Dokumentation af interne og eksterne kilder til tetrachlorethylen i boliger

6. Delprojekt IV - Emission af tetrachlorethylen fra rensede tekstiler

6.1 Residualindhold og emissionsmodel
6.2 Beskrivelse af de gennemførte målinger
6.2.1 Beskrivelse af tekstiler
6.2.2 Udvælgelse af renserier
6.2.3 Metodebeskrivelser
6.2.4 Resultater
6.2.5 Diskussion af resultater
6.3 Konklusioner - delprojekt IV

6.1 Residualindhold og emissionsmodel

Renset tøj indeholder en rest tetrachlorethylen, som ikke er fjernet ved rensemaskinens tørreproces. Denne restmængde kaldes også residualindholdet, og ved emission af residualindholdet tilføres tetrachlorethylen til den omkringliggende luft.

Residualindholdet af tetrachlorethylen i renset tøj er afhængig af, hvorvidt renseprogrammet er optimeret, herunder om der anvendes en tilstrækkelig lang tørreperiode, ligesom tøjmassen, der er renset pr. batch tilsyneladende har en betydning for residualindholdet.

Brodmann (1975) har ved forsøg vist, at residualindholdet af tetrachlorethylen i fibermaterialer efter kemisk møntrensning er væsentlig højere i syntetiske materialer end i materialer som uld, bomuld og silke. Tilsvarende har Kawauchi & Nishiyama (1988) vist, at hydrofobiske tekstiler, såsom nylon og acetat, kan indeholde forholdsmæssigt større residualindhold end andre fibre.

Ifølge Kurz (1995) er residualindholdet af tetrachlorethylen i renset tøj målt til mellem 0,2 og 0,9 g tetrachlorethylen pr. kg tøj, afhængig af afslutningsbehandlingen på renseriet. Samme foreslår en middelværdi på 0,5 g tetrachlorethylen pr. kg tøj, svarende til 0,05 % af tøjets vægt. I Miljøstyrelsens miljøprojekt vedrørende renere teknologi i renseribranchen viser målinger på i alt 6 renserier, at forbruget af rensevæske er ca. 0,5-2 % af tøjets vægt for nyere maskiner. En del af dette forbrug bliver i tekstilerne som et residualindhold, hvor residualindholdets størrelse er afhængig af rense- og tørreprocessen samt efterbehandlingen (Miljøstyrelsen, 1995).

Oftest modtages tøjet fra renseriet i en beskyttende plastikpose. Beholdes posen over tøjet, reduceres emissionsraten muligvis, men den samlede mængde af emitteret tetrachlorethylen påvirkes ikke (Tichenor et al., 1988). Endelig viser undersøgelser, at renset tøj der er presset/strøget, har et 5-15 gange lavere residualindhold af tetrachlorethylen end residualindholdet i ikke-presset tøj (Weber, 1992).

Den simpleste model for beskrivelse af emission af tetrachlorethylen fra tekstiler antager, at emissionen som funktionen af tiden kan beskrives som første ordens henfald efter formlen:

(4) R = R0 e(-kt)

 

Hvor
  
R Emissionsraten for renset tøj til tiden t, m g/m2h,
R0 Initial emissionsrate, m g/m2h
k Ratekonstant, h-1


Modellen antager bl.a., at der ikke optræder sink-faktorer. Sinkeffekter omtales yderligere i afsnit 7.

De emissionsbestemmende parametre kan bestemmes ved klimakammerforsøg på rensede tekstiler.

Halveringstiden for emissionsraten, t½ er den tid, det tager for emissionsraten at nå 50 % af initialemissionsraten, R0.

Tichenor et al. (1988) konstaterede ved klimakammermålinger på i alt 12 fibertyper halveringstider for tetrachlorethylen i syntetiske materialer på op til ca. 1 døgn, medens halveringstiden for f.eks. bomuld og silke kun var 4-5 timer. I en undersøgelse udført af Kurz (1995) konstateredes halveringstider på ca. 2 dage.

I et klimakammerforsøg foretaget af Tichenor et al. (1988) viste resultaterne, at øget luftskifte i kammeret ingen betydning havde for emissionshastigheden. Dette indikerer, at den begrænsende faktor for emissionen er diffusionen af tetrachlorethylen i fibrene.

Når diffusionen af tetrachlorethylen i fibrene er styrende for emissionen fra det rensede tøj, bestemmes emissionsraten af koncentrationsforskellen mellem fibre og luft. Da koncentrationen af tetrachlorethylen altid vil være meget høj i fibrene sammenlignet med luften, betyder det, at selv om man mindsker koncentrationen udenfor med en faktor 2-5 ved øget luftskifte, giver dette ikke en væsentlig forøgelse af emissionsraten.

Temperaturen har vist sig at påvirke emissionsraten betydeligt. Forsøg af Tichenor et al. (1988) viste, at en fordobling af lufttemperaturen førte til en markant forøgelse den initiale emissionsrate. Hermed bliver halveringstiden reduceret og tidsrummet, hvor der sker væsentlig emission mindskes. Indenfor normale indeklimavariationer på 2-3 °C er denne effekt dog begrænset.

6.2 Beskrivelse af de gennemførte målinger

6.2.1 Beskrivelse af tekstiler

Der er foretaget måling af emissionen af tetrachlorethylen fra følgende tekstiler:
2 identiske habitter, benævnt habit 1 og habit 2
        
én vinterfrakke
            
ét gardin

Habitterne er udvalgt - efter samråd med en herrekonfektionsforretning - som en typisk herrehabit på det danske marked.

Kvaliteten bestod af en uld/polyestervare/lycra i forholdet 28%/69%/3%. Habitterne var identiske og nyindkøbte.

Vinterfrakken var en lang herrevinterfrakke med følgende materialesammensætning:

Yderstof: 63% bomuld/23% polyester/14% polyurethan
For: blanding af bomuld og viscose

Frakken var ca. 2 år gammel.

Gardinet var et bomuldsgardin af en standardkvalitet indkøbt hos en gardinforretning til formålet.

6.2.2 Udvælgelse af renserier

Renserierne blev udvalgt i Københavnsområdet på baggrund af de måleresultater, som Kampsax A/S fandt ved målingerne gennemført i vinteren 2000/2001 (Kampsax, 2001).

Én habit, gardinet og vinterfrakken blev renset på ét renseri, hvor der jf. Kampsax A/S’ målinger var konstateret niveauer af tetrachlorethylen i renseriet svarende til et typisk gennemsnitsniveau. Dette renseri benævnes "Renseri 1". Til sammenligning blev der udvalgt yderligere et renseri – "Renseri 2", hvor der ved Kampsax A/S’ målinger var konstateret forholdsvis lave koncentrationer af tetrachlorethylen i renseriets indeluft.

Disse katagorier af renserier blev valgt for at se om en lavere rumkoncentration kan aflæses i tekstilerne i form af en mindre efterfølgende afgasning af tetrachlorethylen.

6.2.3 Metodebeskrivelser

Tekstilerne blev indleveret på renserierne anonymt og uden at renserierne kendte til sammenhængen mellem den foreliggende undersøgelse og de indleverede tekstiler. Oplysninger om rensemetoder er efterfølgende indhentet ved interview af renseriejerne, idet disse er opsummeret i nedenstående tabel 6.1:

Tabel 6.1
Oplysninger om anvendte rense- og efterbehandlingsmetoder

Parameter

Renseri 1

Renseri 2

Rensemaskine

Böwe 220

Ilfa 320, 16 kg

Rensemaskines alder

9 år

3 år

Tørretid

45 min

40 min

Automatisk tørringskontrol

Nej

Ja

Kulfilter på rensemaskine

Nej

Ja

Efterbehandling

Damp, presning og strygning

Damp, presning og strygning


De rensede tekstiler blev afhentet på det tidspunkt, hvor renseriet havde oplyst, at de var klar til levering. Tekstilerne blev umiddelbart herefter kørt til MILJØ-KEMI´s laboratorium i Galten, hvor de med det samme blev anbragt i klimakamrene med henblik på måling af afgivelsen af tetrachlorethylen. Tidspunktet for anbringelse i klimakammeret blev defineret som t=0. Typisk var t=0 ca. 3 timer efter udlevering fra renseriet.

Transport af tekstilerne skete i bilens bagagerum i den emballage, som de var indpakket i fra renserierne, d.v.s. plastposer.

Tekstilerne blev under hele afgasningstesten opbevaret i klimakamrene. Omstændighederne blev valgt, således, at de svarer til testomstændighederne fastlagt i Prøvningsstandarden for Dansk Indeklimamærkning (1998-ref) med den modifikation, at lufthastigheden ikke blev reguleret. Dansk Indeklimamærkning foreskriver en lufthastighed på 0,15 m/s ved test af byggevarer, men denne lufthastighed er væsentlig højere end luftbevægelserne i et garderobeskab.

Da formålet med undersøgelsen var at efterligne forholdene under normal brug, blev det valgt ikke at forøge lufthastigheden yderligere i forhold til de luftbevægelser, som luftskiftet i klimakammeret skaber. Måleomstændighederne var således:

Temperatur: 23 ° C ± 1 °C
Luftfugtighed: 50% ± 5%RF
Luftskifte: 0,5 gange pr. time

Efter 1, 2, 3, 5, 7, 11 og 14 døgn blev der udtaget prøver fra klimakamrene til analyse for tetachlorethylen. Prøvetagning blev foretaget på adsorptionrør med aktiv kul, mens analyse blev foretaget ved gaskromatografi (GC/FID). Detaljerede metodebeskrivelse med metodereferencer kan findes i bilag 3.

6.2.4 Resultater

De fundne resultater i denne undersøgelse er tilpasset modellen afgivet i ligning (4) og konstanterne R0 (den initiale emissionsrate) og k (ratekonstanten) er beregnet på baggrund heraf. I bilag 7 er rådata og henfaldskurver for alle fire forsøg vedlagt.

I tabel 6.2 nedenfor er resultaterne summeret i form af R0, k og r2 (korrelationskoefficienten) for de fittede kurver. Endvidere er det beregnede residualindhold angivet som % af vægten, ligesom den beregnede halveringstid og tiden det tager før 95 % af residualindholdet er emitteret er angivet.

Tabel 6.2
Emissionsparametre bestemt ved klimakammermålinger, se også bilag VII. Arealet er beregnet som arealet af en enkelside af hhv. gardin, frakke og habit.

Renseri

Tekstil

Areal

Vægt

R0

K

r2

Residual-
indhold

t½

t5%

m2

Kg

µg/m2/h

h-1

-

vægt%

time

time

1

Gardin

3

0,28

110

0,0075

0,885

0,02

92

400

1

Vinter-
frakke

2

1,3

800

0,0090

0,925

0,01

77

330

1

Habit

2,5

1,1

460

0,0094

0,945

0,014

74

320

2

Habit

2,5

1,1

950

0,0061

0,925

0,03

114

490


6.2.5 Diskussion af resultater

Tichenor et al (1990) angiver en R0 og k-værdier for en række forskellige tekstiler. De fundne resultater i denne undersøgelse ligger en faktor 1-4 lavere for R0 og 4-20 gange lavere for k. Udover materialeforskelle er forklaringen på forskellen sandsynligvis forsøgsomstændighederne, idet Tichenor et al. afprøvede tekstilerne ophængt som enkeltlagstekstiler, mens der i denne undersøgelse er testet tykkere emner som består af flere lag.

Eksemplet illustrerer betydningen af sink-effekter, idet den samme effekt må formodes at optræde i et garderobeskab, hvor et renset tekstil hænger tæt sammen med andre tekstiler. Resultatet er initialt lavere emitterede mængder og en forlænget afgasningsperiode.

De to habitter viser en forskel en faktor på 2 i den initiale emissionsrate. Selv om habitterne har været udsat for den samme efterbehandlingsmetode (damp, presning og strygning) så viser resultatet, at der kan være betydelige forskelle i restindholdet. Weber (1992) påviste, at indholdet af tetrachlorethylen i tekstilet reduceres betydeligt efter manuel strygning (en faktor 5-15). Selv mindre forskelle i efterbehandling må derfor forventes at kunne give anledning til betydelige forskelle i residualindholdet.

At emissionsraten reduceres med tiden betyder, at luftning af det nyrensede tøj udendørs inden det hænges i klædeskabet, kan begrænse den samlede mængde af tetrachlorethylen, der emitteres i boligen. Dog indikerer ovennævnte undersøgelser, at idet halveringstiden for emissionsraten af tetrachlorethylen er i størrelsesordenen 70-100 timer, skal beluftningsperioden være ganske lang for at give en væsentlig reduktion i den samlede tetrachlorethylen-mængde, der emitteres til boligen. De konstaterede halveringstider på mellem 70 og 100 timer ses at være ca. 50-100 % højere end de konstaterede halveringstider fundet af Kurz (1995).

Residualindholdet af de testede tekstiler svarer til resultater fundet af Kurz (1992).

Ved sammenligning af residualindholdet af tetrachlorethylen i habitterne renset hhv. i Renseri 1 og Renseri 2 kan det konstateres, at residualindholdet i habitten renset i Renseri 2 er ca. en faktor 2 højere end for Renseri 1.

Begrundet i bl.a. de forholdvis lave indeluftskoncentrationer af tetrachlorethylen i Renseri 2 samt det forhold, at rensemaskinen i Renseri 2 er nyere og bedre udstyret end maskinen i Renseri 1, er det forholdmæssige højere residualindhold i habitten fra Renseri 2 overraskende.

Det vurderes på denne baggrund, at teknisk udstyr som f.eks. automatisk tørrekontrol, kulfilter og god udluftning ikke nødvendigvis er ensbetydende med lave residualindhold i de rensede tekstiler.

6.3 Konklusioner - delprojekt IV

Delprojekt IV har tilvejebragt de ønskede data for den efterfølgende modellering af indeklimakoncentrationer.

Testen af de to habitter demonstrerede, at der kan være betydelige forskelle i residualindholdet af tetrachlorethylen i fuldstændig identiske tekstiler. Forklaringen er sandsynligvis forskelle i rense- og tørreprocessen og behandlingen efter selve rensningen.

Delprojektet har demonstreret resultatet af sink-effekter. I praksis betyder den observerede effekt, at placering af rensede tekstiler i et garderobeskab sammen med andre tekstiler vil betyde en initialt mindre, men tidsmæssige forlænget afgasning.

Delprojektet viste videre, at idet halveringstiderne for afdampningen er i størrelsesordenen 70-100 timer er f.eks. få timers beluftning udendørs ikke tilstrækkeligt til at mindske den indendørs påvirkning med tetrachlorethylen væsentligt.

Undersøgelsen viste residualindhold på mellem 0,01 og 0,03 vægt%.