Kortlægning og sundhedsvurdering af indholdsstoffer i lamineringsmaterialer anvendt i børneinstitutioner

3 Screening af indholdsstoffer

For de lamineringsprodukter, der er udvalgt til nærmere analyse, og som fremgår af Tabel 1.1 og Tabel 3.1, er der gennemført screeningsanalyser for indholdsstoffer ved brug af FTIR og GC/MS samt kvantitative analyser ved røntgenmålinger. Undersøgelserne skal klarlægge, hvilket materiale lamineringsprodukterne er fremstillet af, og hvilke stoffer de indeholder for at vurdere, hvilke lamineringsprodukter som skal undersøges nærmere ved eksponeringsscenarierne.

I afsnit 1.4.6 findes en beskrivelse af forventet materialesammensætning, og i afsnit 1.2.3 ses en beskrivelse af de forskellige typer af lamineringsfolier, som i det følgende beskrives som blank, kold, blød, mat eller farvet lamineringsfolie.

Tabel 3.1 Oversigt over udvalgte lamineringsprodukter til screeningsundersøgelser

Produkt
nr.
Type af lamineringsfolie, anvendelse Tykkelse
1 Blank, varmlaminering 200 micron
2 Blank, varmlaminering Tykkelse ukendt
3 Kold, koldlaminering 100 micron
4 Blank, varmlaminering 80 micron
5 Blød, varmlaminering 150 micron
6 Blank, varmlaminering 80 micron
7 Blank, varmlaminering 125 micron
8 Mat, varmlaminering 100 micron
9 Farvet – orange, varmlaminering 100 micron
10 Blank, varmlaminering 80 micron

Der er foretaget FTIR-analyse for identifikation af plasttypen og limtypen i lamineringsmaterialerne samt foretaget røntgenmålinger for identifikation af uorganiske grundstoffer.

Til belysning af indholdet af hhv. de flygtige og semiflygtige organiske forbindelser er der gennemført to typer af screeningsanalyser ved GC/MS, henholdsvis en screening af en ekstraktion af lamineringsprodukterne med organisk opløsningsmiddel og en screening af headspace af lamineringsprodukterne.

Ved ekstraktion med organisk opløsningsmiddel og efterfølgende GC/MS-screening er produkternes indhold af organiske forbindelser blevet identificeret, og resultaterne anvendes som grundlag for udvælgelse af produkter til oral (spyt) og dermal (hud) eksponering.

Ved opvarmning af lamineringsprodukterne og efterfølgende analyse af headspace ved GC/MS-screening er de mest flygtige organiske forbindelser identificeret, og resultaterne anvendes som grundlag for udvælgelse af produkter til eksponeringsanalyser for inhalationsscenariet.

3.1 Anvendte analysemetoder til screeningen

Den udførte kemiske screening er baseret på hhv. FTIR-spektroskopi, røntgen- og GC/MS-analyse. De specifikke parametre for de anvendte metoder er beskrevet i det efterfølgende.

3.1.1 FTIR-spektroskopiscreening

Analyserne er gennemført med infrarød spektroskopi, FTIR-mikroskop med ATR-krystal (KRS-5).

Tabel 3.2 Parametre for FTIR-spektroskopiscreening

FTIR-udstyr Nicolet Magna 550 med Continu µm mikroskop
Måleområde 3500 til 500 cm-1
Opløsning 4 cm-1

3.1.2 Røntgenmålinger

Prøverne blev opskåret i størrelser, der passede med holderne til det anvendte røntgenudstyr.

Prøverne blev analyseret direkte, og indholdet af grundstoffer med atomnummer højere end 10 blev beregnet over for standarder af rene grundstoffer eller simple salte.

Detektionsgrænsen for analysemetoden er 10 mg/kg, og måleusikkerheden er ± 20 %.

Tabel 3.3 Parametre for røntgenmålinger

Røntgenudstyr Bølgelængdedispersivt røntgenudstyr model Philips PW 2400 med UNIQUANT beregningsprogram ver. 5.49
Tælletid 6-20 sek. pr. grundstof
Effekt rør 2400 W

3.1.3 Kvalitativ GC/MS-screening for organiske komponenter

En afvejet prøvemængde (ca. 0,5 g) blev ekstraheret med dichlormethan tilsat deuteriummærkede interne standarder af DEHP-d4 og BBP-d4. Ekstraktionen blev foretaget ved ultralyd i en time og efterfølgende mekanisk rystning i en time. Ekstrakterne blev analyseret ved GC/MS.

De listede komponenter blev identificeret ved sammenligning af de aktuelle massespektre med massespektre i NIST-bibliotek (NIST02 Version 2.0).

Detektionsgrænsen for analysemetoden er estimeret til 1 µg/g, og måleusikkerheden er estimeret til ± 20 %, dog højere for enkelte komponenter, idet der alene er foretaget en semikvantificering over for en ekstern standard af n-dodecan.

Tabel 3.4 GC/MS-analyseparametre

GC/MS-instrument Agilent GC 5890 MS 5972
GC-parametre Kolonne: CP Sil 8CB low bleed MS, Varian, 30 m x 0,25 mm id., 0,5 µm filmtykkelse
Bæregas: Helium, konstant flow ved 1,08 ml/min.
Ovnprogram: 35 °C i ½ min., 10 °C/min. til 60 °C, 30 °C/min. til 250 °C, 20 °C/min. til 320 °C
Injektion: 280 °C
MS-parametre Scan mode: m/z 29-550
Solvent delay: 2,4 min

3.1.4 Headspace-analyser for flygtige organiske komponenter (VOC)

En afvejet prøvemængde (ca. 0,5 g) blev overført til 22 ml headspace-beholder. Prøven blev opvarmet til 120 °C i 30 minutter, hvorefter 0,5 ml gasprøve blev udtaget og analyseret ved GC/MS.

De listede komponenter blev identificeret ved sammenligning af de aktuelle massespektre med massespektre i NIST-bibliotek (NIST02 Version 2.0).

Metoden er kvalitativ, og der er ikke foretaget en kvantificering af påviste komponenter. Detektionsgrænserne vil være afhængig af den enkelte komponents damptryk og er derfor ikke angivet.

Tabel 3.5 GC/MS-analyseparametre

GC/MS-instrument Agilent GC 5890 MS 5972
GC-parametre Kolonne: CP Sil 8CB low bleed MS, Varian, 30 m x 0,25 mm id., 0,5 µm filmtykkelse
Bæregas: Helium, konstant flow ved 1,08 ml/min.
Ovnprogram: 35 °C i ½ min., 10 °C/min. til 60 °C, 30 °C/min. til 250 °C, 20 °C/min. til 320 °C
Injektion: 280 °C
MS-parametre Scan mode: m/z 29-550

3.2 Resultaterne af den kemiske screening

3.2.1 Resultater af FTIR-spektroskopi

I Tabel 3.6 ses resultater af de udførte FTIR-målinger på de undersøgte lamineringsprodukter.

Lamineringslommer består af to lamineringsfolier, som hænger sammen i den ene ende, og det, som ønskes lamineret, placeres imellem de to lamineringsfolier. Hvert folie består af mindst to lag. Ved undersøgelsen er der foretaget separate målinger af det lag, som bliver overfladen af lamineringsfoliet efter lamineringen, her kaldet yderlag, og af det lag, som skal klæbe lamineringsprodukterne sammen, her kaldet inderlag.

Tabel 3.6 Resultater for FTIR-målinger

Produkt
nr.
Type Identifikation af materiale ud fra FTIR-målinger
Yderlag Inderlag
1 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
2 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
3 Kold PP Acryl klæber
4 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
5 Blød Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
6 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
7 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*
8 Mat Polyester (PET) med tyndt
overfladelag af PE og silika
PE-EVA copolymer*
9 Farvet** Klart: Polyester (PET)
Orange: Polyester (PET)
PE-EVA copolymer*
10 Blank Polyester (PET) PE-EVA copolymer*

* Det vurderes ud fra FTIR-spektre, at vinylacetatindholdet er 10-20 %
** Lamineringsfolie nr. 9 består to lag, hvor det ene er orange og det andet klart.

Som det fremgår af Tabel 3.6, er der i undersøgelsen ikke identificeret vinylbaserede (PVC) laminater. Alle laminaterne er polyesterfolier med en EVA-modificeret polyolefinklæbefolie som svejsemedie (indersiden af laminatet). Et enkelt laminat er en polyolefinfolie (polypropylen (PP)), men med en acrylklæber som inderlag på laminatet.

3.2.2 Resultater af røntgenmålinger

I Tabel 3.7 ses resultater af de udførte røntgenmålinger på de undersøgte lamineringsprodukter.

Tabel 3.7 Analyseresultater for røntgenanalyser, mg/kg

Produkt
nr.
Type Antimon
Sb
Svovl
S
Kalium
K
Calcium
Ca
Silicium
Si
Chlor
Cl
Zink
Zn
Phosphor
P
1 Blank 150 - - - - - - -
2 Blank 180 - - - - - - -
3 Kold - 92 61 28 450 - - 23
4 Blank 140 - - - - - - 27
5 Blød 32 - - - 210 27000 100 45
6 Blank 110 - - - 200 - - 15
7 Blank 95 - - - 180 - - 14
8 Mat 130 790 - 75 8900 8900 12 56
9 Farvet 120 - - - - 140 - 25
10 Blank 140 - - - 90 - - -
Det.gr., mg/kg 10 10 10 10 10 10 10 10

”-” Betyder mindre end detektionsgrænsen.
Øvrige grundstoffer blev ikke detekteret.

3.2.3 Resultater af GC/MS-screeninger

I Tabel 3.8 ses resultater af den udførte semikvantitative GC/MS-screening af de undersøgte lamineringsprodukter. Der er angivet et estimeret indhold i µg/g beregnet over for en ekstern standard af n-dodecan.

Tabel 3.8 Resultater for GC/MS-screening, vejledende mængder, µg/g

Klik her for at se Tabel 3.8

3.2.4 Resultater af headspace GC/MS-screeninger

I Tabel 3.9 ses resultater for den udførte kvalitative headspace GC/MS-screening af de undersøgte lamineringsprodukter. Der er ikke foretaget nogen vurdering af mængden af de identificerede stoffer i produkterne. De stoffer, der er identificeret, er markeret med ”+”, mens blanke celler betyder, at komponenten ikke er påvist.

Tabel 3.9 Resultater for headspace GC/MS-screening

Klik her for at se Tabel 3.9

3.3 Udvælgelse af produkter til eksponeringsscenarierne

Der blev identificeret en række forskellige stoffer i forbindelse med den indledende kemiske screening, se afsnit 3.2.

I prøve nr. 5 er der påvist et højt indhold af chlor ved røntgenmålinger og DEHP ved GC/MS-screeninger, hvilket indikerer indhold af PVC. Der er ikke påvist indhold af PVC ved FTIR-målingerne, hvilket kan skyldes, at PVC’en måske befinder sig i et lag mellem inderlag og yderlag og dermed ikke ses ved de overfladeanalyser, som er foretaget, eller at indholdet er meget lavt (mindre end 2-5 %) i overfladen af lamineringsfolien. Det er ikke inden for dette projekt muligt at gennemføre FTIR-målinger af alle lag i lamineringsfolierne, så det er blevet prioriteret at undersøge de lag, som forbrugeren kommer i kontakt med ved brugen af produkterne.

Der blev i samråd med Miljøstyrelsen gennemført en udvælgelse af produkter til eksponeringsanalyser samt de stoffer, som skulle kvantificeres.

I produkterne nr. 1, 6, 7 og 10 er der ikke påvist indhold af stoffer, som umiddelbart giver anledning til bekymring, og disse lamineringsfolier er derfor ikke udvalgt til eksponeringsscenarierne.

Produkt nr. 2 er valgt til eksponeringsscenarierne, idet der i dette produkt er påvist BHT, der er klassificeret som et sundhedsskadeligt stof i Miljøstyrelsens Vejledende liste til selvklassificering af farlige stoffer (1). Produktet tilhører den gruppe af laminater, som i denne rapport kaldes blanke.

Prøve 5 og 8 repræsenterer to andre typer lamineringsprodukter, hhv. en blød og en mat. Der er i disse produkter bl.a. målt indhold af ftalater, og de er som følge heraf udvalgt til eksponeringsscenarierne.

Prøve 9 er et farvet laminat, og alle de påviste organiske og uorganiske indholdsstoffer, som er fundet ved hhv. GC/MS-screeninger og røntgenmålinger, er også fundet i prøve nr. 8. Prøve nr. 9 er derfor ikke udvalgt til eksponeringsscenarierne.

Prøve 3 er et produkt til koldlaminering, og dermed er det kun interessant i forbindelse med oral og dermal eksponering. Dette produkt er udvalgt til eksponeringsscenarierne for at dække de forskellige typer af lamineringsfolier.

Sammenfattende er fire lamineringsprodukter udvalgt til følgende tre forskellige eksponeringsscenarier:

  • Eksponering ved inhalation (indånding/emission):
    Produkt nr. 2, 5 og 8.
  • Dermal eksponering (hud/sved):
    Produkt nr. 3, 5 og 8.
  • Oral eksponering (indtagelse/spyt):
    Produkt nr. 2, 3, 5 og 8.

 



Version 1.0 September 2008, © Miljøstyrelsen.