Miljø- og sundhedsforhold for plastmaterialer

22 Emissioner ved forarbejdning af hærdeplast

Se også:

Arbejdsmiljø ved forarbejdning af plast

Miljø- og sundhedsvurderinger

Referencer

Indholdsfortegnelse

Oversigtsfigur

22.1 Emissioner ved forarbejdning/produktion af polyurethan

22.1.1 Laboratorieforsøg

Der er ikke fundet litteraturkilder, der giver en kvantitativ eller kvalitativ vurdering af emissionerne ved polyurethanstøbning, målt ved forsøg i laboratoriet.

22.1.2 Fremstilling af MDI-baseret isoleringsskum

En producent af isolerede porte og døre har fået foretaget målinger af isocyanatemissionen i 1990. Under normal produktion blev der foretaget tre målinger i luftafkastet. Alle tre målinger viste, at isocyanat-koncentrationen var under 0,005 mg/m³ (detektionsgrænsen). Der emitteres 4.500 m³ tør luft/h. Isocyanaterne blev opsamlet i en vaskeflaske med nitroreagens i toluen. Mængden af isocyanat blev bestemt ved højtryksvæskekromatografisk analyse.

22.1.3 Fremstilling af fleksibelt skum

Hos en producent af blokskum blev der i foråret 1994 udført tre målinger i luftafkastet ved fremstilling af forskellige typer skum. Der blev målt på TDI i luftafkast stammende fra udsugning fra råvaredoseringen, fra udsugning over slisk (efter kulfilter) samt fra rumudsugning fra hærdehallen. Resultaterne var følgende:

Tabel 1. Udledninger ved fremstilling af fleksibelt skum. Tre målinger fra samme virksomhed. (”Vol.” i tabellen er luftstrøm i afkastet).

    Proces Nøgletal for TDI-udledning
  TDI-Forbrug Dosering Slisk Opskæring
TDI-Konc. Vol. TDI-Konc. Vol. TDI-Konc. Vol. Samlet udledning Udledning pr. enhed
Enhed Kg/time mg/m³ m³/s mg/m³ m³/s mg/m³ m³/s mg/time mg/kg
Måling 1 3800 0,07 0,57 0,005 4,8 0,047 1,6 501 0,13
Måling 2 4800 0,13 0,57 0,0054 4,7 0,09 1,7 909 0,19
Måling 3 4800 0,23 0,57 0,0037 4,7 0,09 1,7 1085 0,23

Ovennævnte målinger er udført ved at suge en delluftmængde igennem to seriekoblede vaskeflasker indeholdende ethanol. Flaskernes indhold er analyseret for TDI ved HPLC.

22.1.4 Fremstilling af integralskum

En dansk producent af stift integralskum har i 1988 fået målt emissionen af MDI i luftafkastet. Resultaterne fra målingerne (3 i alt) var alle under detektionsgrænsen på 0,001 mg/m³. Isocyanaterne blev opsamlet i en vaskeflaske indeholdende "nitroreagens" i toluen. Art og mængde af de opsamlede monomerer mono-, di-, og tri-isocyanater blev bestemt ved højtryksvæskekromatografisk analyse.

22.1.5 Fremstilling af formstøbt skum

Hos en dansk producent af fleksibelt formstøbt skum er der foretaget målinger af luftafkastet til det eksterne miljø for triethyldiamin. Målingerne blev udført i 1992 og ved normal produktion. Der blev målt i ca. 1 time i alle 5 afkast.

Triethyldiamin

Afkast 1 < 0,6 mg/m³

Luftmængde        3600 Nm³/h,tør

Afkast 2  < 0,8 mg/m³

Luftmængde      15800 Nm³/h,tør

Afkast 3  < 0,8 mg/m³

Luftmængde       11700 Nm³/h,tør

Afkast 4  < 0,7 mg/m³

Luftmængde         5400 Nm³/h,tør

Afkast 5  < 1,6 mg/m³

Luftmængde         3300 Nm³/h,tør

Alle målingerne var under detektionsgrænsen. Prøverne blev opsamlet på aminrør indeholdende svovlsyrecoated silicagel. Efter desorption med vand blev triethyldiamin bestemt med gaskromatograf.

I 1990 blev der målt MDI og TDI i 8 luftafkast. Alle målingerne viste isocyanatkoncentrationer under detektionsgrænsen, som var på 0,01 mg isocyanat/Nm³. Virksomhedens samlede emission af TDI eller MDI var for hvert enkelt stof under 0,43 g/h. Isocyanaterne er opsamlet i vaskeflasker indeholdende nitroreagens i toluen og bestemt ved højtryksvæskekromtografi.

22.1.6 Opsummering – PUR- forarbejdning

De fundne emissioner af TDI og MDI ligger ofte under detektionsgrænsen, og i de tilfælde, hvor der rent faktisk er konstateret et indhold, ligger den samlede udledning væsentligt under massestrømsgrænsen i luftvejledningen (100 g/time) for Hovedgruppe 2, Klasse I stoffer, som isocyanaterne tilhører.

22.2 Emissioner ved forarbejdning af umættet polyester

Styren er den dominerende faktor ved forarbejdning af umættet polyester, både fordi en stor del af styrenen fordamper ved processen og fordi stoffet har kendte og uønskede virkninger på mennesker og miljø.

Med de meget forskelligartede procesforhold ved forarbejdning af umættet polyester vil der være relativt store variationer i, hvor meget styren der fordamper, og der kan derfor ikke peges på en enkelt eller simpel model til beregning af styrenemissioner for branchen som helhed.

I USA har man ved en vurdering af de hidtil anvendte modeller til beregning af styrenemission fundet, at de med stor sandsynlighed underestimerede udledningernes størrelse. Den amerikanske miljøstyrelse, EPA, og den amerikanske sammenslutning af producenter af plastkompositter, CFA (Composites Fabricators Association) har samarbejdet om at lave en revideret model til brug ved udarbejdelse af miljøgodkendelser, men er ikke enige om det nødvendige detaljeringsniveau. De har derfor udarbejdet forskellige forslag til modeller, som beskrives kort i de følgende afsnit.

Det skal understreges, at den danske UP-industri på mange områder er vidt forskellig fra den amerikanske med hensyn til både, hvordan den enkelte proces er tilrettelagt og sammensætningen af industriens proces- og produktporteføjle. De amerikanske modeller giver derfor ikke resultater, der er repræsentative for emissionerne fra danske virksomheder, men selve udviklingen af modellen og dens elementer kan dog være af interesse.

22.2.1 Amerikanske modeller

22.2.1.1 EPA’s model

EPA-modellen, der er dokumenteret i Nunez et al. (1999), kan beregne emissioner ved følgende processer:

  • Håndoplæg
  • Presning
  • Sprøjteoplæg
  • Gel coating
  • Kontinuerlig imprægnering/pultrudering)

Modellen kræver viden om følgende faktorer for at kunne gennemføre beregningerne:

-        Styrenindhold (”Neat styrene content”) før eventuelle fillers tilsættes

-        Brug (”ja/nej”) af tilsætningsstoffer, der undertrykker fordampningen af styren (typisk voks-baserede)

-        Afstand fra spraypistol til formen (målt i tommer)

-        Andel af materiale, der lander uden for formen (tørstofindhold)

-        Emnetykkelse (målt i tusindedele af tommer)

-        Cup gel tid (målt i minutter)

-        Påføringsrate (målt i pund/minut (lb/min))

-        Lufttemperatur (målt i °F)

-        Lufthastighed over formen (målt i fod/minut (ft/min))

EPA anbefaler brug af ”deres” model til beregning af emissionernes størrelse og har til dette formål udarbejdet en PC-baseret model med tilhørende brugervejledning. Modellen kan downloades uden beregning fra http://www.epa.gov/ttn/chief/efdocs/, men det bemærkes igen, at dens resultater ikke er relevante i en vurdering af danske forhold.

Producentforeningen CFA anfører i deres kritik af modellen, at den indeholder datakrav, der er uden praktisk betydning for emissionerne, eller som ikke kan måles eller estimeres på en troværdig måde. Det anerkendes dog, at modellen er god i forbindelse med forskningsarbejde, hvor den nødvendige viden om de enkelte parametre typisk vil være til stede.

22.2.1.2 CFA’s model

Parallelt med udviklingen af EPA’s model har den amerikanske kompositindustri udviklet sin egen model (eller rettere to modeller), der er mindre krævende med hensyn til inputdata (Haberlein (1999 a,b)). Den mest avancerede model fra CFA kræver oplysninger om styrenindhold, laminattykkelse, geltid, appliceringshastighed og luftflow omkring formen. Den simple model fra CFA kræver kun oplysning om styrenindholdet.

Begge modeller giver mulighed for beregning af emissionerne ved de følgende processer, men det understreges, at heller ikke disse modeller giver resultater, der er repræsentative for danske forhold.

  • Håndoplægning
  • Sprøjteoplægning
  • Gelcoating
  • Vikling (Filament winding)

Modellerne indeholder også muligheden for at inkludere en reduktionsfaktor for såkaldt kontrolleret sprøjteoplæg, tildækket hærdning

 og for anvendelse af hæmmet resin. Endelig indeholder modellen også mulighed for at beregne emissionen af methylmethacrylat, der ofte er en komponent i polyesterblandingen.

22.2.1.3 Danske erfaringer

Miljøstyrelsen er i skrivende stund ved at udarbejde standardvilkår for miljøgodkendelse af virksomheder, der fremstiller produkter af umættet polyester. Som et element i dette arbejde har de amerikanske modeller været præsenteret for en række relevante danske virksomheder, og de danske virksomheders indtryk er, at de amerikanske modeller giver alt for høje emissionsværdier. De præcise årsager til disse forskelle er ved at blive kortlagt, og det kan forventes at de branchebilag, der udarbejdes som et led i fastsættelse af standardvilkårene, vil inkludere denne diskussion. Der henvises derfor til Miljøstyrelsens hjemmeside (www.mst.dk), hvor både standardvilkår og branchebilag vil blive offentliggjort.

 



Version 1.0 Juli 2006, © Miljøstyrelsen.