Že od šestdesetih let prejšnjega stoletja se uporaba organskih kemijskih izdelkov v gradbeništvu nenehno povečuje. Začeli so jih uporabljati tako v sestavah cementnih mešanic in drugih gradbenih materialov za izboljšanje njihovih lastnosti in obdelovalnosti kot tudi za njihovo nadgradnjo, zlasti kar zadeva tesnilne sisteme, impregnacijske in zaščitne premaze, lepila ter izdelke za njihovo utrditev.

Najpogostejše kemijske substance za te izdelke vsebujejo različne vrste polimerov in kopolimerov (poliakrilate, polivinilne estre, polistiren – butadien, poliuretane, epokside, silikone, polikloroprene …) ter snovi z majhno molekularno težo, kot so organska topila in biocidi.

Največja težava pri omenjenih izdelkih pa so lahko hlapljive organske sestavine, ki včasih zelo onesnažujejo okolje. Preizkusi v raziskovalnih laboratorijih in na objektih so pokazali, da lahko tudi izjemno majhna količina lahko hlapljivih organskih sestavin v kemijskih izdelkih povzroči njihovo znatno emisijo. Ta je lahko zelo dolgotrajna, še posebno, če so bili izdelki uporabljeni v notranjih prostorih in posebnih klimatskih razmerah brez možnosti ali z omejeno možnostjo prezračevanja.

Škodljivi vpliv lahko hlapljivih organskih sestavin na zdravje in udobnost bivanja uporabnikov prostorov, kjer so bile uporabljene, je seveda odvisen od njihovih toksikoloških in organoleptičnih lastnosti, vendar je na splošno precej majhen.

Vendar pa zaradi tega, sicer neznatnega vpliva ozaveščeni svetovni proizvajalci kemijskih izdelkov za gradbeništvo niso brezbrižni do vprašanja ohranjanja okolja in izboljšanja kakovosti bivalnih razmer. Zato so se v drugi polovici prejšnjega desetletja lotili intenzivnega razvoja okolju manj škodljivih izdelkov, ki so varnejši za uporabo, ne vsebujejo organskih topil in imajo minimalni delež lahko hlapljivih organskih sestavin.

RAZVOJ IZDELKOV Z NIZKO EMISIJO LAHKO HLAPLJIVIH ORGANSKIH SESTAVIN

Zelo zahtevne razvojne naloge so se najprej lotili pri sestavi tradicionalnih lepil za talne obloge, ki so vsebovala zelo velik delež organskih topil za njihovo lažjo obdelovalnost oziroma zmožnost nanašanja. Razvoj je vodil v smeri njihove zamenjave s polimeri v vodni disperziji, s čimer bi se izrazito zmanjšala skupna emisija lahko hlapljivih organskih sestavin. Te namreč začnejo takoj po nanosu lepila nemudoma hlapeti, kar traja tudi nekaj ur po polaganju talne obloge (to je še posebno izrazito pri tekstilnih talnih oblogah). Njihovemu škodljivemu učinku so tako neposredno izpostavljeni polagalci zaključnih oblog, poznejši uporabniki prostorov, ne gre pa prezreti tudi njihovega vpliva na splošno onesnaževanje okolja. Ne nazadnje kaže spomniti na pogoste nesreče pri delu, tudi s smrtnim izidom, kjer je zaradi previsoke koncentracije omenjenih sestavin ob preskoku električne iskre ali prižgani cigareti prišlo do eksplozij in celo požarov.

Razvoj tako imenovanih ekoloških lepil brez vsebnosti organskih topil in z zelo nizko emisijo lahko hlapljivih sestavin med njihovo uporabo in tudi v daljšem obdobju, ki se poleg tega večinoma uporabljajo v notranjih prostorih, zahteva izredno pazljivo izbiro ustreznih surovin.

Ta izbira se nanaša na:

veziva (ponavadi polimere),

povzročitelje (agente) začetnih lepilnih sposobnosti (lepilne niti – tack),

regulatorje viskoznosti,

mehčalce ali snovi za povečevanje fleksibilnosti,

dodatke (agente za omočljivost in dispergiranje, biocide).

Proizvajalec lahko naredi pravi izbor ekoloških lepil le v tesnem sodelovanju s proizvajalci surovin, ki so prav tako zelo ekološko ozaveščeni, ali pa uporabi lastne surovine, če jih ima v proizvodnem programu. Vsak od proizvajalcev je pri izbiri surovin in tehnološkem razvoju ekoloških lepil z nizko emisijo lahko hlapljivih sestavin ubral svojo pot, vendar za vse veljajo enake zahteve v zvezi s polimeri, ki se uporabljajo kot vezivo v teh lepilih.

Tako uporabljeni polimeri ne smejo vsebovati znanih kancerogenov, mutagenov in/ali teratogenov niti prostih monomerov v deležih, večjih od 0,1 odstotka. Proizvajalcev polimerov, ki izpolnjujejo zgoraj navedene zahteve, ni veliko. Enako velja za izbiro drugih makromolekularnih surovin, kot so povzročitelji (agenti) začetnih lepilnih sposobnosti (lepilnih niti).

Z izločitvijo organskih topil kot razredčil za uravnavanje viskoznosti in njihovo nadomestitvijo z vodo je bilo treba v sestavo vključiti dodatke – agente za omočljivost in/ali dispergiranje za lažjo združljivost različnih sestavin (vode, mineralnih polnil, mehčalcev in drugih) in biocidov kot sredstev za konzerviranje. Čeprav je delež teh sestavin izredno majhen, je treba biti pri njihovi izbiri izredno pazljiv, da niso prekoračene še dovoljene emisije, kar zlasti velja za biocide. Ti ne smejo vsebovati snovi, ki bi izločale formaldehide ali druge škodljive hlape tudi v daljšem obdobju.

METODE ZA NADZOROVANJE EMISIJE LAHKO HLAPLJIVIH SESTAVIN

Razvoj ekoloških lepil je zahteval tudi razvoj ustreznih metod za nadzorovanje emisije lahko hlapljivih sestavin. Zato je bilo treba konstruirati posebne preizkusne laboratorijske komore. Eno takih s prostornino 350 litrov uporablja pri svojem raziskovalno-razvojnem delu eden od vodilnih svetovnih proizvajalcev lepil.

Postopek nadzorovanja je tehnološko precej zahteven. Vzorec lepila se nanese na stekleno ploščo in vstavi v komoro. Razmerje med površino nanosa lepila na stekleni plošči in prostornino komore (0,4 m²/m³) simulira dogajanje v sobi običajnega stanovanjskega objekta. Tok zraka se usmerja skozi komoro in prečiščuje skozi dokaj zapleten filtracijski in očiščevalni sistem na štirih krajih. Izmenjava zraka skozi komoro je programsko uravnana na dve uri. Izhodni zrak na drugi strani komore se pretaka po cevnem sistemu, ki na določenem kraju vsebuje ampulo oziroma patrono iz zelo vpojnega (absorpcijskega) materiala, v kateri se zbirajo oziroma odlagajo lahko hlapljive organske sestavine iz vzorca lepila v komori. Vzorci ampul se v vpeljanih razmikih analizirajo po postopku termične resorpcije in uvajanja izparine v kromatograf, ki je povezan s posebej kalibriranim masnim spektrografom. Tako ugotovljene vrednosti emisije lahko hlapljivih sestavin v laboratorijski komori se navadno nadzorujejo deset dni. Za čim bolj stvarno primerjavo z dogajanjem skozi čas v resničnem bivalnem okolju je možno rezultate laboratorijskih preiskovalnih metod v komorah dokazati z uporabo bilogaritmične korelacije med emisijo in časom.

CERTIFIKACIJA EKOLOŠKIH IZDELKOV

Prvi so se raziskav na področju razvoja ekoloških izdelkov z zelo nizko emisijo lahko hlapljivih organskih sestavin lotili proizvajalci v Severni Ameriki. Na tem trgu sta razpoznaven znak za te izdelke certifikacija in oznaka na vsaki embalažni enoti »Low TVOC content« inštituta CRI (American Carpet and Rug Institute) v skladu s preizkusnimi metodami EPA (U. S. Environmental Protection Agency). V Evropi pa sta najbolj razpoznaven znak za te izdelke certifikacija in oznaka na vsaki embalažni enoti TÜV v skladu s poročili o kakovosti izdelkov nemškega inštituta TFI (Textil & Flooring Institute).

Da so proizvajalci nove generacije ekoloških izdelkov za pripravo podlage in polaganje oziroma lepljenje talnih oblog pridobili zgoraj navedene certifikate, je bilo potrebno zelo veliko raziskovalno-razvojnega dela. Pri tem jih je poleg velike ekološke ozaveščenosti vodila predvsem skrb za zdravje in varno delo polagalcev zaključnih talnih oblog ter poznejših uporabnikov prostorov, kjer so bile položene.

Če tudi vam, spoštovani polagalci zaključnih talnih oblog, skrb za varstvo okolja, predvsem pa za vaše lastno zdravje in varnost pri delu, vsaj nekaj pomeni, bodite v prihodnje (če niste bili že doslej) pozorni na zgoraj navedene oznake. Teh pa ne najdete na vsakem izdelku, ki je sicer lahko komercialno poimenovan kot ekološki.

Andraž Nedog, univ. dipl. inž. grad.

Vodja TIS MAPEI, d. o. o.