Emission af flygtige organiske forbindelser fra træ, træbaserede materialer, møbler og inventarIndholdsfortegnelse2. Træ og træbaserede materialer 3. Emissionsprøvning 4. Vurdering af emissioner 5. Vurdering af produktmodifikation/substitution 6. Forslag til supplerende undersøgelser Bilag 1: Indhold engelsksproget rapport Sammenfatning og konklusionBaggrund Påvirkningen af emissioner fra træbaserede møbler, inventar og byggevarer på brugsmiljøet får stadig større opmærksomhed. I et stigende antal tilfælde bliver emission til indeluften et væsentligt kriterium for både forbrugeres og professionelle brugeres valg af produkt. Træ betragtes generelt som et miljømæssigt fordelagtigt materiale set i et bredt miljøperspektiv, omend gennemførte undersøgelser sjældent omfatter materiale- eller stofemissioner ud over formaldehyd. Dette projekt blev gennemført for at øge den begrænsede viden om emis sioner fra træ og træbaserede materialer til indendørs anvendelse, samt for at udarbejde et forslag til en model til vurdering af emissioner fra disse materialer og metoder til eventuel reduktion af materialeemissioner. Det har ikke været intentionen at vurdere emission fra træ i forhold til andre materialeemissioner. Forsøgsplan Udgangspunkt for denne undersøgelse var analyse af kemiske emissioner fra 23 materialer repræsenterende eksempler på massivt træ og træbaserede materialer sædvanligt anvendt i møbler, inventar og byggevarer i 1996. Forsøgsplanen omfattede materialer og produkter i forskellige grader af kompleksitet fra massivt træ til overfladebehandlede, finerede pladematerialer. Undersøgelsen omfattede massiv ask, bøg, eg, gran og fyr; seks forskellige træbaserede pladematerialer: spånplader af gran og fyr med forskellige limsystemer, MDF (Medium Density Fibre board) og OSB (Oriented Strand Board) af nåletræ samt krydsfiner af birk; bøgefinerede spånplader med to forskellige limtyper til finering; to gulvolier på massiv bøg på henholdsvis urethan alkyd/linolie- og naturharpiks/linolie-basis; samt fem forskellige lakerede, bøgefinerede spånplader lakeret med nitrocellulose lak, UV-hærdende acryllak, syrehærdende lak, vandfortyndbar acryllak henholdsvis polyurethanlak. De udvalgte 23 træ og træbaserede materialer og de målte emissioner skal betragtes som eksempler og kan ikke betragtes som repræsentative for alle træbaserede materialer til indendørs anvendelse eller som generelt repræsentative for emissioner fra træ og træbaserede materialer. Projektarbejdet, der alene omfattede emission fra træ og træbaserede produkter til brugsmiljøet, giver ikke grundlag for vægtning af emissioner i forhold til andre materialetyper, eller vægtning af emission i relation til andre indeklimafaktorer. Emissionsprøvning Forud for prøvning og analyse blev de kemiske stoffer identificeret, som vurderedes at kunne emitteres fra de udvalgte materialer, og stoffer, som var opført på nationale eller internationale lister som sundhedsskadelige med hensyn til kræft, allergi, reproduktion eller det perifere eller centrale nerve- system. De udvalgte materialer blev indledningsvis undersøgt ved en kvalitativ screeningsanalyse tilrettelagt med henblik på mulighed for identifikation af ovennævnte stoffer og for at kunne fastlægge analyseprogram for de kvanti- tative bestemmelser for hvert træbaseret materiale. Af de ca. 144 forskellige kemiske stoffer, der blev identificeret ved screeningsanalyserne var 42 aldehyder (mættede eller umættede) eller ketoner og de 20 kulbrinter af terpen- typerne: mono- og sesquiterpener. De kvantitative bestemmelser blev gennemført ved klimakammerprøvning ved betingelser, der er sædvanlige i bygninger, i henhold til en prøvnings metode for bestemmelse af flygtige organiske forbindelser specielt tilpasset træbaserede produkter. Analyseprogrammet for de kvantitative målinger omfattede bestemmelse af alle individuelle flygtige organiske forbindelser, VOC'er, ved gaskromato grafi med massespektrometrisk detektion, væskekromatografi og fotometri ved acetylacetone-metoden. Resultater Ved klimakammermålingerne blev i alt 84 enkeltstoffer kvantificeret. De altovervejende emissioner fra ubehandlet træ og ubehandlede træbaserede materialer var aldehyder, fortrinsvis acetaldehyd, propanal, butanal, pentanal og hexanal, samt ketonen: acetone. Aldehyderne varierede i mængde i emissionerne fra de forskellige materialer. Formaldehyd var det altovervejende afgassende enkeltstof fra de urea-formaldehyd-limede pladematerialer. I emissionen fra fyr blev også terpener fortrinsvis a-pinen, 3-caren og limonen fundet i større koncentrationer. Emissionerne fra de prøvede træba- serede pladematerialer varierede, som forventet afh. af anvendte limtyper. Emissionerne fra de undersøgte overfladebehandlede træbaserede materialer stammede primært fra olierne og lakkerne, og omfattede fortrinsvis alkoholer, umættede aldehyder, estre, glykoletre og -estre. Emissionen af de fleste aldehyder fra de overfladebehandlede materialer kan henføres til såvel lak eller olie som træ. En delundersøgelse omfattende fire varianter af fyr af varierende oprindelse (nordlige Finland og sydlige Sverige) og varierende indhold af kerne- hen- holdsvis splinttræ viste betragtelige forskelle i emissionshastighed af især 3- caren og a-pinen. Det skal bemærkes, at vækstbetingelser og sted kan være af stor betydning. I resultaterne er der ikke dokumentation for at indeklimaproblemer skyldes træ. Vurdering af emission - Koncentrationer af de kemiske stoffer, der blev kvantificeret ved klimakammermåling, blev omregnet til koncentrationer, som personer udsættes for i indeluften ved hjælp af standardrumbetragtninger. Relativt lave indeklimakoncentrationer ses for massiv ask, bøg og eg ved beregning ved en materialebelastning på 0,4 m²/m³ svarende til fx et gulv eller et bord og seks stole. Massiv fyr gav betragteligt større emissioner end de andre prøvede massive træarter. Massiv ask, bøg, eg, træbaserede pladematerialer og bøgefinerede spånplader er eksempler på materialer, der i praksis sjældent bruges uden overfladebehandling. Et lille træhus beklædt med a-pinen- og 3-caren-rig ubehandlet fyr på gulv, loft og alle fire vægge er et eksempel, der kan resultere i relativt høje inde- klimakoncentrationer, der kan henføres til emissioner fra træ. Højere koncentrationer kan indtræffe, hvis huset er nybygget af frisk træ, og hvis det af en eller anden årsag er gjort relativt lufttæt med et lavt luftskifte til følge. Vurderingerne af komfort og sundhedseffekter Vurderingerne af komfort og eventuelle sundhedseffekter af emissioner fra træ og træbaserede materialer tog udgangspunkt i erfaringer fra ovennævnte eksperimentelle arbejde og generelle principper for toksikologisk vurdering og litteraturdata. Stofvurderinger omfattede alle 84 enkeltstoffer kvantificeret ved klimakam- mermålingerne. Koncentrationer, der var omregnet fra klimakammerforsøg til koncentrationer, som personer udsættes for i indeluften, blev sammenlignet med den toksikologisk bestemte "laveste koncentration af interesse i indeklimaet (LCI)" og lugttærskelværdier. Indflydelsen af materialer og produkter på indeklimaet blev vurderet ved:
LCI og S-værdi LCI er defineret som den laveste koncentration af et bestemt stof, som ikke - med vores nuværende viden - ved vedvarende udsættelse i indeklimaet - vil medføre risiko for skadelige virkninger på mennesker. For de fleste kemiske stoffer blev LCI-værdien i denne undersøgelse baseret på irritation. Mere alvorlige effekter forekom for de fleste stoffer ved koncentrationer, der var størrelsesordener højere end irritation. Fastlæggelse af LCI-værdier var vanskelig som følge af mangel på toksikologiske data for de fleste af de emitterede stoffer i de relativt lave koncentrationer, stofferne findes i i indeklimaet. I flere tilfælde blev LCI-værdier fastsat ved analogbetragtninger. I tilfælde, hvor der manglede data for stofferne, og hvor det vurderedes, at den væsentligste effekt formentlig var irritation, blev LCI-værdier baseret på "RD50-værdier", der er bestemt ud fra nedsættelse af åndedrætsfrekvensen hos mus. Irritation var således den hyppigste toksikologiske effekt for de undersøgte træ og træbaserede materialer og gav grundlag for S-værdiberegningerne. Indeklimarelevant tidsværdi Den indeklimarelevante tidsværdi i døgn er et udtryk for tiden, der går fra produktet monteres i brugsmiljøet og indtil emissionerne er nået ned på acceptable koncentrationsniveauer, hvor der ikke længere kan forventes hverken irritation i øjne, næse og/eller øvre luftveje eller lugt. Model til vurdering Den foreslåede model til vurdering baseret på S-værdier og indeklimarele vante tidsværdier differentierer emissionerne fra de undersøgte materialer og kan bruges som et fælles grundlag for relative vurderinger af træ og træbaserede materialer og produkter. Det skal dog bemærkes, at der altid vil kunne stilles spørgsmål ved de absolutte S-værdier samt LCI-værdier, lugt- og irritationstærskelværdier, samt at værdierne vil kunne ændre sig, når ny viden foreligger. I tilfælde af materialer, der ikke giver emission indeholdende kræftfremkal dende stoffer, allergener og reproduktionsskadende stoffer, var fremgangs- måde og resultater af vurderingerne de samme både i henhold til S-værdi og til den indeklimarelevante tidsværdi baseret på summen af irritationspåvirkningen. Tidsværdierne baseret på lugttærskler resulterede imidlertid i længere tidsværdier end tidsværdier baseret på irritationstærskler - for alle afgørende enkeltstoffer bortset fra formaldehyd - og blev derfor i de fleste tilfælde bestemmende for de indeklimarelevante tidsværdier. Såfremt det er udelukket, at emissionen har sundshedsskadelige effekter ud over luftvejsirritation kan vurdering baseres alene på konceptet for indekli- marelevant tidsværdi. Vurdering af emission - I tilfælde, hvor indeklimaet tillægges høj prioriteret, bør det anbefales at vælge produkter fremstillet af lavere-emitterende materialer, for således at reducere emissionerne til indeklimaet. Derved opnås en større sandsynlighed for at reducere gener og eventuelle sundhedseffekter som følge af emission fra disse materialer og produkter. Valg af relativt lavere-emitterende materialer og produkter kan foretages ved valg af materialer og produkter med en relativt lav S-værdi og en relativt lav indeklimarelevant tidsværdi. I den foreslåede klassifikation kan træ og træbaserede materialer på basis af 28 døgns måling i klimakammer opdeles i tre klasser: lav-emitterende, middel-emitterende og høj-emitterende. Blandt de undersøgte overfladebehandlinger var den UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade lav-emitterende, den syrehærdende lak på bøgefineret spånplade høj-emitterende, mens de øvrige prøvede lakker på bøgefineret spånplade og de undersøgte olier på massiv bøg blev betragtet som middel-emitterende. Blandt de undersøgte massive træsorter var ask, bøg, eg og gran lav/middel-emitterende og fyr høj-emitterende. Det bør tages i betragtning, at det er forskellige typer af kemiske stoffer, der emitteres afhængig af træart og overfladebe- handlingstype. Reduktion af skadelige effekter Modifikation/substitution af materialer og produkter bør overvejes, når emissionen indeholder toksikologisk ukendte stoffer. Materialer og produkter bør så vidt muligt ikke indeholde kemiske stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende eller allergene egenskaber. Såfremt det er tilfældet bør disse stoffer udskiftes med stoffer eller materialer, der er mindre skadelige eller i hvert fald bør materialet modificeres så indholdet minimeres så meget som muligt. Modifikation af materialer og produkter bør overvejes for materialer og produkter med relativt større S-værdier og høje indeklimarelevante tidsværdier. Modifikations-/ substitutionseksempler Forhold af betydning ved modifikations-/substitutionsbetragtninger er systematiseret og anvendt på seks eksempler på træ og træbaserede materialer og produkter. Eksemplerne, der er opbygget med et tema til inspiration ved modifikations/substitutionsovervejelser, illustrerer primært forhold af betydning for materialers indflydelse på brugsmiljøet. Yderligere forhold, herunder arbejds- miljø, ydre miljø og økonomi inddrages, hvor disse er af afgørende betydning for modifikationen/substitutionen, og deres konsekvenser er kendte. Beskrivelse af et produkt i relation til given anvendelse samt generelle og specifikke kommentarer uddyber overvejelserne. De seks eksempler på substitutions/modifikations- betragtninger for træmøbler, inventar og træbaserede byggevarer omfatter: Trægulv overfladebehandlet med forskellige typer af lak og olie, garderobeskab af fineret spånplade overfladebehandlet med forskellige typer af klar lak, sofabord af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade overfladebehandlet med forskellige typer af klar lak, bogreol af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade overfladebehandlet med forskellige typer af klar lak, kontorbord af fineret spånplade overfladebehandlet med forskellige typer af klar lak samt et hus af fyrretræ. Afslutningsvis gives et forslag til model til relativ beskrivelse af materialer af samme type, eksemplificeret for trægulv overfladebehandlet med forskellige lakker og olier. Engelsksproget rapport Supplerende beskrivelser, detailresultater og detailvurderinger er givet i en omfattende engelsksproget rapport:"Emission of Volatile Organic Compounds from Wood and Wood-based Materials". English SummaryThe impact of emissions from wood-based furniture, interior furnishings and mateials products on the indoor environment is gaining interest. In an increasing number of cases the emissions to the indoor air have been the major product selection criterion for both consumers and professional users. Generally, wood is considered an advantageous material in a wide environmental perspective. However, the studies performed, rarely include material emissions apart from formaldehyde. This project was made to extend the limited knowledge of emissions from wood and wood-based materials, to propose a model for evaluation of emissions from these materials and methods to reduce material emissions. It has not been the intention to compare emissions from wood to other material emissions. Test Programme This study was based on analysis of chemical emission from 23 materials representing solid wood and wood-based materials commonly used in furniture and building products in 1996. The test programme was designed to include materials and products of varying complexity ranking from solid wood to surface coated veneered panels. The study included the solid wood species ash, beech, oak, spruce and pine; six different wood-based panels: particle boards of pine and spruce with different glue systems, MDF (Medium Density Fibreboard) and OSB (Oriented Strand Board) of conifer and birch plywood; different beech-veneered particle boards with use of two different glues for veneering; two flooring oils on solid beech based on urethane alkyd/linseed-oil and natural resin/linseed-oil respectively; and five different lacquered beech-veneered particle boards including nitrocellulose, UV-curing, acid-curing acrylic, water borne acrylic and polyurethane lacquers respectively. The selected 23 wood and wood-based materials and the measured emissions shall be considered as examples and can neither be considered representative for all wood-based materials used indoors nor overall representative for emissions from wood and wood-based materials. The project task, which only comprised emission from wood and woodbased products to the indoor environment does not form the basis of weighting the emission in relation to other kinds of materials or weighting the emission in relation to other indoor environment factors. Emission Testing Prior to testing and analysis the chemical substances, which were suspected to emit from the selected materials, were identified. So were the substances included in the national or international lists as health hazardous what re- gards allergy, reproduction, the peripheral or the central nervous system. The selected materials were investigated by an initial qualitative screening to identify the above mentioned substances and to determine a programme for quantitative analyses for each wood-based material. Of the approx. 150 different chemical substances identified in the screening analyses, 42 were saturated or unsaturated aldehydes or ketones, and 20 hydrocarbon of the terpene types: mono- and sesquiterpenes. The quantitative determinations were carried out by emission chamber testing at conditions common in building interiors according to a standard test method for the determination of volatile organic compounds especially referring to wood-based products. The programme for quantitative emission analyses included determination of all individual VOC's (Volatile Organic Compounds) by gas chromatography with mass spectrometric detection, liquid chromatography and photo metry by the acetylacetone method. Results Altogether 84 chemical substances were quantified by the climate chamber measurements. The predominant emissions determined from uncoated wood and wood-based materials were aldehydes, mainly acetaldehyde, propanal, butanal, pentanal and hexanal, as well as the ketone: acetone. The aldehydes varied in content in the emissons from the different materials. Formaldehyde was the predominant single emittant in the case of urea-formaldehyde glued panels. In the emission from pine also emissions of terpenes, mainly a-pinene, 3-carene and limonene were detected in large concentrations. The emissions from the tested wood-based panels vary as expected considerably dependent on the applied glue. The emissions from surface treated wood-based materials originate mainly from the oils and lacquers, and were mainly alcohols, unsaturated alde hydes, esters, glycol ethers and -esters. The emission of most aldehydes from the surface treated materials can be traced back to both coating, oil and wood. A part study of four variations of pine of different origin (northern Finland and southern Sweden respectively) and varying content of heartwood and sapwood respectively showed considerable difference in emission rates of especially 3-carene and a-pinene. It should be noted that the growth condi- tions and place can be of major importance. In the results it is not documen ted that indoor environment problems are caused by wood. Evaluation of Emission - Concentrations of chemical compounds, which were quantified, were con- verted into concentrations to which people are exposed to indoors by use of standard room considerations. Very limited indoor air concentrations were seen from solid ash, beech and oak calculated at a material-load of 0.4 m²/m³ corresponding to, for exam- ple, a floor or a table and six chairs. Solid pine gave considerably larger emissions than the other tested wood species. Solid ash, solid beech, solid oak, wood-based panels and beech-veneered particle boards are examples of materials seldom used in practice without surface treatment. A small cottage covered with a-pinene and 3-carene rich untreated pine on floor, ceiling and all four walls is an example of a scenario resulting in rela- tively high indoor air concentrations due to emissions from wood. Worst case occur if the cottage is newly built of fresh wood and if it for some rea- son is made relatively air tight, hence resulting in a low air exchange rate Evaluations of the Comfort and Health Effects The evaluation of comfort and possible health effects of emissions from wood and wood-based materials was based on experiences from the above mentioned experimental work and general principles for toxicological evaluation and literature data. The evaluation of single substances included all 84 substances quantified by the climate chamber measurements. Concentrations converted from climate chamber tests to concentrations, to which humans are exposed to in the indoor air, were compared with the toxicological determined "Lowest Concentration of Interest (LCI)" and odour threshold values. The influence of materials and products on the indoor environment was eva luated by:
LCI and S-Value LCI is defined as the lowest concentration of a certain substance, which will not - with our present knowledge - cause risk of health hazardous effects on humans. For most of the chemical substances the LCI-values in this investigation were based on irritation. More severe effects occur for most chemical substances at concentrations magnitudes higher than odour and irritation. Determination of LCI-values was difficult due to lack of toxicological data for the most of the emitted substances in the relatively low concentrations, in which the substances are present in the indoor air. In several cases the LCI-values were determined by analogue considerations. In cases, in which the data on the substances lacked, and in which it was evaluated that the most essential effect was irritation, the LCI-values were based on "RD50- values", which are determined on the basis of decrease of the respiratory frequency by mice. Irritation is thus the most frequent toxicological effect for the examined wood and the wood-based materials and gave the basis of the S-value calculations. Indoor-Relevant Time-Value The indoor-relevant time-value in days is an expression for the period of time necessary for the decline of the emissions into acceptable concentration levels, where neither irritation of eyes, nose and the upper respiratory tract nor odour may be expected. For application in practice the time is to be calculated from a product is installed in the indoor environment. Model for Evaluation The proposed model for assessment based on the S-value and the indoor-relevant time-value differentiates the emissions from the tested materials and can be used as a common basis for relative evaluations of wood, wood- based materials and products. It should, however, be noted that the absolute S-values as well as LCI-values, odour and irritation threshold values can always be questioned, and the values might change as new knowledge occur. In the case of woodbased materials, which do not cause emissions containing carcinogens, allergens or reproductive toxicants, the procedures and results of the evaluations were basically the same both according to the S-value and to the indoor-relevant time-value based on the addition of the irritative impact. The time-values based on odour thresholds, however, resulted in longer time-values than time-values based on irritation thresholds - for all decisive individual substances apart from formaldehyde - and consequently odour became determining for the indoor-relevant time-values in most cases. If health hazardous effects except from respiratory irritation due to the emis- sion could be excluded, the evaluation could solely be based on the concept for indoor-relevant time-value. Evaluation of Emission - When the indoor air is of high priority, it should be advised to select products made of lower-emitting materials, in order to limit the emission to the indoor environment. Thus a larger probability of reducing the discomfort and possible health effects caused by emission from these materials and products is achieved. Selection of relatively lower-emitting materials and products can be made by selection of materials and products with a relatively low S-value and a relatively low indoor-relevant time-value. A proposed classification based on 28 days measurement in test chamber divides wood and wood-based materials in three classes: low-emitting, medium-emitting and high-emitting materials. Among the tested surface treatments the UV-curing lacquer on beech-veneered panels was low-emitting, the acid-curing lacquer on beech-veneered panels was high-emitting, while the other tested lacquers on beech-veneered panels and tested oils on solid beech were considered medium-emitting. Among the tested solid wood species ash, beech, oak and spruce were low/medium emitting and pine high-emitting. It should be taken into account that it is different types of chemical compounds that are emitted depending on wood species and type of surface treatment. Reduction of Hazardous Effects Modification/substitution of materials should be made when the emission contains toxicological unknown chemical substances. Materials and products should as far as possible not contain chemical substances with carci- nogenic effect, reproductive toxicity or allergy. Should this be the case these substances should be replaced with substances or materials, which are less hazardous or the material should at least be modified to minimize the con- tent as much as possible. Modification of materials and products should be considered for the mate rials and products with relatively large S-values and high indoor-relevant time-values. Modification/Substitution Examples Factors of importance for modification/substitution considerations have been systematized and applied on six examples of wood and wood-based materials and products. Examples, which have been based on a theme for inspiration for modification/substitution considerations, illustrate primary relations of importance for the impact of materials in the indoor environment. Further environment a.o. working environment and economics should be involved, where these are of decisive importance for the modification/substitution, and if their consequences are known. Descriptions of the product in relation to a given application as well as general and specific comments elaborates the conside rations. The six examples of substitution/modification considerations for wood furniture and wood-based building products comprise: A wooden floor surface treated with different types of lacquer and oil; wardrobe of veneered panel surface treated with different types of transparent lacquer; coffee table of untreated solid wood and respectively veneered panel surface treated with different types of transparent lacquer; bookcase of untreated solid wood and respectively veneered panel surface treated with different types of transparent lacquer; office table of veneered panel surface treated with different types of transparent lacquer and a house of pine. Finally, a proposal is given for a model for relative description of materials of the similar type exempli- fied for wooden floor surface treated with different lacquers and oils. Report in English Additional descriptions, results and evaluations in details are given in an extensive report in English: "Emission of Volatile Organic Compounds from Wood and Wood-based Materials". 1. Indledning og formålDet foreliggende projekt: "Emission af flygtige organiske forbindelser fra træ, træbaserede materialer, møbler og inventar" er gennemført for "Rådet vedrørende genanvendelse og renere teknologi" i perioden juni 1995 - sep- tember 1997. Styregruppe I projektet har der været nedsat en styregruppe med følgende medlemmer: Elisabeth Paludan, Miljøstyrelsen Målgruppe Målgruppen for den foreliggende publikation er træ- og møbelindustrien, producenter af bygningsinventar, producenter af farve, lak og folier, projekterende og rådgivende arkitekter og ingeniører samt myndigheder. Slutbrugere er en sekundær målgruppe. Emissioner fra træ Der bliver i stigende grad fokuseret på påvirkningen af emissioner fra møbler,
inventar og byggevarer på brugsmiljøet. Emissioner af flygtige organiske forbindelser
har i flere tilfælde haft afgørende indflydelse på både forbrugeres og professionelle
brugeres materialevalg, og det forventes, at lav emission af flygtige forbindelser kan
blive en væsentlig konkurrencepara- Træ og træmaterialer er fra naturens side kendetegnet ved at indeholde varierende mængder af flygtige stoffer. Dette kan bl.a. konstateres ved det faktum, at træ lugter/dufter. Træprodukter i brugssituationen er oftest en kombination af træ og de materialer, der tilføres, herunder lime og lakker. Set i et bredt miljøperspektiv er træ et materiale, der udmærker sig ved at være en fornybar råvare med lave udvindingsomkostninger og ved at kunne bortskaffes ved forbrænding. Imidlertid er træprodukters påvirkning af brugsmiljøet med undtagelse af formaldehydemission kun undersøgt og beskrevet i ringe omfang, selv for produkter fremstillet til brug indendørs. En systematisk undersøgelse af emissioner fra træ og træbaserede materialer samt fra overfladebehandlinger vil være væsentlig for at søge at undgå, at træ og træbaserede produkter kommer til at stå over for et nyt emissionsproblem, der i omfang kan udvikle sig i retning af problemet med for maldehydemission fra tidligere generationer af spånplader. Formål Projektets formål var derfor at klarlægge VOC-(Volatile Organic Compound) emissioner fra træ og træbaserede produkter ved eksperimentel undersøgelse af udvalgte produkter inden for kategorierne træ, træbaserede materialer, møbler og inventar. Undersøgelsen skulle tjene til at tilvejebringe et detaljeret kendskab til de eksakte VOC'er, der afgives over tid og identificere problemer med emission af disse flygtige forbindelser i relation til slutbrugeren. Emissionernes potentielle komfort og sundhedsmæssige problemer blev analyseret toksikologisk. Metoder til at reducere emission fra træ og hjælpematerialer blev vurderet, og modifikations-/substitutions betragtninger til nedbringelse af emissionen blev inddraget. Fremgangsmåde Projektet var inddelt i 5 faser: 1. Udvælgelse og beskrivelse af repræsentative materialer Projektet er gennemført af en arbejdsgruppe bestående af:
Arbejdet er gennemført i tæt samarbejde mellem arbejdsgruppens deltagere. Alle deltagere har været involveret i projektets teoretiske dele. Den eksperimentelle del (fase 2) er udført af Center for Kemiteknik og Center for Træ teknik, Dansk Teknologisk Institut. Rapportering Nærværende dansksprogede projektrapport giver hovedresultaterne af oven nævnte projekt. Projektet findes tillige rapporteret i en separat engelsksproget rapport: "Emission of Volatile Organic Compounds from Wood and Wood-Based Materials". Den engelske udgave adskiller sig fra den danske ved en større detaljeringsgrad i afsnit vedrørende vurdering af emission og ved mere omfattende bilagsmateriale. Fremover benævnes den engelske udgave: "engelsksproget rapport". Indholdsfortegnelse og bilagsoversigt for den engelske udgave fin des i Bilag 1 i nærværende rapport. 2. Træ og træbaserede materialer2.1 Træarter Cellulose, hemicellulose og lignin Træ er opbygget af en række forskellige typer af celler. I det træ, der anvendes som materiale i bygninger, inventar og møbler, er vandet i cellelumen og hovedparten af vandet i cellevæggene tørret væk. Cellevæggene i træ består primært af cellulose, hemicellulose og lignin. Cellulose udgør 40-45% af cellevæggen og består af lineære polymerer af glucoseanhydridenheder (med en polymerisationsgrad på 7-15.000). Hemicellulose består overvejende af pentosaner og hexosaner i kæder (med en polymerisationsgrad på 50-250). Hemicellulosen udgør 25-30% af celle væggen. Lignin udgør 20-30% (25-30% i nåletræ og 20-25% i løvtræ). Lignin er amorfe kæmpemolekyler overvejende bestående af p-coumaryl-alkohol, coniferyl-alkohol og sinapyl-alkohol. Sinapyl-alkohol findes hovedsageligt i løvtræ. Lignin virker som et afstivende stof i cellevæggen og benævnes der for også vedstof. Ekstraktiver Ud over de tre grundlæggende polymerer: cellulose, hemicellulose og lignin indeholder træ en række andre stoffer, der ofte benævnes ekstraktiver. Sammensætningen og indholdet af disse ekstraktiver varierer betydeligt, primært mellem træarter, men også mellem forskellige dele af træet og fra træ til træ. Kernetræ indeholder flere ekstraktiver end splinttræ, nogle af ekstraktiverne er den primære årsag til mørkfarvning af kernetræet. Ekstraktiver i kernetræ indgår i træets naturlige forsvar mod svampeangreb. Mellem de mere betydningsfulde ekstraktiver er terpener og harpiksstoffer, der begge er opbygget af isopren-enheder, polyphenoler (som flavonoler, anthocyaniner, quinoner, lignaner og tanniner), sukkerstoffer, fedtsyrer og uorganiske forbindelser. Flygtige stoffer fra træ udgøres af ekstraktiverne, hvorfor det er disse, der indeklimamæssigt er interessante, men det er samtidig der, hvor den store variation findes. 2.1 TræarterDer er identificeret ca. 12.000 træarter i verden, hvoraf ca. 1.000 finder industriel anvendelse verden over. I Danmark finder ca. 20-30 træarter bety dende industriel anvendelse. Nogle af de vigtigste til anvendelse indendørs er: fyr (skovfyr), gran (rødgran), bøg, eg, ask, birk, el (rødel) og kirsebær. 2.2 Træbaserede materialerTræmaterialer kan opdeles i to hovedgrupper - massivt træ og limede træ materialer. 2.2.1 Massivt træ Ved massivt træ forstås træ, der er savet, tørret, høvlet m.m. på en sådan måde, at træets oprindelige struktur stadig forefindes genkendeligt i materialet. Massivt træ findes i en række produkter som fx vinduer, paneler, spær, gulve og møbler. Massivt træ kan i produkter findes i kombination med lim og overfladebehandling. For limens vedkommende vil denne forefindes i markant mindre mængde end i de træbaserede pladematerialer, typisk under 1%. Indeklimamæssigt adskiller det massive træ sig også fra pladematerialerne ved ikke at være udsat for så høje temperaturer under fremstillingen som pladematerialerne. Mængden af flygtige ekstraktiver i træet kan reduceres ved at udsætte træet for varme, der vil forcere fordampningen af flygtige forbindelser. Det massive træ udsættes for varmepåvirkning under tørringen. Normalt vil tørringen foregå ved temperaturer langt under 100°C. En mulig påvirkning af træets afgivelse af flygtige forbindelser vil være at optimere tørringen med henblik på afdampning af de flygtige stoffer. 2.2.2 Limede træmaterialer De limede træmaterialer består hovedsagelig af træbaserede pladematerialer. Størsteparten af de træbaserede pladematerialer, der sælges på det danske marked, anvendes til fremstilling af inventar og møbler samt til konstruktionsformål i byggeriet i gulve, vægge og lofter.
De træbaserede pladematerialer indeholder ud over træmaterialer lim. Spånplader og MDF indeholder 8-10% lim, OSB 4-5% lim og krydsfiner og lamineret træ som formspænd ca. 5-7% lim. Spånplader, MDF og OSB indeholder desuden ca. 1% voks. 2.3 Lime
Der findes importerede plader på markedet, der er fremstillet med andre limtyper fx phenollim og polyurethanlim (isocyanatlim, PUR-lim, PU-lim). Ca. 90% af limforbruget i den danske træ- og møbelindustri anvendes til pladefremstilling. De resterende 10% anvendes i møbel- og snedker- virksomheder til bl.a. pålimning af kanter, finering m.m. og til fremstilling af limtræ. Til kantlimning og finering anvendes hovedsageligt tre limtyper: polyvinylacetatlim (PVAc-lim, PVA-lim), urea-formaldehydlim (UF-lim, urealim) og smeltelim. Til fremstilling af limtræ til konstruktionsformål i byggeri anvendes to limtyper: Phenol-resorcinollim og melamin-urea-formaldehydlim. 2.4 OverfladebehandlingerI langt de fleste tilfælde bliver såvel massivt træ som pladematerialer forsynet med en overfladebehandling. Denne kan enten være en folie, en maling-/lakfilm eller en olie-/voksbehandling. Overfladebehandling udføres for at forøge produktets levetid, forbedre brugsegenskaber, rengørings- og vedligeholdelsesvenlighed, nedsætte emissionen fra det underliggende materiale (diffusionstætte overfladebehandlinger) samt af æstetiske årsager. Samtidig med at emissionen fra det underliggende materiale ofte begrænses, vil overfladebehandlingen selv bidrage med emissioner af andre kemiske stoffer. Overflader, der finder størst anvendelse i træ- og møbelindustrien til brug indendørs er: melaminbelægning, laminatbelægning, oliebehandling, voksbehandling, syrehærdende lak, UV-hærdende lak, vandfortyndbar lak og polyurethanlak. Indhold af VOC Type og indhold af flygtige organiske forbindelser i olier, malinger og lakker varierer meget. Indhold af bindemidler og opløsningsmidler i de undersøgte olier og lakker fremgår af tabel i afsnit 2.6. Ud over opløsningsmidler kan bl.a. følgende andre stoffer emittere fra de forskellige typer af overfladebehandling. Eksempler er: · Fotoinitiatorer fra UV-hærdende lak Eksemplerne er langt fra udtømmende. Aktuelle overfladebehandlinger bør vurderes med henblik på potentielle emitterende stoffer. Vedrørende fremgangsmåde anvendt i nærværende projekt henvises til "all chemicals list", afsnit 4.1 og engelsksproget rapport Appendix 5. 2.5 Variable med indflydelse på indeklimaetTræ og træbaserede materialer og produkter, der anvendes på en sådan måde, at de påvirker indeklimaet, vil fremstå som en kombination af flere materialer og oftest med en overfladebehandling eller -belægning. Det vil dog fortsat være af interesse at kende, hvilke mængder og stoffer de enkelte materialer bidrager med emissionsmæssigt. Afgivelsen af VOC’er til indeklimaet fra de enkelte materialer vil afhænge af en række faktorer, hvor de vigtigste er: Massivt træ: Træbaserede pladematerialer: Overfladebehandling: 2.6 Valg af materialerDen eksperimentelle del omfattede undersøgelse af 24 varianter af træ og træbaserede materialer repræsenterende massivt træ og træbaserede materialer sædvanligt anvendt i møbler, inventar og byggevarer i 1996. Forsøgsplanen omfattede træ og træbaserede materialer i forskellige grader af kompleksitet fra massivt træ til overfladebehandlede finerede pladema terialer. Oversigt over undersøgte materialer:
Eksempler De udvalgte 24 træbaserede materialer skal betragtes som eksempler og kan ikke betragtes som værende repræsentative for alle træbaserede materialer til indendørs anvendelse. Undersøgte olier og lakker Overfladebehandlinger, der indgår i denne undersøgelse, er sædvanligt anvendte gulvolier henholdsvis lakker til industriel lakering af træmøbler og - inventar. For de undersøgte olier og lakker er sammensætningsoplysninger fra produkternes sikkerhedsdatablade inkl. indhold af flygtige organiske forbindelser og kodenummer (i brugsklar blanding) i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser, anført i Tabel 2.1. Tabel 2.1 Undersøgte olier og lakker Undersøgte olier og lakker
* Den UV-hærdende lak indeholder desuden fotoinitiatorer. Behandling med nitrocelluloselak, syrehærdende lak, polyurethanlak, vandfortyndbar lak består alle af et lag grund- og et lag toplak, der er sprøjtepåført finerede bøgefinerede spånplader. Den UV-hærdende lak er påført ved valsepåføring i tre lag. En yderligere beskrivelse af prøveemner undersøgt ved emissionsprøvning i klimakammer fremgår af engelsksproget rapport, Appendix 6. Da granvarianterne med smalle henholdsvis brede ringe (4 og 5) udviste ensartede emissioner ved den indledende screening, er alene smalringet granvariant videre undersøgt ved emissionsprøvning i klimakammer. 3. Emissionsprøvning3.1 Eksperimentelle undersøgelser Emissionsprøvningen af træ og træbaserede materialer var baseret på bestemmelse af
alle kemiske stoffer i emissionerne med henblik på at kunne vurdere de enkelte
materialers emissioner ved en komfort og sundheds- 3.1 Eksperimentelle undersøgelserTeoretisk vurdering af mulig emission Som grundlag for planlægningen af de kemiske analyser blev der gennemført en teoretisk vurdering af, hvilke stoffer der ud fra kendskab til de indgående materialer (træ, lime, olier og lakker) principielt kunne tænkes at blive emitteret. Ved denne vurdering blev der lagt speciel vægt på stoffer, der har kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen eller nervesystemskadende effekt i henhold til lister fra de danske arbejdsmiljømyndigheder, jf. afsnit 4.1. Stoffer, der blev udvalgt på denne baggrund, fremgår af "All Chemicals List", jf. engelsksproget rapport, Appendix 5. Indledende kvalitativ screening De udvalgte træ og træmaterialer, jf. afsnit 2.6, blev undersøgt ved en indledende kvalitativ screeningsanalyse tilrettelagt med henblik på mulighed for identifikation af ovennævnte stoffer for at kunne fastlægge analyseprogrammet for de kvantitative klimakammermålinger for hvert træbaseret materiale. Den kvalitative screening er gennemført ved headspaceanalyse, idet materialet, der skal undersøges, er placeret i en diffusionstæt pose med en relativ lille mængde ren luft og opvarmet til 120EC i 1 time. En luftprøve på 1 ml er udtaget med gastæt sprøjte uden brug af opsamlingsmedium og analyseret ved headspace ved kapillarkolonne gaskromatografi kombineret med massespektrometrisk detektion (GC-MS). Jf. desuden engelsksproget rapport, Appendix 6. Ved de indledende headspaceanalyser har alle stoffer, der kunne tænkes i emissioner fra træ og træbaserede materialer (jf. "All chemicals list") på nær stofferne: carbendazim og tetramethylthiuramdisulfid (fungicid), kunnet identificeres, såfremt de var til stede. Kvantitativ klimakammermåling De kvantitative bestemmelser blev gennemført ved klimakammermåling i henhold til en prøvningsmetode for bestemmelse af emission af flygtige organiske stoffer specielt tilpasset træbaserede produkter, jf. engelsksproget rapport, Appendix 3. Metoden er koordineret med prENV 717-1: "Wood-based panels. Determination of formaldehyde release. Part 1: Formaldehyde release by the chamber reference method", April 1996, og udkast, der er under udarbejdelse i regi af CEN/TC 264/WG7: "Building products. Determination of Volatile Compounds. Emission Test Chamber Method", Oktober 1995 - Marts 1997. Desuden er metoden koordineret nordisk ved samarbejde mellem nordiske træforskningsinstitutter og træindustrien (Larsen, A. 1998). Generelt er prøvningen tilstræbt at være praksisnær og at afspejle materialernes og produkternes anvendelse i bygninger. Prøveemneforberedelse Prøveemnerne er tilpasset i størrelse i forhold til kammervolumen for at opnå den tilstræbte materialebelastning. Et forhold på n/L = 1 mellem luftskiftet (n) og materialebelastningen (L) er anvendt. Ved n/L = 1 opnås samme værdi af emissionshastighed [mg/m2 . h] og af koncentration [mg/m3]. Emner af træbaserede pladematerialer blev kantforseglet forud for prøvning. For alle prøveemner er fugtindholdet i emnerne målt før og efter prøvningen. Fugtindhold, dimensioner m.m. for de enkelte materialer fremgår af prøveemnebeskrivelsen i engelsksproget rapport, Appendix 6. Standardbetingelser
Prøveemnerne har været opbevaret ved standardprøvningsbetingelserne i hele prøvningsperioden. Måleprincip og -tider Klimakammermålinger er gennemført i 225 liter klimakamre af rustfrit stål. Det generelle princip ved emissionsmålinger i klimakamre er, at prøveemnet, hvis emission skal undersøges, placeres i et klimakammer ved standardprøvningsbetingelser. Gasser og dampe, der afgives fra prøveemnet, blandes med kammerluften. Luftprøver udtages ved fastsatte tidspunkter og analyseres ved kemiske analyseteknikker. I denne undersøgelse blev måletidspunkterne fastsat til: Kemisk analyse Analyseprogrammet for de kvantitative analyser omfattede bestemmelse af alle individuelle flygtige organiske forbindelser, VOC'er, i emissionerne. Emissionerne fra alle undersøgte træbaserede materialer er analyseret ved kapillarkolonnegaskromatografi kombineret med massespektrometrisk detektion (GC-MS) se engelsksproget rapport, Appendix 6, og ved aldehydanalyse ved brug af dinitrophenylhydrazin-rør, acetonitril ekstraktion og efterfølgende væskekromatografi på udstyr med diode-detektor, HPLC-DNPH, (Possanzini M. 1995). Formaldehydbestemmelse ved fotometri ved acetylacetone-metoden i henhold til prENV 717-1 er gennemført for alle prøvninger af træbaserede pladematerialer. Kvantitative gaskromatografiske analyser er foretaget ved opsamling af gasser og dampe på adsorptionsrør af kul og tenax og ekstraheret ved solvent desorption med carbondisulfid henholdsvis diethylether med isotopmærket intern standard. Eluaterne blev derefter analyseret ved GC-MS. Ved alle analyserne er kvantificeringerne foretaget i forhold til
kalibreringsstandarder af det detekterede stof eller tætbeslægtede kemiske stoffer. I
alt blev 39 stoffer (omfattende 9 aldehyder, 1 keton, 6 alkoholer, 5 estre, 5 glycoler og
glycolestre, 5 kulbrinter og 8 terpener og terpen- Sensorisk analyse Sensorisk bedømmelse af lugtindtryk blev gennemført for 3 af de 23 udvalgte materialer: gran (4), bøgefineret spånplade med polyvinylacetat-lim til finering (11) og UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade (21). De sensoriske bedømmelser er valgt gennemført på materialer af forskellig grad af kompleksitet, da de i denne undersøgelse er orienterende og primært tjener som kontrol af vurdering af kemisk analyse i henhold til lugttærskelværdier. Den sensoriske bedømmelse blev gennemført ved klimakammerprøvning (Dansk Selskab for Indeklima, Prøvningsstandard, 1994) i Climpaq-kammer med tragt til brug ved sensorisk bedømmelse af lugtindtryk. Ved metoden bedømmes oplevelsen af luftkvaliteten af den luft, der har været i kontakt med prøvematerialet og luft fra et tomt referencekammer af et utrænet personpanel på ca. 20 personer, der afspejler sammensætningen af befolkningen. Lugtindtrykket bedømmes med hensyn til intensitet (på en skala fra ingen lugt til overvældende lugt) og acceptabilitet (på en skala fra klart acceptabel til klart uacceptabel). Bedømmelserne er gennemført til tidspunktet 1 døgn og ved en materialebelastning på ca. 0,12 m2 overflade pr. m3 rumluft. 3.2 ResultaterEmissionsresultater for de undersøgte træ og træbaserede materialer er givet overordnet for de kvalitative screeninger i afsnit 3.2.1 og henholdsvis de kvantitative klimakammermålinger inkl. de orienterende sensoriske bedømmelser i afsnit 3.2.2. Detailresultater findes tabelleret i engelsksproget rapport, Appendix 6. Af hensyn til sundheds- og komfortvurderinger blev koncentrationer målt i klimakammer omregnet til koncentrationer, som personer udsættes for i indeluften. Standardrum Et standardrum sædvanligt anvendt ved beregning af indeklimarelevante koncentrationer afspejler det kritiske tilfælde, idet det har et relativt stort overfladeareal i forhold til rummets volumen på 17,4 m3 (Dansk Standard, DS/INF 90, 1994). Fx indgår et gulvmateriale med 7 m2 og et materiale til beklædning af alle rummets overflader med 38 m2 i et rum på 17,4 m3 En del af et møbel, fx kanter på en bordplade kan udgøre så lidt som 0,1 m2 eller mindre. Materialebelastninger I resultatskemaerne, jf. engelsksproget rapport, Appendix 6, er der af hensyn til de toksikologiske vurderinger angivet standardrumkoncentration for det brede arealinterval 0,1 - 38 m2 svarende til materialebelastninger fra 0,06 - 2,2 m2/m3. For de fleste af de undersøgte træbaserede materialer er hele dette interval imidlertid ikke relevant. Massiv ask, bøg, eg, træbaserede pladematerialer og bøgefinerede spånplader er eksempler på materialer, der i praksis sjældent bruges uden overfladebehandling. Det fremgår bl.a. af materiale udarbejdet til Boligministeriet i forbindelse med seneste revision af Bygningsreglementet (vedrørende Træpladekontrollens krav til formaldehydindhold i træbaserede pladematerialer), at pladematerialerne i husets mindste rum udgør op til 0,42 m2/m;. Eksempler på sædvanlig materialebelastning for træ og træbaserede materialer fremgår af Tabel 3.1. I forbindelse med vurdering, jf afsnit 4.2.2 tabel 4.3, ses behov for måling ud over 28 døgn. Tabel 3.1 Eksempler på materiale-/produktbelastning i bygninger:
3.2.1 Kvalitativ screening Ved de indledende screeninger ved headspaceanalyse af de 23 udvalgte materialer blev der identificeret 144 forskellige kemiske stoffer. De 144 stoffer fordelte sig som følger:
Betragtes alene identifikation af headspace over massivt træ og ubehandlede pladematerialer, var de fleste identificerede stoffer: aldehyder og terpener, ligesom det var disse typer, der indgik i forholdsvis flest af emissionerne. 3.2.2 Kvantitativ klimakammermåling Ved de kvantitative klimakammermålinger af emissionerne fra 23 undersøgte træ og træbaserede materialer blev 84 forskellige kemiske stoffer kvantificeret, jf. resultatskemaer opstillet efter kemisk stoftype i engelsksproget rapport, Appendix 6 henholdsvis "Project Specific List" i Appendix 5. En synonymliste, der ligeledes omfatter emissioner kvantificeret ved klimakammermålinger af de 23 undersøgte træ og træbaserede materialer, findes i engelsksproget rapport, Appendix 10. De målte emissioner kan ikke betragtes som dækkende for den undersøgte materialetype eller som generelt repræsentative for emissioner fra træ og træbaserede materialer. De altovervejende emissioner fra ubehandlet træ og ubehandlede træbaserede materialer udgjordes ligesom ved headspaceanalyserne af aldehyder og terpener. I det følgende er resultater af kvantitative klimakammermålinger illustreret i søjlediagrammer. Det skal bemærkes, at skalaerne for emissionshastighed varierer i de forskellige søjlediagrammer. Massivt træ På side 32 og 33 findes emissioner af aldehyder og terpener (udtrykt i emissionshastighed til de tre måletidspunkter) illustreret for de undersøgte typer af massivt træ: Ask, bøg og eg De altovervejende emissioner fra massivt træ var aldehyder, fortrinsvis acettaldehyd, propanal, butanal, pentanal og hexanal, samt ketonen acetone. Aldehyderne varierede i mængde i de forskellige materialer. Meget lave indeklimarelevante koncentrationer blev fundet for massiv ask, bøg og eg ved beregning ved en materialebelastning på 0,4 m2/m3 fx svarende til et gulv eller et bord og seks stole. Massiv fyr gav betragteligt større emissioner end de andre prøvede massive træarter
inklusiv gran. I emissionen fra fyr blev, som forventet, også terpener fortrinsvis
a-pinen, 3-caren og limonen fundet i større
emissionshastigheder. De fire fyrretræsvarianter, der varierede med hensyn til oprindelse
(nordlige Finland og sydlige Sverige) og indhold af kerne- henholdsvis splinttræ, viste
betragtelige forskelle i emissionshastigheder af især 3-caren og a-pinen. Træbaserede pladematerialer På side 34 findes aldehydemissioner (udtrykt i emissionshastighed til de tre måletidspunkter) illustreret for de seks undersøgte pladematerialer:
De altovervejende emissioner fra ubehandlede træbaserede pladematerialer var aldehyder, fortrinsvis acetaldehyd, propanal, butanal, pentanal og hexanal, samt ketonen acetone. Aldehyderne varierede i mængde i de forskellige materialer. Formaldehyd var det altovervejende emitterede enkeltstof i de urea-formaldehydlimede pladematerialer. Emissionerne fra de prøvede træbaserede pladematerialer varierede som forventet afhængig af anvendte lime. Fineret spånplade På side 34 ses de overvejende emissioner af aldehyder og benzylalkohol (udtrykt i emissionshastighed til de tre måletidspunkter) illustreret for de to undersøgte varianter af bøgefineret spånplade: - Bøgefineret spånplade, finering med PVAc-lim og de indgående materialer, bøg og spånplade Emissionerne fra de undersøgte finerede træbaserede materialer afspejlede de forskellige lime anvendt ved finering og bestod fortrinsvis af aldehyder samt benzylalkohol fra polyvinylacetat-limen. I emissionen fra bøgefineret spånplade limet med urea-formaldehyd-lim ses som forventet betragtelige mængder af formaldehyd. Overfladebehandlede træbaserede materialer På side 36 ses de overvejende emissioner af aldehyder henholdsvis kulbrinter (udtrykt i emissionshastighed til de tre måletidspunkter) illustreret for de to undersøgte gulvolier: - Gulvolie på urethanalkyd/linolie-basis påført massiv bøg og massiv bøg På side 37 ses de overvejende emissioner af aldehyder henholdsvis estre, glycolethre og -estre (udtrykt i emissionshastighed til de tre måletidspunkter) illustreret for de fem undersøgte lakker: Nitrocelluloselak på bøgefineret spånplade Emissionerne fra de undersøgte overfladebehandlede træbaserede materialer stammede primært fra olierne og lakkerne og omfattede fortrinsvis alkoholer, umættede aldehyder, estre, glykoletre og -estre. Emissionen af de fleste aldehyder fra de overfladebehandlede materialer kan henføres til såvel lak eller olie som træ. Resultater af sensorisk analyse Resultater af den orienterende sensoriske prøvning af lugtindtryk gennemført for gran, bøgefineret spånplade med polyvinylacetat-lim til finering og UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade bekræfter resultatet af den kemiske prøvning. For de tre undersøgte materialer varierede accepterbarheden mellem 0,3 og 0,7 (0 = netop acceptabel og 1 = klart acceptabel) og intensiteten mellem 1,0 - 1,7 (0 = ingen lugt; 1 = svag lugt og 2 = moderat lugt) allerede ved måling til tidspunktet 1 døgn. Vedrørende detailresultater henvises til engelsksproget rapport, Appendix 6. Sammenligning af tidsværdier bestemt ved klimakammermåling og kemisk analyse henholdsvis tidsværdier baseret på klimakammermåling med sensorisk bedømmelse fremgår af Tabel 3.2. Tabel 3.2 Sammenligning af tidsværdier
* ved en materialebelastning på 0,12 m2 overflade pr. m; rumvolumen. 4. Vurdering af emissioner4.1 Principper for komfort- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske
stoffer emitteret fra træ og træbaserede materialer Vurderinger af sundheds- og komforteffekter af emissioner fra træ og træbaserede materialer og produkter bygger på toksikologiske principper og litteraturdata. Indflydelsen af træ og træbaserede materialer på indeklimaet blev vurderet ved:
Til vurdering af emissioner fra træ og træbaserede materialer anvendes koncentrationer, der er omregnet til indeklimakoncentrationer for enkeltstofferne i emissionerne ved standardrumbetragtninger, jf. afsnit 3.2. Fremgangsmåden ved vurdering af emissioner fra træ og træbaserede materialer er overordnet beskrevet i følgende afsnit. For en mere detaljeret beskrivelse af kriterier for vurderingen henvises til engelsksproget rapport, kapitel 4. For detailvurderinger af enkeltstoffer henvises til engelsksproget rapport, Appendix 7. Resultatoversigter i Bilag 2 summerer de komfort- og sundhedsmæssige vurderinger af emissioner fra de 23 undersøgte træ og træbaserede materialer. 4.1 Principper for komfort- og sundhedsmæssig vurdering af kemiske stoffer emitteret fra træ og træbaserede materialerSom omtalt i afsnit 3.1 blev udvælgelsen af kemiske stoffer, der skulle analyseres for ved de kvantitative klimakammermålinger og hermed fastlæggelse af analyseprogram, foretaget ud fra følgende kriterier:
All Chemicals List/ Project Specific List En liste over stoffer, der principielt kunne tænkes emitteret fra træ og træbaserede materialer: "All chemicals list" og en liste over stoffer kvantificeret ved de gennemførte klimakammermålinger: "Project specific list" fremgår af engelsksproget rapport, Appendix 5. KRAN-Stoffer Stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen eller nervesystemskadende effekt følger "KRAN-listerne" fra Arbejdstilsynet og Arbejdsmiljøinstituttet, idet K: kræftfremkaldende effekt er defineret i henhold til listen over grænseværdier for stoffer og materialer (Arbejdstilsynet, 1994), R: reproduktionsskadende effekt er defineret i henhold til liste over reproduktionsskadende kemiske stoffer i arbejdsmiljøet (Hass. U., Arbejdstilsynet, 1990), A: allergen effekt er defineret i henhold til liste over allergi- og overfølsomhedsfremkaldende stoffer i arbejdsmiljøet (Thomsen. K.G., Arbejdsmiljøinstituttet, 1990) og N: nervesystemskadende effekt er defineret i henhold til liste over nervesystemskadende stoffer i arbejdsmiljøet (Arbejdstilsynet, 1990). Enkeltstofvurderinger Alle 84 enkeltstoffer kvantificeret ved klimakammermålingerne er vurderet, jf. engelsksproget rapport, Appendix 7. En principskitse for vurdering af emissioner fremgår af Figur 4.1. Ved vurdering af enkeltstofferne fundet i emissionerne ved klimakammermålinger har betragtningerne, hvor det har været muligt, omfattet følgende:
LCI-værdien jf. afsnit 4.1.1 og engelsksproget rapport kapitel 4.4 blev fastsat på basis af den effekt, der udvistes ved den laveste koncentration. Også lugttærskelværdier blev inkluderet i betragtningerne. Lugttærskler og irritationstærskler indgik i beregning af den indeklimarelevante tidsværdi, jf. afsnit 4.1.2 og engelsksproget rapport, Appendix 4. Vurdering af stoffer uden nogen relevant toksikologisk information blev, såfremt det var muligt, baseret på den antagelse, at stoffets toksikologiske egenskaber svarede til et kendt og kemisk analogt stof. Såfremt der end ikke var tilstrækkelige tilgængelige data til analogbetragtninger, var vurdering af stoffet ikke mulig, og stoffet blev betragtet som toksikologisk ukendt. Kræftfremkaldende stoffer, allergener og reproduktionsskadende stoffer blev betragtet som uønskede, og substitution af disse stoffer blev anbefalet. Figur 4.1 [Se her] 4.1.1 "Laveste koncentration af interesse for indeklimaet" Laveste koncentration af interesse for indeklimaet, LCI, er introduceret i bestræbelserne på at lette vurderingerne af emissioner fra træ og træbaserede materialer og produkter. Begrebet LCI indgår i et europæisk, teoretisk F&U samarbejde (ECA, Report No. 18, 1997, Mølhave, L., Indoor Air, 1997). LCI er defineret som den laveste koncentration af et bestemt stof, som ikke - med vores nuværende viden - ved vedvarende udsættelse i indeklimaet vil medføre risiko for skadelige virkninger på mennesker.LCI-værdierne kan typisk ændres, når ny viden foreligger. I denne rapport anvendes LCI-værdier kun som vægtningsfaktorer. Fastlæggelse af LCI-værdier var vanskelig som følge af mangel på toksikologiske data for de fleste af de emitterede stoffer i de relativt lave koncentrationer, stofferne fandtes i i indeklimaet. For de fleste kemiske stoffer i emissionerne fra de undersøgte træ og træbaserede materialer var irritation den effekt, der blev udslagsgivende for fastsættelsen af LCI-værdierne. Mere alvorlige effekter forekom for de fleste stoffer ved koncentrationer, der var størrelsesordener højere end irritation. Miljøstyrelsen har foretaget toksikologisk vurdering af kemiske stoffer ved luftforurening, i drikkevand og ved jordforurening. De toksikologiske principper, som Miljøstyrelsen har benyttet, var i overensstemmelse med de her anvendte principper i de tilfælde, hvor Miljøstyrelsens vurdering var foretaget på baggrund af et stofs effekter og ikke på baggrund af lugt. Hvor der fra Miljøstyrelsen forelå en toksikologisk vurdering af et kemisk stof med en fastsat B-værdi på baggrund af stoffets effekt blev denne benyttet. Hvis LCI-værdien afviger herfra, er der redegjort herfor i enkeltstofvurderingen, jf. engelsksproget rapport, Appendix 7. I flere tilfælde blev LCI-værdier fastsat ved analogbetragtninger. I tilfælde, hvor der manglede data for stofferne, og hvor det vurderedes, at den væsentligeste effekt var irritation, blev LCI-værdier baseret på "RD 50-værdier". "RD50-værdier" er bestemt ud fra nedsættelse af åndedrætsfrekvensen hos mus. Værdierne omregnes til udsættelse i indeklimaet ved introduktion af en sikkerhedsfaktor på 10 for at beskytte følsomme befolkningsgrupper og ved at tage påvirkning i 24 timer i døgnet og 7 døgn i ugen i betragtning (Nielsen, G.D., 1997). S-værdi beregnes ved at addere bidraget af den indeklimarelevante koncentration delt med LCI-værdien for alle enkeltstoffer i emissionen for effekter af samme type.
Principielt skal hver effekt summeres for sig, og sumbetragtningen kan kun foretages for additive effekter som fx irritation. Fordelen ved brug af LCI-værdier (i form af S-værdier) er, at der bliver mulighed for en hurtig sammenligning af materialer og produkter og dermed for identificering af de mere indeklimarigtige produkter. Den største begrænsning er, at LCI-værdier meget ofte udledes fra begrænset toksikologisk dokumentation, og at der ikke findes en ensartet baggrund for fastlæggelse af LCI-værdier. LCI-værdier bør derfor kun betragtes ved sammenligning af materialer med ensartet emissionsprofil og som en første indikation af sundheds- og/eller komfortproblemer i indeklimaet. En uensartet baggrund for fastsættelse af LCI-værdier kan medføre, at vurderingen af enkeltstoffer bliver mere eller mindre restriktiv. I den foreliggende rapport følger vurderingen af formaldehyd kommende WHO-anbefaling og er forholdsvis mindre restriktivt fastsat end de øvrige enkeltstoffer, jf. afsnit 4.2.1. 4.1.2 Indeklimarelevante tidsværdier Den indeklimarelevante tidsværdi for et materiale eller produkt er den tid, det tager det langsomst emitterende enkeltstof i emissionen med den laveste lugt- eller irritationstærskel at nå ned på 50% af denne tærskelværdi. Alle koncentrationer og tærskler er omregnet til indeklimarelevante koncentrationer ved brug af standardrumbetragtninger. Vedrørende irritation antages, at påvirkningen fra flere stoffer er større end det irritative bidrag for det enkelte stof, hvorfor der i tilfælde af flere stoffer med irritativ effekt stilles krav til summen af irritative stoffer i emissionen: Sci/CLi, hvor CL er den acceptable koncentration i indeklimaet beregnet som den halve irritationstærskel. Summen bestemmes (som ved sumberegningerne vedrørende LCI) af summen af irritative stoffer ved at addere bidraget af den indeklimarelevante koncentration delt med CL-værdien for alle enkeltstoffer med irritativ effekt i emissionen. Den indeklimarelevante tidsværdi er sædvanligvis baseret på såvel kemisk emissionsmåling som sensorisk bedømmelse af luftkvalitet. (I nærværende projekt er tidsværdien alene baseret på kemisk måling, og sensorisk bedømmelse er kun foretaget orienterende for 3 af de i alt 23 undersøgte materialer, jf. afsnit 3.1 og 3.1.2.) Den indeklimarelevante tidsværdi i døgn er et direkte udtryk for, hvor lang tid der går fra montering af et produkt, til emissionen fra produktet ikke længere forventes at kunne give lugt henholdsvis risiko for irritation i øjne, næse og øvre luftveje. Brug af indeklimarelevante tidsværdier giver ligesom LCI-værdier mulighed for indeklimarelateret sammenligning af materialer og produkter og udpegning af de mest indeklimarigtige produkter. Den største begrænsning er, at tærskelværdier for lugt og irritation kun findes for et begrænset antal stoffer (databasen: VOCBASE, Arbejdsmiljøinstituttet, 1996, omfatter værdier for ca. 800 stoffer), og at der er betydelige afvigelser mellem de publicerede lugttærskelværdier. I øvrigt vil tærskelværdierne typisk ændres, når ny viden foreligger. Lugt er ikke ensbetydende med, at emissionen giver anledning til sundhedseffekter, ej heller er ingen lugt ensbetydende med, at emissionen ikke giver anledning til sundhedseffekter. På nuværende tidspunkt bygger tidsværdikonceptet, der er udviklet ved samarbejde mellem Statens Byggeforskningsinstitut og Arbejdsmiljø-instituttet, på sammenligning af indeklimarelevante koncentrationer med lugt- og irritationstærskelværdier. Det er således baseret på effekterne irritation og lugt, der erfaringsmæssigt under alle omstændigheder er relevante effekter at tage i betragtning ved vurdering af materialers indeklimapåvirkninger. Imidlertid vil tidsværdikonceptet umiddelbart kunne udvides med yderligere effekter, som fx kræftfremkaldende effekt og allergen effekt, når der foreligger generelt accepterede indeklimarelaterede tærskler for disse sundhedseffekter. Indeklimarelevante tidsværdier er grundlaget for Dansk Indeklima Mærkning af byggevarer og andre produkter til brug i bygninger (Dansk Selskab for Indeklima, Prøvningsstandard, 1994; Wolkoff, P., Nielsen, P.A., 1996). 4.2 ResultaterResultater af vurderingerne af emissioner er givet overordnet ved henholdsvis enkeltstofvurderinger i afsnit 4.2.1 og ved vurderinger af de undersøgte træ og træbaserede materialer i afsnit 4.2.2. Detailvurderinger for enkeltstofferne kvantificeret ved klimakammermålingerne findes i engelsksproget rapport, Appendix 7. Enkeltstofvurderinger 4.2.1 Vurdering af enkeltstofemissioner Ved vurdering af de 84 enkeltstoffer, der blev kvantificeret ved klimakammermålingerne, var det kun få stoffer i emissionerne fra de undersøgte træ og træbaserede materialer, der de relativt lave indeklimarelevante koncentrationer taget i betragtning, blev fundet at have kræftfremkaldende, reproduktionsskadende, allergen og nervesystemskadende effekt, jf. nedenstående og engelsksproget rapport, Appendix 7. Formaldehyd Formaldehyds to effekter: irritation og kræft kan have afgørende betydning i forhold
til den samlede vurdering af emissionerne. Vurdering af formaldehyd var i dette arbejde
baseret på anbefalinger fra verdenssundheds- Det internationale kræftforskningsinstitut, IARC, har vurderet formaldehyds kræftfremkaldende effekt og placeret det i gruppe 2A på grund af sikker evidens for dyr og begrænset evidens for mennesker. Man mener, at cytotoxicitet spiller en væsentlig rolle i den kræftfremkaldende effekt. Det er derfor sandsynligt, at koncentrationen ved livslang udsættelse burde ligge under 0,1 mg/m3 som årsgennemsnit for at tage tilstrækkelig højde for den kræftfremkaldende effekt. Det kan tillige forventes, at specielt følsomme personer vil kunne reagere med slimhindeirritation ved koncentrationer under 0,1 mg/m3. Acetaldehyd Acetaldehyd har som formaldehyd to effekter: irritation og kræft. Slimhindeirritation forekommer ved betydeligt højere koncentrationer for acetaldehyd end formaldehyd. Kræftrisiko er mindre dokumenteret for acetaldehyd jf. engelsksproget rapport, Appendix 7. Acrolein Den umættede aldehyd: acrolein blev de relativt lave koncentrationer taget i betragtning vurderet til at have irritativ og allergen effekt. 2-ethoxy-ethyl-acetat Glycolesteren: 2-ethoxy-ethyl-acetat blev vurderet at have reproduktionsskadende effekt. 4 toksikologisk ukendte stoffer 4 stoffer: 2,2'-azobis(isobutylnitril); 2,9-decandion; butyrolacton og pentyl-oxiran måtte betegnes som ukendte på grund af manglende data og manglende mulighed for analogibetragtninger. 4.2.2 Vurdering af emissioner fra træ, træbaserede materialer og produkter De undersøgte materialer er vurderet sundhedsmæssigt ved bestemmelse af S-værdi ud fra LCI-værdier samt komfort- og sundhedsmæssigt ved indeklimarelevante tidsværdi ud fra lugt- og irritationstærskelværdier. Vurderinger for de undersøgte massive træarter henholdsvis overfladebehandlede træbaserede materialer fremgår af oversigter i Tabel 4.1 og Tabel 4.2. Anførte vurderinger omfatter bestemmelse af S-værdi samt indeklimarelevant tidsværdi ud fra lugt- og irritationstærskler ved en materialebelastning på 1 m2 overflade pr. m3 rumluft. En samlet vurdering for alle 23 undersøgte træ og træbaserede materialer for et bredere interval af materialebelastning fremgår af Bilag 2. Materialebelastningerne varierer fra 0,4 m2/m3 svarende til fx træbaseret materiale som gulv eller bord og 6 stole til 2,2 m2/m3 svarende til fx træbaseret materiale som loft, gulv samt alle 4 vægge. Det skal bemærkes, at det angivne brede interval for materialeoverflade i forhold til rumvolumen for en række af de undersøgte træ og træbaserede materialer afviger fra sædvanligt forekommende belastninger for disse materialer. S-værdi i relation til tidsværdier I tilfælde af materialer, der ikke giver emission indeholdende kræftfremkaldende stoffer, allergener, nervesystemskadende og reproduktionsskadende stoffer, var fremgangsmåde og vurderinger og resultat af vurderingerne ens både i henhold til S-værdi og til den indeklimarelevante tidsværdi baseret på summen af irritationspåvirkningen. Tidsværdierne baseret på lugttærskler resulterede imidlertid i længere tidsværdier end tidsværdier baseret på irritationstærskler - for alle afgørende enkeltstoffer bortset fra formaldehyd - og blev derfor i de fleste tilfælde bestemmende for de indeklimarelevante tidsværdier. Ved sammenligning mellem de forskellige produkter og deres emissioner bør man være opmærksom på, at LCI-værdien kan være fastsat mere eller mindre restriktivt. Formaldehyds LCI-værdi er i dette materiale fx fastsat mindre restriktivt end de øvrige LCI-værdier. Af Tabel 4.1 og 4.2 fremgår, at S-værdier ved 27/28 døgns målingen varierer fra 0,08 for massiv ask og bøg til 43,7 for massiv fyr af overvejende kernetræ ved en materialebelastning på 1 m2 overfladeareal pr. m3 rumvolumen. Den indeklimarelevante tidsværdi baseret på lugt varierer ved en materialebelastning på 1 m2 overflade pr. m3 rumluft fra < 3 døgn for UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade til > 28 døgn for de øvrige overfladebehandlede træbaserede materialer, fyr og de fleste pladematerialer. En oversigt over indeklimarelevante tidsværdier for alle de undersøgte træ og træbaserede materialer inklusiv angivelse af det afgørende enkeltstof og effekt fremgår af Tabel 4.3. Tidsværdier er anført for to sædvanlige materiale- Forslag til klassifikation Af Tabel 4.1 og 4.2 fremgår tillige et forslag til klassifikation for træ og træbaserede materialer i tre klasser: lav-emitterende, middel-emitterende og høj-emitterende, der placerer ask, bøg, eg og gran som lav/middel-emitterende og fyr som høj-emitterende. Blandt de undersøgte overfladebehandlinger blev den UV-hærdende lak på bøgefineret spånplade tilsvarende betragtet som lav-emitterende, den syrehærdende lak på bøgefineret spånplade som høj-emitterende, mens de øvrige, prøvede lakker på bøgefineret spånplade og de undersøgte olier på massiv bøg blev betragtet som middel-emitterende. Model til vurdering Som det fremgår af ovenstående oversigtseksempler differentierer den foreslåede model til vurdering baseret på S-værdi og indeklimarelevante tidsværdier emissionerne fra de undersøgte materialer. Projektresultaterne viser, at den foreslåede vurderingsmodel vil kunne bruges som et fælles grundlag for relative vurderinger af træbaserede materialers og produkters relative betydning for sundhed og komfort. Konceptet for vurdering baseret på indeklimarelevant tidsværdi kan benyttes selvstændigt uden brug af LCI- og S-værdier, såfremt det er udelukket, at emissionen indeholder kræftfremkaldende stoffer, allergener, nervesystem- og reproduktionsskadende stoffer. Dette set i lyset af, at komfort på nuværende tidspunkt ikke er inkluderet i vurdering baseret på S-værdi. Desuden foreligger lugt- og irritationstærskelværdier til vurdering af indeklimarelevant tidsværdi for ca. 800 kemiske stoffer tilgængelig i en database. Det skal imidlertid bemærkes, at der kan findes stoffer, som er kræftfremkaldende, allergene, nervesystem- og reproduktionsskadende i koncentrationsniveauer under deres irritative effekt. Tabel 4.1 [Se her] Tabel 4.2 [Se her] Tabel 4.3 [Se
her] Reduktion af skadelige effekter Det skal yderligere bemærkes, at der altid vil kunne stilles spørgsmål ved de absolutte S-værdier samt LCI-værdier, lugt- og irritationstærskelværdier, samt at værdierne vil kunne ændre sig, når ny viden foreligger. Som følge heraf kan der ikke på det foreliggende forholdsvis begrænsede eksperimentelle grundlag gives forslag til eksakte grænser for klassificering eller nærmere fastsættelse af hvor og hvornår, der vil kunne kræves modifikation eller substitution. Modifikation/substitution af materialer og produkter bør principielt gennemføres, når emissionen indeholder toksikologisk ukendte stoffer. Materialer og produkter bør så vidt muligt ikke indeholde kemiske stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende eller allergene egenskaber. Såfremt det er tilfældet bør disse stoffer udskiftes med stoffer eller materialer, der er mindre skadelige eller i hvert fald modificere materialet så indholdet minimeres så meget som muligt. Materialevalg I tilfælde, hvor indeklimaet tillægges høj prioriteret, bør det anbefales at vælge lavere emitterende materialer og produkter, for således at reducere emissionerne fra materialer og produkter og opnå en større sandsynlighed for at reducere gener og eventuelle sundhedseffekter som følge af emission fra disse materialer og produkter. Valg af lavere emitterende materialer og produkter kan foretages ved valg af materialer og produkter med en lav S-værdi og en lav indeklimarelevant tidsværdi. 5. Vurdering af produkt- modifikation/substitution5.1 Træ og træbaserede produkter i bredt miljømæssigt perspektiv I tilfælde, hvor indeklimaet tillægges høj prioriteret, bør det anbefales at vælge produkter fremstillet af lavere-emitterende materialer, for således at reducere emissionerne fra materialer og produkter og opnå en større sandsynlighed for at reducere gener og eventuelle sundhedseffekter som følge af emission fra disse materialer og produkter. Såfremt lavere-emitterende materialer og produkter tilstræbes, kan modifikation/substitution af materialer og produkter gennemføres i henhold til vurderingsmodel vist på principskitse i afsnit 4.1. Modifikation/substitution tilrådes, når emissionen indeholder toksikologisk ukendte kemiske stoffer og kemiske stoffer med kræftfremkaldende, reproduktionsskadende eller allergene effekter. Modifikation af materialer og produkter bør overvejes for materialer og produkter med relativt stor S-værdi og høj indeklimarelevant tidsværdi. Følgende substitutionsovervejelser, der kun udgør en mindre del af dette arbejde, omfatter kun øvrige effekter og aspekter (ud over betydning for luftkvaliteten), i det omfang disse er alment kendte. Eksempler på mulige modifikationer og substitutioner blev betragtet i et bredt miljøperspektiv inklusiv det gode indeklima og under hensyntagen til teknisk ydeevne herunder funktionsklasse og økonomiske aspekter. Eksemplerne forudsætter sædvanlig anvendelse af de træbaserede materialer og produkter. 5.1 Træ og træbaserede produkter i bredt miljømæssigt perspektivFornybar ressource Skovrejsningen har en stor positiv miljøeffekt. Træ er en fornybar ressource, såfremt der til stadighed sker udplantning af nye træer, der svarer til hugsten. Fredskovspligten kræver, at skoven efter hugsten skal genetableres ved plantning og pasning, således at der skabes en bæredygtig skovdrift. (Miljø- og Energiministeriet, 1995). Forbrænding Affaldstræ kan ud over at finde anvendelse til pladematerialer o.a. anvendes som brændsel og give ca. 30-50% af det samlede energiindhold tilbage. Træ behandlet med kemiske produkter kan ikke i alle tilfælde forbrændes under simple forhold, da det kan medføre emissioner af miljøskadelige stoffer. Det kan dog forbrændes under kontrollerede forhold på et affaldsforbrændingsanlæg. Ved forbrændingen frigøres mere energi, end der blev anvendt ved fremstilling af de fleste "simple" træprodukter fx limtræsbjælker. Den faste forbrændingsrest, aske, vil bestå af forskellige mineraler og eventuelt af rester fra de kemiske forbindelser og eventuelt de tungmetaller, der anvendtes ved produktets tilblivelse. En sådan aske skal deponeres på kontrolleret måde. Asken fra træ uden tungmetaller kan anvendes i landbruget eller skovbruget. (Evald A., 1993). Deponering Ved deponering nedbrydes træ ved tilstedeværelse af tilstrækkelig ilt til kuldioxid og vand. De forskellige kemiske stoffer og materialer, der tilføres træet, vil nedbrydes med forskellig hastighed alt afhængig af den biologiske tilgængelighed. (Evald A., 1993). Arbejdsmiljøet De største arbejdsmiljøproblemer ved forarbejdning af træet er støv, støj og ergonomi. Omfang af støvproblemet afhænger af partiklernes størrelse og træart. Eksponering for træstøv kan medføre en række alvorlige arbejdsbetingede sygdomme, (Jensen, L.D., 1987). I Danmark eksisterer der en grænseværdi for totalt træstøv i arbejdsmiljøet, jf. Arbejdstilsynets grænseværdiliste. Støvet kan ud over den mekaniske irritation af øjne, slimhinder eller hud medføre irritation og sensibilisering. Astma og hudsygdomme er de hyppigst rapporterede arbejdsmiljørelaterede sygdomme i træindustrien. Arbejdere i møbelindustrien har desuden større risiko for næsesvulster. Forskellige typer kræft er mistænkt for at kunne henføres til eksponering for træstøv. (WHO, 1987). Der kan være flere årsager til denne kræftfremkaldende virkning, såsom vedvarende mekanisk irritation af slimhinder, påvirkning fra svampe, træbårne svampe eller stofskifteprodukter fra disse og kemiske stoffer anvendt ved forarbejdning af træet. (Miljøstyrelsen, 1988). Brugsmiljøet Set i et bredt miljøperspektiv bør dokumentation af materialer og produkter fremstillet til brug indendørs generelt inkludere indeklimabetragtninger og andre aspekter af væsentlig betydning for produktet i brugsmiljøet herunder fx miljøpåvirkning i forbindelse med rengøring og vedligehold. For byggevarer, inventar og møbler er produkternes faktiske levetider ofte af væsentlig betydning for, hvorvidt produkterne er miljørigtige eller ej. 5.2 IndeklimaaspekterIndeklima er en kombination af alle klimatiske faktorer, der har indflydelse på menneskers ophold og komfort indendørs. Ved indeklimaet forstås først og fremmest (SBI, 1995, modificeret):
Principielt bør et godt indeklima tilstræbes, da vi tilbringer størstedelen af livet indendørs. Nogle mennesker tilbringer al deres tid indendørs. Gasser og dampe Udsættelse for gasser og dampe kan medføre en lang række symptomer og sygdomme. De hyppigste symptomer er slimhindeirritationer i øjne, næse og svælg samt hudirritation. Desuden opleves træthed, utilpashed, hovedpine og tunghedsfornemmelse i hovedet. Sådanne symptomer peger ofte ikke på en bestemt sygdom, men henføres til et dårligt indeklima. Når et større antal personer udviser samme symptomer betegnes det "sick building syndrome". Det skal bemærkes, at nogle personer er mere følsomme end andre over for fx luftforureninger. Byggematerialer, inventar og møbler kan have en stor indflydelse på indeklimaet, bl.a. fordi mange forskellige organiske stoffer afdampes til indeluften. Der findes en række eksempler, hvor produkter herunder tidligere generationer af spånplader og lakerede træoverflader gav indeklimaproblemer. Emission af formaldehyd fra spånplader limet med urea-formaldehyd-lim er blandt de mest kendte. Irritation af øjne, hovedpine og stikkende lugt er symptomer, der opleves ved eksponering for formaldehyd over en vis koncentration. For UV-lakker er emission af visse fotoinitiatorer og deres nedbrydningsprodukter kendt for at have en ubehagelig lugt (Salthammer, T., 1996). 5.3 Vurderingseksempler for træbaserede byggevarer, inventar og møblerNedenstående eksempler tager udgangspunkt i de træ og træbaserede materialer, der er undersøgt ved klimakammermåling. Da de undersøgte materialer imidlertid ikke kan betragtes som repræsentanter for alle varianter af de undersøgte materialetyper, er der ved modifikations- og substitutionsforslagene tillige inddraget yderligere alment kendte materialeerfaringer. Betragtningerne vedrørende modifikation og substitution er udført uden hensyn til konkrete forhold og forudsætter ideelle betingelser, samt "alt andet lige" betragtninger. Som led i mere detaljerede modifikations- og substitutionsbetragtninger skal aktuelle forhold, der kan vedrøre tekniske, miljømæssige og økonomiske aspekter, tages i betragtning. De følgende eksempler omfatter sammenligning af varianter af typiske møbelprodukter, inventartyper og byggevarer. Produkteksemplerne, der er opbygget med et tema til inspiration ved modifikations-/substitutions- overvejelser, illustrerer primært forhold af betydning for materialers indflydelse på brugsmiljøet. Yderligere forhold inddrages, hvor disse er af afgørende betydning for modifikationen/substitutionen, og deres konsekvenser er beskrevet og alment accepteret. Beskrivelse af et produkt i relation til given anvendelse samt generelle og specifikke kommentarer uddyber overvejelserne. Eksempler på forhold, der er overvejet i forbindelse med modifikation/substitution er givet i det følgende: Brugsmiljø
Arbejdsmiljø
Ydre miljø • Eventuelle begrænsninger som følge af modifikation/substitution Økonomi
De økonomiske betragtninger er primært foretaget i relation til tekniske forhold, der er en forudsætning for modifikation/substitution. Det skal understreges, at anførte modifikationer/substitu- tioner blot er eksempler. Vurderingseksemplerne er således ikke ensbetydende med, at modifikationen/substi- tutionen bør gennemføres. Model for vurdering I bestræbelserne på at øge overskueligheden er der tillige givet forslag til en model for vurdering. Den foreslåede model muliggør vurdering af det oprindelige produkt sammenholdt med modifikationen/substitutionen. Vurderingsmodellen i princip er illustreret for vurderingseksemplet "gulv - lakker og olier til behandling af trægulve" med hensyn til brugsmiljø (funktion og indeklima). Vurdering af relevante egenskaber er baseret på følgende klasser:
En sådan skematisk fremstilling medfører i sagens natur risici for generalisering og forenkling af problemstillingerne i forhold til praksis. Produkteksempler omfatter: Gulv Trægulv overfladebehandlet med lak og olie. Tema: "Forskellige materialer". Trægulve overfladebehandlet med henholdsvis vandfortyndbar lak, polyurethanlak, syrehærdende lak og oliebehandling (olie/alkyd-basis) samt prælakeret gulv med UV-hærdende lak. Garderobeskab Garderobeskab af fineret spånplade med klar lak. Tema: "Formaldehydemission". Garderobeskabe af finerede urea-formaldehydlimede spånplader overfladebehandlet med syrehærdende lak henholdsvis af finerede polyurethanlimede spånplader med UV-hærdende lak. Garderobeskabe i et soveværelse kan fx have et skabsfront-areal, der udgør ca. 0,2 m2/m3 og et overfladeareal af øvrige flader i kontakt med indeluften (korpusflader) på ca. 0,8 m2/m3. Sofabord Sofabord af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade med klar lak. Tema: "Lav materialebelastning" Sofaborde af massiv ask, bøg, eg og fyr henholdsvis af fineret urea-formaldehyd-limet spånplade overfladebehandlet med vandfortyndbar lak, syrehærdende lak eller polyurethanlak. Sofabordets overflade udgør sædvanligvis en forholdsvis lille andel af overfladearealet i standardrummet, fx 0,12 m2/m3. Bogreol Bogreol af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade overfladebehandlet med klar lak. Tema: "Høj materialebelastning". Bogreoler af massiv bøg, eg og fyr henholdsvis af fineret spånplade med overfladebehandlet vandfortyndbar, nitrocelluloselak og UV-hærdende lak. Bogreolens overflade udgør sædvanligvis en forholdsvis stor andel af overfladearealet i standardrummet ofte over 2,2 m2/m3. Kontorbord Kontorbord af fineret spånplade med forskellige typer af klar lak. Tema: "Materialekombinationer". Kontorborde af urea-formaldehyd-limet spånplade overfladebehandlet med polyurethanlak, syrehærdende lak, vandfortyndbar lak henholdsvis UV-hærdende lak. Hytte Hytte af fyrretræ. Tema: "Afvigelse fra sædvanlig anvendelse". En hytte beklædt med ubehandlet fyr på gulv, loft og alle fire vægge. 5.3.1 Gulveksempel Trægulv overfladebehandlet med lak og olie. Tema Forskellige materialer Produktbeskrivelse Trægulve overfladebehandlet med henholdsvis vandfortyndbar lak, polyurethanlak, syrehærdende lak og oliebehandling (olie/alkyd-basis) samt prælakeret gulv med UV-hærdende lak. Brugsmiljø Funktion Ved valg af gulvbehandling er det væsentligt at inddrage anvendelsen og dermed funktionsklassen, da valget skal tilpasses behovet herunder de tekniske egenskaber, rengøring og vedligehold. Anvendelsesteknisk er vandfortyndbar lak, 2-komponent polyurethanlak og 1- eller 2-komponent syrehærdende lak samt prælakeret UV-hærdende lak på samme niveau. Til anvendelser med forholdsvis større slitage anbefales sædvanligvis polyurethan, syrehærdende eller prælakeret UV-hærdende lak med et ekstra laklag. For oliebehandlingerne varierer de tekniske brugsegenskaber afhængig af olietype (og "generation" af olie). I praksis anvendes betegnelsen "olier" for produkter, der spænder fra voksbehandlinger (med ikke-tørrende bindemiddel) over olier og alkyder til traditionelle lakbehandlinger. Opdeling af produkter med tørrende bindemiddel i olier og alkyder anvendes, da disse kan have meget forskellig filmdannelse med deraf følgende forskellige egenskaber. Generelt giver oliebehandling forholdsvis mindre poretæthed, ringere bestandighed over for væsker og ringere slidstyrke end alkyder. Olieforbrug afhænger foruden af olietype af fx gangbelastning på gulvet (og deraf følgende behov for vedligehold og renovering af oliebehandlingen) og trægulvets evne til olieoptagelse, der igen afhænger af bl.a. træsort, træets fugtindhold og alder. Vedligeholdelsesfrekvensen er større for olier end lakker. Vedligeholdelsesinterval mellem oliebehandlinger varierer typisk mellem 2 - 12 måneder, medens genlakering typisk foretages med intervaller på 3 - 15 år. Æstetiske hensyn er ofte af betydning for valg af oliebehandling frem for lak. Indeklima For oliebehandlingerne varierer indeklimaegenskaberne afhængig af olietype (og "generation" af olie) etc. Olier og alkyder med tørrende bindemiddel indeholder sædvanligvis tillige alifatiske eller aromatiske kulbrinter, der kan være mere eller mindre flygtige. Tungtfordampende opløsningsmidler påvirker alt andet lige indeklimaet i et forholdsvis større tidsperspektiv end de mere flygtige. Fra olierne ses primært emission, der kan henføres til opløsningsmidler i olierne samt aldehyder, der dannes ved tørring. Specielt fra den undersøgte syrehærdende lak ses betragtelig formaldehydemission. I emissionen fra den undersøgte UV-hærdende lak og polyurethanlak er der ikke identificeret monomerer og ureagerede eller delvist reagerede prepolymerer. Isocyanater reagerer hurtigt med luftens fugtighed. Fra UV-lakker er emission af visse fotoinitiatorer og deres nedbrydningsprodukter kendt for at have en ubehagelig lugt. Andre forhold af væsentlig betydning for emissionen omfatter: olieoptagelse i trægulvet og genbehandlingsbehov. Jo større olieoptagelse og hyppigere behov for genbehandling (vedligehold og renovering) des større emission. Der er ikke noget, der tyder på, at det er afgørende, om oliebehandlinger er af naturlig oprindelse eller syntetisk fremstillet. Overfølsomhedsreaktioner er set i forbindelse med olier tilsat lugtstoffer, der i øvrigt ikke har nogen særlig virkning i produktet. Øvrige forhold Arbejdsmiljø Arbejdsmiljøoplysninger om lakker og olier findes i kodenummeret i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser. Tallet før bindestregen fortæller, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal træffes mod indånding af flygtige stoffer. 00- er laveste og 5- er højeste angivelse. Tallet efter bindestregen fortæller, hvilke værnemidler der skal bruges for at beskytte sig mod:
De undersøgte olier og lakker har følgende kodenumre i brugsklar blanding henholdsvis følgende indhold af organiske opløsningsmidler (%VOC): Tabel 5.1
For polyurethanlakker er der krav om uddannelse i brug af disse produkter. Vedrørende UV-hærdende lakker er der allergirisiko ved påføring og håndtering af ikke-fuldt udhærdede emner samt risiko for udsættelse for UV-stråler. Eventuelt træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af alle materialerne. Slibestøv fra slibning af UV-hærdende lak, og specielt fra mellemslibning af UV-grunder kan indeholde ureagerede monomerer og andre reaktive stoffer. Ydre miljø Opløsningsmidler i olier og lakker emitteres til miljøet, såfremt de ikke genindvindes eller forbrændes. Den undersøgte polyurethanlak og syrehærdende lak indeholder ca. 60 % VOC, olie på urethanalkyd- og linolie-basis indeholder ca. 50 % VOC, den vandfortyndbare lak og den UV-hærdende lak ca. 1,5 % VOC. Økonomi Prælakeret gulv med UV-hærdende lak stiller større krav til maleanlæg end de fysisk-kemisk tørrende lakker og olier. Hvis overgang til UV-hærdende lak overvejes, skal såvel omkostninger forbundet med ændring af lakeringsprocessen og anskaffelse af nyt lakanlæg som forholdsregler af hensyn til arbejdsmiljøet tages med i betragtning. Kommentarer Modifikation/substitution Anførte olier og lakker vil sædvanligvis kunne substituere hinanden. Ud fra materialeemissioner alene kan den syrehærdende lak med fordel substitueres med den langt mindre emitterende UV-hærdende lak. Specifikke kommentarer Såfremt der anvendes hjælpemidler til sammenføjning af gulvfladen, der giver anledning til emission fx lim til sammenføjning af not og fjer, bør disse hjælpemidler indgå i emissionsmålingen og -vurderingen. Den undersøgte syrehærdende lak er ikke repræsentativ for alle syrehærdende lakker, der findes erfaringsmæssigt i dag syrehærdende lakker, der giver anledning til betydelig mindre formaldehydemission. Renovering af prælakerede gulve med UV-hærdende lak medfører slibning af UV-hærdende lak og genbehandling med ny type lak, da UV-hærdning ikke kan foretages ude i bygninger. Lakering med UV-hærdende lak vil sædvanligvis være begrænset til plane emner. Oliebehandling med nogle olietyper bl.a. typer indeholdende tungt flygtige paraffiner kræver brug af maskiner til polering af træoverfladen efter påføring af olie. I forbindelse med genbehandling med polyurethanlakker er der forbud mod påføring ved sprøjtning uden for sprøjtebokse og -kabiner. Vandfortyndbare lakker er ofte uanvendelige på mørke (og mørk-bejdsede) træarter, da lakken ændrer udseendet og fremstår som en hinde på overfladen. 5.3.2 Skabseksempel Garderobeskab af fineret spånplade med klar lak Tema Formaldehydemission Produktbeskrivelse Garderobeskabe af finerede urea-formaldehydlimede spånplader overfladebehandlet med syrehærdende lak henholdsvis af finerede polyurethanlimede spånplader overfladebehandlet med UV-hærdende lak. Brugsmiljø Funktion Ved valg af materialer er det væsentligt at overveje funktionskrav, herunder hvor høje krav, der stilles til overflade- og pladematerialets styrke. Materialerne bør desuden være tilpasset brug indendørs. Anvendelsesteknisk er skabe opbygget af finerede urea-formaldehydlimede spånplader med syrehærdende lak og skabe af finerede polyurethanlimede spånplader med UV-hærdende lak på samme niveau. Vedligeholdelsesfrekvensen og skabenes tekniske levetid forventes ligeledes at være på samme niveau. Overfladernes tekniske levetid overstiger typisk skabenes faktiske levetider. Indeklima Et garderobeskab fremstillet af spånplader limet med urea-formaldehydlim og med front og evt. korpus overfladebehandlet med syrehærdende lak er et eksempel på et produkt, der kan give anledning til en betragtelig emission (over grænseværdi for indeklimaniveau) primært af formaldehyd. Fra skabe overfladebehandlet med UV-hærdende lakker ses flygtige stoffer, der afspejler indholdsstofferne og nedbrydningsprodukter af disse. Emissionen kan variere betragteligt fra et UV-hærdende system til et andet. Emissionen fra den i dette projekt prøvede UV-hærdende lak er meget begrænset. Emissioner fra ubehandlede træbaserede pladematerialer er altovervejende aldehyder og varierer afhængig af anvendt limtype. Andre forhold af væsentlig betydning for emissionen omfatter: areal af uforseglede pladekanter og antal åbne hyldebærehuller i træpladerne. Jo flere åbne kanter og huller des større emission. Ved forsegling af kanter, mindre konstruktive ændringer i skabsudformning fx med brug af lister og ved anvendelse af propper til lukning af overskydende hyldebærehuller kan emissionen reduceres betragteligt. Der må påregnes større emissioner til indeklimaet fra skabe, der leveres direkte fra produktionen og få dage efter lakering uden fuld hærdning af overfladen end skabe, der er lagret uemballeret eller i perforeret emballage i en periode før opstilling hos slutbrugeren. Øvrige forhold Arbejdsmiljø Arbejdsmiljøoplysninger om lakker findes i kodenummeret i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser. Tallet før bindestregen fortæller, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal træffes mod indånding af flygtige stoffer. 00- er laveste og 5- er højeste angivelse. Tallet efter bindestregen fortæller, hvilke værnemidler der skal bruges for at beskytte sig mod: • Kontakt med hud og øjne • Indånding af støv • Indtagelse af produktet De undersøgte lakker har følgende kodenumre i brugsklar blanding henholdsvis følgende indhold af organiske opløsningsmidler (% VOC): Tabel 5.2
Ved fremstilling af polyurethanlimede plader anvendes lukkede produktionssystemer. (P.t. er der ingen produktion af disse plader i Danmark). Ved anvendelse af polyurethanprodukter er der i Danmark krav om uddannelse i brug af disse. Arbejdsmiljømæssigt er det ikke umiddelbart gunstigt at substituere urea-formaldehyd-lim med polyurethan-lim. Vedrørende UV-hærdende lakker er der allergirisiko ved påføring og håndtering af ikke-fuldt udhærdede emner samt risiko for udsættelse for UV-stråler. Eventuelt træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af alle materialerne. Slibestøv fra slibning af UV-hærdende lak og specielt fra mellemslibning af UV-grunder kan indeholde ureagerede monomerer og andre reaktive stoffer. Ydre miljø Opløsningsmidler i lime og lakker emitteres til miljøet, såfremt de ikke genindvindes eller forbrændes. Den undersøgte syrehærdende lak indeholder ca. 60 % VOC og den UV-hærdende lak ca. 1,5 % VOC. Økonomi Polyurethanlimede spånplader er dyrere end urea-formaldehyd-limede spånplader. Hvis overgang til UV-hærdende lak overvejes, skal såvel omkostninger forbundet med ændring af lakeringsprocessen og anskaffelse af nyt lakanlæg som forholdsregler af hensyn til arbejdsmiljøet tages med i betragtning. Kommentarer Modifikation/substitution Anførte lakker og pladematerialer vil sædvanligvis kunne substituere hinanden, omend polyurethanlimede spånplader er dyrere end urea-formaldehyd-limede spånplader. Arbejdsmiljømæssigt og indeklimamæssigt vil andre mindre belastende limtyper være at foretrække. Imidlertid findes der p.t. ikke alternative lime til limning af pladematerialer, der har lige så gode tekniske egenskaber som urea-formaldehyd-lim henholdsvis polyurethan-lim. Erfaringsmæssigt giver fx polyvinylacetat-lim, der fortrinsvis anvendes til kantlimning og finering, en ringere styrke og "brag" (revnedannelse) i overfladelag som følge af koldflydning. Eksisterende plade materialer er optimeret efter tekniske egenskaber. En indeklimatilpasning ved reduktion af emissioner fra pladematerialerne vil kunne medføre materialer med relativt lavere styrke. Ud fra materialeemissioner alene kan den syrehærdende lak med fordel substitueres med den langt mindre emitterende UV-hærdende lak. Specifikke kommentarer Pladematerialer anvendes sjældent uden overfladebehandling. Den undersøgte syrehærdende lak er ikke repræsentativ for alle syrehærdende lakker, der findes erfaringsmæssigt i dag syrehærdende lakker, der giver anledning til betydeligt mindre formaldehydemission. Emission af fotoinitiatorer og deres nedbrydningsprodukter er kendt for at kunne have en ubehagelig lugt. Ikke-reagerede eller delvist reagerede præpolymerer er kendt for at kunne fremkalde allergi. Lakering med UV-hærdende lak vil sædvanligvis være begrænset til plane emner. 5.3.3 Sofabordseksempel Sofabord af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade med klar lak. Tema Lav materialebelastning Produktbeskrivelse Sofaborde af massiv ask, bøg, eg og fyr henholdsvis af fineret urea-formaldehyd-limet spånplade overflade- behandlet med vandfortyndbar lak, syrehærdende lak henholdsvis polyurethanlak. Et sofabords overflade udgør sædvanligvis en forholdsvis lille andel af overfladearealet i standardrummet fx 0,12 m2 overflade/m3 rumluft. Vedrørende en større materiale- belastning henvises til nedenstående bogreoleksempel. Brugsmiljø Funktion Ved valg af materialer er det væsentligt at overveje funktionskrav svarende til fx Møbelfakta, herunder bl.a. overfladens modstandsdygtighed overfor væsker m.m. og dermed overfladens rengørlighed. Borde med syrehærdende lak og polyurethanlak er generelt mere modstandsdygtige overfor væsker og varme og mere smudsafvisende end ubehandlede træoverflader og borde med overflade af vandfortyndbar lak. Ofte behandles massive bordplader med sæbe eller olie. Til anvendelser med forholdsvis stor slitage anbefales sædvanligvis lakerede overflader med syrehærdende lak eller polyurethanlak. Bordenes tekniske levetid forventes typisk at være over 10 år. Vedligeholdelsesinterval mellem sæbe og oliebehandlinger varierer typisk mellem 1-4 gange pr. år, mens genlakering med vandfortyndbar lak foretages efter 1-5 år og genlakering med syrehærdende lak eller polyurethanlak efter 5-15 år. Æstetiske hensyn er ofte af betydning for valg af ubehandlet, oliebehandlet eller lud/sæbebehandlet overflade frem for lak. Indeklima Emissionsmæssigt er ubehandlet massiv ask, bøg, eg og overflade med UV-hærdende lak på samme niveau, medens ubehandlet massiv fyr afgiver betragteligt større emissioner af primært terpener. Fra den prøvede finerede spånplade med vandfortyndbar acryllak ses emission af alkoholer og acetater. Fra overflade med polyurethanlak ses emission af kulbrinter og acetater. Emissionen fra et sofabord, der udgør et relativt lille overfladeareal (0,12 m2/m3) og er opbygget af ovennævnte materialer, vil sædvanligvis give en lille og negligerbar påvirkning af indeklimaet. Øvrige forhold Arbejdsmiljø Arbejdsmiljøoplysninger om lakker og olier findes i kodenummeret i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser. Tallet før bindestregen fortæller, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal træffes mod indånding af flygtige stoffer. 00- er laveste og 5- er højeste angivelse. Tallet efter bindestregen fortæller, hvilke værnemidler der skal bruges for at beskytte sig mod: • Kontakt med hud og øjne • Indånding af støv • Indtagelse af produktet De undersøgte lakker har følgende kodenumre i brugsklar blanding henholdsvis følgende indhold af organiske opløsningsmidler (% VOC): Tabel 5.3
For polyurethanlakker er der krav om uddannelse i brug af disse produkter. Eventuelt træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af alle materialerne. Ydre miljø Opløsningsmidler i lakker emitteres til miljøet, såfremt de ikke genindvindes eller forbrændes. Den undersøgte polyurethanlak og syrehærdende lak indeholder ca. 60 % VOC, den vandfortyndbare lak ca. 1,5% VOC. Økonomi Borde fremstillet af massivt træ er relativt dyrere end borde af fineret spånplade, til gengæld kan massive borde have en længere holdbarhed, på grund af mulighed for genbehandling ved slibning. Kommentarer Modifikation/substitution Anførte behandlinger vil bortset fra den vandfortyndbare lak sædvanligvis kunne substituere hinanden. Specifikke kommentarer Møbler af massivt træ opfattes traditionelt som mere gedigne end finerede produkter. Ubehandlede overflader og overflader med voks, olie og sæbe er anvendelsesteknisk erfaringsmæssigt gode alternativer til lakeret overflade under forudsætning af, at de på brugsflader kun anvendes på massivt træ, og at de vedligeholdes. Lud/-sæbebehandlinger indgik ikke i dette arbejde. Vedrørende olietype og sammensætning henvises til betragtninger i foranstående gulveksempel. Den undersøgte syrehærdende lak er ikke repræsentativ for alle syrehærdende lakker, der findes erfaringsmæssigt i dag syrehærdende lakker, der giver anledning til betydeligt mindre formaldehydemission. Den undersøgte vandfortyndbare lak er ikke repræsentativ for alle vandfortyndbare lakker. Det må forventes, at der findes andre vandfortyndbare lakker, der giver anledning til mindre emission. Vandfortyndbare lakker er ofte uanvendelige på mørke (og mørk-bejdsede) træarter, da lakken ændrer udseendet og fremstår som en hinde på overfladen. 5.3.4 Bogreoleksempel Bogreol af ubehandlet massivt træ henholdsvis af fineret spånplade med klar lak. Tema Høj materialebelastning Produktbeskrivelse Bogreoler af massiv bøg, eg og fyr henholdsvis af fineret urea-formaldehyd-limet spånplade overfladebehandlet med nitrocelluloselak, vandfortyndbar lak og UV-hærdende lak. En reolvægs overflade udgør sædvanligvis en forholdsvis stor andel af overfladearealet i standardrummet fx 2,2 m2 overflade/m3 rumluft. (Foranstående sofabord-eksempel omhandler brug af materialer ved en mindre materialebelastning.) Brugsmiljø Funktion Ved valg af materialer er det væsentligt at overveje funktionskrav svarende til fx Møbelfakta herunder bl.a. overfladens modstandsdygtighed. Anvendelsesteknisk er bogreoler med UV-hærdende lak generelt mere slidstærke og smudsafvisende end vandfortyndbar lak, nitrocelluloselak og ubehandlede træoverflader. Til anvendelser med forholdsvis stor slitage anbefales sædvanligvis lakerede overflader. Hærdning af den vandfortyndbare lak tager længere tid end hærdning af lak med større opløsningsmiddelindhold. Indeklima Emissionsmæssigt er ubehandlet massiv bøg, eg og fineret spånplade med UV-hærdende lak på samme niveau, medens ubehandlet massiv fyr afgiver betragteligt større emissioner primært terpener. Fra den undersøgte finerede spånplade med nitrocelluloselak henholdsvis vandfortyndbar acryllak ses emission af alkoholer og acetater. Den vandfortyndbare lak medfører emission over forholdsvis længere tid, da opløsningsmidlerne er langsommere fordampende end opløsningsmidler i nitrocelluloselakken. Emissioner fra en reol, der udgør et relativt stort overfladeareal (2,2 m2/m3) vil kunne påvirke indeluften betragteligt. Øvrige forhold Arbejdsmiljøforhold Arbejdsmiljøoplysninger om lakker findes i kodenummeret i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser. Tallet før bindestregen fortæller, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal træffes mod indånding af flygtige stoffer. 00- er laveste og 5- er højeste angivelse. Tallet efter bindestregen fortæller, hvilke værnemidler der skal bruges for at beskytte sig mod: • Kontakt med hud og øjne • Indånding af støv • Indtagelse af produktet De undersøgte lakker har følgende kodenumre i brugsklar blanding henholdsvis følgende indhold af organiske opløsningsmidler (% VOC): Tabel 5.4
Vedrørende UV-hærdende lakker er der allergirisiko ved påføring og håndtering af ikke-fuldt udhærdede emner samt risiko for udsættelse for UV-stråler. Eventuelt træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af alle materialerne. Slibestøv fra slibning af UV-hærdende lak og specielt fra mellemslibning af UV-grunder kan indeholde ureagerede monomerer og andre reaktive stoffer. Ydre miljø Opløsningsmidler i lakker emitteres til miljøet, såfremt de ikke genindvindes eller forbrændes. Den undersøgte nitrocelluloselak indeholder ca. 80 % VOC. Såvel den vandfortyndbare lak som den UV-hærdende lak har et lavt indhold af organiske opløsningsmidler (ca. 1,5%). Økonomi Møbler fremstillet af massivt træ er relativt dyrere end møbler fremstillet af fineret spånplade. Brug af UV-hærdende lak stiller større krav til maleanlæg end fysisk tørrende lakker. Hvis overgang til UV-hærdende lak overvejes, skal såvel omkostninger forbundet med ændring af lakeringsprocessen og anskaffelse af nyt lakanlæg som forholdsregler af hensyn til arbejdsmiljøet tages med i betragtning. Kommentarer Modifikation/substitution Anførte behandlinger vil sædvanligvis kunne substituere hinanden, omend miljøbelastningen er betragteligt større fra nitrocelluloselak med højt indhold af let flygtige opløsningsmidler. Ud fra materialeemissioner alene kan ubehandlet fyr med fordel substitueres med mindre emitterende massiv bøg og eg eller fineret spånplade med UV-hærdende lak eller vandfortyndbar lak. Specifikke kommentarer Møbler af massivt træ opfattes traditionelt som mere gedigne end finerede produkter. Nitrocelluloselak har i 1990`erne igen fundet anvendelse i møbelindustrien som følge nogle storaftageres prioritering af møbler med "formaldehyd-fri"-emission og dermed fravalg af syrehærdende lak. Syrehærdende lak blev substitueret med nitrocellulose, da man tillige prioriterede uændret klassificering i henhold til nogle tekniske kriterier. Den prøvede vandfortyndbare lak er ikke repræsentativ for alle vandfortyndbare lakker, det må forventes, at der findes andre vandfortyndbare lakker, der giver anledning til mindre emission. Vandfortyndbare lakker er ofte uanvendelige på mørke (og mørk-bejdsede) træarter, da lakken ændrer udseendet og fremstår som en hinde på overfladen. 5.3.5 Kontorbordseksempel Kontorbord af fineret spånplade med forskellige typer af klar lak. Tema Materialekombinationer Produktbeskrivelse Kontorborde af urea-formaldehyd-limet spånplade overfladebehandlet med polyurethanlak, syrehærdende lak, vandfortyndbar lak henholdsvis UV-hærdende lak. Brugsmiljø Funktion Ved valg af materialer er det væsentligt at overveje funktionskrav svarende til fx Møbelfakta, herunder bl.a. overfladens modstandsdygtighed. Anvendelsesteknisk er polyurethanlak, syrehærdende lak og UV-hærdende lak på samme niveau. Sædvanligvis er overflader med vandfortyndbar lak ikke så robuste som de øvrige lakoverflader. Til anvendelse med forholdsvis stor slitage anbefales sædvanligvis behandling af de ovennævnte typer, men med et ekstra laklag. Kontorbordenes tekniske levetider og faktiske levetider er sædvanligvis større end ca. 10 år. Indeklima Emissioner fra fineret spånplade med UV-hærdende lak er betragteligt mindre end emissionerne fra fineret spånplade med polyurethanlak, syrehærdende lak henholdsvis vandfortyndbar lak. Fra den undersøgte finerede spånplade med vandfortyndbar acryllak ses emission af alkoholer og acetater, fra emne overfladebehandlet med polyurethanlak ses emission af kulbrinter og acetater, og fra emne overfladebehandlet med syrehærdende lak ses en betragtelig formaldehydemission. Øvrige forhold Arbejdsmiljø Arbejdsmiljøoplysninger om lakker og olier findes i kodenummeret i henhold til det danske Arbejdstilsyns bekendtgørelser. Tallet før bindestregen fortæller, hvilke sikkerhedsforanstaltninger, der skal træffes mod indånding af flygtige stoffer. 00- er laveste og 5- er højeste angivelse. Tallet efter bindestregen fortæller, hvilke værnemidler der skal bruges for at beskytte sig mod: • Kontakt med hud og øjne • Indånding af støv • Indtagelse af produktet De undersøgte lakker har følgende kodenumre i brugsklar blanding henholdsvis følgende indhold af organiske opløsningsmidler (% VOC): Tabel 5.5
Vedrørende UV-hærdende lakker er der allergirisiko ved påføring og håndtering af ikke-fuldt udhærdede emner samt risiko for udsættelse for UV-stråler.Eventuelt træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af alle materialerne. Slibestøv fra slibning af UV-hærdende lak og specielt fra mellemslibning af UV-grunder kan indeholde ureagerede monomerer og andre reaktive stoffer. Ydre miljø Opløsningsmidler i lakker emitteres til miljøet, såfremt de ikke genindvindes eller forbrændes. Den undersøgte polyurethanlak og den syrehærdende lak indeholder ca. 60 % VOC, den vandfortyndbare lak og den UV-hærdende ca. 1,5 % VOC. Til overfladebehandling af bordben og andre dele, der sædvanligvis påføres med lav lakudnyttelse, bør lakker med forholdsvis lavt opløsningsmiddelindhold foretrækkes. Økonomi Brug af UV-hærdende lak stiller større krav til maleanlæg end de fysisk tørrende lakker. Hvis overgang til UV-hærdende lak overvejes, skal såvel omkostninger forbundet med ændring af lakerings- processen og anskaffelse af nyt lakanlæg som forholdsregler af hensyn til arbejdsmiljøet tages med i betragtning. Kommentarer Modifikation/substitution Anførte lakker bortset fra den vandfortyndbare lak vil sædvanligvis kunne substituere hinanden. Ved anvendelse af polyurethanlak, syrehærdende lak eller UV-hærdende lak på bordoverfladen og vandfortyndbar lak på ben (og evt. andre mindre belastede flader med lav lakudnyttelse ved påføring) opnås et hensigtsmæssigt produkt såvel anvendelsesteknisk som miljømæssigt. Ud fra materialeemissioner alene foretrækkes den relativt lavt emitterende UV-hærdende lak. Specifikke kommentarer Fra UV-lakker er emission af visse fotoinitiatorer og deres nedbrydningsprodukter kendt for at have en ubehagelig lugt. Lakering med UV-hærdende lak vil sædvanligvis være begrænset til plane emner. Den undersøgte syrehærdende lak er ikke repræsentativ for alle syrehærdende lakker, der findes erfaringsmæssigt i dag syrehærdende lakker, der giver anledning til betydeligt mindre formaldehydemission. Den undersøgte vandfortyndbare lak er ikke repræsentativ for alle vandfortyndbare lakker. Det må forventes, at der findes andre vandfortyndbare lakker, der giver anledning til mindre emission. Vandfortyndbare lakker er ofte uanvendelige på mørke (og mørk-bejdsede) træarter, da lakken ændrer udseendet og fremstår som en hinde på overfladen. 5.3.6 Hytteeksempel Hytte af fyrretræ Tema Afvigelse fra sædvanlig anvendelse Produktbeskrivelse En hytte med terpenrig ubehandlet fyr på gulv, loft og alle fire vægge. Brugsmiljø Funktion Hyttens væg-, loft- og gulvflader bør behandles afhængig af hyttens anvendelse. Indeklima Emissioner fra ubehandlet massiv fyr indeholder betragtelige mængder af terpener, primært a-pinen og 3-caren. Det er terpenerne, der giver fyrretræ den karakteristiske lugt. Andre forhold af væsentlig betydning for emissionen omfatter bl.a. træets alder og tørrings- og lagringsbetingelser. Friskere træ, kortere lagring og lavere tørringstemperatur vil alt andet lige medføre større emission. I en relativt lille hytte med en forholdsvis stor træoverflade til en lille rumluftvolumen vil de indeklimarelevante koncentrationer kunne blive betragtelige. Koncentrationerne i indeklimaet vil yderligere forhøjes, hvis hytten af en eller anden årsag gøres relativt lufttæt med et lavt luftskifte til følge. Øvrige forhold Arbejdsmiljø Træ- og slibestøv er et problem ved håndtering af fyrretræ. Ydre miljø Fyrretræet har en positiv miljøpåvirkning, jf. afsnit 5.1. Økonomi Isolering af hytten i bestræbelser på at spare på energi kan være til gene for indeklimaet. Kommentarer Modifikation/substitution I princippet vil det være muligt at begrænse emissionen betragteligt ved at vælge en fyrretræsvariant med relativt lavt indhold af terpener. Mulighed for at kunne vælge en sådan fyrretræskvalitet vil imidlertid i praksis kræve øget opmærksomhed og indsats i alle trinene i kæden fra savværk til slutbruger. Denne indsats kunne med fordel også inkludere proces- og lagringsbetingelser med henblik på at få potentielle emissioner, der kan være til gene i indeklimaet, men som ikke er et problem ved emission i arbejdsmiljøet eller til det ydre miljø, emitteret, før produkterne når slutbrugerne. Ud fra materialeemissioner alene kan den ekstraordinært isolerede hytte af ubehandlet fyrretræ til helårsanvendelse fx helårsbeboelse eller skovbørnehaver med fordel modificeres. Modifikationer kan bestå i lakering eller maling af vægge, gulv og lofter med en relativt lavt emitterende lak eller maling, og/eller tiltag, der sikrer et relativt stort luftskifte. Specifikke kommentarer Fyrretræslugten betragtes ofte som en behagelig duft. 5.3.7 Vurderingsmodel i princip Vurderingsmodel til relativ beskrivelse af materialer af samme type er i Tabel 5.6 illustreret for vurderingseksemplet "trægulv overfladebehandlet med forskellige lakker og olier" med hensyn til brugsmiljø (funktion og indeklima). Tabel 5.6 [Se her] Det skal pointeres, at opdelingen kun er et generelt udgangspunkt, der altid skal suppleres med betragtninger i relation til de aktuelle forhold. 6. Forslag til supplerende undersøgelserI det foreliggende arbejde er der foreslået en model til vurdering af emission fra træ og træbaserede materialer. Der er imidlertid behov for yderligere teoretisk arbejde samt for at ef terprøve den opstillede model i praksis. Det teoretiske arbejde bør inkludere undersøgelse til afklaring vedrørende bl.a. antagelse om additivitet af sundhedseffekter og begrænsninger for anvendte LCI-værdier og tærskelværdier. Undersøgelse af træmaterialer i et længere tidsperspektiv end 28 døgn og prøvning i praksis skal tjene til dokumentation af eventuelle påvirkninger på mennesker og tænkes gennemført ved feltforsøg og ved klimakammerforsøg. 7. Litteratur
En kortfattet litteraturliste vedrørende referencer anvendt i denne rapport fremgår nedenfor. En litteraturliste omfattende et bredt udsnit af litteratur vedrørende primært emissioner fra materialer og produkter samt i bygninger fremgår af Literature List i engelsksproget rapport. Referencer anvendt ved toksikologiske vurderinger fremgår af engelsksproget rapport, Appendix 7. Referencer vedrørende indeklimarelevant tidsværdi fremgår af Appendix 4. Litteraturliste Arbejdstilsynet: Arbejdstilsynet: Bygningsreglementet. 1995: Dansk Selskab for Indeklima: Dansk Standard: ECA: European Standard prEN 717-1, draft April 1996: Wood-based panels. Determination of formaldehyde release. Part 1: Formal- dehyde emission by the chamber method. Evald, A.: Miljøforhold ved træbaserede produkter. Udpegning af miljøføl- somme faser i livsforløbet. Arbejdsrapport fra Miljøstyrelsen, nr. 3, 1993. Hass, U., Jacobsen, B.M., Brandorff, N. P., Jelnes, J.E., Petersen, S.H.: Jensen, L.D.: Larsen, A., Englund, F.; Lindberg, L.S., Opdal, T.; Saarela, K.: Larsen, J.C.: Miljø- og Energiministeriet Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen: Miljø- og Energiministeriet, Miljøstyrelsen: Miljøstyrelsen (ikke publiceret materiale) Mølhave, L.: Mølhave, L.: Nielsen, G.D., Hansen, L.F., Wolkoff, P.: Possanzini, M., DiPalo, V.: Salthammer, T.: SBI Thomsen, K. G.: VOCBASE: Wolkoff, P. and Nielsen, P.A.: Wolkoff, P., Nielsen, G.D., Hansen, L.F, Albrechtsen, O., Johnsen, C.R., Heinig, J.H.,
Franck, C., Nielsen, P.A.: World Health Organization (WHO): World Health Organization (WHO): Bilag 1:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||