Substitution af alkylphenolethoxylater (APEO)

Sammenfatning og konklusioner

Beskrivelse af APEO-holdige råvarer
Identifikation af alternativer til APEO
Teknisk afprøvning af alternativer
Miljø- og sundhedsvurdering af alternativer
Konklusioner

Projektet "Substitution af alkylphenolethoxylater (APEO)" har gennemgået følgende faser:

1.   Kortlægning af malingprodukter/råvarer indeholdende APEO
2.   Identifikation af alternativer til APEO
3.   Miljø- og sundhedsscreening af alternativer
4.   Teknisk afprøvning af alternativer
5.   Miljø- og sundhedsvurdering af alternativer

Substitutionen af APEO og APEO-holdige råvarer er afprøvet hos Beck & Jørgensen.

Beskrivelse af APEO-holdige råvarer

Alkylphenolethoxylater er betegnelsen for en gruppe af overfladeaktive stoffer, der kan forbedre en række stoffers blandbarhed med vand. Alkyldelen indeholder ofte 8-16 C (carbonatomer), og ethoxyleringsgraden varierer mellem 1 og 30, men ligger normalt på 12-13 (EO). APEO tilsættes maling i ren form og sammen med andre råvarer. De APEO-holdige råvarer kan inddeles i følgende kategorier:

  • Bindemidler
  • Dispergeringsmidler
  • Fortykningsmidler
  • Sikkativer
  • Skumdæmpere
  • Pigmentpastaer
  • Voks mm.

APEO tilhører gruppen af nonioniske overfladeaktive stoffer og kan forekomme i vandfortyndbare råvarer, der indeholder partikler. APEO-holdige bindemidler har hos Beck & Jørgensen stået for 75-80% af forbruget af APEO, og de har været baseret på alkyder, acryl/acrylater og vinylacetat-acrylat emulsioner og dispersioner. Strategien for substition af APEO og APEO-holdige råvarer har været at starte med substitution af bindemidlet, idet den proces normalt er den mest gennemgribende.

 

 

Identifikation af alternativer til APEO

Med udgangspunkt i de identificerede APEO-holdige råvarer er der taget kontakt til råvareleverandørerne for at afdække, om de har kunnet levere tilsvarende APEO-frie råvarer. Råvareleverandører har i flere tilfælde allerede arbejdet med udvikling af APEO-frie råvarer, og disse råvarer ville med stor sandsynlighed kunne substituere de APEO-holdige råvarer uden eller med behov for ændringer af produktformuleringen.

Teknisk afprøvning af alternativer

Den tekniske afprøvning af alternative (APEO-frie) råvarer eller alternative tensider er dels foregået i Beck & Jørgensens laboratorium dels i laboratoriet hos EnPro.

Valget af nye bindersystemer er helt afhængige af de tekniske egenskaber, der kan opnås i den pågældende formulering. I dette projekt har formålet været at erstatte 4 bindertyper. I alle fire tilfælde blev valget bragt ned til to muligheder efter teknisk prøvning. Det er væsentlig at påpege, at ved substitution af bindemidlet, som er et produkts ”rygrad”, vil der opstå behov for en række justeringer og måske omformulering. Dispergeringshjælpemiddel og bindersystem skal f.eks. være kompatible for at undgå flokkulering. Endvidere kan det være nødvendig at vælge et andet antiskummiddel for at opnå den bedre funktion. Det betyder, at det kan være nødvendigt at erstatte yderligere råvarer uanset, at de ikke indeholder APEO.

Da et bindemiddel anvendes i en hel produktgruppe, er det ikke altid muligt at vælge det teknisk bedste alternativ i alle tilfælde, da det kan indebære, at man må indføre flere nye bindemidler/råvarer til samme produktgruppe i fabrikken.

Projektet har vist, at det i alle tilfælde har været (eller vil være) muligt at substituere APEO og APEO-holdige råvarer. Substitutionen kan være en langvarig proces, idet der er mange råvarer med forskellig funktion, som skal kunne fungere sammen. Det har været målsætningen at fjerne APEO fra produkterne ved at erstatte enkeltråvarer og ellers bibeholde den oprindelige recept, idet en decideret ny-/omformulering af produkter er en noget mere ressource- og tidskrævende proces.

Erfaringerne har vist, at det ikke altid er muligt at få fuldstændige råvareoplysninger på forhånd ved substitution af råvarer, der indeholder overfladeaktive stoffer.

Miljø- og sundhedsvurdering af alternativer

Miljø- og sundhedsvurderinger er indledt med en screening, og på grundlag af screeningen og den tekniske afprøvning er følgende typer af tensider udvalgt til en mere detaljeret vurdering:

  • Natriumlaurylsulfat
  • Alkylethersulfat, natrium salt
  • Ethoxyleret lineær fedtsyrealkohol (alkoholethoxylater)

Til sammenligning er miljø- og sundhedsmæssige informationer om APEO præsenteret. Resultaterne af den mere detaljerede vurdering kan ses i kapitel 5 Miljø- og sundhedsvurdering.

Konklusioner

Resultatet af kortlægningen af alternative tensider til de aktuelt anvendte APEO i Beck & Jørgensens produkter er sammenfattet i Tabel 1.

Tabel 1
Oversigt over typer af APEO og deres alternativer i de undersøgte råvarer.

Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 1 - Oversigt over typer af APEO og deres alternativer i de undersøgte råvarer‘‘
Klik på billedet for at se html-versionen af: ‘‘Tabel 1 - Oversigt over typer af APEO og deres alternativer i de undersøgte råvarer‘‘

Beck & Jørgensen har i løbet af projektperioden fået erstattet flere APEO-holdige råvarer med APEO-frie råvarer. De APEO-frie råvarer er baseret på de tre beskrevne grupper af tensider, dvs. alkylsulfater, alkylethersulfater og alkoholethoxylater.

For disse tre grupper af tensider gælder generelt, at de alle er let nedbrydelige under både iltrige og iltfattige forhold, og at tensiderne er giftige eller meget giftige over for vandlevende organismer. Alkylsulfaterne og alkylethersulfaterne anses ikke for at være bioakkumulerende, hvorimod enkelte alkoholethoxylater (langkædede med få ethoxylatenheder) har potentiale for at bioakkumulere.

De alkylphenolethoxylater, som ovenstående tensider har erstattet, har til gengæld det problem, at deres nedbrydningsprodukter (f.eks. nonylphenol) er meget giftige over for vandlevende organismer, er ikke let nedbrydelige og har samtidig en tendens til at bioakkumulere.

Selvom de alternative tensider generelt også er giftige eller meget giftige over for vandlevende organismer, så bliver de til gengæld hurtigt nedbrudt i miljøet, hvorfor der er en miljømæssig gevinst ved at substituere de miljøfarlige APEO’er med disse alternative tensider.

På sundhedssiden er der desuden den gevinst ved substitutionen, at nedbrydningsproduktet nonylphenol, hvor der er fundet evidens for hormonforstyrrende effekter, undgås.