Kortlægning af substitutionsmuligheder inden for maling/lakfjernere

4. Substitutionsmuligheder

4.1 Kemiske substitutionsmuligheder
4.1.1 Rene stoffer eller blandinger heraf
4.1.2 Estre af fede syrer blandet med vegetabilske olier
4.1.3 Basisk fjernelse
4.2 Mekaniske substitutionsmuligheder
4.2.1 Afbrænding
4.2.2 Pyrolyse
4.2.3 Opvarmning
4.2.4 Fugt
4.2.5 Slibning og afskrabning
4.2.6 Sandblæsning
4.2.7 Højtryksrensning herunder forebyggende overfladebehandling
4.2.8 Elektrolyse
4.2.9 Mikrobølger
4.2.10 Ultralyd
4.3 Sammenfatning af de alternative muligheder

I Danmark findes der industrielle lakfjerningsanstalter, der anvender di-
chlormethan-frie midler (Maag, 1998).

I arbejdet med at udvikle nye metoder til at fjerne maling/lak arbejdes der ud fra flere principper såsom afbrænding/opvarmning, slibning, sandblæsning, alkaliske lakfjerene og lakfjernere baseret på andre opløsningsmidler end de chlorerede (bl.a. vegetabilske olier).

I tabel 4.1 og de følgende afsnit beskrives kort hvilke metoder, der kan anvendes af private og industrien og på hvilke måder.

*: Har kun historisk interesse, idet der her er betydelig risiko for skader (ætsninger) på underlaget og på brugerne af produkterne.

Valget af metode afhænger af en række faktorer, der kan inddeles i følgende situationer:

• Foregår fjernelsen udendørs.
  - på sted med kloakering
  - på sted uden kloakering
• Foregår fjernelsen indendørs.
• Er der tale om et flytbart emne.
• Er der tale om et ikke flytbart emne.

4.1 Kemiske substitutionsmuligheder

I tabel 4.2 er de mest oplagte kemiske alternativer til dichlormethan listet. Det skal betones, at i de fleste tilfælde vil alternativerne være nye formuleringer med flere forskellige kemiske stoffer. I det følgende fokuseres der derfor på det stof i formuleringer der indgår med den største vægtprocent og som vurderes at bidrage mest til det samlede produkts påvirkning af miljø og sundhed.

4.1.1 Rene stoffer eller blandinger heraf

I tabel 4.2 er angivet en række stoffer, der har en dominerende funktion i typiske alternative kemiske maling-/lakfjernere.

En del af alternativerne indeholder i varierende mængde ikke-chlorerede organiske opløsningsmidler, der bidrager til det samlede produkts potentielle påvirkning af miljø og sundhed. Dette bidrag er normalt klart mindre alvorlig end dichlormethans, men en del opløsningsmidler er som dichlormethan klassificeret som sundhedsskadelig (Xn), men med forskellige angivelser af risici (risikosætninger). Klassificeringen sundhedsskadelig (Xn) opfattes i det følgende som skillelinie mellem det acceptable og uacceptable.

Både dichlormethan og xylen er klassificeret som sundhedsskadelige - dichlormethan på grund af den mulige kræftfremkaldende effekt og xylen på grund af dets påvirkning af nervesystem ved indånding. Er der således tale om xylen vurderes dette til at tilhøre den type af stoffer, der ikke kan accepteres som ingrediens i formuleringer uden dichlormethan.

Der kan også være tale om methylethylketon, der er klassificeret som lokalirriterende (Xi) og er angivet til at kunne optages igennem huden. Denne profil antyder iboende egenskaber, der må opfattes som mere alvorlig end profilen for stoffer, der kun er klassificeret som lokalirriterende

Xylen og methylethylketon anses derfor i det følgende udfra en overordnet betragtning som uegnede kemiske substitutionsmuligheder.

Butylacetat forekommer ligeledes som dominerende opløsningsmiddel i visse formuleringer, hvilket må betragtes som mere acceptabelt end brug af xylen eller methylethylketon, idet butylacetats påvirkninger af sundhed primært er irritation af hud, hvilket må betragtes som værende på samme niveau af alvorlighed som de fleste af de aktivstoffer, som beskrives i det følgende. Butylacetat behandles derfor ikke detaljeret i det følgende.

Traditionelt opfattes dichlormethan som langt mere hurtigtvirkende end alternativerne. Producenter af kemiske maling-/lakfjernere har imidlertid i laboratorieforsøg angivet reaktionstider for forskellige alternativer i forhold til forskellige typer maling. I tabel 4.3 er de forskellige reaktionstider i forhold til forskellige typer maling samlet. Heraf fremgår det, at alternativerne på forsøgsplan er sammenlignelig med dichlormethanprodukter med hensyn til reaktionstider. Det er kun i forhold til to-komponentmalinger, at der er tale om en faktor 2 til forskel i reaktionstid. Dette skal ses i forhold til, at brugerne af produkterne betoner, at i praksis forløber reaktionen i 5-7 timer eller hen over natten mellem to arbejdsdage.

Note 1: Disse produkter består ofte af en række problematiske opløsningsmidler og opfattes derfor i det følgende ikke som anvendelig.

Note 2: Der er her tale om acrylplastemalje bestående af acrylbindemiddel, organiske og/eller uorganiske pigmenter samt vand som opløsningsmiddel.

Note 3: Der er her tale om alkyd emalje bestående alkydbindemiddel, organiske og/eller uorganiske pigmenter samt mineralsk terpentin som opløsningsmiddel.

Note 4: Der er her tale om en urethanlak på oliebasis bestående af urethanalkyd bindemiddel og mineralsk terpentin som opløsningsmiddel.

Note 5: Dette er en meget bred gruppe af produkter, men i følge producenterne er værdierne for fjernelsestiderne det bedst opnåeligede.

I forhold til bejdse, acrylmaling, alkydmaling og alkydlak er substitution af dichlormethan i laboratorieforsøg oplagt set ud fra reaktionstiden.

Med baggrund i ovenstående forsøgsresultater vurderes det muligt set udfra fjernelsestiden at fjerne maling/lak uden brug af dichlormethan.

4.1.2 Estre af fede syrer blandet med vegetabilske olier

EU kommissionen har iværksat undersøgelser af, om vegetabilske olier og estre af fede syrer teknisk set kan anvendes til at fjerne maling/lak.

I (Nielsen C. et al, 1998) er resultaterne af disse undersøgelser beskrevet som lovende. Forskellige typer maling er blevet påført glas og man har herefter på forskellige tidspunkter studeret om den pågældende maling kunne fjernes ved brug af forskellige stoffer - eventuelt suppleret med en mekanisk påvirkning i form af "gnubning" med et stykke tekstil (Wallström, 1998). En del af resultaterne er samlet i tabel 4.4. Her er det tydeligt, at der under de valgte forsøgsbetingelser kan opnås en vis fjernelse af visse typer maling ved brug af formuleringer baseret på estre i vegetabilske olier. En af formuleringerne var således i stand til at kvælde en delvis udhærdet epoxy-maling (Wallström, 1998).

* Esteren emulgeret i vand

# Henlægges den malede plade med "fjerneren", ses en effekt på malingen efter 20 h

€ Efter påføring af malingen på glaspladen.

Det er den almindelige opfattelse på markedet, at det vil være teknisk muligt at producere en pasta, der kan hæfte tilstrækkelig længe på den malede overflade, således at esterne kan reagere med malingen. Pastaen skal indeholde en passende emulgator, der gør det muligt at skylle pastaen af efter endt behandling. Fra den grafiske branche er der gode erfaringer med at anvende methylestre i vegetabilske olier til at fjerne trykfarver med.

4.1.3 Basisk fjernelse

En del maling/lak fjernes ved brug af ikke neutrale maling-/lakfjernere, hvor aktivstofferne kan være natriumhydroxid (NaOH) eller kaliumhydroxid (KOH). Begge baser kan fjerne de fleste typer maling.

KOH

Maling-/lakfjernere, der er baseret på kaliumhydroxid, har den fordel, at de ved behandling af overflader med oliemalinger kun giver anledning til restproduktet potaske (kaliumcarbonat, K₂CO₃), der er letopløselig. Henover tid diffunderer potasken igennem oliemaling på murværk og bliver opløst af regn.

I modsætning til produkter baseret på natriumhydroxid, giver produkter baseret på kaliumhydroxid normalt ikke anledning til generende tungtopløselige udfældninger i murværk. Undtagelsen er hvis der efter fjernelsen af maling med KOH males med plastmaling på murværket. Plastmalingen forhindre potasken i at diffundere. (Linnet, 1998).

Brun sæbe

Der vil her være tale om fedtsyreestre i blanding med natriumhydroxid (NaOH), der kan give anledning til generende tungtopløselige udfældninger i murværk. Fedtsyreestrene er forsæbede med NaOH, der findes i overskud i blandingen og bidrager til en relativt høj pH i produktet.

Der findes til private forbrugere brun sæbe produkter også kaldet krystalsæbe, som er baseret på kaliumhydroxid (KOH).

Brun sæbe påført i et tykt lag kan fjerne maling/lak på træ, murværk og metal, uden at de malede emner tager skade (Vadstrup, 1998).

Kautsisk soda (NaOH)

Her er der tale om ren NaOH og dermed en meget høj pH (ca. 14), der kan fjerne slidstærke alkydmalinger på f.eks. træ eller metal. Natriumhydroxidprodukterne er klart de billigste

4.2 Mekaniske substitutionsmuligheder

I det følgende beskrives kort mulige mekaniske metoder til fjernelse af maling/lak. Som nævnt i indledningen til dette kapitel afhænger valget af metode af en række faktorer. Den hensigtsmæssige brug af de enkelte metoder er beskrevet i kapitel 7.

I forbindelse med disse metoder anvendes normalt ikke kemikalier. Metoderne bliver derfor i det følgende omtalt som mekaniske.

4.2.1 Afbrænding

Opvarmning ved egentlig afbrænding eller varmluftblæsere kan kun anvendes til robuste flytbare industrielle emner, f.eks. ophængningsudstyr til lakering, der ikke deformeres eller på anden måde skades ved de høje temperaturer. Plader og sprøjtepistoler kan således ikke renses ved denne metode.

Metoden finder også anvendelse inden for byggeri til både flytbare og ikke flytbare emner.

4.2.2 Pyrolyse

Ved kraftig opvarmning uden flamme kan malingen sønderdeles. Denne proces benævnes pyrolyse og kombineres ofte med fjernelse af maling/lak ved slibning med sand. Processen anvendes til flytbare emner af metal som f.eks. ophængningskroge fra malekabiner i industrien.

4.2.3 Opvarmning

Opvarmning kan især anvendes i forbindelse med kemisk fjernelse af maling/lak på små flytbare emner i bade. Der findes eksempler på opvarmning til 80 grader i bade med estre i kombination med passende detergenter. Processen anvendes i udlandet bl.a. Sverige til afrensning af malekabiners værktøjer, der ikke kan tåle pyrolyse.

Opvarmning på traditionel vis eller via mikrobølger/infrarødt lys (se afsnit 4.2.9) kan anvendes til fjernelse af de fleste typer maling på træ og vil primært blive anvendt industrielt.

Hos private anvendes varmluftblæsere til tider til opvarmning af maling/lak på træ.

4.2.4 Fugt

Metoden anvendes primært i forbindelse med konserveringsopgaver i forbindelse med plastmaling på både flytbart og fastsiddende bevaringsværdigt træ.

Plastmaling indeholder typisk mange hydrofile (vandelskende) grupper, hvilket muliggør fjernelse med vandholdige matricer såsom f.eks. tapetklister eller vandholdige pastaer. Effektiviteten af fjernelsen kan øges ved for en periode (fra timer til dage) at indpakke det bemalede emne i plast for at opretholde en høj fugtighed. Processen anvendes især til træoverflader, hvor selve overfladen ønskes bevaret f.eks. i forbindelse med æstetiske eller historiske overvejelser. (Vadstrup, 1998).

4.2.5 Slibning og afskrabning

Disse metoder anvendes i forbindelse med både flytbare og fastsiddende emner.

Slibning

Slibning med f.eks. sandpapir, vinkelsliber eller rystepudser vil ofte finde sted i kombination med andre fjernelsesmetoder.

Afskrabning

Hos professionelle malere er den generelle opfattelse, at kun løstsiddende maling skal fjernes, inden ny maling påføres. Denne opfattelse sikrer, at afskrabning i de fleste tilfælde er et relevant alternativ til kemisk fjernelse, især i forbindelse med trævinduer.

Hos private har det været en udbredt opfattelse, at al maling både løs og fast skulle fjernes, inden ny maling påføres. Breder den opfattelse sig i hele befolkningen, at kun den umiddelbart løse maling bør fjernes, vil brugen af afskrabning blive mere udbredt, idet der således ikke skal bruges energi på at fjerne fastsiddende maling ved brug af f.eks. kemikalier eller opvarmning. At udnytte denne mulighed kræver dog kendskab til, hvilken maling emnet tidligere er blevet behandlet med. Det vil i de fleste tilfælde være uproblematisk at behandle den gamle maling med en ny.

4.2.6 Sandblæsning

Sandblæsning anvendes til både flytbare og fastsiddende emner.

Tør sandblæsning

Til ganske særligt vanskelige opgaver med f.eks. fjernelse af graffiti på fastsiddende emner kan der anvendes tør sandblæsning, der let kan slibe og dermed skade den behandlede overflade.

Flytbare metalemner kan underkastes sandblæsning i stationære anlæg.

Våd sandblæsning

I den tørre sandblæsning blæses sand på den overflade, der ønskes behandlet. I våd sandblæsning blæses både vand og sand på overfladen. Herved formindskes støv- og støjgenerne.

Våd sandblæsning gennemføres på murværk med mobile anlæg og nødvendig afskærmning. Til mindre metalemner kan den våde sandblæsning gennemføres i stationære anlæg.

4.2.7 Højtryksrensning herunder forebyggende overfladebehandling

Højtryksrensningen har efterhånden bred anvendelse hos både professionelle og private til bl.a. fjernelse af maling/lak.

Yderlighederne er små højtryksrensere til hjemmebrug og store højtryksrensere med egen dieselmotor og fyr, der giver mulighed for at anvende varmt vand, eventuelt tilsat kemikalier. I følge markedsaktører findes der i Danmark fire af disse meget kraftige høtryksrensere, der kræver en investering af størrelsesordenen kr. 250.000-.

Markedsaktører anfører, at i forhold til fjernelse af graffiti er der gode erfaringer med forebyggende at behandle især murværk med en sukkerblanding, hvilket giver mulighed for efterfølgende at fjerne graffiti med varmt vand i højtryksspulere.

4.2.8 Elektrolyse

Elektrolyse kan anvendes til fjernelse af visse malinger fra mindre flytbare metalemner (Vadstrup, 1998). Industrielt bliver denne metode kun anvendt i yderst begrænset omfang og vurderes som primært en metode, der er relevant til behandling af emner med historisk værdi, men i forhold til substitution af dichlormethanholdige maling-/lakfjernere, bør den dog opfattes som en relevant substitutionsmulighed.

4.2.9 Mikrobølger

Et enkelt dansk firma har taget patent på brugen af mikrobølger til fjernelse af maling/lak på træemner - især vinduer - der har en størrelse, der muliggør at de kan flyttes og udsættes for mikrobølger i en industriel ovn.

4.2.10 Ultralyd

Udenlandske erfaringer tyder på, at kombinationen af ultralyd og kemisk fjernelse kan være yderst effektiv til fjernelse af maling/lak på små flytbare emner. Metoden kan beskrives ved et bad med en kemisk maling-/lakfjerner, hvori emnet placeres. Ultralydbestrålingen af badet giver anledning til rystelser og derved revner i malingen/lakken. Herved får maling-/lakfjerneren øget reaktionsoverflade og dermed nye angrebsområder. Konceptet afprøves i øjeblikket i udlandet med esterblandinger i badet.

4.3 Sammenfatning af de alternative muligheder

Valget af fjernelsesmetode er således afhængigt af flere parametre såsom malingstype, emne (træ, murværk eller metal), størrelse (flytbare-/fastsiddende emner) og tidligere behandling af emnet. Relationen mellem forskellige typer bemalede emner og forskellige metoder er illustreret i tabel 4.5.

Valget af metode afhænger ligeledes i høj grad af den tid, der er til rådighed til fjernelsen. Som nævnt i afsnit 4.1 har fjernelse med kemiske produkter, der er baseret på dichlormethan, typisk en virkningstid på ca. 5-10 min. Virkningstiden for alternative kemiske maling-/lakfjernere er i laboratorieforsøg for de fleste malinger af samme størrelsesorden og for to-komponentmalinger op til en faktor 2 højere. Iflg. brugere er reaktionstiden for alternativerne i praksis 5- til 7 timer, hvilket til en vis grad dækker over vanetænkning og dermed ændrede arbejdsrytmer.

Note 1: Er den brune sæbe baseret på natriumhydroxid kan det give anledning til udfældninger i murværk, hvilket ikke er tilfældet med kaliumhydroxid

Note 2: Har kun historisk interesse

Note 3: Fjernelse med pastaer baseret på natriumhydroxid og kaliumhydroxid henregnes her til kemisk fjernelse

Note 4: Kan skade det behandlede emne

Brugen af diestre af syrer vil for nogen typer ikke være forbundet med ekstra produktion, idet stofferne er biprodukter fra produktionen af nylon.