Vaurioitumattomien lattiapintamateriaalien referenssitiedon kartuttaminen bulk-emissiotutkimuksilla

Abstract

Merkittävin yksittäinen, sisäilmaongelmiakin aiheuttava, haihtuvien orgaanisten yhdisteiden päästölähde ovat rakennusmateriaalit. Näiden materiaalien emissioita voidaan tutkia joko paikan päällä rakennuksissa tai laboratorio-olosuhteissa. Rakennuksissa emissioita tutkitaan pintaemissiotutkimuksilla, laboratoriossa voidaan tehdä joko pinta- tai bulk-emissiotutkimuksia.

Opinnäytetyö tehtiin kevään ja kesän 2012 aikana Työterveyslaitoksen kemian laboratorion tutkimusprojektina. Työn tarkoituksena oli tutkia vaurioitumattomien lattiapintamateriaalien emissioita bulk-tutkimuksina. Tavoitteena oli kartuttaa tietokantaa siitä, mitkä yhdisteet ovat näille materiaaleille normaalia emissiota. Tutkimuksen tavoitteena oli myös saada dokumentoitua tietoa siitä, mitä TVOC-arvoa voidaan pitää vaurioitumattoman lattiapintamateriaalin normaaliarvona. Työssä tutkittiin tasoitelaasteja, mattoliimoja sekä PVC- ja linoleum-mattoja. Materiaaleja testattiin sekä yksittäisinä näytteinä että yhdistelmänäytteinä. Emissiotuotenäytteet kerättiin mikrokammiomenetelmällä Tenax TA -adsorbenttiin. Näytteet analysoitiin termodesorptio-kaasukromatografia-massaspektrometria-laitteistolla.

Näytteistä saatiin onnistuneesti selvitettyä niiden emissioprofiilit. Liimanäytteistä emittoitui yllättävän suuria määriä 2-etyyliheksanolia. Kyseistä yhdistettä emittoitui myös PVC-näytteistä ja tämä johti 2-etyyliheksanolin korostumiseen yhdistelmänäytteissä. 2-etyyliheksanolia pidetään yhtenä vaurioituneen PVC-maton tunnisteyhdisteistä, joten sen löytyminen näin merkittävänä tekijänä vaurioitumattomasta materiaalista on tärkeää tietoa. Linoleum-näytteistä emittoitui odotusten mukaisesti aldehydejä sekä orgaanisia happoja. Tasoitelaastit olivat hyvin vähäpäästöisiä eikä niiden emissiosta pystytty määrittämään yksittäisiä yhdisteitä.

Saadut TVOC-tulokset olivat suurempia kuin oli odotettu, eivätkä ne olleet käyttökelpoisia TVOC:n normaalitason määrittämisessä. Tämä selittyy vanhennuksen pituudella, joka ei ollut soveltuva bulk-emissiotutkimuksiin. Lyhyen vanhennusjakson aikana näytteiden emissiotasot eivät ehtineet vakautumaan, joten saadut tulokset ovat korkeita primääriemissiotuloksia. Tutkimusta päätettiin jatkaa Työterveyslaitoksen toimesta, jolloin emissioiden vakaannuttua, mahdollisesti noin puolen vuoden vanhennuksen jälkeen, voidaan määrittää materiaalien ”normaali” TVOC-pitoisuus.

One of the most important sources of volatile organic compounds (VOCs) that can cause problems in indoor air is building materials. The emissions of VOCs from these materials can be studied either on site in buildings or in a laboratory. On site, emission studies are normally carried out using surface emission tests while, in laboratory, emissions can be studied either as surface emission or bulk emission tests.

This thesis was done during spring and summer 2012 as a research project for the chemical laboratory at the Finnish Institute of Occupational Health (FIOH). The purpose of the study was to test undamaged floorings and determine their emissions using bulk emission testing. The objective was to accumulate a database of normal emissions from these materials. The objective was also to get documented information on TVOC levels that can be considered as normal for undamaged flooring materials. The materials tested were plasters, adhesives and both PVC and linoleum floorings. All the materials were tested as individual samples as well as combinations. The emitting compounds were collected to Tenax TA adsorbents using a micro-chamber apparatus and analyzed by a thermal desorption/gas chromatography/mass spectrometry system.

The determination of the emission profiles was successful. The adhesives emitted surprisingly high amounts of 2-ethylhexanol. This compound was also emitted from the PVC samples and, consequently, caused 2-ethylhexanol to be emphasized in the combination samples. 2-ethylhexanol is considered to be one of the indicators of damaged PVC flooring, so finding this compound in such large amounts in undamaged material is valuable information. The linoleums emitted mostly aldehydes and organic acids as was expected. The plasters were very low emitting and no individual components of the emission could be detected.

The TVOC levels observed in this study were higher than expected and cannot be used to establish a recommended limit value for normal TVOC levels of undamaged floorings. The high concentration levels are explained by the duration of the ageing time. The ageing time was too short to stabilize the emissions to a constant level. The study was continued by the FIOH and the "normal" TVOC levels will be determined as soon as the emission levels have stabilized.