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