Substitution af phthalatblødgjort PVC-vandmadras hos Akva Waterbeds
2 Materiale og funktionstests
2.1 Laboratorieundersøgelse af materiale- og funktionsegenskaber
2.1.1 Mekaniske egenskaber og ældning
I samråd med Akva Waterbeds og Teknologisk Institut har Bayer iværksat langtidstests af de mekaniske egenskaber af Mesamoll II-blødgjorte vinylfolier i sammenligning med vinylfolier blødgjort med DINP. Undersøgelserne finder sted ved tre forskellige temperaturer (stuetemperatur, 40°C og 60°C) for at opnå et hurtigt svar på langtidsegenskaberne. Selvom forsøgene har stået på i snart et halvt år, er der ikke den store forskel på ændringer i egenskaberne for Mesamoll II-blødgjort dug og DINP-blødgjort dug. Egenskaberne før ældning er meget lig hinanden for de to dugtyper.
Migrationsegenskaberne af Mesamoll II-blødgjort PVC-dug er blevet målt og sammenlignet med migrationsegenskaberne af DINP-blødgjort PVC-dug som Akva Waterbeds tidligere har anvendt. Resultatet af undersøgelserne der er gennemført både ved stuetemperatur og 30°C, er at migrationen af blødgører til vand er af samme størrelsesorden for de to blødgørertyper. Migrationsmålingerne er udført ved måling af afgivelse af organisk stof til vand i kontakt med PVC-dugene efter metode EN 852-1 og metode SM 5310 B. Førstnævnte metode beskriver ekstraktionsforholdene, mens sidstnævnte metode beskriver analyseprincipper.
Der er blevet foretaget en ekstraktion af blødgørerne af henholdsvis Mesamoll II-blødgjort PVC-dug og af DINP-blødgjort PVC-dug. Ekstrakterne er blevet karakteriseret ved en GPC-analyse. Ved denne metode kan molekylvægtsfordelingen bestemmes. Analyseresultaterne viste at molekylvægtsfordelingen var meget ens for de to ekstrakter hvilket bekræfter rigtigheden af de migrationstal der blev fundet ved TOC-analyserne. Som forventet er migrationen større ved 30°C end ved stuetemperatur. Temperaturen på 30°C svarer til temperaturen under praktisk brug af vandmadrassen.
2.1.3 Mikrobiologiske egenskaber
Der blev foretaget en ekstraktion af migranter, herunder blødgørere, fra henholdsvis Mesamoll II- og DINP-blødgjort folie. De ekstraherede substanser blev anvendt som substrat for den naturligt forekommende bakterieflora i almindeligt hanevand. Det kunne konstateres at ekstraktet fra DINP-blødgjort folie resulterede i 10 gange så mange bakterier i løbet af den knap 4 uger lange, anaerobe inkubation end ekstraktet fra Mesamoll II-blødgjort folie (se Figur 1).
Resultaterne af de gennemførte tests peger på at Mesamoll II-blødgjort PVC-folie ikke bør give problemer med forøget bakterievækst i madrasserne. Endvidere viser resultaterne at Mesamoll II-blødgjorte foliers holdbarhed over for mikrobielt forårsaget nedbrydning af materialet ikke burde være reduceret i forhold til DINP-blødgjort folie.
Figur 1.
Bakterievækst i en anaerob inkubation af hanevand tilsat ekstrakter af hhv.
phthalat og Mesamoll II-blødgjort vinyldug.
2.2 Miljø-/sundhedsvurdering
2.2.1 Grundpolymeren
Vinyl eller PVC er som grundpolymer et stift plastmateriale med et højt klorindhold. Der er ingen sundhedsmæssige problemer i relation til vinylen, men ved bortskaffelse efter brugsfasen bør forbrænding undgås da der udvikles store mængder klorbrinte som skal neutraliseres.
2.2.2 Blødgørere/additiver
Alkylsulfonsyreestere af phenol, som er den nye blødgørertype Akva Waterbeds har skiftet til, har gennemgået omfattende miljøscreeninger som Teknologisk Institut har fået indsigt i fra producenten Bayer. Disse oplysninger sammenholdt med at Mesamoll II er godkendt til brug i plast i kontakt med fødevarer og til ovnhærdende modellervoks for børn over 8 år i mængder op til 30% w/w, gør at Teknologisk Institut må konkludere at der med den tilgængelige viden ingen sundhedsmæssige eller miljømæssige problemer knytter sig til brugen af Mesamoll II i vinylmadrasser til vandsenge. Det skal tilføjes at Akva Waterbeds arbejder på at etablere en genbrugsordning som betyder at blødgørerne ekstraheres for ny anvendelse efter brugsfasen. Akva Waterbeds har endvidere erstattet cadmium- og blystabilisatorerne der tidligere har været brugt, med stabilisatorer baseret på zink og barium. Som konserveringsmiddel i dugen anvendes i øjeblikket Vincene som er et velkendt konserveringsmiddel for PVC. Det kan ikke udelukkes at man i et nyt udviklingsprojekt kan miljøoptimere den konserveringsteknik der bruges i selve dugen.
2.3 Materialemodifikation
2.3.1 Receptvurdering i relation til miljø- og procesforhold
Mesamoll II har procesegenskaber der er meget lig egenskaberne for den tidligere anvendte DINP-blødgører. Samtidig er opløselighedsparametrene tættere på de værdier der opgives for vinyl. Det medfører en bedre gelering af vinylen. Mængden der tilsættes til dugen, er af samme størrelsesorden. Den nye recept vurderes derfor ikke at give procesmæssige problemer i forhold til tidligere anvendt DINP-blødgjort dug. Svejseegenskaberne forventes mindst lige så gode eller bedre for den Mesamoll II-blødgjorte dug.
2.3.2 Samarbejde med folieproducent om optimering
Akva Waterbeds har gennem hele projektforløbet haft en tæt kontakt til Alkor Draka som fremstiller vinyldugen efter den recept Akva Waterbeds har aftalt. Man har løbende diskutereret forbedringer og justeringer af recepten både af miljømæssige og procesmæssige årsager.
2.3.3 Vurdering af testresultater og miljøforhold i relation til pilotproduktion
Teknologisk Institut har ud fra de af Akva Waterbeds givne informationer, kontakterne til Alkor Draka og Bayer og de gennemførte tests vurderet at den teknologi både med hensyn til produktionsprocesser og materialeteknologi i øjeblikket er den bedst tilgængelige teknologi (BAT = Best Avaible Technology). Det betyder dog ikke at der ikke kan ske fremtidige forbedringer, eksempelvis med hensyn til konservering af dugen.