PFHxA (Perfluorohexanoic acid) 全氟己酸 (C6) 與 PFOA (C8) 有類似的結構,皆具有 -COOH 官能基,而屬 PFAS – PFCA 族群;
PFHxA 的化學結構式如下:
就在 2024 年 2 月 29 日歐盟成員國在 REACH 委員會會議上投票支持限制全氟己酸(PFHxA)、其鹽類和相關物質,將其列入 REACH Annex XVII 中 (德國提案);
在「全氟己酸 (PFHxA)、其鹽類和 PFHxA 相關化合物」定義中提及:
「PFHxA 相關化合物是指根據其分子結構被認為具有降解或轉化為 PFHxA 可能性的化合物」
目前 C6 AFFF 泡沫,不僅本身可能含有微量的 PFHxA,Fluorotelomer-based 的表面活性劑也被發現在自然中有可能經過降解產生 Fluorotelomer sulfonates 及 PFCAs,因此將大受此限制影響;
全氟己酸 (PFHxA)、其鹽類和 PFHxA 相關化合物 – 消防泡沫液限制
限制值 | 限制類別 | 緩衝期 |
FHxA 及其鹽類 ≤ 0.025 mg/kg PFHxA 相關化合物 ≤ 1 mg/kg (所有 PFHxA 相關化合物的濃度總和) | ? 用於訓練和測試的消防泡沫液及泡沫原液 (消防系統的功能測試除外) ? 用於市政消防隊的消防泡沫液及泡沫原液 | + 18 個月 |
用於民用航空 (包括民用機場) 的消防泡沫液和消防泡沫原液 | + 5 年 |
尋找 AFFF (PFAS foam) 泡沫液替代品已是世界先進國家的共識,除了環保議題外,無氟泡沫在滅火性能上的提升及成本的降低,也會增加消費者轉換成無氟泡沫的意願。
參考資料
ITRC_PFAS
歐盟 – 預計將全氟己酸(PFHxA)列入REACH Annex XVII中
PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances),全氟 (Per-) / 多氟 (Poly-) 烷基物質族群的化學品種類繁多,其中研究最多的 PFAS 有全氟辛烷磺酸 (PFOS)、全氟辛酸 (PFOA) 和全氟己烷磺酸 (PFHxS) 等。
《斯德哥爾摩公約》中列出的 PFAS:
> 2009 全氟辛烷磺酸 (PFOS)、其鹽類和全氟辛基磺酰氟 (PFOSF) 列入附件B
> 2019 將PFOA、其鹽類以及PFOA相關化合物列入附件A
> 2022 將全氟己烷磺酸 (PFHxS)、其鹽類和全氟己烷磺酸相關化合物列入附件 A
Legacy PFOS AFFF ( ~ 2000)
2000 年 3M 由於 PFOS 的環保問題,全面停止生產 Legacy PFOS AFFF 泡沫液 ,而其他泡沫液廠商繼而成功以 Telomerization 技術取代 3M 公司的ElectroChemical Fluorination (ECF),生產以 telomer-based 不含有 PFOS 或是可能衍生出 PFOS 的泡沫液。
Legacy Fluorotelomer AFFF, C8 foams (2000 ~ 2015)
由 telomer-based PFOS-free 的 AFFF 為 Legacy Fluorotelomer AFFF, C8 foams
Modern Fluorotelomer AFFF, C6 foams (2015 – 2024)
美國環境保護局指出有些 telomer-based 的氟化物可能在環境中,產生 PFOA 或是 PFCAs 而造成汙染,尤其是八碳 (C8) 以上的含氟 telomer,而有 EPA Stewardship Program,旨在消除八碳 (C8) 以上的含氟 telomer 的使用,泡沫的配方必須完全使用六碳 (C6) 氟化表面活性劑,而不可再使用八碳 (C8) 以上的氟化表面活性劑,因此稱之為 C6 foams (Modern Fluorotelomer AFFF)。
Fluorine Free Foam, F3 (2024 ~ )
目前 Modern Flurorotelomer AFFF (C6 foam) 並不含 PFHxS,也較少證據會大量降解成 PFHxS,受影響程度較小。不過後續有關從PFHxA 到 PFAS 全面禁用的方向已大致確定,C6 泡沫將漸漸走入歷史,而進入全新的無氟泡沫時代 (Fluorine Free Foam, F3)。
參考資料
PFASs listed under the Stockholm Convention_Overview
ITRC_PFAS
3M legacy PFOS AFFF
PFAS (Per- and Polyfluoroalkyl Substances),全氟 (Per-) / 多氟 (Poly-) 烷基物質,自 1940s 以來,相關的化學品種類累積已超過 11,000 種,且常用於工業或一般消費用品上。
PFAS 因為具備表面活性劑、防水疏油等性質,被廣泛應用於防水衣料、食品包材 、鍋具塗層、消防泡沫等領域。由於 PFAS 的高強度碳-氟 (C-F) 鍵結,化學結構穩定且難被分解,具有生物蓄積性,是近十幾年來歐美非常關注的環境持久性物染物質 (POPs, Persistent Organic Pollutants)。
PFAS 族群中常見的有 Perfluorooctanesulfonic acid (PFOS) 全氟辛烷磺酸、Perfluorooctanoic acid (PFOA) 全氟辛酸等 。
實際上消防泡沫液中具有成膜作用如 AFFF 泡沫液等,都需添加含氟表面活性劑 (Fluorosurfactant)。由於成膜的特性,能有效隔絕可燃性液體的揮發蒸氣與空氣接觸,進而大大提升泡沫液的滅火性能。
PFOS-free
1960年初,3M 公司正式推出 AFFF 輕水泡沫,而深受消費者的喜愛,長年以來佔據廣大的泡沫市場。2002年,3M 公司因 PFOS 的環保問題,全面停止生產泡沫液。之後,各家泡沫液廠商繼而成功以 Telomerization 技術取代 3M 公司的 ElectroChemical Fluorination (ECF) ,提供 telomer-based PFOS-free 的泡沫液。
隨後美國環境保護局又指出有些 telomer-based 的氟化物可能在環境中,產生 PFOA 或是 PFCAs 而造成汙染,尤其是八碳 (C8) 以上的含氟 telomer。
C6 泡沫
為了降低 PFOA 對環境與人體健康的衝擊,8 家主要的氟化物製造商,承諾在 2010 年底減少 95%,並在 2015 年底完全達到工廠 PFOA 零排放,並停止生產任何包含 PFOA、PFOA 前驅物等產品。由於 EPA Stewardship Program 旨在消除八碳 (C8) 以上的含氟 telomer 的使用,泡沫的配方必須完全使用六碳 (C6) 氟化表面活性劑,而不可再使用八碳 (C8) 以上的氟化表面活性劑,因此稱之為 C6 泡沫。
PFAS-free 泡沫
由於 PFAS 對環境的汙染以及對人體的危害陸續被證實,因此多個國家及司法管轄機關針對 PFAS 產品的使用實施了更多限制和法規。泡沫液製造商如 Angus Fire、 Ansul 等已在 2024 年全面停止任何含氟泡沫液的生產,只提供無氟泡沫 (Fluorine Free Foam)。
面對全新泡沫液的轉換,在設計應用上,面臨著諸多挑戰,滅火特性的改變、應用率的檢討、在泡沫混合比例上黏度的差異等,都有待我們仔細去評估並完成工作。