Substitution af biocider i bundmaling til skibe med enzymer

14 Eksponering i havvand 2003

14.1 Valg af maling til eksponeringsforsøg

Dansk Sejlunion har foretaget ”raft” prøvninger i 2002 i 5 havne, se afsnit 14. I denne forbindelse er et antal af projektets prototypemalinger bleven testet. På baggrund af de resultater der var opnået med hensyn til begroning på ”rafts” i sæsonen 2002 er den bedst fungerende prototypemaling uden Zink (F5.9) udvalgt til pilottest på sejlbåde i 2003.

Der er i perioden indledt et udviklings samarbejde mellem BioLocus ApS og Jotun A/S. De pilotfremstillede produkter er fremstillet på baggrund af EnPro's prototyperecepter og efter anvisning fra EnPro. Jotun har således efter aftale produceret F5.9 samt en selvpolerende prototypemaling.

Tabel 15.1 Produkter til eksponering i havvand 2003
Produkt Beskrivelse Tørstof (vægt-%)
AF 2022 Selvpolerende produkt 61
AF 2047 Recept F 5.9 med Jotuns råvarer 72
Non-Stop Kommercielt kobber produkt -

De producerede malinger er blandt andet testet med hensyn til vandoptag og udvaskning af Alcalase. Disse prøvninger er udført samtidig med afprøvningen i havvand er planlagt og påbegyndt.

14.1.1 Vandoptag

Ved undersøgelse af vandoptag, udført som beskrevet i afsnit 11.1, er der tilsat 5 % Alcalase til AF2022 og AF2047. Det kommercielle produkt har det laveste vandoptag, hvor den selvpolerende har et lidt højere men ellers tilsvarende vandoptag. Den hårde type AF 2047 har et højere vandoptag, men lidt lavere end produktet F5.9.

Figur 15.1 Vand absorbtion i anti-fouling maling

Figur 15.1 Vand absorbtion i anti-fouling maling

14.1.2 Udvaskning af enzym

Denne test er modificeret i forhold til tidligere analyser. Dette for at få mulighed for at vurdere hvad det betyder hvis en båd der er nymalet bliver stående på land i længere tid og derved bliver udsat for længere tids UV-lys.

Malingsprøverne er ved denne test påført en plasticfilm (Hostaphane) med en 240 µm applikator. De tørre prøver blev klippet i firkanter 4x4 cm. Et antal af prøverne blev herefter eksponeret med UV-lys i en Suntest Hanau. Der er også tilsat kogt Alcalase til nogle prøver for at have en reference hvor aktiviteten må forventes at være ødelagt.

Suntesten har et eksponeringsareal på 20x28 cm. Holdbarheden i relation til lysægthed er tidligere undersøgt, hvor en ca. holdbarhed i forhold til uldstandarder (British Standard 1006 nr. 1-8) er undersøgt,(Hansen, 1964). For at opnå en eksponering i UV-lys der svarer til ca. 1 måned udendørs er det nødvendig at opnå trin 4 ifølge uldstandarden. Det er muligt at forlænge forsøget for at se hvordan enzymaktiviteten påvirkes af sollys og temperatur med tiden.

Tabel 15.3 Forslag til lysægthed for uldstandarderne 1-8.
Uldstandard / Trin 1 2 3 4 5 6 7 8
Forslag til holdbarhed 1 dag 1-3 dage Ca. 1 uge 2-4 uger 1-2 måneder 2-5 måneder 6-12 måneder Ca..
2 år
UV-eksponering udført (timer)       52 117 160    

Både eksponeret og ikke eksponeret malingsfilm blev rullet sammen som en tube og sat ned i prøveglas. Malingsfilmen placeredes på indersiden i forhold til glasset for at få maksimal eksponering mod bufferen. På denne måde blev arealet holdt konstant i forhold til tidligere malinger, men buffermængden er øget til 6 ml.

Bufferen blev skiftet efter forskellige tidsintervaller hvorefter enzymaktiviteten blev målt, som beskrevet i afsnit 11.2. Bufferen skiftes normalt indtil at udludningen er konstant. Testen er udført som dobbeltbestemmelse. Gennemsnittet for udvaskning af enzym (Alcalase) er udført over 12 dage og kan ses i tabel 15.4.

Tabel 15.4 Udvasket mængde enzym (vægt-%) fra malingsprøverne
    Udvasket mængde (vægt-%)
Prøve UV-eksponering (timer) Efter 4 dage Efter 7 dage Efter 12 dage
2022+5% A 0 8,52 10,72 12,47
2022+5% A 52 7,24 9,97 10,56
2022+5% A 117 6,78 8,94 10,76
2022+5% A 160 6,78 8,46 9,72
2022+5% boiled A 0 -2,52 - -
2022+5% boiled A 52 -3,23 - -
2022+5% boiled A 117 -3,23 - -
2022+5% boiled A 160 -3,00 - -
2047+5% A 0 8,98 13,17 14,26
2047+5% A 52 8,37 10,43 11,23
2047+5% A 117 8,07 9,62 10,03
2047+5% A 160 7,68 7,85 -

Figur 15.2 viser resultaterne fra forsøgene med enzymudvaskning for produktet AF 2022. Målingerne på prøver der indeholder kogt Alcalase giver meget lav absorbans hvilket medfører at tallene bliver negative og ingen aktivitet kan måles.

Figur 15.2 Udvaskning af aktivt enzym til buffer

Figur 15.2 Udvaskning af aktivt enzym til buffer

Figur 15.3 viser resultaterne fra forsøgene med enzymudvaskning for produktet AF 2047. I dette tilfælde ses en klar tendens til at øget UV-eksponering medfører en reduceret enzymaktivitet.

Figur 15.3 Udvaskning af aktivt enzym til buffer

Figur 15.3 Udvaskning af aktivt enzym til buffer

Der er forsøgt at bestemme udvaskningen af enzym i mg som funktion af tiden. Regressionerne, der er lavet for reference prøven (ikke UV-belyst) samt for en prøve der er eksponeret, er vist i figur 15.4 og 15.5.

Figur 15.4. Udvaskning af aktivt enzym i mg

Figur 15.4. Udvaskning af aktivt enzym i mg

Figur 15.5. Udvaskning af aktivt enzym i mg

Figur 15.5. Udvaskning af aktivt enzym i mg

Regressionerne er anvendt til at beregne udvaskningen af aktivt enzym i mg / m2 / døgn. Resultatet af disse beregninger ses i figur 15.6. Det bør bemærkes at udvaskningsraten generelt er lav og at forsøgene er udført over kort tid, hvilket medfører en relativt stor usikkerhed. Kurvernes udseende er dog i overensstemmelse med tidligere målinger.

Figure 15.6.Leaching of active enzyme

Figure 15.6.Leaching of active enzyme

14.1.3 Kommentarer til måling af vandabsorption og enzymaktivitet

Vand absorptionen er højere for AF 2047 end AF 2022. Det bør bemærkes at AF 2047 gulner hurtigt med tiden. UV eksponering fremmer endvidere gulningen og prøven bliver sprød. Denne effekt er ikke tidligere set med F5.9, hvilket tyder på at nogen råvarer ikke er identiske.

UV-eksponering ser ud til at påvirke udvaskningen af aktivt enzym. Effekten er ikke meget stor for AF 2022, hvor reduktionen i udvaskning af aktivt enzym ses efter en eksponeringstid med UV-lys på 52 timer (svarende til 2-4 uger), men hvor yderligere eksponering ikke ser ud til at give nogen signifikant effekt. Prøven AF 2047 udviser en signifikant reduktion i udvasket aktivt enzym efter eksponering for UV-lys, men denne prøve er ikke helt så god, hvilket ses på tendensen til gulning. Det er derfor svært at drage en klar konklusion. AF 2022 bliver kraftigt påvirket af bufferen med tiden, hvilket medfører at filmen opløses efter 20 dage. Målinger af enzymaktivitet på prøver med kogt Alcalase viser en meget lav absorbans, og intet aktivt enzym kan måles.

 



Version 1.0 April 2004, © Miljøstyrelsen.