Na produção de brinquedos infantis, o pó luminoso é altamente valorizado por seu efeito luminoso único. Os fabricantes buscam a estética e a funcionalidade, mas, ao mesmo tempo, enfrentam o desafio de passar por diversos testes de segurança. Recentemente, um cliente utilizou várias cores de pó luminoso para produzir brinquedos e descobriu que algumas cores passaram no teste EN71-3, enquanto outras foram reprovadas. Esse fenômeno causou confusão: por que diferentes cores luminosas apresentam resultados de conformidade variados?

Para resolver este problema, o cliente consultou diversas partes, mas não obteve uma resposta clara. Finalmente, eles nos encontraram e esperamos poder ajudar a descobrir a causa raiz.

Foram usadas 10 cores diferentes de pós luminosos para fazer os brinquedos de plástico para crianças (todas as cores são numeradas), incluindo: 1-Amarelo-Verde, 2-Azul, 3-Laranja, 4-Vermelho, 5-Amarelo, 6-Laranja-Vermelho, 7-Azul-Céu, 8-Roxo, 9-Verde e 10-Branco.

Eles misturaram esses pós luminosos com tinta transparente à base de água e os pulverizaram na superfície dos brinquedos. Para o teste, rasparam um pouco da tinta luminosa com uma faca para análise. Os resultados mostraram que cinco cores (1-Amarelo-verde, 3-Laranja, 6-Laranja-Vermelho, 5-Amarelo e 8-Roxo) passaram no teste, mas as outras cinco (2-Azul, 4-Vermelho, 7-Azul-celeste, 9-Verde e 10-Branco) falharam.

Após receber a solicitação do cliente, nos comunicamos com ele detalhadamente e realizamos uma análise passo a passo do problema.

Primeiramente, explicamos os princípios de teste EN71-3 ao cliente.

A EN71-3, Parte 3 da Diretiva de Segurança de Brinquedos da UE, testa principalmente a migração de 19 metais pesados perigosos específicos de materiais de brinquedos. Visa proteger as crianças de riscos à saúde decorrentes da ingestão ou exposição a elementos perigosos, caso engulam acidentalmente brinquedos. O processo de teste da EN71-3 simula o ambiente digestivo do ácido gástrico humano. O objeto de teste é imerso em um ácido forte (pH 0-3) por 2 a 2,5 horas para verificar a liberação de substâncias perigosas.

Então perguntamos sobre o processo de amostragem em detalhes.

O cliente afirmou que utiliza uma faca para raspar fragmentos da camada de tinta da superfície do brinquedo de plástico para testes. Essa descrição nos chamou a atenção. A raspagem danifica a camada de revestimento curada, expondo o pó luminoso originalmente encapsulado nela e permitindo o contato direto com a solução ácida forte usada para o teste.

Com base na análise das amostras de cores fornecidas pelo cliente, supomos que todas as cinco cores não compatíveis são pó luminoso à base de aluminato de estrôncio. Este tipo de pó possui uma propriedade química que proíbe o contato direto com ácidos fortes (pH 0-3) ou álcalis fortes (pH 11-14), caso contrário, o pó será completamente destruído, resultando na precipitação do elemento estrôncio. O estrôncio é uma substância perigosa explicitamente regulamentada pela norma EN71-3. O teste será reprovado se o precipitado exceder o limite padrão. As cinco cores que passaram no teste — 1-Amarelo-Verde, 3-Laranja, 6-Laranja-Vermelho, 5-Amarelo e 8-Roxo — não são cores formuladas com estrôncio, o que explica sua conformidade.

O cliente tem outra dúvida: existem duas cores luminosas semelhantes, 1-Amarelo-Verde e 9-Verde. 1-Amarelo-Verde passou no teste, mas 9-Verde não. Analisando a situação, isso se torna mais provável também devido aos ingredientes.

No mercado atual, os pós luminosos que emitem luz verde consistem principalmente em duas formulações químicas: Aluminato de Estrôncio (SrAl₂O₄) e Sulfeto de Zinco (ZnS) (Diferença entre aluminato de estrôncio e sulfeto de zinco). Suas principais diferenças são:

• Aluminato de estrôncio:
A cor luminosa é mais verde.
O tempo de pós-brilho pode chegar a várias horas, sendo chamado de “tipo de pós-brilho longo”.
• Sulfeto de zinco:
A cor luminosa é mais amarela.
O tempo de brilho residual geralmente é de apenas dezenas de minutos.

Com base nisso, inferimos que o pó luminoso 1-Amarelo-Verde que passou no teste deve ser Sulfeto de Zinco, enquanto o pó luminoso 9-Verde que falhou no teste deve ser Aluminato de Estrôncio.

Para verificar nossa conjectura, sugerimos que o cliente fizesse um teste de decaimento de brilho.

O cliente colocou duas amostras sob a luz solar por 10 minutos (com carga total) e, em seguida, levou-as para uma sala escura para observar o brilho. Como esperado, a luminescência da amostra 1-Amarelo-Verde decaiu em poucos minutos, enquanto a da amostra 9-Verde durou bastante tempo. Este resultado experimental confirmou nossa teoria.

Depois de identificar a causa raiz, fornecemos ao cliente as seguintes sugestões para garantir que os brinquedos dos seus filhos passem com sucesso nas inspeções necessárias:

• Solução de moldagem por injeção

Para brinquedos de plástico, recomendamos encapsular o pó luminoso diretamente na matriz plástica por meio de moldagem por injeção. Este método garante a contenção completa do pó, a menos que haja danos mecânicos, e evita qualquer contato entre o material luminescente e soluções ácidas externas, eliminando assim os riscos de lixiviação por estrôncio.

• Processo de revestimento alternativo (se for necessário usar revestimento):

Para requisitos de brilho prolongado (Fósforos à base de aluminato de estrôncio):
※ Proibir amostragem raspada (compromete a integridade do revestimento)
※ Teste somente com amostras de revestimento curadas ou produtos acabados

É importante observar que, embora os pós fluorescentes à base de sulfeto de zinco possam passar pela norma EN71-3, isso não significa que sejam absolutamente seguros. O sulfeto de hidrogênio produzido pela reação do sulfeto de zinco com ácidos fortes é um gás altamente tóxico, mas não está dentro do escopo de testes da norma EN71-3. Portanto, conformidade não significa segurança.

Do ponto de vista da segurança, não importa o tipo de pó luminoso, não é apropriado submetê-lo diretamente aos testes EN71-3; em vez disso, usar produtos semiacabados, como masterbatches plásticos luminosos e películas de tinta luminosas, é mais científico e eficaz.