Emission af flygtige organiske forbindelser fra træ, træbaserede materialer, møbler og inventar 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. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||