Undersøgelse af ISO 15181 til bestemmelse af udludningshastighed for kobber fra bundmaling

5. Diskussion

5.1 Testopstilling for rotation af cylindre
5.2 Styring af Opbevaringstanke
5.3 Test af malinger efter ISO 15181
5.4 "Roskilde fjord" ISO 15181


Udover forsøgsopstillingen spiller selve malingens virkemåde ind på udludningsraten. Der findes tre hovedtyper af antibegroningsmaling: Uopløselig matrix, opløselig matrix og selvpolerende. Den uopløselige type er karakteriseret ved at biocidet (f.eks. kobber) sidder løst i malingen og frigives ved kontakt med havvand, hvilket giver en høj udludning i starten med eksponential aftagende udludning over ca. 2 år. For den opløselige type sidder biocidet i malingen, men frigives sammen med malings matrisen i tynde mikrolag. Udludningsmønstret er som for de uopløselige matrix-malinger. Endelig findes der selvpolerende malingstyper, som typisk er anvendt til TBT, hvor biocidet er kemisk bundet til en polymer som gradvist eroderer ved hydrolyse. Disse giver en høj udludning i starten med efterfølgende næsten konstant biocid frigivelse i op til 5 år (Thomas (1999)).

5.1 Testopstilling for rotation af cylindre

De fysisk-kemiske parametre i testopstillingen blev optimeret i forprojektet, og er i dette projekt holdt konstant på 23±0.3°C, 33±0.2 PSU og pH 8.00±0.02 . Det forventes således at bidraget til usikkerheden på udludningshastigheden fra testopstillingen til rotation af cylindrene er mindre end de 12% fundet i forprojektet.

5.2 Styring af Opbevaringstanke

Det viste sig sværere at kontrollere opbevaringstankene end forventet. Især temperaturen kom ud af kontrol pga. sommerens ekstra opvarmning af laboratoriet, hvorfor et kølesystem blev introduceret. Samtidig viste valget af akvarier med tætsluttende låg sig at være en nødvendighed for at holde saliniteten konstant over en længere periode. pH-staterne var i stand til at fastholde pH, og de viste sig samtidig nødvendige for at holde pH konstant i længere perioder.

Det blev vist (se tabel 4.1), at der sker en fordobling af den målte kumulative udludning de første 28 dage ved at holde cylindrene i henholdsvis "aggresive" og "passive" (akvarie 2 og 1 henholdsvis) opbevaringstanke. Resultaterne tyder på, at cylindre der kommer fra minimalt udludende betingelser (akvarie 1, lav temperatur og salinitet og højt pH) giver en større frigivelse under roteringen i syntetisk havvand med de normale ISO betingelser, hvorimod cylindre fra maksimalt udludende betingelser (akvarie 2) giver lavere frigivelse under rotering, sammenlignet med cylindre fra akvarie 3 som er forsøgt tilpasset normal værdierne for ISO 15181..

Der er ikke signifikant forskel på udludningshastighederne for håndmalede og sprøjtemalede cylindre. Dog kunne noget tyde på at variationen bliver lidt mindre med spraymaling end ved håndmaling. Det ser også ud til at kun cylindrene i akvarie 2 og de sprøjtemalede cylindre stabiliserer udludningshastigheden efter 14 dage, de øvrige kurver udviser en stadigt stigende tendens helt frem til dag 28.

5.3 Test af malinger efter ISO 15181

Den mørke maling forventedes at have en lav kobber udludningshastighed, hvilket bliver bekræftiget af disse målinger. Der ser ikke ud til at være nogen forskel på om hjælpebiocidet er blandet op i kobber malingen eller ej på kobberudludningshastigheden. Dette gælder for både den lyse og mørke maling.

For den lyse maling ses som forventet en kraftigere udludning, men den aftager meget hurtig (efter 10-14 dage), hvorefter udludningen er 20-50% højere end for den mørke. Dette svarer ikke til de opstillede forventninger (Wiese (2000)). Baseret på tidligere målinger af udludningshastigheder fra tilsvarende formuleringer af lavt udludende malinger, forventedes en højere udludning i hele perioden for den lyse maling og en større forskel (faktor 3-4) mellem mørk og lys maling.

Under testen med opbevaringstankene blev kobber udludningen fra maling MWC BN00001 fastlagt. Ved den efterfølgende fulde udludning efter ISO 15181 anvendes MWC BN00001 som "kontrol" maling. Her findes så ca. 2x udludning de første 14 dage i forhold til udludningen i opbevaringstank-forsøget. For resten af dagene er udludningshastigheden ca. den samme som i opbevaringstank-forsøget (indenfor spredningen i målværdierne for dag 14-28 i opbevaringstank-forsøget).

Beregnes den relative standard afvigelse (RSD) som spredning/middelværdien af den kumulative udludning for de to cylindre findes for den mørke en RSD på 3.1-0.7% og for den lyse 13.5-5.7%, hvor de højeste RSD’er findes for 14 dages akkumuleret udludning og de laveste RSD’er for 42 dages akkumuleret udludning.

5.4 "Roskilde fjord" ISO 15181

Udlægningen af cylindrene i Roskilde fjord nær bunden gav anledning til en begroning og/eller svovl-reaktion med malingen, som sandsynligvis påvirker resultaterne for udludningshastigheden. Det er således svært at konkludere noget baseret på dette forsøg. Cylindrene burde måske have været placeret umiddelbart under fjordens overflade. Den fysiske rengøring af cylinder 39 viste tydeligt, at fysisk påvirkning af malingsoverfladen skulle undgås i forbindelse med roteringen i testopstillingen på laboratoriet.

De fundne resultater tyder dog ikke på den store forskel mellem mørk og lys maling, med de ovenfor anførte forbehold taget i betragtning.De målte udludningsrater svarer stort set til dem der findes for den mørke maling i laboratoriet

Ifølge tank-målingerne skulle den lyse maling give meget mere kobber især i de første 2 uger af eksperimentet, men belægningen kan være medvirkende til at dette ikke ses. For den mørke maling ses et forløb svarende til tank-forsøgene, men for den lyse maling er der nogle uforklarlige "udfald" på dag 21 og 42, hvor der findes ca. 10 µg Cu/cm2/dag mod ca. 35 µg Cu/cm2/dag på dag 21 og 35.