Umweltprüfung von Flammschutzmitteln
BFM-Verbindungen hemmen die Zündung von brennbaren organischen Materialien und sind sehr effektiv in Kunststoff- und Textil-Anwendungen wie Elektronik, Kleidung und Möbeln. BFM werden häufig als Mittel zur Herabsetzung der Entflammbarkeit eines Erzeugnisses verwendet, manche können allerdings umwelt- oder gesundheitsschlich sein. Das EU-finanzierte Projekt "Life cycle assessment of environment-compatible flame retardants (prototypical case study)" (ENFIRO) untersuchte mögliche Ersatzstoffe für drei BFM und verglich ihre Gefahren, Gefährdung, Brand- und Anwendungsleistung, um unter Verwendung der Ergebnisse Risiken- und Folgenabschätzungen durchzuführen. An dem Konsortium beteiligten sich Partner aus Industrie, kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), Forschungseinrichtungen und Universitäten. Insgesamt wurden 14 halogenfreie Flammschutzmittel (HFFM) ausgewählt und in fünf Anwendungen untersucht. Dazu gehörten Leiterplatten, elektronische Bauteile, Spritzgussprodukte, Textilbeschichtungen und Intumeszenzfarbe. ENFIRO zielte darauf ab, einen umfassenden Datensatz zur Viabilität, Anwendungs- und Umweltsicherheit von bromierten Flammschutzmitteln zu zusammen mit einer Ökobilanz alternativer Flammschutzmittel zu erstellen. Darüber hinaus würde das Projekt unter Verwendung der Risiko- und Folgenabschätzungsstudien bestimmte Brandhemmer/Produktkombinationen für zukünftige Studien empfehlen. Die Projektpartner untersuchten Brandhemmer/Produktkombinationen, die auf Metall, auf Phosphor und Nanoclay basierende Flammschutzmittel in Leiterplatten, Lacken und Polymeren umfassten, auf Umwelt- und toxikologische Risiken, Viabilität der industriellen Implantation und Brandschutz. Die Anwendung der Flammschutzmittel in Produkten wurde ebenfalls untersucht und die Ergebnisse wurden zusammen mit sozioökonomischen Informationen verwendet, um eine vollständige Ökobilanz zu ergeben. Tests zum Brandverhalten wurden durchgeführt, um die Schwere der Toxizität, den Rauch- und Wärmefluss von alternativen HFFM gegenüber BFM bei Bränden zu messen. Die Forscher untersuchten vor allem Thermoplaste, Duroplaste (Epoxy) und Elastomere (EVA) und erhielten wertvolle Unterstützung zu den Formulierungen aus dem Stakeholder-Forum. Das Ziel der Gefahrencharakterisierung war die Durchführung ökotoxikologischer Untersuchungen ausgewählter HFFM mit Wasser- und Sedimenttoxizitätstests. Die Charakterisierung der Gesundheitsgefahren von HFFM wurde auf molekularer und zellulärer Ebene durchgeführt. Dabei lag der Schwerpunkt auf geno-, endokriner und Neurotoxizität anhand von in-vitro-Studien und einer begrenzten Anzahl von ex vivo Validierungsstudien. Dazu gehörten Prüfungen der akuten Toxizität am Wasserfloh Daphnia magna, Zytotoxizitätsstudien am Rattenlebern, Zellatmungsassays und Tests auf edokrine Disruptoren, Mutagenität und Neurotoxizität. Informationen über die Expositionswege wurden gesammelt und modelliert und Wissenslücken identifiziert. Experimente wurden durchgeführt, um diese Lücken zu schließen. Dazu gehörte auch die Bestimmung der Wasserlöslichkeit organischer HFFM, die Auswaschung von HFFM aus Polymeren in Wasser und Emissionen aus Polymeren in die Luft. Ausdauerprüfungen wurden ebenfalls durchgeführt und Stichproben (in Innenräumen und im Außenbereich) wurden auf dem Feld gesammelt und analysiert. Die Testergebnisse wurden zur Durchführung einer Risikobewertung der alternativen Flammschutzmittel verwendet, die wiederum zusammen mit sozioökonomischen Informationen zur Erstellung einer Ökobilanz eingesetzt wurde. Der Ansatz von ENFIRO und die Ergebnisse können in ähnlichen Substitutionsstudien verwendet werden, im Sinn der REACH-Verordnung der EU zur Registrierung, Bewertung, Zulassung und Beschränkung chemischer Stoffe (REACH) , die die Herstellung und Verwendung von chemischen Stoffen und die möglichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit und die Umwelt regelt.