Schwermetallanalyse — EN 16711 / ISO 17072 / EN 71-3 / ICP-MS · Prüfung von Schuhen und Leder

Was ist Heavy Metals?

Bei der Schwermetallanalyse handelt es sich um die Bestimmung der Konzentration von Elementen wie Blei, Cadmium, Quecksilber, Arsen, Chrom und Nickel in der Probe. Die Messung erfolgt mittels ICP-OES oder ICP-MS; Ausschlaggebend ist der Probenvorbereitungsschritt, der je nach Matrix unterschiedlich ausfällt. IN TEXTILIEN wird aus künstlichem Schweiß entnehmbares (EN 16711-2) oder gesamtes (EN 16711-1) Metall gemessen. IN SKIN ISO 17072 macht die gleiche Unterscheidung. IN TOYS EN 71-3 liefert Metall, das unter magensäureähnlichen Bedingungen aus mundfähigen Materialien wandert. In LEBENSMITTELN wird der Gesamtgehalt an Elementen bestimmt, und in UMWELTproben wird die Konzentration in Wasser, Boden und Abfall bestimmt.

Zweck von Heavy Metals

Ziel ist es festzustellen, ob das Risiko, das von den im Produkt enthaltenen Schwermetallen durch Hautkontakt, Einnahme oder Freisetzung in die Umwelt ausgeht, innerhalb der gesetzlichen Grenzen bleibt.

Bei welchen Produkten wird Heavy Metals angewendet?

Gefärbte und bedruckte Textilien, Baby- und Kinderbekleidung
Lederschuhe, Taschen und Kleidung
Spielzeug und Kinderpflegeartikel
Lebensmittel und Lebensmittelkontaktmaterialien
kosmetische Produkte
Abwasser-, Trinkwasser-, Boden- und Abfallproben

In welchen Branchen wird Heavy Metals eingesetzt?

TextilienEinzelhandelVerbraucherprodukteLederSchuheSpielzeugLebensmittelKosmetikaUmwelt

Normen zu Heavy Metals

TS EN 16711-1 (Textil — Gesamtmetallgehalt, Mikrowellenzersetzung)
TS EN 16711-2 (tekstil — yapay asidik terle ekstrakte edilebilir metaller)
TS EN 16711-3 (Textilien — Blei- und Cadmiumbeschränkung)
TS EN ISO 17072-1 / -2 (Haut — extrahierbares und Gesamtmetall)
TS EN 71-3 (Spielzeug — Migration bestimmter Elemente)
TS EN 1811 (Nickelfreisetzung in Metallzubehör)
TS EN 13804 / 13805 (Lebensmittel — Elementbestimmung und Drucklösung)
TS EN ISO 17294-2 (Wasser — Elementbestimmung mittels ICP-MS)
TS EN 13657 / ISO 11466 (Boden und Abfall — Solubilisierung)

Prüfbedingungen für Heavy Metals

Textilien und Leder: Extraktion mit saurer Schweißlösung oder saure Solubilisierung in der Mikrowelle
Spielzeug: Migrationstest in verdünntem Salzsäuremedium gemäß EN 71-3
Essen und Umwelt: Druck-Mikrowellen-Solubilisierung; direkte Messung in Wasserproben
Messung: ICP-OES oder ICP-MS; Bei Quecksilber ggf. Kaltdampftechnik
Einheit: mg/kg veya µg/L

Prüfgerät für Heavy Metals

ICP-OES / ICP-MS
Mikrowellen-Aufschlusssystem
Kaltdampf-/Hydridsystem (für Quecksilber und Arsen)
Wasserbad und Shaker
Analysenwaage und Mühle

Probenanforderungen für Heavy Metals

Separate Probe für jede Farbe, Komponente und Matrix
Metallzubehör sollte separat bewertet werden
Jede Materialkategorie im Spielzeug ist ein separates Muster
Um eine Metallkontamination zu vermeiden, sollte die Probe nicht mit Metallwerkzeugen geschnitten werden.
Wasserproben sollten in einem geeigneten Behälter verschickt und bei Bedarf mit Säure geschützt werden.

Dauer von Heavy Metals

Probenvorbereitung (Extraktion oder Solubilisierung) und ICP-Messung bestimmen die Zeit; Die Ergebnisse liegen in der Regel innerhalb weniger Werktage vor. Mit zunehmender Anzahl der Elemente und zunehmender Matrixkomplexität nimmt die Zeit zu.

Ablauf von Heavy Metals

1Die Probe wird nach Matrix und Bestandteil getrennt, gemahlen oder geschnitten und gewogen.
2Bei der Extraktions-/Migrationsanalyse wird es mit der im Standard definierten Lösung extrahiert.
3In der Gesamtanalyse wird es mit Säure in der Mikrowelle gelöst.
4Die Lösung wird filtriert und verdünnt.
5Interner Standard wird hinzugefügt und ICP und Elementkonzentrationen werden gemessen.
6Das Ergebnis wird in der zur Matrix passenden Einheit berechnet.

Annahmekriterien für Heavy Metals

Die Akzeptanzkriterien variieren je nach Matrix und Zielmarkt: bei Textilien und Leder, REACH-Anhang. Der anzuwendende Grenzwert richtet sich nach dem Anwendungsbereich des Produkts und wird aus dem aktuellen Text bestätigt.

Auswertung der Ergebnisse

Gesamt-, Extraktions- und Migrationsergebnisse sind nicht austauschbar: Bei einem Produkt mit einem hohen Gesamtgehalt kann die extrahierbare Menge unter dem Grenzwert bleiben. Welche davon die Spezifikation erfordert und mit welchem Grenzwert sie verglichen wird, ist im Bericht klar angegeben.

Prüfbericht zu Heavy Metals

Probenbeschreibung, Matrix und analysierte Komponenten
Angewandte Standard- und Probenvorbereitungsmethode
Ergebnis und Bestimmungsgrenze für jedes Element
Kenntnisse der Messtechnik und internen Standards
Grenzwert und seine Quelle verglichen

Akkreditierung

EUROLAB verfügt über eine international anerkannte Akkreditierung, die von Akkreditierungsstellen erhalten wurde, die Vertragspartei der multilateralen Anerkennungsvereinbarungen IAF und ILAC sind, gemäß ISO/IEC 17025 für Labortests, ISO/IEC 17020 für Inspektion und Überwachung sowie ISO/IEC 17021-1 und ISO/IEC 17065 für System- und Produktzertifizierung. Diese Kette stellt sicher, dass die ausgestellten Berichte und Zertifikate weltweit akzeptiert werden.

Ob dieser Test im akkreditierten Rahmen angeboten werden kann, hängt von Ihrem Produkt und der angewandten Norm ab; Da die Akkreditierung methodenbasiert erfolgt, wird der Umfang bereits im Angebotsstadium schriftlich bestätigt.

Geltungsbereich und Berechtigungen

Prüfung von Schuhen und Leder — Was umfasst dieser Prüfbereich?

Der folgende Abschnitt beschreibt das Gebiet, zu dem der Test Heavy Metals gehört; die Bedingungen und Abnahmekriterien dieses konkreten Tests stehen in den obigen Abschnitten. Der für Ihr Produkt spezifische Umfang wird schriftlich im Angebotsstadium festgelegt.

Schuh- und Lederprüfungen bewerten physische Haltbarkeit und chemische Sicherheit gemeinsam. Schuhe sind ein MEHRKOMPONENTEN-Produkt: Sohle, Obermaterial, Futter, Brandsohle, Absatz und Klebenaht werden einzeln und zusammen geprüft. Ein gutes Bauteil bedeutet nicht, dass das Produkt gut ist; Versagen tritt meist an den Verbindungsstellen auf.

Physikalisch ist die häufigste Feldausfallart die SOHLEN-OBERMATERIAL-TRENNUNG. Die Verbundfestigkeit ist daher die kritischste Messgröße und ein direkter Indikator für den Klebeprozess (Oberflächenvorbereitung, Klebstoffwahl, Pressbedingungen). Danach folgen Sohlenabrieb und Biegefestigkeit: ein Schuh wird über seine Lebensdauer hunderttausendfach gebogen.

Die Rutschfestigkeit ist der wichtigste Sicherheitsparameter, und ihre Messung hängt vom Untergrund ab: nasse Keramik, öliger Stahl und trockener Boden liefern unterschiedliche Ergebnisse. Sie wird daher nicht als Einzelwert, sondern mit Angabe von Untergrund und Rutschrichtung berichtet.

Für Schutzschuhe gilt ein eigener Prüfbereich, und dies ist die kommerziell kritischste Unterscheidung. Zehenschutz (Stoß und Druck), Durchtrittsicherheit, antistatisches Verhalten, Wärme- und Kälteisolierung, elektrische Isolierung und Kraftstoffbeständigkeit werden nach den Anforderungen an persönliche Schutzausrüstung bewertet. CE ist für diese Produkte verpflichtend, und die Kategorie muss korrekt gewählt werden; ein gewöhnlicher Schuhprüfbericht erfüllt diese Anforderung nicht.

Chemisch nimmt CHROM (VI) bei Leder eine besondere Stellung ein. Das bei der Gerbung verwendete Chrom (III) kann sich bei Lagerung und Alterung zu Chrom (VI) oxidieren; ein bei der Herstellung konformes Leder kann den Grenzwert also Monate später überschreiten. Zeitpunkt der Messung und Vorgeschichte der Probe beeinflussen daher das Ergebnis, und eine Messung nach Alterung kann erforderlich sein.

Weitere chemische Punkte sind aromatische Amine aus Azofarbstoffen, Pentachlorphenol, kurzkettige chlorierte Paraffine, Dimethylfumarat und Phthalate. Diese Punkte stammen aus REACH-Beschränkungen und markeneigenen Listen beschränkter Stoffe.

Auf Verbraucherschuhen gibt es KEINE CE-Kennzeichnung; die Pflicht läuft über die Materialzusammensetzungskennzeichnung, die Einhaltung chemischer Beschränkungen und die allgemeine Produktsicherheit. Die Kennzeichnung hat eine eigene Regel: die Materialart von Obermaterial, Futter/Decksohle und Laufsohle wird durch Piktogramme angezeigt.

Komfort- und Funktionsaussagen (Wasserdichtigkeit, Feuchtigkeitsmanagement, Atmungsaktivität) werden durch separate Prüfungen belegt; diese Aussagen erfordern Nachweise, wenn sie in Marketingtexten verwendet werden.

Methodengruppen in diesem Bereich

Verklebung und Festigkeit
Haftfestigkeit von Sohle und Oberleder, Nahtfestigkeit, Absatzbefestigungsfestigkeit, Riemen- und Schnallenfestigkeit.
Abrieb und Biegung
Sohlenabrieb, Biegewiderstand (trocken und bei niedriger Temperatur), Innensohlenabrieb.
Rutschfestigkeit
Rutschmessungen vorwärts und rückwärts auf nasser Keramik, öligem Stahl und trockenem Boden.
Schutzeigenschaften
Zehenschutz gegen Stoß und Druck, Durchtrittsschutz, antistatisches Verhalten, Wärme- und Kälteisolierung, Kraftstoff- und Chemikalienbeständigkeit.
Lederchemie
Chrom(VI), Azofarbstoffamine, Pentachlorphenol, kurzkettige chlorierte Paraffine, pH-Wert und Fettgehalt.
Komfort und Funktion
Wasserdichtigkeit, Wasserdampfdurchlässigkeit, Feuchtigkeitsmanagement, Farbechtheit und Einfluss von Schweiß.

Häufig verwechselt in diesem Bereich

Schuhwerk mit Schutzfunktion fällt unter die PSA-Rechtsvorschriften und erfordert CE; ein Prüfbericht für Konsumentenschuhe erfüllt diese Akte nicht.
Ein Chrom(VI)-Ergebnis hängt vom Alter der Probe und ihren Lagerbedingungen ab; bei der Produktion konformes Leder kann den Grenzwert später überschreiten.
Rutschfestigkeit ist keine Einzelzahl; sie kann ohne Angabe der Oberfläche und der Richtung nicht interpretiert werden.
Ein für eine Komponente erzieltes Ergebnis deckt nicht das gesamte Produkt ab; die Verbindungsstellen werden separat geprüft.
Kennzeichnungsvorschriften beruhen auf Materialpiktogrammen; ein falsches Piktogramm verursacht Probleme beim Zoll und bei der Marktüberwachung.
Eine Wasserdichtigkeitsangabe ist nicht überprüfbar, sofern nicht die verwendete Prüfung und die Anzahl der Biegezyklen, nach denen sie gemessen wurde, angegeben werden.

Welche Entscheidungen diese Ergebnisse unterstützen

Einhaltung der markeneigenen Liste beschränkter Stoffe
PSA-Kategorie und CE-Dossier für Schutzschuhe
Lieferanten- und chargenbasierte Abnahmekontrolle
Ursachenanalyse von Feldreklamationen (Ablösen der Verbindung, Sohlentrennung)
Nachweis funktionaler Aussagen

Häufige Fragen zu Heavy Metals

Ist Nickel in diesem Umfang enthalten?

Die Nickelfreisetzung ist ein separater Test (EN 1811) und gilt für Metallteile, die über einen längeren Zeitraum direkt mit der Haut in Kontakt kommen. Accessoires wie Reißverschlüsse, Druckknöpfe und Knöpfe werden getrennt von Stoff oder Leder bewertet.

Soll ich nach Total oder Extractable fragen?

Wenn das Risiko eines Hautkontakts beurteilt werden soll, ist die extrahierbare Methode die richtige Frage. Einige gesetzliche Bestimmungen, beispielsweise die Blei- und Cadmiumbeschränkung, werden anhand des Gesamtgehalts definiert; Es wird angewendet, was auch immer Ihre Spezifikation erfordert.

Kann das textile Ergebnis für Spielzeug verwendet werden?

Nicht verfügbar. EN 71-3 misst die Metallmigration unter magensäureähnlichen Bedingungen und definiert je nach Materialkategorie unterschiedliche Grenzwerte. Das Ergebnis der Schweißabsaugung bei Textilien lässt keinen Rückschluss auf die Eignung des Spielzeugs zu.

Entspricht das gesamte Chromergebnis dem von Chrom VI?

Das ist es nicht. Die Schwermetallanalyse ergibt den Gesamtgehalt an Chrom, und dies allein stellt keinen Verstoß dar. Sechswertiges Chrom (Cr VI) ist in Leder eingeschränkt und wird gemäß ISO 17075 separat gemessen.

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