Volatile Organic Compounds from Adhesives and their Contribution to Indoor Air Problems

Význam tématu

Vodová disperzní lepidla, používaná zejména při instalaci koberců v kancelářích, se často považují za bezrozpouštědlová, přesto mohou včetně vysokobodových glykolů a glykoléterů představovat významný zdroj dlouhodobých emisí VOC, které negativně ovlivňují kvalitu vnitřního ovzduší.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo identifikovat a kvantifikovat široké spektrum těkavých organických látek uvolňovaných z vodových disperzních lepidel a zkoumat jejich přínos k problémům s vnitřním prostředím. Studie zároveň porovnává různé metody odběru vzorků a analytické techniky zaměřené na detekci sloučenin s různými body varu a polaritou.

Použitá metodika a instrumentace

• Odběr vzorků vzduchu provedeno adsorpcí na trubičky Tenax TA
• Termodesorpce pomocí systému Gerstel TDS A/TDS 2 s autosamplerem
• Převod analyzovaných látek do GC/MS přes chladněnou PTV (CIS 4)
• Chromatograf Agilent 6890 s héliovým nosným plynem
• Detekce a identifikace pomocí Agilent 5973 MSD v režimu Scan 34–450 amu
• Teplotní programy desorpce, PTV a chromatografického sloupce optimalizovány pro široký rozsah bodů varu

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza odhalila přítomnost terpenů (např. pinenu, limonenu, longifolenu), glykoléterů (např. butyldiglykol, phenoxyethanol) a dalších vysoce bodových a polaritních sloučenin, které pomalu difundují textilem a způsobují dlouhodobé emise.
Porovnání adsorbentů ukázalo, že aktivní uhlí selhává u glykoléterů a fenolů, zatímco Tenax TA vhodně pokrývá celý rozsah VVOC–SVOC.
Měření v testovací komoře dokumentovalo trvající uvolňování TVOC až po stovky hodin, přičemž fenoxyethanol vykazoval nejvyšší koncentrace.
V reálném kancelářském prostoru došlo až po několika měsících k nárůstu fenoxyethanolu, což vedlo k nutné rekonstrukci.
Úloha bromofenolu byla identifikována jako sekundární produkt reakce phenolů z lepidla s bromidy ze zadní strany textilie.

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní profilování VOC z lepidel včetně vysokobodových a polaritních látek
• Možnost dlouhodobého sledování emisí v laboratořních i reálných podmínkách
• Pomoc při vyšetřování stížností na kvalitu vnitřního ovzduší a při vývoji ekologičtějších formulací lepidel
• Standardizace testovacích postupů pro průmyslové i regulatorní účely

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizované a online systémy termodesorpce pro kontinuální monitoring emisí
• Vývoj nových adsorbentů s vyšší selektivitou a kapacitou pro speciální třídy sloučenin
• Modelování kinetiky difuze a emisí z různých stavebních materiálů
• Integrace dat do systémů správy budov a IAQ (Indoor Air Quality) pro preventivní opatření

Závěr

Vodová disperzní lepidla představují významný a často přehlížený zdroj dlouhodobých emisí VOC, především glykoléterů a terpenů, které mohou zhoršovat kvalitu vnitřního ovzduší. Termodesorpce na Tenax TA spolu s GC/MS je efektivní a spolehlivá metoda pro komplexní analýzu těchto sloučenin a umožňuje identifikovat jak primární emise, tak vedlejší reakční produkty jako bromofenol. Správná volba odběru a analytické techniky je klíčová pro relevantní hodnocení a nápravu IAQ problémů.

Reference

• Roland F. Augustin, Heinz-Gerd Bittner, Helmut Klingenberger, Bernd Wiesend. Volatile Organic Compounds from Adhesives and their Contribution to Indoor Air Problems. Gerstel AppNote 8/2000