n-R’ n=0-15, R’=CH2CO2H

Fluorinated telomer unsaturated acid FTUA CF3(CF2)n-CF=CHCO2H n=0-15

Perfluoroalkyl phosphonic acid PFAPA CF3(CF2)nPO3H2 n=0-15

Perfluoroalkylphosphinate PFPi (CF3(CF2)n)2P(O)OH n=0-10

Mono substitute-Polyfluoroalkylphsphate ester

PAP CF3(CF2)nCH2CH2P(O)(OH)2 n=0-10

Di-substituted polyfluoroalkylphsphate eter diPAP (CF3(CF2)nCH2CH2O)2P(O)(OH) n=0-10

PFOS ใชท้ าอะไร

8

สมบตัเิดน่ของ PFOS

ไมช่อบน ้า ไมช่อบไขมัน

สารเคลอืบ, ไลน่ ้า ไลไ่ขมันและสิง่สกปรก พรม, สิง่ทอ, เครือ่งหนัง

แรงตงึผวิต า่ Surfactant • ชว่ย “สง่” สารเคมใีหส้ามารถท าปฏกิริยิาบนพืน้ผวิได ้• ควบคมุความสม า่เสมอในการท าปฏกิริยิา-การเกาะตดิ

(คมุความหนา & ความสม า่เสมอของฟิลม์) • ชว่ยใหส้ามารถขดี “เสน้หมกึ” บนกระจก/พลาสตกิได ้ • ใช ้“กดหมอก” – กนัไอระเหย/หมอก จากบอ่สารเคม ี

ทนทกุสภาวะ กรด ดา่ง ความรอ้น

สารเคม ี(น ้ามันหลอ่ลืน่, Mold release, …) ทีใ่ชไ้ดใ้นภาวะรนุแรง • น ้ามันไฮดรอลกิส าหรับยานยนต/์เครือ่งบนิ/ป๊ัม

สญูญากาศ • น ้ามันหลอ่ลืน่หวัเจาะน ้ามัน/เหมอืง • บอ่สารเคม ี• น ้ายาดับเพลงิ

ไมท่ าปฏกิริยิากบัแสง (UV)

• Photoresist (องคป์ระกอบส าคัญในกระบวนการผลติ IC) & anti-reflect film

• งานเคลอืบ/ฟิลม์ส าหรับงาน Outdoor • ชิน้สว่นทางแสง (จอ LCD, เคลอืบเลนส,์ …)


ภาพจาก: Melisa T.S. Lim, “ THE CONTROL OF PERFLUOROOCTANE SULFONIC ACID (PFOS), ITS SALTS AND PERFLUOROCTANE SULFONYL FLUORIDE (PFOS-F) UNDER THE STOCKHOLM CONVENTION “

สมบตัเิดน่-การใชง้าน PFOS

• ปรับปฏกิริยิาบนพืน้ผวิ – ลดแรงตงึผวิ, ท างานไดแ้มม้เีพยีงเล็กนอ้ย, ใชไ้ดก้บังานที่หลากหลายแมอ้ยูใ่นสภาพกรดแก/่ดา่งแก ่

– ปรับ Wetting (แมบ้นผวิทีเ่ปียกยาก) • ท าใหเ้ปียกไดอ้ยา่งทั่วถงึ

• ของเหลวกระจายตวัไดด้ ี (ความหนาสม า่เสมอ ลด Pin-hole, edge crawling) ส/ีฟิลม์บางทีห่นาเทา่กนั

– ลดการเกดิหยด (คราบน ้า) • ลดปรมิาณการใชน้ ้า DI/Rinsing

– ลดฟองอากาศ (งานชบุโลหะ) • ผวิงานชบุทีไ่มม่ฟีองอากาศ

– ชว่ยท าใหเ้กดิละออง (งานสเปรย)์

– ชว่ยท าใหข้องเหลวซมึผา่นวัสดไุดด้ ี(เปียกไดท้ั่วถงึ) งานยอ้มสผีา้/เสน้ใย

9

ภาพจาก: Melisa T.S. Lim, “ THE CONTROL OF PERFLUOROOCTANE SULFONIC ACID (PFOS), ITS SALTS AND PERFLUOROCTANE SULFONYL FLUORIDE (PFOS-F) UNDER THE STOCKHOLM CONVENTION “


สมบตัเิดน่ -การใชง้าน PFOS (ตอ่)

• วัสดทุีเ่สถยีร+เฉื่อยตอ่ปฏกิริยิาเคม ี

– ใชเ้ป็นชัน้กัน้ไอกรดในบอ่ชบุโลหะ (Cr(VI))

– ใชผ้สมในน ้ามันไฮดรอลกิอากาศยาน (อณุหภมูสิงู + สภาพเป็นกรด)

– กนัการกดักรอ่น (บอ่ & ป๊ัมสารเคม ีetc.)

– ไมส่ลายตวัโดยแสง ใชท้ า Photoresists

– ไมเ่กดิประจไุฟฟ้า ชว่ยลดการกอ่ประจไุฟฟ้า

สถติ, ชว่ยลดการกดักรอ่นจากปฏกิริยิาเคม-ีไฟฟ้า

– ทนอณุหภมู ิ เคลอืบบรรจภุัณฑอ์าหาร-รอ้น


ประเภทการใชง้าน PFOS

1 ป้องกนัสิง่ทอ (Textile Protection) 9 อตุสาหกรรม การถา่ยภาพ

2 ป้องกนัพรม (Carpet Protection) 10 อตุสาหกรรม เซมคิอนดกัเตอร ์(กระบวนการ Photolithography)

3 ป้องกนัหนงั (Leather Protection) 11 ยาฆา่แมลง

4 งานชุบผวิโลหะ (Metal Plating) 12 การแพทย ์

5 ป้องกนักระดาษและบรรจภุณัฑ ์(Paper & Packaging Protection)

13 น า้มนัไฮดรอลกิ อากาศยาน

6 โฟมดบัเพลงิ (Fire Fighting Foam) 14 Mining & Oil Surfactants

7 งานลา้ง-ท าความสะอาดพืน้ผวิ (Cleaning Agents)

15 สารหนว่งการตดิไฟ

8 สารเคลอืบและสารเตมิแตง่ในสารเคลอืบ (ส-ีหมกึ)

16 กาว (Adhesives)

11

#1

#2

เคยใชม้ากในอดตี


สดัสว่นการใชง้านในอดตี (3M)

ประเภทงาน ประเภท FC สดัสว่น (%)

(ขอ้มลูปี 2000)

Surface Treatment (Carpet& Textile)

High MW polymer 48

Paper Protection Phosphate Ester หรอื High MW Polymer

33

Performance Chemicals Low MW chemical substances

15

Fire Fighting Foam 3

12

ทีม่า: “More environmentally friendly alternatives to PFOS-compounds and PFOA”, Danish EPA (2005)


ปรมิาณการใชง้าน (ใน EU)

ประเภทอตุสาหกรรม ปรมิาณการใช ้งานชุบผวิโลหะ

ชุบโครม Anodizing & Acid pickling

10 ตนั/ปี 10 ตนั/ปี 20-30 kg/ปี

อตุสาหกรรมการถา่ยภาพ กระดาษ แผน่เพลทงานพมิพ ์ฟิลม์

1 ตนั/ปี <50 kg/ปี <100 kg/ปี > 850 kg/ปี

อตุสาหกรรมเซมคิอนดกัเตอร ์Photoresists Edge bead removers เคลอืบกนัแสงสะทอ้น-ดา้นบน เคลอืบกนัแสงสะทอ้น-ดา้นลา่ง น า้ยาลา้ง (Developer-Surfactant)

~ 0.5 ตนั/ปี 46 kg/ปี 86 kg/ปี 136 kg/ปี 8 kg/ปี 195 kg/ปี

น า้มนัไฮดรอลกิในอตุสาหกรรมการบนิ 0.73 ตนั/ปี

โฟมดบัเพลงิ 122 ตนั/ปี

13

แหลง่ขอ้มลู: OECD 2005


PFOS ส าหรับป้องกนัสิง่ทอ

วตัถปุระสงคก์ารใช้

งาน

ปรบัสมบตับินพืน้ผวิ ลดพลงังานพืน้ผวิ, ปรบั wetting, ชว่ยให้

ของเหลวซมึผา่นไดท้ ัว่ถงึ

เป็นช ัน้ป้องกนั ไลส่ ิง่สกปรก ไขมนั น า้

ผวิเคลอืบทีไ่ดม้ลีกัษณะ บางและนิม่ ท าใหง้านไมแ่ข็งกระดา้ง

ตวัอยา่งการใชง้าน ลดแรงตงึผวิ ท าใหก้นัน า้-สิง่สกปรก:

งานสิง่ทอ เสือ้ผา้ เบาะเฟอรน์เิจอร ์ผา้มา่น และตกแตง่ภายในรถยนต ์

ใชท้ าชุดป้องกนั:

เอีย้มกนัสารเคม,ี ชุด Cleanroom, ชุดท างาน, หมวก-รองเทา้, ชุดกนัฝน (+รม่)

อตุสาหกรรมยานยนต:์

ผา้คลมุเบาะ-พืน้ + ใชใ้นระบบกรอง ลม แกส๊ และของเหลว

ใชเ้ป็น wetting agents: ชว่ยใหส้ารเคมเีกาะตดิอยา่งสม า่เสมอ

งานเคลอืบเสน้ดา้ย, งานยอ้มส,ี ใชเ้ป็น Binder ในผา้ทีไ่มถ่กัไมท่อ (Non-woven fabrics)

ใชป้รบัสภาวะในกระบวนการผลติ:

สารตา้นการเกดิโฟมในบอ่ Treatment, เป็น Penetrating agents, สารหลอ่ลืน่, เป็น Flow modifier – ปั่นดา้ยในอณุหภมูสิงู

Wall paper: กนัการเป้ือนกาว


PFOS ส าหรับป้องกนัสิง่ทอ (2)

รปูแบบของสารทีใ่ช ้

Acrylate, Adipate, Urethane polymer ทีผ่ลติจาก FOSE

ผูใ้ช ้ ผูผ้ลติเสน้ใย

Textile finishers เคลอืบผวิสิง่ทอ (เชน่เคลอืบรม่), ยอ้ม

บคุลท ัว่ไป (สเปรยพ์น่ปรบัผวิ) การไดม้า ซือ้เป็น Technical Chemicals จาก Supplier (Formulator) –

ตลาด Textile Auxiliariy

Formulator ซือ้ PFOS จากผูผ้ลติมาผสมเป็น Technical Chemicals

สเปรยพ์น่ปรบัสภาพผวิสิง่ทอ


PFOS ส าหรับป้องกนัพรม

วตัถปุระสงค์การใชง้าน

ลดพลงังานบนพืน้ผวิ ป้องกนั ส ิง่สกปรก ไขมนั น า้ รอยเป้ือน

ใชล้บรอยดา่งด าบนพรม

ตวัอยา่งการใช้

งาน พน่-เคลอืบป้องกนัพรม (เชน่ Scotchguard®)

พน่ลบรอยดา่งด าบนพรม

โฟมท าความสะอาดพรม รปูแบบของสารทีใ่ช ้

Fluoroalkyl chains เชน่ Fluoroalkyl acrylic polymer

สว่นใหญใ่ชเ้ป็น co-polymer

ใชใ้นรปู โฟม สเปรย ์และใชใ้นบอ่ยอ้มส ีผูใ้ช ้ Carpet mill

บคุลท ัว่ไป (สเปรยพ์น่ท าความสะอาด) การไดม้า ซือ้จากผูผ้ลติ ท ัง้ล าดบั 1 (PFOS producers) และล าดบั 2

(Formulators)

กระป๋องปั๊ม/สเปรยพ์น่ท าความสะอาด พรม (เชน่ Schochgard®, Zonyl®, Baygard®, Foraperle®)

16

หมายเหต:ุ Fluorinated chemicals ทีใ่ชอ้าจผลติจากกระบวนการ Telomerization


PFOS ส าหรับป้องกนัหนัง

วตัถปุระสงค์การใชง้าน

ไล ่ไขมนั/น า้/รอยเป้ือน

ชว่ยในกระบวนการผลติ: ชว่ยปรบัปรงุประสทิธภิาพในกระบวนการ, ลดเวลา, เพิม่คณุภาพ, ปรบัความหนาช ัน้สารเคลอืบ Acrylic brightener

ตวัอยา่งการใช้

งาน กระบวนการฟอกหนงั

Modern Leather รปูแบบของสารทีใ่ช ้

น า้ยาผสมในกระบวนการฟอกหนงั – Fluorinated acrylates, Methacrylates

โฟมฉดีพน่ (ส าหรบับคุลท ัว่ไป) ผูใ้ช ้ โรงฟอกหนงั

บคุลท ัว่ไป การไดม้า ซือ้จากผูผ้ลติสาร “Waterproofing/Repelling agents”

สเปรยพ์น่หนงั-กนัน า้


PFOS ส าหรับงานชบุผวิโลหะ (*)

วตัถปุระสงคก์ารใชง้าน

ลดแรงดงึผวิในสารเคม ี

กดหมอก Cr(VI) ทีเ่กดิจากการปลอ่ย O,H ระหวา่งกระบวนการชุบโลหะดว้ยไฟฟ้า = เพิม่ความปลอดภยัในโรงชุบ

เพิม่ Wetting, ลดการเกดิฟอง, ชว่ยในการกระจายตวัของสารเคม ี

กนัการกดักรอ่น (ถงั) ตวัอยา่งการใช้

งาน บอ่ชุบ Cr(VI), บอ่ Anodization, Acid pickling -กดหมอกสารเคม ี

บอ่ชุบนกิเกลิ –ลดแรงดงึผวิ, ลด pinholes, cracks, การลอก เพิม่

ความแข็งแรงของช ัน้ผวิชุบ Ni

บอ่ชุบดบีกุ – ใหไ้ดค้วามหนาสม า่เสมอ

ใชล้ดประจบุวก – ชว่ยในการชุบผวิ PTFE บนเหล็ก


ใชเ้ป็นสารเคมผีสมในบอ่ชุบ

ผูใ้ช ้ โรงชุบ

การไดม้า ซือ้จากผูข้ายสารเคมสี าหรบังานชุบผวิ (ผูผ้ลติล าดบั 2)

Formulator ซือ้สารเคมจีากผูผ้ลติ PFOS

18

หมายเหต:ุ (*) PFOS ในงานชบุ Cr(VI) ไดรั้บการยกเวน้ จากระเบยีบ EU-PFOS แตก่ารชบุ Cr(VI) ถกูหา้มในระเบยีบ RoHS, ELV, Packaging Waste


PFOS ส าหรับงานกระดาษและบรรจภุณัฑ ์

วตัถปุระสงคก์ารใชง้าน

ลดพลงังานผวิ ไล ่ไขมนัและน า้

ช ัน้เคลอืบทีบ่าง-นิม่ และทนอณุหภมู ิ(อาหารรอ้น) ตวัอยา่งการใช้

งาน

Liner board ส าหรบับรรจชุิน้สว่น ใชท้ าเชอืกรดั/หอ่ เนือ้สตัว ์

กระดาษหอ่ ขนมขบเคีย้ว, fast food, แป้งเคก้, เนยมาการนี, ลกูอม, และอาหารสตัว ์

Multiwall bags ขนมขบเคีย้ว, fast food, และอาหารสตัว ์

Mold pulp products - กระดาษขึน้รปู จาน และภาชนะบรรจอุาหาร

Flexible packaging หอ่ Fast food, หอ่ลกูอม

Flexible/Light weight papers ส าหรบัท าถงุ wrap, micro flute containers


Mono, di, tri phosphate ester ของ N-FOSE

N-methylperfluorooctanes sulphonamidoethanol acetate copolymer

ผูใ้ช ้ Paper mill

Converter (สว่นนอ้ย) การไดม้า ซือ้จากผูข้ายสารเคมสี าหรบัเคลอืบผวิกระดาษ/เสน้ใยกระดาษ


PFOS ส าหรับงานโฟมดบัเพลงิ


งาน คลมุดา้นบนช ัน้เชือ้เพลงิ – ก ัน้ไมใ่ห ้O2 เขา้ไปท าปฏกิริยิา (น า้ใชไ้มไ่ดผ้ล เพราะหนกักวา่เชือ้เพลงิ)

แยกเปลวไฟและเชือ้เพลงิออกจากกนั

ลดการปลอ่ยไอระเหยไวไฟจากเชือ้เพลงิ

ช ัน้ก ัน้ความรอ้น

ท าใหผ้วิเชือ้เพลงิเย็นตวัลง ตวัอยา่งการใชง้าน โฟมดบัเพลงิ Class B (ของเหลวไวไฟ) รปูแบบของสารที่ใช ้

Fluoroprotein foam

Aqueous film forming foams (AFFF) (Fluorocarbon + Synthetic foaming agents + solvents + other ions)

Film forming fluoroprotein foam

Alcohol resistant aqueous film forming foams (AR-AFFF)

Alcohol resistant film forming fluoroprotien foams ผูใ้ช ้ ผูผ้ลติโฟมดบัเพลงิ การไดม้า ซือ้จากผูผ้ลติ PFOS โดยตรง


PFOS ส าหรับงานท าความสะอาด


งาน เพิม่ wetting

ปรบัสภาพผวิ

ผูใ้ช ้ ผูผ้ลติน า้ยาท าความสะอาด

บคุลท ัว่ไป

การไดม้า Formulator ซือ้โดยตรงจากผูผ้ลติ PFOS

ผูใ้ชซ้ือ้จาก Formulator


PFOS ส าหรับงานท าความสะอาด

สนิคา้ทีใ่ชต้ามบา้น สนิคา้ทีใ่ชใ้นอตุสาหกรรม

น า้ยาลา้งจาน (Rinse aid)

สว่นผสมของน า้ยาขดัเงา-ยาขดัรองเทา้

น า้ยาขดัพืน้ (levelling agents)

น า้ยาลา้งเตา

ยาฆา่เชือ้โรค

ผงซกัฟอก (Wetting agent)

เคลอืบผวิโลหะ (กนัหมอง กนัไขมนั)

ปรบัสมบตักิารสะทอ้นแสงและกนัไฟฟ้าสถติย ์

น า้ยาลา้ง (Wetting agent)

น า้ยาลา้งอลัคาไลน ์(Additive)

น า้ยาลา้งกระจก

แว็กซร์ถยนต ์(Wetting agent)

แว็กซ ์(ปรบัผวิใหเ้หมอืนใหม)่

สารหลอ่ลืน่/กนัการกดักรอ่นในน า้ยากนัการเป็นน า้แข็ง (Antifreeze)

น า้ยาลา้งรถ

น า้ยาซกัแหง้ และ น า้ยาลา้ง Solvent

สารเพือ่ท าใหส้ ิง่สกปรกลอยตวั (Soil suspension) และลดการเกาะตดิในงานซกัแหง้

น า้ยาลา้งทอ่ (Foaming agent)

กนัการเกดิฝ้า ส าหรบักระจก/พลาสตกิ

ในโฟม (กดฝุ่ น)

สนิคา้กลุม่เครือ่งส าอาง-บ ารงุผวิ แชมพสูระผม และโฟมโกนหนวด, ผสมในน า้ยาท าความสะอาดฟนั, ยาสฟีนั, ผสมในฝุ่ นเครือ่งส าอาง (ไลน่ า้-ไขมนั) โลช ัน่และครมีถนอมผวิ หรอืผม


23

PFOS เป็นอันตรายอยา่งไร

• PFOS=PBT

– P=Persistent – คงทน

• ไมส่ลายตวัในสิง่แวดลอ้ม (ไมย่อ่ยสลาย)

• ไมส่ลายตวัโดยน ้า (ทนอยูใ่นสภาวะ pH1.5-11 ที่อณุหภมู ิ50C)

– ครึง่ชวีติในน ้า ~ 40 ปี

• ไมส่ลายตวัโดยแสง

– ครึง่ชวีติในแสง ~ 3-4 ปี

• ท าลายโดยวธิเีผาทีอ่ณุหภมูสิงู (>1100C) เทา่นัน้

– By product?


24

PFOS เป็นอันตรายอยา่งไร (2)

• PFOS=PBT

– B=Bio-accumulate – สะสมในสิง่มชีวีติ

• สะสมโดยการยดึตดิกบัโปรตนี (เลอืด ตบั ไต สมอง กลา้มเนือ้ เอนไซม ์…)

• พบ PFOS สงูในสตัวผ์ูล้า่ แมใ้นทีห่า่งไกล (หม ีจิง้จอก ขัว้โลก)

• พบ PFOS ในสตัวผ์ูถ้กูลา่

• พบในคน

– พบในเลอืดในเกอืบทกุคนทีต่รวจ

– พบ PFOS ระดบัสงูในผูม้กีารศกึษาสงู

• ครึง่ชวีติ:

– หนู: ~ 100 วนั, ลงิ: ~ 200 วนั, คน: ~ 3-4 ปี


25

PFOS เป็นอันตรายอยา่งไร

• PFOS=PBT

– T=Toxic – เป็นพษิตอ่มนุษยแ์ละสิง่มชีวีติ

• พษิตอ่ตบั

– เนือ้งอกในตบั ในหนู

– เกดิการผดิปกตขิองตอ่มธยัรอยด ์

– LD50 หนู/ทางปาก ~250mg/kg

• ไมม่ผีลตอ่การกลายพันธุ ์(Mutagenic)

• กอ่มะเร็งได ้(เนือ้งอก)

• ผลตอ่การสบืพันธุ ์

– ผลถา่ยทอดสูต่วัออ่น (ลกูของหนูทีไ่ดรั้บ PFOS ปรมิาณมาก-ตายภายใน 4 วนั)


การพัฒนากฎ/ระเบยีบควบคมุ PFOS


ทีม่า: Andrew B. Lindstrom, et.al, “Polyfluorinated Compounds: Past, Present, and Future”, ES&T, 2011, 45 (19), pp 7954–7961

2001: รายงานยนืยนั PFOS ในสตัวป่์าเป็นครัง้แรก

2006: EU ออกระเบยีบ PFOS

2009: PFOS ถกูบรรจใุน Stockholm Conv.

1967: พบ F ในเลอืดมนุษย ์แตย่นืยนัทีม่าไมไ่ด ้

1990-2000: มกีารพัฒนาเทคนคิการวเิคราะหช์ัน้สงู

รายงานการตรวจพบ PFOS ในสตัว ์


ขอ้มลูจาก: Giesy & Kanna, “Global Distribution of Perfluorooctane Sulfonate in Wildlife”, Environ. Sci. Technol. 2001, 35, 1339-1342

เสน้ทางการไหลของ PFOS สูส่ ิง่แวดลอ้ม


ผูผ้ลติ PFOS Formulator

บอ่ชบุ, โรงงานอเิล็กทรอนกิส,์ Wafer

Fab., …

“closed” application

open application

น ้าทิง้

กากตะกอนของเสยี, ไสก้รอง, …

ละออง/ฝุ่ นในอากาศ

การผลติผลติภัณฑ ์

การใชง้านผลติภัณฑ ์

การบ ารงุรักษา

การหมดอาย ุ

ดนิ แหลง่น ้า

บอ่ขยะ ???

บอ่ขยะ

???

น ้าทิง้ ละออง/ฝุ่ นในอากาศ กากตะกอนของเสยี

ออกทางตรง (น ้ายาดับเพลงิ) น ้าทิง้

ละออง/ฝุ่ นในอากาศ

กากตะกอนของเสยี, ไสก้รอง, ฯลฯ

ของเสยีอันตราย (น ้ามัน/สารเคมใีชแ้ลว้)

ของเสยีอันตราย (น ้ามัน/สารเคมใีชแ้ลว้)

ดนิ แหลง่น ้า

ปรมิาณ PFOS ทีม่กีารผลติขึน้


Estimated total global POSF production volumes (1970−2002). This work’s estimates of total global (green line) and 3M’s production (purple line) are compared to estimates from Smithwick et al. (9) (red line) and Prevedouros et al. (13) (blue line). (Note: Smithwick et al. (9) and Prevedouros et al. (13) assume POSF production stops with 3M).

ทีม่า: Alexander G. Paul; Kevin C. Jones; Andrew J. Sweetman; Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 386-392

การผลติในจนีหลงัปี 2006 มปีระมาณ 200t/ปี

รวม Stock กอ่นปี 2002: ประมาณ 96,000 ตนั + ของเสยีในกระบวนการผลติ ~26,500 ตนั (รวม ~ 132,500 ตนั)

หลงัปี 2002 ขอ้มลูเริม่ไม่ชดัเจน & กระจัดกระจาย

ปรมิาณการผลติ PFOS ในจนี*


Jun Huang, et.al, “PFOS in China: Production, Application & Alternatives”

Note (*): จนีมกีารผลติ PFC ตวัอืน่ที่ไมถ่อืเป็น PFOS แตอ่าจมคีวามเป็นอนัตรายคลา้ยกนั (อาท ิFC-53B)

รายงานการผลติ PFOS ในจนี*


Jun Huang, et.al, “PFOS in China: Production, Application & Alternatives”

Note (*): จากรายงานของรัฐบาลจนี มผีูผ้ลติ 15 ราย

รายงานการใช ้PFOS ในจนี


Lai Zhang, et.al, “The inventory of sources, environmental releases and risk assessment for perfluorooctane sulfonate in China”, Environmental Pollution, Volume 165, 2012, 193–198

Fig. 2. The distribution of PFOS use amounts used in metal plating, fire-fighting foams and sulfluramid applications in 31 provinces of China.

สว่นใหญใ่ชใ้นงานชบุผวิโลหะ

PFC ในแหลง่น ้าในจนี


PFOS ในแหลง่น ้าในแถบเอเซยี


T.Wang, et.al, “Perfluorinated compounds in surface waters from Northern China: Comparison to level of industrialization”, Environment International 42 (2012) 37–46

PFOS ในน ้าประปา (ไทย)


Y.G. Zhao et al. , “Environmental contamination, human exposure and body loadings of perfluorooctane sulfonate (PFOS), focusing on Asian countries”, Chemosphere 89 (2012) 355–368

PFOS ในฝุ่ นในบา้น (ไทย)


Ana Miralles-Marco, Stuart Harrad, “Perfluorooctane sulfonate: A review of human exposure, biomonitoring and the environmental forensics utility of its chirality and isomer distribution”, Environment International 77 (2015) 148–159

PFOS = PBT จะยังไมห่ายไปไหน


ปรมิาณ PFOS ในสตัวย์ังมแีนวโนม้สงูขึน้


Estimated POSF releases from 1970−2012 and exponential temporal trends in biota. Note: 2012 is when AFFFs are scheduled to be restricted and treated carpets end their natural life, and that the projection to zero is based on 3Ms production only, therefore some emissions will continue from remaining producers. Temporal trends in biota have been normalized to 100% for each species/data set. Usage depicted as follows: Carpets (——), Paper and Packaging (- · -), Apparel (- - -), Performance Chemicals (-- · ·), AFFFs (. ..), and Biota trendlines; Ringed Seals (7) from Arctic locations; Qeqertarsuaq (purple) and Ittoqqortoormiit (yellow), Baltic Guillemot Eggs (8) (pooled; light green and mean; dark green), Polar Bears from western (9) (light blue) and eastern Canadian Arctic (dark blue), Herring Gull from Norway (45) (orange) and Lake Trout from Lake Ontario (46) (red).

Source: Alexander G. Paul; Kevin C. Jones; Andrew J. Sweetman; Environ. Sci. Technol. 2009, 43, 386-392.

PFOS ทีย่ังมใีนผลติภณัฑ ์


ทีม่า: “Substance flow analysis for Switzerland: Perfluorinated surfactants perfluorooctanesulfonate (PFOS) and perfluorooctanoic acid (PFOA)”, Federal Office for the Environment FOEN, Bern, 2009

ประเภทการใชง้าน

รายการ อายกุารใช้

งาน (ปี)

ภาพถา่ย ขอ้มลูคนไข ้ ~10

ปกป้องสิง่ทอ เสือ้ผา้ทีส่มัผัสผวิหนัง 1

ผา้คลมุทีน่อนและสิง่ทออืน่ๆ 2-5

เสือ้ฝน และแจ๊กเกต (เดนิป่า) 6-10

สิง่ทออืน่ๆ ทีใ่ชใ้นบา้น 5-10

ทีน่อน 10

มา่นกันแดด 8-15

เตน้ท ์ 5-20

ผา้ใบ 2

สิง่ทอในรถ 14

ปกป้องเครือ่งหนัง รองเทา้กฬีา 2-4

รองเทา้สก ี 4-8

ปกป้องกระดาษ กระดาษท่ัวไป 1

กระดาษสมัผัสอาหาร <1

ประเภทการใชง้าน

รายการ อายกุารใช้

งาน (ปี)

ปกป้องพรม พรม 8-20

เสน้ใย 11

Wall-to-wall carpet 5-30

สแีละแลกเกอร ์ สใีนงาน Finishing 3-5

ผลติภัณฑท์ าความสะอาด, แวก๊ซแ์ละน ้ายาขดัเงา

น ้ายาเคลอืบกันน ้า, ซลี ซลิโิคนและแวก๊ซ ์

1-5

กฏหมายควบคมุการใช ้PFOS

• EU: หา้มผลติ หา้มใช ้หา้มวางตลาดสนิคา้ทีม่สีว่นผสม PFOS • สารหรอืของผสมทีม่ ีPFOS: 0.005% โดยมวล (5ppm) • สนิคา้หรอืสนิคา้กึง่ส าเร็จรปูหรอืสว่นประกอบ: 0.1% โดยมวล (1,000ppm) • สนิคา้ประเภทสิง่ทอและผวิเคลอืบ: 1g/m2 ของผวิเคลอืบ

– มขีอ้ยกเวน้ส าหรับงานทีย่ังหาสารทดแทนไมไ่ด ้แตต่อ้งมมีาตรการควบคมุการร่ัวไหลสูส่ ิง่แวดลอ้ม

• US: SNURs ควบคมุ PFOS 271 รายการ – ประกาศ Short term health advisory ส าหรับ PFOS (200ng/L)

• Canada: บรรจ ุPFOS ใน List of Toxic Substances Managed Under CEPA (Schedule 1)

• Japan: รวม PFOS ไวใ้น Class I Chemical Substances Control Law (CSCL) – หา้มน าเขา้ PFOS และออก Guideline การจัดการ (ท าลาย) ของเสยีทีม่ ี

PFOS (ประสทิธภิาพการท าลาย PFOS ตอ้งไมต่ า่กวา่ 99.999%)

• Australia: Voluntary Phase-out – ก าหนดใหต้อ้งตดิป้ายเตอืน & ระบปุรมิาณ PFOS ใน MSDS ส าหรับสารเคมทีีม่สีว่นผสม PFOS


แนวทางการทดแทน PFOS

• Non-fluorinated alternatives – Hydrocarbon surfactants (Biodegradable) – Fatty alcohol polyglycolether sulfate (B) – Sulfosuccinates (B) – Biphenyls derivatives (bioaccumulate) – Naphthalene derivatives (bioaccumulate) – Silicon polymers (adverse effect to env.)

• ‘Short’ chain fluorinate compounds – กรณีทีส่ารไรฟ้ลอูอรนีใชไ้มไ่ดผ้ล

• Note: ส าหรับ PFOS, ‘short’=C<6 – ระวงัการใช ้perfluorohexane sulfonyl fluoride (PFHxSF) และ

perfluorobutanesulfonic acid (PFBS-C4)

• เปลีย่นเทคโนโลย ี– อาท ิเปลีย่นไปใช ้Cr(III), ใช ้Biological control แทนการใชย้าฆา่แมลง, ใชเ้ทคนคิ PVD แทนการชบุเคลอืบผวิโลหะ, ฯลฯ


สารทดแทน PFOS

งาน สารทดแทนทีม่ใีช ้ สารทดแทนอืน่ Textiles, Leather, Carpets - impregnation

สารประกอบ Fluorinate compound ตัวอืน่เชน่ Fluorotelomer หรอื PFBS

สนิคา้ประเภท ซลิโิคน

Paper& Cardboard- impregnation

สารประเภท Fluorotelomer*

Cleaning agents ไมม่ ีWaxes and Floor polishes Fluorinated polyethers,

C4 Fluorinated compounds, สารประเภท Telomer

Acrylates

Paint/Varnish สารประกอบ Fluorinate compound ตัวอืน่เชน่ Fluorotelomer หรอื PFBS, Propylated aromatics, Aliphatic alcohols, Silicon surfactants, Sulfosuccinates, สารประเภท Telomer

Fluorinated polyethers, Polyether-modified polydimethyl siloxand


ขอ้มลูจาก: P.B. Poulsen, A.A.Jensen, E.WAllström “More environmentally friendly alternatives to PFOS-compounds and PFOA”, Danish Ministry of the Environment, Environmental Protection Agency, March 2005

Note(*) ระวัง polyfluoroalkyl phosphonic acids (diPAPs) and phosphoric acids (PAPs).

สารทดแทน PFOS (ตอ่)

งาน สารทดแทนทีม่ใีช ้ สารทดแทนอืน่ Fire-fighting foam Fluorotelomer กลุม่ C6F13,

สารทดแทนประเภทไรฟ้ลอูอรนีส าหรับการฝึก

Protein-based foam Synthetic detergent foams

Photographic industry Fluorotelomer กลุม่ C6F13, Hydrocarbon surfactants,

Silicone products งานชบุผวิโลหะ 6:2 fluorotelomer sulfonic acid

(FTS)* Semiconductor, Hydraulic oil ไมม่ ี


Note (*) ยังไดผ้ลไมด่เีทา่ PFOS

การลดความเสีย่งโดยการควบคมุการใช ้PFOS

• ลดปรมิาณการใชใ้หเ้หลอืเทา่ทีจ่ าเป็น – เลกิวธิกีารใชแ้บบทีก่อ่ใหเ้กดิการฟุ้งกระจาย

– ออกแบบกระบวนการใหใ้ชส้ารเคมใีหน้อ้ยทีส่ดุ

– น าสารเคมกีลบัมาใชใ้หม ่

• จ ากดัการร่ัวไหลสูส่ ิง่แวดลอ้ม – ใชง้านในระบบปิด (เลกิใชใ้น Open application)

– ควบคมุบรรจภุณัฑ,์ การขนสง่, ระบบทอ่จา่ย, …

– กนัการเกดิอบุตัเิหต ุ– ร่ัวไหลสูส่ ิง่แวดลอ้ม

– ตดิตัง้ระบบกรอง PFOS กอ่นปลอ่ยออกสูส่ ิง่แวดลอ้ม/ระบบบ าบดัน ้าเสยีรวม

– ควบคมุการทิง้-ท าลาย


สรปุ

• PFOS ไมใ่ชส่ารเคมเีดีย่วๆ แตเ่ป็นชือ่กลุม่สารเคมทีี่สามารถแตกตวัเป็น [CF3(CF2)7SO3

–] ได ้• PFOS เป็น PBT

– รปูแบบการผลติ/การใชง้านในอดตี ท าให ้PFOS กระจายและแทรกซมึไปอยูใ่นทกุที ่

• มาตรการลดความเสีย่งจาก PFOS – เลกิ ใชส้ารอืน่ทดแทน

• ระวงัหนเีสอืปะจรเข ้

– ลดปรมิาณการใช ้& ลดการปลดปลอ่ยสูส่ ิง่แวดลอ้ม • ใชอ้ยา่งระมัดระวงั, ป้องกนัไมใ่หร่ั้วไหลสูส่ ิง่แวดลอ้ม

– เปลีย่นเทคโนโลย ี • PFOS จะยงัไมห่ายไปไหน ยงัม ีPFOS อกีจ านวนมากทีย่งัไหลไปไมถ่งึแหลง่น ้า – แนวทางการป้องกนั/แกไ้ขปัญหาระยะยาว?


ขอบคณุคะ่ สนใจขอ้มลูเพิม่เตมิตดิตอ่

หน่วยปฏบิตักิารวจัิยดา้นสิง่แวดลอ้ม

ศนูยเ์ทคโนโลยโีลหะและวสัดแุหง่ชาต ิ

โทร. 02 5646500

46

Environment Research Unit

พฒันาเทคโนโลยสี ิง่แวดลอ้มของไทย เพือ่การผลติการบรโิภคทีย่ ัง่ยนื

ศนูยเ์ทคโลยโีลหะและวสัดแุหง่ชาต ิ(เอ็มเทค)


Documents

สารกลุ่ม PFOS และการใชง้านในinfofile.pcd.go.th/haz/2-2-59-1-2.pdf · –กันการกัดกร่อน (บ่อ & ปั๊มสารเคมี