Miljøoptimering af afvaskning ved tryk med vandfortyndbar flexotrykfarve

4 Karakterisering af kemikalier, der indgår ved afvaskning af vandfortyndbar flexotrykfarve

4.1 Vandfortyndbare flexotrykfarver
4.1.1 Bindemidler
4.1.2 Pigmenter
4.1.3 pH-regulatorer og opløsningsmidler
4.1.4 Additiver
4.1.5 Separate additiver
4.1.6 Specielle forhold for trykfarver til ikke sugende substrater
4.2 Afvaskningskemikalier
4.3 Udviklingstendenser
4.4 Farlighedsvurdering af indholdsstoffer i vandfortyndbare flexotrykfarver
4.4.1 Farlighedsvurdering af bindemidler
4.4.2 Farlighedsvurdering af pH-regulatorer
4.4.3 Farlighedsvurdering af opløsningsmidler, herunder co-solventer
4.4.4 Farlighedsvurdering af pigmenter

4.4.5

Farlighedsvurdering af additiver

4.5 Farlighedsvurdering af separate additiver
4.6 Farlighedsvurdering af afvaskningskemikalier

Ved emballagetryk med vandfortyndbare trykfarver indgår en lang række kemikalier, dels ved selve trykprocessen - trykfarver og additiver - dels ved afvaskning af trykpresser og klicheer. De kemikalier, der anvendes ved trykningen, indgår i højere eller mindre grad i det færdige produkt. Rester af trykfarve og additiver, der sidder tilbage på flexotrykpresse og klicheer, afvaskes efter endt trykning og ender sammen med eventuelle afvaskningskemikalier i skyllevandet. I dag behandles dette spildevand i enkelte tilfælde som kemikalieaffald, men den dominerende håndtering er afledning til offentlig kloak enten direkte eller efter en mere eller mindre effektiv vandbehandling.

Inden for emballagetryk er det udelukkende anvendelsen af de vandfortyndbare trykfarver, der potentielt giver anledning til spild, der ender i spildevandet /1/. Fokus i dette projekt er derfor specielt rettet mod disse typer. Vandfortyndbare flexotrykfarver anvendes primært til tryk på sugende substrater, f.eks. bølgepap, og endnu i betydeligt mindre grad til tryk på ikke-sugende substrater som plastfilm. I forbindelse med tryk på sugende substrater anvendes udover selve trykfarven separate additiver med forskellige formål (anticurl, antiskum, fortynding mm.). Nedenstående beskrives sammensætningen af de to typer af trykfarver til henholdsvis sugende og ikke-sugende substrater, samt separate additiver og afvaskningsmidler til flexotrykpresser og klicheer. Funktionen af de pågældende kemikalier beskrives, og der foretages, så vidt det er muligt, en farlighedsvurdering af kemikalierne både miljø- og sundhedsmæssigt. For stoffer, hvor det er relevant, er der foretaget en gruppering på baggrund af den kemiske struktur, som ligeledes danner grundlag for den efterfølgende farlighedsvurdering.

En detaljeret oversigt over produktsammensætningen af de to typer trykfarver, additiver og afvaskningskemikalier fremgår af bilag D.

En samlet oversigt over farlighedsvurderingen er ligeledes vist i bilag D. Der er foretaget en opdeling på enkeltstoffer, stofgrupper og mulige enkeltstoffer, som danner grundlag for vurderingen af stofgrupperne. Endvidere findes i samme bilag en oversigt over enkeltstoffer/stofgrupper grupperet efter funktion.

4.1 Vandfortyndbare flexotrykfarver

Beskrivelsen i nærværende afsnit omfatter både trykfarver til sugende substrater og ikke sugende substrater, hvis ikke en skelnen er anført.

Vandfortyndbare trykfarver består af følgende hovedkomponenter:

Bindemidler
pH-regulatorer, co-solventer og opløsningsmidler
Pigmenter (og opløselige farvestoffer)
Additiver
Vand

Farvestoffer (dyes), der er karakteriseret ved at være opløst i vandfasen, anvendes kun yderst sjældent. Dette skyldes bl.a. risiko for blødning under brug af emballagen (farven "smitter af" ved kontakt med vand). Opløselige farvestoffer vil ikke blive behandlet yderligere her.

For at pigmenter skal kunne bindes til substratet, anvendes et bindemiddel i trykfarven. Ved høj pH (dvs. basisk miljø) forekommer bindemidlet som en emulsion i vandfasen, mens det ved lavere pH (dvs. surt miljø) udfælder og binder pigmentet. pH holdes derfor højt i trykfarven ved flygtige pH-regulerende kemikalier, indtil trykfarven når substratet. Under trykningen og den efterfølgende tørring fordamper de flygtige pH-regulatorer, og pigmentet bindes (coates) til substratet i en film. De pH-regulerende kemikalier, der også benævnes forsæbningsmidler, er typisk aminer. Der kan anvendes additiver med forskellige funktioner f.eks. forbedring/opnåelse af opløselighed, blødgøring, gnidefasthed mm., hvor det generelle formål er at forbedre kvaliteten af det trykte (emballagen).

De vandfortyndbare flexotrykfarver er, som navnet antyder, baseret på vand med et indhold fra 5% til ca. 45%. Indhold af bindemiddel i trykfarven varierer i størrelsesordenen fra 25% til 75%, mens det i lakker kan være lidt højere (op til 81%). Indhold af pigmenter varierer også en del, og det kan være fra intet indhold i lakker og op til ca. 25% i trykfarverne. De såkaldte forsæbningsmidler eller pH-regulatorer forekommer i trykfarverne i en koncentration på ca. 1-5%. Additiverne forekommer generelt i lave koncentrationer oftest kun nogle få procent, men for co-solventerne/opløsningmidlerne kan koncentrationer op til 5-10% optræde. Det præcise indhold af de enkelte additiver kendes ikke, idet der normalt ikke foreligger oplysninger om stoffernes forekomst, når dette er i meget lave koncentrationer.

4.1.1 Bindemidler

Bindemidler i vandfortyndbare trykfarver er baseret på polymerer, som kan være opbygget af forskellige monomerer.

Polyakrylater og polymethakrylater

Akrylater og methakrylater, som er syntetiske bindere fremstillet på basis af olieprodukter, har stor kommerciel anvendelse som bindemidler i vandfortyndbare systemer. Poly(meth)akrylaterne (P(M)A) repræsenterer en meget stor stofgruppe, hvor brugen kan varieres med sammensætningen. P(M)A anvendes enten som emulsionspolymerer (dispersion) klar til brug eller som opløselige polymerer (polymerisat), hvor polymeren gøres brugsklar ved tilsætning af aminer eller en alkalisk opløsning. P(M)A finder anvendelse som bindemiddel både inden for trykfarver (sugende substrat, molekylvægt (MW) = 50.000/ikke sugende substrat MW = 100.000-400.000) og overtrykslakker (MW = ca. 2.000). Desuden anvendes P(M)A som pigmentdispergeringshjælpemiddel og som fortykker. Eksempler på disse er polymerer baseret på methylmethakrylat, butylakrylat, ethylakrylat samt kombinationer af disse. Nedenstående tabel 4.1 viser eksempler på monomerer, der anvendes i P(M)A. Monomerindholdet i det færdige bindemiddel er typisk mindre end 200 ppm.

Tabel 4.1
Eksempler på monomerer anvendt i P(M)A (monomererne er angivet i prioriteret rækkefølge)

Anvendelsens omfang

Monomerer

Stor

Methylmethakrylat

Butylakrylat

Lille

2-ethylhexylakrylat

Butylmethakrylat

Isobutylmethakrylat

Ethylakrylat

Ethylmethakrylat


Akrylatcopolymerisater

Egenskaberne af akrylater (og methakrylater) kan modificeres ved copolymerisering (kædedannelse af to eller flere forskellige monomerer) med andre monomerer, som inden for flexografisk trykning typisk er styren. Deres egenskaber kan ofte sammenlignes med de "rene" (meth)-akrylater, og de indeholder stort set de samme monomerer som P(M)A. Disse bindere anvendes ofte som vandige emulsioner.

Maleinater og fumarater

Maleinater og fumarater anvendes sammen med polyakrylaterne. De er isomere forbindelser fremstillet ud fra kolofonium, som er en naturlig harpiks. For at kunne anvendes i flexografiske trykfarver modificeres maleinaterne (fumaraterne) ofte ved at forestre syregrupperne med polyoler (glykoler). Maleinater (fumarater) karakteriseres ofte ved deres blødgøringstemperatur og syretal, hvor sidstnævnte er et udtryk for indholdet af frie syrer i bindemidlet udtrykt i mg KOH/g tørstof (målt ved titrering). Rent teknisk er maleinater (fumarater) i vandfortyndbare flexotrykfarver kendetegnet ved at være hårde bindere og give god glans til tryksagen. Maleinater og fumarater med høje syretal (ca. 280-320) anvendes i vandfortyndbare flexotrykfarver og normalt i en basisk opløsning (aminholdig eller alkaliholdig) for at sikre opløselighed. Generelt anvendes de kun til sugende substrater.

Polyvinylacetat

Polyvinylacetat fremstilles syntetisk ud fra olieprodukter. Polyvinylacetat besidder gode adhæsive egenskaber og anvendes primært som bindemiddel i varmebestandige, klare overtrykslakker. Anvendelsen finder sted som vandfortyndbare dispersioner af polymeren.

Shellak

Shellak er et naturligt bindemiddel, som stammer fra et insekt (Lacifer lacca/Tachardia lacca). Shellak er spritopløseligt og kan gøres vandopløseligt ved tilsætning af alkali eller aminer. I dag er anvendelsen af shellak inden for den flexografiske industri af mindre betydning, hvilket dels skyldes stigende priser og forsyningsknaphed, dels at shellaks tryktekniske egenskaber i dag overgås af syntetiske bindere. Shellak har for eksempel dårlige tørre- og varmeresistensegenskaber og ringe glansegenskaber.

Tabel 4.2
Bindemidler til vandfortyndbare flexografiske trykfarver

Bindemiddel

Anvendelsesområde

Anvendelsens
omfang

Poly(meth)akrylater (dispersion og polymerisat) (MW = 50.000-400.000)

PE, OPP, PETFP, Alu- og plastfilm

Papir og bølgepap

Stor

Poly(meth)akrylater (MW = 2.000)

Overtrykslakker

Middel

Styren-akrylcopolymerer (dispersion) (MW = ca. 50.000)

Papir og bølgepap

Stor

Maleinater/fumarater
(højt syretal 280-320)

Anvendes sammen med polyakrylater

Stor

Polyvinylacetat (dispersion)

Overtrykslakker

Middel

Shellak (dispersion)

Aluminium, PVC og cellofan

Lille

Shellak (basisk vandig opløsning)

Papir

Meget lille

Kolophoniummodificeret harpiks (dispersion)

Etiketter

Lille

Kolophonium estere (rosin ester)

Bølgepap og kraftpapir

Kendes ikke

PUR-dispersion

P.t. ny råvare, anvendelsesområde ukendt

Kendes ikke


Kolophoniummodificeret harpiks

En mindre anvendelse af kolophoniumharpiks, der er behandlet med varme og/eller katalysator (for at ændre syredelen uden at ændre karboxylgruppen), finder sted. Syren i denne harpiks er abietic syre, som er en polyaromatisk syre.

Kolophonium estere (rosin ester)

Denne type bindemiddel er ny, og anvendelsesomfanget er derfor ukendt. Binderen er en polyesterharpiks også kaldet kolophonium-ester baseret på harpiks (rosin-syrer) og polyoler.

PUR-dispersion

Dispersioner af denne type indeholder blokerede isocyanater. Binderen hærder ved forhøjet temperatur, normalt over 120°C. Varmen dekomponerer de blokerede isocyanatgrupper og aktiverer reaktionen mellem disse og polyurethangrupperne. Eksempel på en urethanmonomer er butylcarbamat. Der tilsættes en tværbinder, der kan være af melamintypen, som under hærdningen reagerer med formaldehyd. Binderen er meget elastisk, hvorfor den kan finde anvendelse i flexografi. Typen er af nyere dato, og anvendelsen er derfor endnu begrænset, men der kan forventes et stort anvendelsespotentiale.

I tabel 4.2 er anvendelsesområderne for de forskellige bindertyper angivet. De vigtigste bindemidler er P(M)A, styren-akrylcopolymerer og maleinater/fumarater med højt syretal (280-320). P(M)A anvendes som dispersioner eller polymerisat både til trykning på plast og papir. De øvrige bindemidler finder anvendelse inden for trykning på papir og bølgepap. Anvendelsens omfang, der er angivet i tabel 4.2, er en subjektiv vurdering baseret på diskussioner med trykfarveleverandører og EnPro’s råvarekendskab.

4.1.2 Pigmenter

Der anvendes en del forskellige pigmenter i vandfortyndbare flexotrykfarver. Pigmenterne kan være enten organiske eller uorganiske, og ens for begge grupper er, at de er uopløselige i trykfarven og derfor forekommer som partikler heri. Udvalget af pigmenter er stort, og de fleste af disse er karakteriseret i Colour Index, som udarbejdes af Society of Dyers and Colourists.

De organiske pigmenter kan inddeles i grupper på baggrund af deres kemiske opbygning. Nedenstående liste viser de mest anvendte typer af organiske pigmenter inden for vandfortyndbare flexo/emballagedybtrykfarver. Hertil kommer en gruppe af øvrige organiske pigmenter, som er repræsenteret ved forskellige kemiske strukturer. De hyppigst anvendte typer er:
Monoazo-pigmenter
Diazo-pigmenter
Benzimidazoler (monoazo)
Phthalocyaniner
Triarylcarbonium-pigmenter
Naphtholer (monoazo)
Pyrazoloner (monoazo)
Anthraquinoner
Dioxaziner
Diazomethiner

Eksempler på de ti forskellige typer er vist i bilag D. De mest anvendte pigmenter inddelt efter farve og type er følgende:

Gule pigmenter

Arylidgule pigmenter (monoazo), som også kendes under navnet Hansa-gul pigmenter:
Pigment Gul 1, 3, 4, 5, 73, 74, 98 og 111.

Diarylidgule pigmenter (diazo), som kendes under navnet benzidingul:
Pigment Gul 12, 13, 14, 17, 55, 83, 126 og 127.

Diazomethin-pigment:
Pigment Gul 101.

Orange pigmenter

Orange pigmenter baseret på benzimidazoler:
Pigment Orange 16 og 36.

Orange pigmenter med anden kemisk struktur:
Pigment Orange 5 (b -naphthol, monoazo), 13 (pyrazolon), 34 (naphthol), 38 (naphthol) og 41 (anthraquinon).

Røde pigmenter

Røde azo-pigmenter (naphtholer, BON-pigmenter):
Pigment Rød 3 og 4.

Arylamid røde pigmenter (naphtholer, monoazo), som også kendes under navnene Naphthol rød eller BON arylamid rød-pigmenter:
Pigment Rød 2, 5, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 23, 112, 147, 170, 184 og 187.

Røde azo-metalsalte pigmenter. Pigmenterne findes ofte med calcium (Ca), magnesium (Mg), strontium (Sr), eller barium (Ba) forbindelser:
Pigment Rød 48, 49, 52, 53, 57 og 63.

Røde pigmenter med triarylcarboniumstruktur:
Pigment Rød 81 og 169.

Grønne pigmenter

Phthalocyanin grøn:
Pigment Grøn 7 og 36.

Blå pigmenter

Phthalocyanin blå:
Pigment Blå 15 og 16.

Blå pigmenter med triarylcarboniumstruktur:
Pigment Blå 1, 9 og 62.

Violette pigmenter

Dioxazinviolet pigmenter:
Pigment Violet 23 og 37.

Violette pigmenter med triarylcarboniumstruktur:
Pigment Violet 1, 2, 3 og 27.

Hvide pigmenter

Titandioxid, TiO2, som er det eneste dækkende hvide pigment, der anvendes i trykfarver:
Pigment Hvid 6.

Hvide og transparente pigmenter, der anvendes som fyldstoffer:

Pigment Hvid 5Litophon:
BaSO4 (60-72%) og ZnO (28-40%).
Pigment Hvid 18
Kalciumkarbonat, CaCO3.
Pigment Hvid 19
Kaolin: Al2O3 (37-45%), SiO2 (44-53%) og FeO, CaO eller MgO (12-14%).
  
Pigment Hvid 21
Blanc Fixe: BaSO4 (97-99%), SiO2 (0-2%).
Pigment Hvid 24
Aluminahydrat, 5Al2O3.2SO3.xH2O.
Pigment Hvid 26
Talkum med variende sammensætning.
Pigment Hvid 27
Silika: SiO2 (98%), andet (0-2%).

Sorte pigmenter

Carbon black (furnace black) er det mest anvendte sorte pigment:
Pigment Sort 7.

4.1.3 pH-regulatorer og opløsningsmidler

pH-regulatorers, co-solventers og visse andre opløsningsmidlers samlede funktion i trykfarven er at sikre, at farven først tørrer efter den er påført trykemnet, dvs. under tørreprocessen. pH-regulatoren er tilstede af hensyn til den vandige bindemiddelemulsions stabilitet, der er pH afhængig (stabil i basisk miljø), hvilket ligeledes gælder for pigmentdispersionen. Co-solventet er med til at styre fordampningsforløbet, og hermed hvor hurtigt farven tørrer. Andre opløsningsmidler i trykfarven fungerer som "opløsningsmiddel" for bindemidlet og fordeler sig således mellem binderen og vandfasen. De anvendte organiske opløsningsmidler har høj affinitet til vandfasen og vil i lighed med pH-regulator fordampe under trykprocessen. Når dette er sket, er bindemiddelemulsionen ikke længere stabil, og de små bindemiddeldråber (emulsionen) søger (smelter) sammen og indfanger (coater) pigmenterne.

Eksempler på pH-regulatorer (forsæbningsmidler) og co-solventer er vist i tabel 4.3, som ikke skal betragtes som fuldstændig.

Tabel 4.3
Eksempler på anvendte pH-regulatorer og co-solventer i vandfortyndbare flexotrykfarver

Type

Stofgruppe

Stof

pH-regulatorer

Aminer

Ammoniakvand

Ethanolamin

Triethanolamin

Dimethylethanolamin

Co-solventer

Alkoholer

Ethanol

Isopropanol (2-propanol)

n-propanol (1-propanol)

Glykolethere

Methoxypropanol

Ethoxypropanol


Udover styring af fordampningen af pH-regulatoren fra trykemnet har opløsningsmidlerne i trykfarven også den funktion at give den rette viskositet. Herudover anvendes opløsningsmidler som befugtere (eksempelvis 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol) eller som filmdannere (eksempelvis glykolethere), som beskrevet under additiver i afsnit 4.1.4.

Anvendelsen af opløsningsmidler i vandfortyndbare trykfarver er stadig udbredt, omend dette er i et væsentligt lavere indhold end i de opløsningsmiddelbaserede farver. Normalt er indholdet under 5%, men visse typer, især amerikanske, kan indeholde op til 20%. Ved lavt indhold af opløsningsmiddel er farven ikke brandfarlig og den er derfor lettere at håndtere. Typen af opløsningsmidler, der kan anvendes i trykfarverne, er vist i nedenstående tabel 4.4.

Tabel 4.4
Opløsningsmidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Ethanol

Isopropanol (2-propanol) (kun konstateret i trykfarver til sugende substrater)

n-propanol (1-propanol)

Glycerol

Hexylenglykol

Propylenglykol

Diethylenglykol

Butyldiglykol

Dipropylenglykolmethylether

Ethylenglykolmonoethylether

Methoxypropanol

Ethoxypropanol

4.1.4 Additiver

Normalt forekommer additiver i små mængder - typisk under 1%, men de kan være tilstede i helt op til 5-10%. Følgende additiver kan forekomme i forskellige kombinationer i en flexotrykfarve: dispergeringshjælpemidler, blødgørere, filmdannere, gnidefasthedshjælpemidler, skumdæmpere, befugtere, konserveringsmidler og tværbindere. Oplysninger på repræsentanter inden for de enkelte grupper af additiver er indhentet dels fra datablade på trykfarver, dels fra Foreningen for Danmarks Lak- og Farveindustri, samt fra trykfarveleverandørers og EnPro’s kendskab til råvarer inden for vandfortyndbare flexotrykfarver.

Dispergeringshjælpemidler/emulgatorer

Tensider anvendes som dispergeringshjælpemiddel i alle trykfarver for at fordele og stabilisere pigmentet i vandfasen. Foruden tensider kan der anvendes polymerer samt styrenmaleinsyreanhydrid som emulgator.

Forskellige tensidtyper kan anvendes som dispergeringshjælpemidler i en trykfarve. Hvilken type, der anvendes, er afhængig af hvilke pigmenter, der forekommer i trykfarven. Ofte vil der derfor forekomme flere typer af tensiderne i samme trykfarve. Det skønnes, at 98% af de anvendte dispergeringshjælpemidler tilhører de an- og nonioniske tensider, mens de resterende 2% udgøres af amfotere og kationiske tensider. Anvendelse af nonioniske tensider har den fordel, at de på grund af deres manglende ladning ikke laver konkurrerende adsorption og reagerer med de øvrige stoffer, der er tilstede i trykfarven. Ammoniumpolymerer af akrylat og vinylacetat anvendes ligeledes som dipergeringshjælpemiddel. Hovedtyper samt repræsentanter inden for hver enkelt gruppe af dispergeringsmidlerne er listet i nedenstående tabel 4.5.

Tabel 4.5
Dispergeringshjælpemidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Stoftyper

Stofgrupper

Anioniske tensider
(negativt ladede tensider)

Alkylbenzensulfonater

Alkylethersulfater

Alkylethersulfosuccinater

Fedtsyrer, ammoniumsalt

Nonioniske tensider
(ikke-ladede tensider)

Alkoholethoxylater

Alkylphenolethoxylater

Alkylpolyglykosider

EO/PO-blokpolymerer

Kationiske tensider
(positivt ladede tensider)

Kvaternære ammoniumforbindelser

Amfotere tensider
(ladning afhængig af pH)

Alkylbetainer

Alkylamidobetainer

Alkylamidoglycinater

Øvrige stoftyper

Styrenmaleinsyre anhydrid

Polyakrylater, ammonium

Copolymer vinylacetat, ammonium


Blødgørere

Blødgørere forekommer i vandfortyndbare flexotrykfarver med det formål at gøre filmen/binderen mere fleksibel. Blødgørere har høj affinitet til binderen og forbliver således i systemet (den hærdede trykfarve). Tidligere har dibutylphthalat været meget anvendt, men er nu i vidt omfang erstattet af andre typer. Af mulige substitutter for phthalaterne kan nævnes polyglykoltyper (eksempelvis polyethylenglykol, molekylvægt formentlig 850-1.300), triphenylfosfat, diphenyl-1-decyl-fosfat og diethylenglykoldibenzoat/dipropylenglykoldibenzoat.

Filmdannere

Filmdanner kan tilsættes vandfortyndbare flexotrykfarver for at hjælpe filmdannelsen, når den diffusionsstyrede fordampning af opløsningsmidlerne indtræder. Filmdannere er altid højtkogende opløsningsmidler eksempelvis glykolethere (f.eks. propylenglykolethere).

Gnidefasthedshjælpemidler

Voks forekommer i alle typer af flexotrykfarver for at øge gnidefastheden af tryksagen. Desuden medfører voks ofte en nedsættelse af glansen af tryksagen. Eksempler på gnidefasthedshjælpemidler er polyethylen-, polypropylen-, polytetrafluoroethylen-, paraffin- og amidvoks.

Skumdæmpere

Skumdæmper tilsættes vandfortyndbare flexotrykfarver for at reducere/eliminere skumdannelse. Skumdæmpere virker ved at nedsætte overfladespændingen af væsken. Der skelnes mellem to hovedtyper af skumdæmpere: silikoneholdige og ikke-silikoneholdige skumdæmpere, hvor sidstnævnte er baseret på mineralolie eller acetylen. Tabel 4.6 viser eksempler på de to hovedtyper. Som det fremgår af tabel 4.6, er de silikoneholdige ofte stærkt hydrofobe emulsioner af dimethylsiloxan.

Tabel 4.6
Skumdæmpere i vandfortyndbare flexotrykfarver

Type

Eksempler

Silikoneholdige

Polydimethylsiloxan

Emulsion af polydimethylsiloxan/hydrofob silika

Polyethermodificeret polydimethylsiloxan (EO/PO-copolymer)

Dimethicone

Mineraloliebaserede

80% mineralolie, 15% hydrofobe partikler (SiO2), 5% additiv (f.eks. emulgator og biocid)

Acetylenbaserede

2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyn-5,8-diol


Befugtere

De silikone-baserede forbindelser anvendes ligeledes som befugtere. Hertil anvendes lavmolekylære, polyethermodificerede siloxaner samt fluorsilikoner. Befugtningshjælpemidler kan også være acetylenbaserede som f.eks. 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol. En befugter påvirker trykfarvens overfladespænding og fremmer befugtningen af underlaget.

Konserveringsmidler

Konserveringsmiddel tilsættes til de vandfortyndbare flexotrykfarver for at forhindre vækst af alger, svampe og bakterier i trykfarven. Eksempler på anvendte forbindelser er vist i nedenstående tabel 4.7. De hyppigst anvendte konserveringsmidler er Bronopol og isothiazolinonerne, dvs. 1,2-benxisothiazolin-3-on, methylchloroisothiazolinon og 2-methyl-4-isothiazolin-3-on, der tilsammen vurderes at dække 90% af forbruget.

Tabel 4.7
Konserveringsmidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Stofgrupper

Eksempler

Isothiazolinoner

Isothiazolinon

1,2-benzisothiazolin-3-on

Tetramethylolglykoluril

o-formal

2-methyl-4-isothiazolin-3-on

Benzimidazolderivat

Methylchlorisothiazolinon

Kvarternære ammoniumforbindelser

n-methylolchloracetatamid, kvat.

Diverse

2-brom-2-nitropropan-1,3-diol (Bronopol)

Morpholin

Hydroxyalkylaminer

o-phenylphenol


Tværbindere

Tværbindere, også kaldet crosslinkere, tilsættes for at fremskynde hærdning af trykfarven, og deres anvendelse er især udbredt ved trykning på ikke-sugende materialer. Funktionen af tværbinderen er at reagere med binderens polymerkæder under dannelse af tværbindinger (broer, netværk) mellem disse, hvorved binderstyrken forøges betydeligt. Den hurtige hærdning forbedrer både vedhæftningen og vandfastheden. Tværbindere, der anvendes i vandfortyndbare flexotrykfarver, kan være af melamintypen eller følgende forbindelser: polyaziridiner, triethanolamintitanat, aminosilaner, titan- eller zirkon-chelat. I hvide trykfarver kan zinkoxid anvendes som tværbinder.

4.1.5 Separate additiver

Udover selve trykfarven anvendes der ofte additiver som hjælpemiddel ved trykprocessen. Additiver er ofte stofgrupper, der allerede er indeholdt i selve trykfarven, og de tilsættes med det formål at forbedre trykprocessen. Eksempler på dette inden for tryk på sugende substrater er organiske opløsningsmidler, der kan tilsættes separat i form af en koncentreret opløsning typisk med en koncentration på 45-50%, selvom trykfarven allerede indeholder opløsningsmiddel. Opløsningsmidlerne, der tilsættes som additiver, kaldes ofte "fortynder". Der findes to typer af fortynder: hurtig og langsom, som beskriver fordampningshastigheden af opløsningsmidlet. Eksempler herpå er ethanol og methoxypropanol (1-methoxy-2-propanol), der anvendes som henholdsvis hurtig og langsom fortynder. Regulering af pH kan også foretages ved anvendelse af et separat additiv f.eks. i form af en opløsning af dimethylaminoethanol (20-30%). Idet de vandfortyndbare farver i modsætning til opløsningsmiddelbaserede har tendens til at skumme under trykningen, kan der tilsættes skumdæmpende additiver i form af enten polydimethylsiloxan eller dimethicone både ved tryk på sugende og ikke-sugende substrater. Desuden kan der anvendes antikrølmidler og vokspasta. Antikrølmidler tilsættes for at undgå at cellulosefibrene (sugende substrat) krøller sammen ved kontakt med trykfarven. Sammensætningen af antikrølmidler kendes ikke. Ved tryk på ikke-sugende substrater kan tværbindere tilsættes separat. Udover de nævnte additiver kan endvidere tilsættes postevand for at opnå korrekt viskositet af trykfarven under trykkeprocessen.

4.1.6 Specielle forhold for trykfarver til ikke sugende substrater

Trykfarver, der anvendes til tryk på ikke-sugende substrater (f.eks. plastfilm), adskiller sig fra trykfarver til sugende substrater (f.eks. bølgepap) ved den anvendte type bindemiddel - herunder bindemidlets molekylvægt, som anført i afsnit 4.1.1.

De vandfortyndbare trykfarver til tryk på plastfilm er stadig under udvikling. Kravene til disse trykfarver afviger en smule fra de krav, der stilles ved tryk på sugende substrater. Bl.a. er der krav til både en høj vandfasthed og en høj varmefasthed. Ved tilsætning af en crosslinker opnås en netværksdannelse, hvorved der fås en bedre varme- og vandfasthed. Brug af nogle crosslinkere (andre end aziridin) kræver, at pH er højere end 9, således at en større tilsætning af aminer er nødvendig.

4.2 Afvaskningskemikalier

Afvaskningskemikalier anvendes til afvaskning af trykpresse og klicheer ved f.eks. farveskift. Størstedelen af den overskydende trykfarve kan skylles af med vand, sålænge farveresterne ikke har fået lov til at indtørre på klicheer og trykpresse. Ved indtørrede farverester samt de rester, der sidder i trykpressens og klicheens fordybninger og hjørner, kan det være nødvendigt at tage skrappere midler i brug. Her anvendes der oftest en kombination af afvaskningskemikalier og en mekanisk renseteknik f.eks. børster (se beskrivelse af afvaskningsteknikker i afsnit 5.2).

Afvaskningskemikalierne er for det meste vandige, alkaliske opløsninger med indhold af vaske- og overfladeaktive stoffer (emulgatorer). Indholdet af de vaske- og overfladeaktive stoffer varierer fra nogle få procent og op til 60%, mens hydroxider forekommer i en mængde på ca. 0,5-10%. Afvaskningsmidlerne kan indeholde opløsningsmidler oftest i mindre mængder (ca. 1%), men også produkter med højt indhold (op til 90%) findes. Yderligere består afvaskningsmidlerne af kompleksdannere i en koncentration på typisk 1-5%. Skrappere midler, der kun anvendes lejlighedsvis, kan være sure vandige opløsninger indeholdende op til ca. 50% syre. Separate blæse-/poleringsmidler baseret på uorganiske stoffer finder ligeledes anvendelse, når skrappere rengøring er nødvendig.

Produkternes basiske pH skyldes indhold af kalium- eller natriumhydroxid, som fungerer som affedtningsmiddel. Fedtsyreestere kan også anvendes som affedtningsmiddel. De vaske- og overfladeaktive stoffer er repræsenteret ved både anioniske, nonioniske og kationiske tensider. I tabel 4.8 er der vist hvilke stofgrupper af de enkelte tensidtyper, der anvendes i afvaskningsmidler inden for tryk med vandfortyndbare flexotrykfarver. Yderligere kan anvendes de såkaldte kombinationstensider, hvor betegnelsen kan dække over en blanding af an- og nonioniske tensider eller over amfotere tensider, hvis ladning (negativ eller positiv) er pH-afhængig. Som emulgator-hjælpestof kan anvendes hydrotroper i form af arylsulfonater f.eks. xylensulfonat.

Tabel 4.8
Vaske- og overfladeaktive stoffer i afvaskningsmidler

Stoftyper

Stofgrupper

Anioniske tensider
(negativt ladede tensider)

Alkylethersulfater

Arylsulfonater

Nonioniske tensider
(ikke-ladede tensider)

Alkoholethoxylater

Alkylpolyglykosider

Fedtsyreestere

Kationiske tensider
(positivt ladede tensider)

Kvaternære fedtsyreforbindelser


Organiske opløsningsmidler, som kan forekomme i mindre mængde, anvendes for at fremme opløsningen af indtørrede farverester, der sidder tilbage i maskinellets fordybninger mm. De anvendte opløsningsmidler er alicykliske forbindelser (terpener, n-methyl-pyrrolidon), alkoholer (isopropanol) og glykolethere (butyldiglykol). Kompleksdannere tilsættes bl.a. for at fremme virkningen af de overfladeative stoffer og derved selve vaskeprocessen. De er repræsenteret ved fosfater, fosfonater, EDTA, nitriloacetater samt silikater/metasilikater. Silikaterne kan samtidigt optræde som et slags fortykningsmiddel og gøre afvaskningsmidlerne mere tyktflydende. Nogle produkter indeholder aminer i en koncentration op til 5%. Formålet med aminerne i afvaskningskemikalierne er at opløse farverester, når disse ikke er helt indtørrede. Aminerne virker i princippet som under selve trykkeprocessen, nemlig at holde pH basisk så farve og bindemiddel er dispergerede, blot når aminerne under vaskeprocessen ikke at fordampe, før der sker en afskylning af afvaskningsmiddel samt opløst farverest.

Afvaskningsmidlerne kan yderligere indeholde additiver i form af citronolie, som givetvis fungerer som duftmiddel.

Afvaskningsmidler med surt pH kan anvendes, hvis der gennem længere tid er sket en ophobning af farverest mm. på aniloxvalserne. Disse midler anvendes kun på aniloxvalser og i gennemsnit med 6-12 måneders interval til forskel fra de alkaliske typer, der typisk anvendes jævnligt til vedligeholdelse af flexotrykpresser og klicheer. Som syre anvendes svovlsyre, fosforsyreanhydrid eller fosforpentoxid. Amorft silika kan optræde som fortykningsmiddel.

Kalciumkarbonat og natriumbikarbonat anvendes separat som blæsemidler. Funktionen af kalciumkarbonat er en mekanisk slibeeffekt, mens natriumbikarbonat, som i daglig tale kaldes bagepulver, tilsættes for at fremme rengøringsprocessen, idet stoffet udvikler kuldioxid i vandigt miljø. Stoffet sprøjtes direkte på aniloxvalserne og trænger ind i det restlag af farve, der sidder i valsernes såkaldte kopper. Der sker en gasudvikling og derved en mekanisk påvirkning, som løsner farven. Stoffet fungerer således som et slags poleringsmiddel.

4.3 Udviklingstendenser

Udviklingen af vandfortyndbare trykfarver er styret af bindemiddeludviklingen. De nyere bindemidler har betydet, at man i dag kan anvende vandfortyndbare flexotrykfarver til tryk på plast med godt resultat. De egenskaber, der er forbedret, er typisk farvens vedhæftning til underlaget, mindre blocking og mindre afsmitning fra trykket. Dette betyder, at man må forvente, at vandfortyndbare flexotrykfarver vil kunne erobre væsentlige markedsandele fra opløsningsmiddelbaserede farver. Denne udvikling er dog kun i en startfase. Endvidere er behovet for blødgørere til bindemidlet stort set eliminieret. Dette kan gøres ved, at blødgøreren indgår i polymeren. De typer polymerer, der anvendes i dag, er typisk styren-akrylater eller akrylater.

Det vurderes, at udviklingen, hvad angår "daglige" afvaskningsmidler, går mod stadig stigende forbrug af typer baseret på ikke-flygtige opløsningsmidler og detergenter på bekostning af de ældre typer baseret på flygtige opløsningsmidler. Hertil kommer en tendens til udelukkende at anvende vand. Hvad angår aniloxvalserensemidler, går udviklingen helt klart mod stadig større anvendelse af blæsemidler - dvs. bagepulver.

4.4 Farlighedsvurdering af indholdsstoffer i vandfortyndbare flexotrykfarver

Der er her foretaget en farlighedsvurdering af indholdsstoffer i vandfortyndbare flexotrykfarver. Farlighedsvurderingen er foretaget for miljø og sundhed og er baseret på oplysninger indhentet primært i databaser og i håndbogslitteraturen. Vurderingen, der fremgår her, er foretaget dels for enkeltstoffer, dels for grupper af stoffer. Kriterierne for farlighedsvurderingerne fremgår af kapitel 3.

4.4.1 Farlighedsvurdering af bindemidler

Sundhedsvurderingen og miljøfarlighedsvurderingen af bindemidler er vist i tabel 4.9. Det skal understreges, at den miljømæssige farlighedsvurdering, der fremgår i tabel 4.9, er foretaget under den antagelse, at de væsentlige miljøeffekter af polymererne kan beskrives ved hjælp af monomerernes miljøegenskaber. Generelt er polymerer med høj molekylevægt (over ca. 1000) ikke umiddelbart biologisk nedbrydelige /5/, og de kan normalt ikke optages i levende celler, idet de ikke kan passere cellemembraner på grund af den store molekylestruktur, dvs. de er ikke biotilgængelige. F.eks. falder mikroorganismers optagelse af syntetiske polymerer voldsomt ved molekylvægte over 500, og passiv diffusion over gællemembraner er begrænset til molekylvægte på 1.000 eller derunder /5/. De udviser bl.a. derfor typisk en meget lav giftighed /5/, sålænge de ikke forekommer i så store mængder, at de giver anledning til fysiske effekter, f.eks. hæmning af lystilgang og blokering af fisks gæller. Idet molekylevægten af polyakrylater, polymethakrylater og styren-akryl-copolymer ligger mellem 2.000 og 400.000 (se afsnit 4.1.1) og for de øvrige bindetyper antageligt typisk i samme område /5, 4/, er farlighedsvurderingen her foretaget udelukkende på baggrund af den kemiske struktur af de monomerer, som de enkelte polymerer er opbygget af. Farlighedsvurderingen af monomererne har endvidere betydning, idet der kan forekomme rester af ureagerede monomerer i den færdige polymer.

Tabel 4.9
Farlighedsvurdering af bindemidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Bindemiddel

ABC

UPH

Polyakrylater og polymethakrylater

c

h-p

Styren-akrylcopolymerer

c

h-p

Fumarater

c

p

Polyvinylacetat

c

h-p

Shellak

c

p

Maleinsyreharpikser (maleinater)

b

P

Kolophoniummodificeret harpiks

a

p

Kolophonium estere/rosin estere

a

p

Polyurethanemulsion (PUR-dispersion)

c

h-p


Abiotisk nedbrydning kan også give anledning til frigørelse af monomerer. Dette er dog ikke sandsynligt for de fleste af de anvendte polymerer, idet polymererne er opbygget af en C-C-kæde. Dette gælder dog ikke for rosin estere samt PUR, som indeholder monomerer, der kan hydrolyseres. I dette tilfælde er en abiotisk og en efterfølgende biologisk nedbrydning derfor mulig. Generelt har de fleste polymerer, der er opbygget af en C-C-kæde, og som har en molekylevægt op til 1.000, en begrænset biologisk nedbrydelighed, idet de kun kan nedbrydes via en endestillet proces /25/. Undersøgelser har vist, at polymer-emulsioner samt harpikser adsorberes til slam i renseanlæg, hvorved der opnås en mere eller mindre total fjernelse af disse polymerer fra spildevandet /26, 5/. I tilfælde, hvor spildevandsslammet anvendes som gødning på landbrugsjord, vil polymererne føres med slammet til jordmiljøet. Vurdering af giftigheden i jordmiljøet af de kemikalier, der anvendes inden for vandfortyndbare flexografiske trykfarver, ligger uden for rammerne af nærværende projekt og er derfor ikke foretaget her.

Miljøfarlighedsvurderingen foretaget på baggrund af monomerernes kemiske struktur viser, at kolophoniumbaserede harpikser er uønskede i spildevandet, og at udledningen af maleinater bør kontrolleres. Polymerer af maleinater vurderes dog at have en høj stabilitet, således at vurderingen af monomererne skal tages med et forbehold, og disse polymerer vurderes derfor generelt som uproblematiske i vandmiljøet, sålænge de ikke forekommer i større mængder. Polymerer baseret på både kolophonium og rosin-esterforbindelser kan i teorien nedbrydes til monomerer, der er uønskede i vandmiljøet.

Som udgangspunkt for sundhedsvurderingen af de polymerbaserede bindemidler er de indgående monomerer vurderet (se bilag D, skema D.3 og tabel 4.9). Koncentrationen af fri monomer i bindemidlerne er ikke kendt, men monomerindholdet i polyakrylater og polymethakrylater er typisk mindre end 200 ppm (svarende til 0,02%) (se afsnit 4.1.1). Grænseværdien for klassificering af produkter indeholdende kræftfremkaldende, mutagene og reprotoksiske stoffer er henholdsvis 0,1%, 0,1% og 0,5% for indhold af stoffer med den skrappeste klassificering inden for hver af de nævnte effekter; det samme gør sig gældende for de øvrige betragtede effekter /23/. Reglerne for klassificering giver således ikke anledning til klassificering af polyakrylater eller polymethakrylater på grundlag af indholdet af monomerer.

Ud fra en worst-case betragtning er det dog valgt at score polymererne "h-p" eller "p" for at indikere, at der er en potentiel risiko ved at anvende de pågældende polymerer.

4.4.2 Farlighedsvurdering af pH-regulatorer

Farlighedsvurderingen af aminer, der anvendes til pH-regulering af vandfortyndbare flexotrykfarver, fremgår af tabel 4.10. Vurderingen af co-solventerne, der anvendes i forbindelse med pH-regulering, fremgår under vurderingen af opløsningsmidler (afsnit 4.5.3).

Tabel 4.10
Farlighedsvurdering af pH-regulatorer i vandfortyndbare flexotrykfarver

pH-regulator

ABC

UPH

Ammoniakvand

C

P

Ethanolamin

C

P

Dimethylethanolamin

C

P

Diethylethanolamin

b

P

Triethanolamin

C

P

Ethylamin

C

P

Methylpropanolamin

C

h-p


De anvendte aminer vurderes alle, pånær diethylethanolamin, at være miljømæssigt uproblematiske, sålænge de ikke udledes i meget store mængder. Vurderingen af diethylethanolamin er baseret på dårligt kendskab til bionedbrydeligheden, og som udgangspunkt bør udledning af dette stof kontrolleres. Forekomst af diethylethanolamin er dog kun set i amerikanske trykfarver og ikke i de danske.

Sundhedsmæssigt er pH-regulatorerne alle relativt godt undersøgt, og såvel ammoniakvand som de aminbaserede, organiske forbindelser er vurderet som problematiske. For methylpropanolamin er dokumentationen ikke fundet tilstrækkelig, og stoffet er derfor tildelt scoren "h-p".

4.4.3 Farlighedsvurdering af opløsningsmidler, herunder co-solventer

Farlighedsvurderingen af opløsningsmidler er vist i tabel 4.11. De fleste af de anvendte opløsningsmidler er biologisk let nedbrydelige og anses bl.a. derfor for at være uproblematiske i vandmiljøet. Ethylenglykolmonoethylether, som ligeledes er vurderet som uønsket i vandmiljøet, er ikke fundet i vandfortyndbare flexotrykfarver, der anvendes i Danmark, men er fundet i amerikanske recepter.

Tabel 4.11
Farlighedsvurdering af opløsningsmidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Opløsningsmiddel

ABC

UPH

Ethanol

C

P-U

Isopropanol (2-propanol)

C

P

n-propanol (1-propanol)

C

p

Glycerol

C

h

Hexylenglykol

C

h-p

Propylenglykol

C

h

Diethylenglykol

C

P

Butyldiglykol

C

h-p

Dipropylenglykolmethylether

C

P

Ethylenglykolmonoethylether

A

U

Methoxypropanol

C

h

Ethoxypropanol

c

h-p


Sundhedsmæssigt er opløsningsmidlerne alle relativt godt undersøgt. Scoren for potentielle humantoksikologiske effekter er vurderet at variere mellem håndterbar og uacceptabel, hvoraf en del af stofferne er tildelt scoren "p" og "h" på grund af utilstrækkelig dokumentation.

4.4.4 Farlighedsvurdering af pigmenter

Der foreligger kun meget få oplysninger for miljøfarligheden af pigmenter. Det er derfor for de fleste pigmenter ikke muligt at foretage en vurdering af det enkelte pigment. I stedet er der på baggrund af de undersøgelser, der fremgår af litteraturen, foretaget en vurdering for grupper af pigmenter baseret på den kemiske struktur, når denne har været kendt. Når der ikke foreligger data for egenskaber i vandmiljøet, skyldes dette især, at pigmenter pr. definition er uopløselige i vand. Vandopløseligheden er typisk væsentligt lavere end 1 mg/L /6/. De uopløselige stoffer udgør i deres oprindelige form ikke en risiko for de vandlevende organismer, sålænge stofferne ikke forekommer i så store mængder, at de giver anledning til fysiske effekter. Dette afspejles bl.a. i den undersøgelse af 56 pigmenters giftighed over for fisk, hvor alle, pånær ét pigment, udviste ringe giftighed (LC0 > 10 mg/L) /7/. Nogle organiske pigmenter (f.eks. forlakkede farvestoffer) kan dog sandsynligvis under ændrede fysisk/kemiske forhold (f.eks. ændret pH) blive mere vandopløselige og derfor potentielt udvise giftvirkning i vandmiljøet. De sparsomme undersøgelser, der er lavet om pigmenters nedbrydning i miljøet /8, 9, 10/, peger på, at de generelt er meget persistente. Pigmenter generelt og azo-pigmenter i særdeleshed nedbrydes dog formodentlig i lighed med f.eks. azo-farvestoffer men betydeligt langsommere /8/. Mange pigmenter udviser høje octanol-vandfordelingskvotienter (log Kow = 4-17) /6/ og er derfor potentielt bioakkumulerbare. Det er dog sandsynligt, at et flertal af disse ikke bioakkumuleres på grund af manglende biotilgængelighed (meget store molekyler med meget lav vandopløselighed), hvilket undersøgelser tyder på /9, 6, 11/.

På baggrund af ovenstående generelle vurdering af pigmenter, som ikke let nedbrydelige, ikke bioakkumulerbare og forholdsvis ugiftige, dvs. LC50 typisk over 100 mg/L, vil de typisk blive tildelt scoren C. Det vurderes dog som urimeligt ikke at tage hensyn til, at f.eks. azo-pigmenterne sandsynligvis langsomt spaltes i arylaminer (de byggesten de oprindeligt er syntetiseret ud fra), og at visse andre pigmenter kan blive mere vandopløselige og hermed mere biotilgængelige. Spaltning af azo-farvestoffer i arylaminer under iltfattige forhold (f.eks. i spildevandsslam eller sediment) er påvist ved flere undersøgelser f.eks. /12, 13/, men er så vidt vides ikke velundersøgt for azo-pigmenter.

Det kan således ikke udelukkes, at monoazo- og diazo-pigmenter kan fraspalte arylaminer. Nogle af disse arylaminer er, som angivet i Europakommissionens forslag til liste over forbudte arylaminer, der kan være anvendt i azo-farvestoffer/-pigmenter, mistænkt for at være kræftfremkaldende /14/. Ifølge en opgørelse fra ETAD /15/ indgår disse arylaminer i bl.a. følgende pigmenter: Pigment Orange 13, Pigment Orange 16, Pigment Orange 34, Pigment Gul 13, Pigment Gul 14, Pigment Gul 17, Pigment Gul 55 og Pigment Gul 83. Flere af de omtalte, kræftmistænkte arylaminer (f.eks. p-chloranilin og chlorerede benzidiner) er i lighed med flere andre arylaminer, der indgår i azo-pigmenter, uønskede i vandmiljøet, fordi de typisk er ikke let nedbrydelige og meget giftige /16/. Pigmenter, der i hvert fald teoretisk set vil kunne spaltes i arylaminer, omfatter både de egentlige monoazo- og diazoforbindelser samt pyrazoliner, benzimidazoler og naphtholer, hvor der ligeledes indgår azoforbindelser. Disse pigmenttyper er derfor af forsigtighedsgrunde (konservativ vurdering) tildelt scoren a.

Phthalocyaninerne er tildelt scoren b på baggrund af undersøgelser, der viser, at repræsentanter for denne gruppe ikke er biologisk nedbrydelige men har en lav giftighed over for vandlevende organismer /9/. Triarylcarboniumpigmenter er baseret på kationiske, opløselige farvestoffer, som er forlakket med en anion (f.eks. fosfortungstenmolybdat) /17/. Da kationiske (basiske), opløselige stoffer ikke er let nedbrydelige, og flere er meget giftige over for vandlevende organismer (fisk) /8, 9, 18/, tildeles triarylcarboniumpigmenter af forsigtighedsgrunde scoren a, fordi det ikke umiddelbart kan udelukkes, at deres vandopløselighed (og hermed biotilgængelighed) kan forøges under ændrede fysisk/kemisk forhold i miljøet.

Det har ikke umiddelbart været muligt at tildele dioxaziner, diazomethiner og anthraquinoner en vandmiljøscore.

Det skal i øvrigt bemærkes, at der i udpræget grad savnes undersøgelser af organiske pigmenters nedbrydning i miljøet, herunder især hvilke nedbrydningsprodukter, der dannes, og i hvilket omfang disse udgør en miljørisiko.

Farlighedsvurderingen af pigmentgrupperne baseret på stoffernes kemiske struktur er vist i tabel 4.12.

Tabel 4.12
Farlighedsvurdering af organiske pigmenter der anvendes i vandfortyndbare flexotrykfarver

Pigment

ABC

UPH

Monoazoforbindelser

a

p-U

Diazoforbindelser

a

p

Pyrazoloner (diazo)

a

p

Benzimidazoler (monoazo)

a

p

Naphtholer (monoazo)

a

P-U

Phthalocyaniner

b

p

Triarylcarboniumforbindelser

a

p

Dioxaziner

?

p

Anthraquinoner

?

p

Diazomethiner

?

p


Hvad angår sundhed er de organiske pigmenter generelt problematiske til uacceptable. Der er kun få sundhedsmæssige oplysninger om enkeltstoffer. Monoazo- og diazoforbindelserne kan være produceret ud fra én eller flere af de 21 kræftfremkaldende arylaminer. Pigmenterne er meget lidt opløselige, hvorfor farligheden af pigmenterne dannet af de relevante arylaminer er væsentligt lavere end af de tilsvarende farvestoffer. Nogle få pigmenter er nævnt som kritiske og skal derfor undgås, jævnfør "5th amendment" /35/, mens en række pigmenter, der tidligere var reguleret, nu er taget af listen. De pågældende pigmenter kan dog indeholde ikke reageret amin, hvorfor der bør hentes dokumentation fra leverandøren vedrørende indhold og mulighed for fraspaltning af kræftfremkaldende arylaminer.

Alle uorganiske pigmenter pånær lithophon, der på grund af zinkindhold er tildelt scoren b, er vurderet som uproblematiske i vandmiljøet på grund af bl.a. en meget lav giftighed (se tabel 4.13).

Tabel 4.13
Farlighedsvurdering af uorganiske pigmenter der anvendes i vandfortyndbare flexotrykfarver

Pigment

ABC

UPH

Kalciumkarbonat (Pigment Hvid 18)

C

h

Kaolin (Pigment Hvid 19)

C

h

Blanc fixe (Pigment Hvid 21)

C

p

Aluminahydrat (Pigment Hvid 24)

C

p

Silika, amorft (Pigment Hvid 27)

C

p

Lithophon (Pigment Hvid 5)

b

p

Titandioxid (Pigment Hvid 6)

C

P

Talkum (Pigment Hvid 26)

C

p

Carbon black (Pigment Sort 7)

C

U


Hvad angår sundhedsvurderingerne, er de uorganiske pigmenter vurderet at være fra håndterbare til problematiske med carbon black som enkeltstående eksempel på et uacceptabelt pigment.

4.4.5 Farlighedsvurdering af additiver

Emulgatorer/dispergeringshjælpemidler

Miljøfarlighedsvurderingen af dispergeringshjælpemidler er for størstedelen af de anvendte midler foretaget for grupper af stoffer på baggrund af den kemiske struktur. I nedenstående tabel 4.14 er vist vurderingen for både miljø og sundhed.

Tabel 4.14
Farlighedsvurdering af tensider der anvendes som dispergeringshjælpemidler i vandfortyndbare flexotrykfarver

Dispergeringshjælpemiddel

ABC

UPH

Tensid type

Stofgruppe

Anioniske

Alkylbenzensulfonater*

B

P

Alkylethersulfater**

C

p

Alkylethersulfosuccinater***

b

p

Fedtsyrer, ammoniumsalt

c

p

Nonioniske

Alkoholethoxylater, lineære

c

p

Alkylpolyglykosider

C

p

Alkylphenolethoxylater

A

P

EO/PO-blokpolymerer

c

h-p

Amfotere

Alkyldimethylbetainer

c

p

Fedtsyreamidobetainer

c

p

Fedtsyreamidoglycinater

c

p

Kationiske

Kvat. ammoniumforb.

a

p

  
* F.eks. dodecylbenzensulfonat
** F.eks. natriumlaurylethersulfat
*** F.eks. fedtalkoholpolyglycolether sulfosuccinater


For de anioniske tensider vurderes det, at brugen af alkylethersulfater samt fedtsyrer i vandfortyndbare flexotrykfarver ikke giver anledning til uønskede effekter i vandmiljøet, sålænge spildevandet udledes til kommunale renseanlæg, hvor stofferne er fuldstændigt nedbrydelige. Derimod anbefales krav til udledning af alkylbenzensulfonater samt alkylethersulfosuccinater på grund af deres manglende anaerobe bionedbrydelighed. Blandt de nonioniske tensider er de mest anvendte alkoholethoxylater og polyglykosider fuldstændigt nedbrydelige under både aerobe og anaerobe forhold, og de vurderes derfor som uproblematiske ved udledning til renseanlæg. EO/PO-blokpolymerer er ikke påvist at være fuldstændigt biologisk nedbrydelige, men på grund af en ringe giftighed (EC/LC50 > 100 mg/L) vurderes brugen af disse i vandfortyndbare flexotrykfarver ikke at give anledning til uønskede effekter i vandmiljøet. Alkylphenolethoxylater nedbrydes under aerobe forhold til stabile produkter, der er meget giftige over for vandlevende organismer. Alkylphenolethoxylaterne er derfor uønskede i vandmiljøet, og brugen af disse i trykfarver bør erstattes med mindre giftige og biologisk nedbrydelige tensider. Vurderingen af de amfotere tensider viser, at de anvendte typer alle er vurderet som C-stoffer. Der foreligger dog kun få data for anaerob bionedbrydelighed af disse tensider. De traditionelle kvaternære ammoniumsforbindelser baseret på fedtsyre er generelt meget giftige, samtidig med at de ikke er let nedbrydelige. Disse bør derfor ikke udledes med spildevandet. Polyakrylat og polyvinylacetat, som også anvendes som dispergeringshjælpemidler, vurderes begge som uproblematiske i vandmiljøet.

Der er kun fundet toksikologiske oplysninger om et fåtal af dispergeringshjælpemidlerne: alkylbenzensulfonater, alkylethersulfater og alkoholethoxylater samt alkylphenolethoxylater. For de tre første stofgruppers vedkommende er dodecylforbindelsen antaget at være repræsentativ for gruppen.

Blødgørere

På baggrund af data for bionedbrydelighed samt giftighed over for vandlevende organismer vurderes dibutylphthalat, triphenylfosfat og polyethylenglykol alle til at kunne udledes med spildevandet uden at medføre problemer i vandmiljøet. For benzoaterne samt diphenyl-1-decyl-fosfat er der ikke fundet tilstrækkelige oplysninger til at foretage en vurdering af stofferne.

Der er kun fundet toksikologiske oplysninger om dibutylphthalat, triphenylfosfat samt polyethylenglykol. De to førstnævnte er scoret som P, mens de øvrige stoffer er scoret som "p", som følge af utilstrækkelig dokumentation.

Tabel 4.15
Farlighedsvurdering af blødgørere til vandfortyndbare flexotrykfarver

Blødgøringsmiddel

ABC

UPH

Dibutylphthalat

C

P

Diethylenglykoldibenzoat

?

p

Dipropylenglykoldibenzoat

?

p

Diphenyl-1-decyl-fosfat

?

p

Triphenylfosfat

C

P

Polyethylenglykol

c

p


Gnidefasthedshjælpemidler

Tabel 4.16
Farlighedsvurdering af midler til opnåelse af gnidefasthed til vandfortyndbare flexotrykfarver

Gnidefasthedshjælpemiddel

ABC

UPH

Paraffinvoks

C

p

Polyethylenvoks

c

p

Polypropylenvoks

c

p

Polytetrafluoroethylenvoks

?

h-p

Amidvoks

c

p


Generelt vurderes anvendelsen af voks i vandfortyndbare flexotrykfarver ikke at give anledning til uønskede effekter i vandmiljøet på grund af stoffernes ringe giftighed.

Der er kun fundet toksikologiske oplysninger for to af vokstyperne, og de er alle scoret som "p" eller "h-p" som følge af utilstrækkelig information.

Skumdæmpere

De silikonebaserede skumdæmpere såsom polydimethylsiloxan samt modificerede polymerer heraf anses ikke for at være problematiske i vandmiljøet. De mineraloliebaserede typer består af ca. 80% mineralolie, men den præcise sammensætning er ikke kendt, så vurderingen her er baseret på sammensætningen af en typisk mineralolie. På denne baggrund vurderes de mineraloliebaserede typer at kunne give anledning til uønskede effekter i vandmiljøet, idet der kan forekomme kemiske stoffer i mineralolien, som er meget giftige samt svært biologisk nedbrydelige. De silikonebaserede skumdæmpere bør derfor af miljømæssige hensyn vælges fremfor de mineraloliebaserede skumdæmpere. En enkelt acetylenbaseret skumdæmper (2,5,8,11-tetramethyl-6-dodecyn-5,8-diol) er blevet vurderet her og tildelt miljøscoren a, så konklusionen er, at også denne bør fravælges til fordel for de silikonebaserede skumdæmpere.

Hvad angår sundhedsvurderingen er polydimethylsiloxan (silicone) tildelt scoren "h" og de øvrige "h-p" eller p på grund af datamangel.

Befugtere

Det har ikke været muligt at foretage farlighedsvurdering af fluorsilikoner eller polyethermodificeret siloxan, mens. 2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol, som anvendes i trykfarver til ikke-sugende substrater, er vurderet som uønsket i vandmiljøet. Dette er gjort på baggrund af manglende påvist let-nedbrydelighed samt høj giftighed over for vandlevende organismer. De silikonebaserede skumdæmpere finder også anvendelse som befugtere og er således det miljømæssigt bedste valg, idet de vurderes at være uproblematiske i vandmiljøet.

Der er ikke i den anvendte håndbogslitteratur fundet toksikologiske informationer om befugtningshjælpemidlerne.

Tabel 4.17
Farlighedsvurdering af befugtere til vandfortyndbare flexotrykfarver

Befugtningshjælpemiddel

ABC

UPH

Fluorsilikoner

?

p

Polyethermodificeret siloxan, lavmolekylær

?

h-p

2,4,7,9-tetramethyl-5-decyn-4,7-diol

a

p


Konserveringsmidler

Konserveringsmidlernes formål er at virke hæmmende på vækst af mikroorganismer i trykfarven, og disse stoffer er normalt også meget giftige over for vandlevende organismer. De er derfor her med enkelte undtagelser vurderet som uønskede i vandmiljøet. Morpholin har fået tildelt miljøscoren B, mens o-phenylphenol er tildelt scoren C.

Tabel 4.18
Farlighedsvurdering af konserveringsmidler til vandfortyndbare flexotrykfarver

Konserveringsmiddel

ABC

UPH

Isothiazolinoner

A

p

1,2-benzisothiazolin-3-on

a

U

Tetramethylolglykoluril, isothiazolinon

A

p

o-formal, isothiazolinon

A

p

2-methyl-4-isothiazolin-3-on

A

p

Benzimidazol-derivat

?

p

Methylchlorisothiazolinon

A

p

2-brom-2-nitropropan-1,3-diol (Bronopol)

A

P

Morpholin

B

P

o-phenylphenol

C

U

Hydroxyalkylaminer

a

p

Kvat. ammoniumforbindelser

a

h-p

n-methylolchloracetamid

a

p


Der er fundet toksikologiske informationer for en del af konserveringsmidlerne. Isothiazolinonerne er vurderet på grundlag af få repræsentanter for stofgruppen (5-chloro-2-methyl-4-isothiazolin-3-on og 2-methyl-3(2H)-isothiazolinon-hydrogenchlorid), og de er på grundlag af scoren for de specifikke stoffer alle givet scoren "p". 1,2-benzisothiazolin-3-on og o-phenylphenol er vurderet at være uacceptable, og begge er givet scoren U. Morpholin og 2-brom-2-nitropropan-1,3-diol er vurderet at være problematiske med scoren P.

Tværbindere

Tabel 4.19
Farlighedsvurdering af tværbindere til vandfortyndbare flexotrykfarver

Tværbinder

ABC

UPH

Zinkoxid

b

p

Triethanolamintitanat

?

p

Aziridin

A

U

Polyaziridin

?

p

Aminosilaner

c

p

Titanchelat

?

p

Zirkonchelat, zirkoniumforbindelser

?

p


Inden for gruppen af tværbindere, der anvendes i de vandfortyndbare flexotrykfarver, bør aminosilanerne af miljømæssige årsager vælges fremfor aziridinerne og zinkoxid.

Der er generelt kun fundet begrænsede oplysninger om tværbinderne med hensyn til sundhedsvurderingen. Heraf er aziridin givet scoren U, idet aziridin vurderes at være uacceptabel i trykkeprocessen. De øvrige er givet scoren "p" som følge af utilstrækkelig dokumentation.

4.5 Farlighedsvurdering af separate additiver

De kemikalier, der forekommer i separate additiver, er alle farlighedsvurderet i afsnittet om farlighedsvurdering af additiver, der er indeholdt i selve trykfarven (se afsnit 4.4.5).

4.6 Farlighedsvurdering af afvaskningskemikalier

Farlighedsvurderingen af kemikalier, der anvendes ved afvaskning af flexotrykpresser og klicheer, er foretaget for stoffer, hvor der har været tilstrækkelige oplysninger tilstede. Vurderingen er foretaget for miljø og sundhed (se kapitel 3 for kriterier) og er baseret på oplysninger indhentet primært i databaser og i håndbogslitteraturen. Resultaterne er detaljeret beskrevet i bilag D.

Affedtningsmidlerne anses ikke for at være et miljømæssigt problem. Hydroxiderne er uproblematiske, idet de vil neutraliseres i vandmiljøet, sålænge de ikke forekommer i uforholdsmæssigt store mængder. Fedtsyreesterne er biologisk let nedbrydelige og vil omdannes fuldstændigt under normale forhold ved biologisk behandling i renseanlæg.

Farlighedsvurdering af opløsningsmidler er vist i tabel 4.20. De fire opløsningsmidler, der kan forekomme i afvaskningskemikalierne, er alle scoret som C (uproblematiske) i vandmiljøet. Opløsningsmidlerne er sundhedsmæssigt scoret som håndterbare til problematiske.

Tabel 4.20
Farlighedsvurdering af opløsningsmidler i afvaskningskemikalier

Opløsningsmiddel

ABC

UPH

dL-Limonen

C

h-p

N-methyl-2-pyrrolidon

C

h

Butyldiglykol

C

h-p

Isopropanol

C

P


Vedrørende farlighedsvurdering af vaske- og overfladeaktive komponenter, der forekommer i afvaskningsmidler, henvises til afsnit 4.4.5 samt tabel 4.14. Blandt tensiderne, der anvendes i afvaskningskemikalierne, vurderes det, at de anioniske alkylethersulfater samt nonioniske alkoholethoxylater, alkylpolyglykosider samt fedtsyreestere, der anvendes i forbindelse med affedtning, ikke giver anledning til uønskede effekter i vandmiljøet. Dette under forudsætning af, at spildevandet gennemgår en aerob, biologisk behandling, hvor alle de nævnte tensider vil kunne nedbrydes fuldstændigt. De kationiske forbindelser i form af kvaternære ammoniumsforbindelser bør på grund af deres manglende biologiske nedbrydelighed og høje giftighed derimod ikke udledes med spildevandet. Arylsulfonaterne, som er kortkædede benzensulfonater, er tildelt scoren b, på baggrund af deres lighed med lineære alkylbenzensulfonater. Det er ikke muligt at give en miljøvurdering af kombinationstensiderne, sålænge der ikke foreligger præcise oplysninger om deres sammensætning.

Farlighedsvurderingen af kompleksdannere er vist i tabel 4.21. Kompleksdannerne er miljømæssigt vurderet som uproblematiske (C-stoffer) eller som b-stoffer, hvor udledning til spildevand bør kontrolleres. Dette gælder for EDTA samt nitriloacetaterne.

Kompleksdannerne er sundhedsmæssigt scoret som problematiske til uacceptable. Nitriloacetat og trinatriumnitriloacetat er fundet uacceptable.

Tabel 4.21
Farlighedsvurdering af kompleksdannere der anvendes i afvaskningsmidler til flexotrykpresser/klicheer

Kompleksdannere

ABC

UPH

EDTA

B

p

Tetrakaliumpyrofosfat

c

p

Trinatriumnitriloacetat

b

U

Nitriloacetat

b

U

Natriumsilikat

C

p

Natriummetasilikat

c

P

Kaliumnatriumsilikater

c

p


Syrer (svovlsyre, fosforpentoxid) og additiver (silika) samt blæsemidler (natriumbikarbonat, kalciumkarbonat), der alle anvendes i "afvaskere" til især aniloxvalser, er tildelt scoren C (uproblematiske), og hvad angår sundhed scoret som håndterbare til problematiske.