TECNALIA: emisiones en pinturas y recubrimientos. COVs y nanomateriales, Alfonso Arevalillo

1. Emisiones en pinturas y recubrimientos.
COVs y nanomateriales
Alfonso Arevalillo

2. Índice
Emsiones de VOCs
Emisiones de naomateriales
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Sostenibilidad

3. 3 ▌
• Desarrollo sostenible. Aspectos sociales, económicos y
medioambientales.
• Procesos de innovación y diseño del producto son importantes en
la sostenibilidad global.
ISO
14006
ISO 9001
Medio
Ambiente
Sistemas
de
Gestión
Diseño
INNOVACIÓN
Sostenibilidad. Introducción

4. Sostenibilidad. Evaluación de la sostenibilidad
• Herramientas evaluación sostenibilidad empresarial:
GRI (Global Reporting Initiative); proyectos y guias de
apoyo (Europa: Proyecto SME key Unlocking
responsible business para ayudar a las PYMES);
Iniciativas privadas (UL ISR 880).
• Herramientas evaluación ciertos aspectos de
sostenibilidad: EMAS (Sistema Comunitario de
Ecogestión y Auditoria); GREENGUARD; C2C; Guias
sectoriales
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5. Sostenibilidad. Etiquetado (Aspectos concretos)
– Tipo I. - Etiquetas ecológicas verificadas por terceros. Van
dirigidas normalmente al consumidor final.
– Tipo II.- Autodeclaraciones ambientales de los fabricantes no
sujetas a verificación ni a certificación por terceras partes.
Normalmente se utilizan también para productos de uso final. En
general tienen una baja credibilidad.I
– Tipo III.- Declaraciones medioambientales verificadas (y en
su caso, certificadas) por terceros, que están basadas en el
análisis del ciclo de vida (ACV). Se trata de una información
cuantitativa, estructurada y presentada de acuerdo a un sistema
preestablecido. Declaraciones ambientales de producto
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6. Sustancias peligrosas y calidad de aire interior
• Concienciación creciente efecto sustancias nocivas
– Medioambiental
– Salud laboral
– Riesgos a los usuarios. Calidad de aire interior
• Calidad de aire interior
– Microbiología
– Partículas
– Compuestos orgánicos volátiles
– Isocianatos; Aldehidos, Radón
– Asbestos
– Metales pesados
– Humos, gases de combustión, etc (CO, CO2, NOx, SOx, …)
– Otros contaminantes en función de usos
• Etiquetas ecológicas
– Incluyen criterios de sustancias restringidas, incluyendo los
compuestos orgánios volatiles y sustancias individuales o que
cumplan con criterios de peligrosidad.
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7. Emisiones de
Compuestos Orgánicos Volatiles
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8. Compuesto orgánicos volátiles
• Definición con pequeñas variaciones
entre Europa y EEUU
• Definición más general:
– TVOC Comprende todos los compuestos
orgánicos entre 68ºC y 287ºC
• Otros términos:
– VVOC Compuestos orgánicos muy volátiles
– SVOC Compuestos orgánicos semivolátiles
– NVOC Compuestos orgánicos no volátiles
• Motivación diversa (Legislación, demanda
social, requisitos mercado, etiquetas,
responsabilidad social …)
• Metodología de comprobación:
– Metodología y normativa diversa
• Contenido
• Emisión
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9. 9 ▌
Determinación contenido COVs
• Aplicación
– Legislación: 2004/42/EC. (Contenido máximo de COVs de pinturas,
barnices y acabados de vehículos) (VOC Tª ebullución<250ºC).
– Ecoetiqueta Europea.
• Antes de 2014: TVOC.
• Nuevos criterios: TVOC y SVOC. Además restricción para
formaldehido.
– Certificación de edificios: LEED, BREEAM, HQE, DGNB, VERDE.
• LEED v4. tendencia a determinación de emisiones pero se
contempla contenido para productos aplicados humedos
.
• Metodología
– En función de la cantidad total de COVs
– COVs > 15% Método por diferencia. En algunos casos hay que
descontar contenido en agua y sustancias exentas como por ejemplo
el amoniaco.
– COVs < 15% Métodos cromatográficos.
– Normativa más empleada: ISO 11890-1 / -2; ASTM D2369;
Californian South Coast Air Quality Management District (SCAQMD
1113 para pinturas); EPA method 24

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Determinación emisión COVs
• Sin correlación con contenido en VOC
• Aplicación
– Legislación: CPR, Francia, Belgica, Alemania USA.
– Etiquetas voluntarias
– Certificación de edificios: HQE, LEED, BREEAM, HQE, DGNB,
VERDE.
.
• Metodología
– Cámaras con condiciones definidas y renovación de aire
– Toma de muestras a intervalos definidos
– Referenciado a la “habitación de referencia Europea” (CEN TC 351)
– Ensayos simulan habitación a pequeña escala
– Normativa más empleada: ISO 16000 y CA01350 (California
Standard Section 01350 specification)
3, 14 y/o 28 días

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Emisión COVs. Legislación
• CPR
– Productos construcción no deben implicar riesgos de salud o higiene
para los ocupantes de los edificios debido a sustancias peligrosas.
– Se deben retirar los materiales que puedan emitir contaminantes que
supongan concentraciones superiores a las aceptables
– Información mediante declaración de prestaciones y marcado CE
– En proceso de definición a nivel de la UE
– Límites de VOC se establecen en cada país. Algunos paises tienen
legislación específica: Alemania, Francia y Belgica.
• Alemania. AgBB / DIBt (Deutsches Institut für Bautechnik)
– Metodología DIBt
– Habitación de referencia Europea.
– AgBB: No hay clases. Cumple / NO Cumple
– Aprobación por la agencia DIBt
– Evaluación a los 3 y a los 28 días.
– Valores LCI (Lowest Concentrations of Interest);
TCOV y TSVOC

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Emisión COVs. Legislación Francia
• Metodología ISO 16000
• Habitación de referencia Europea.
• Toma de muestras tras 28 días.
• Se admiten metodologías equivalentes
• Productos de la construcción usados en interiores
• Exentos: metal o vidrio no tratado
• Análisis TVOC y 10 sustancias: Formaldehido;
Acetaldehido; Tolueno; tetracloroetileno; xileno;
1,2,4-trimetilbenceno; 1,4-diclorobenceno;
etilbenceno; 2-butoxyetanol y estireno.
• Clasificación
• Responsabilidad del fabricante.
• 2011 actualización para regular periodo de
acondicionamiento de pinturas y barnices.
• Emisiones de CMR (carcinogenic, mutagenic and/or
reprotoxic) límitadas tras 28 días. DEHP, DBP,
Benceno y tricloroetileno
< límites
< límites
< límites
> límites

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Emisión COVs. Legislación Belga
• Publicado 18/08/2014. Efectivo 01/01/2015. Periodo transición
productos comercializados antes 01/09/2014 hasta 01/01/2016.
• Suelos y todo lo relacionado, incluido recubrimientos para suelos
• Exentos 100% piedra natural, cerámica, vidrio o acero
• Basado en CPR. Es el tercer país en regular (Alemania y Francia).
• No lleva etiquetado
• Metodología CEN TS 16516 (laboratorios acreditados ISO 17025)
• Toma de muestras tras 28 días.
• Valores LCI; TVOC y TSVOC
Nº productos elevado y metodologías diferentes pero similares
Importancia de estudiar productos y planificar ensayos.
Ensayos a medida pueden cubrir varias etiquetas y requisitos.

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Principales Metodologías. Propuesta Europea

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Principales Metodologías. Propuesta Europea
Metodología europea (Technical Specification):
CEN/TS 16516:2013  EN Standard (CEN TC 351 WG 2 previsible 2016)
Figure 6. The concept of the hamonised framework for indoor labelling schemes in EU
European Collaboration Action. Urban air, indoor environment and human exporsure (2010)
Report Nº 27. Harmonisation framework for indor material labelling schemes in the EU
Metodología armonizada: Criterios generales y opcionales

16. Emisiones de
Nanomateriales
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Evaluación del Riesgo
Paso 0 :
Recopilación de la información disponible sobre las características y propiedades de los NOAA y
escenarios de exposición (proceso industrial, los modos de funcionamiento, los puestos de
trabajo, los trabajadores expuestos, las actividades…)
Paso 1.‐ Análisis y caracterización de los peligros (P):
Mapeo de los peligros del proceso, su caracterización de forma cualitativa y la identificación de
los potenciales escenarios de exposición. Uso de herramientas simples tales como los diagramas
de flujo o el PHA (Preliminary Hazard Analysis).
Paso 2.‐ Evaluación de la exposición (E).
• Instrumentación y métrica/s relevantes
• la estrategia de medición.
Paso 3.‐ Estimación del riesgo (R):
Comparación de los valores de exposición medidos/modelizados con los valores límite/referencia.
• valores límite/referencia
Paso 4.‐ Reducción del riesgo (C):
Estrategia iterativa de reducción del riesgo basada en la implantación de medidas de control

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Evaluación del Riesgo - Simplificada
BANDA DE PELIGROSIDAD
A B C D E
BANDA DE EXPOSICION/EMISIÓN 1 3 3 3 2 1
2 3 3 2 2 1
3 3 2 2 1 1
4 2 1 1 1 1
Banda de peligrosidad: Valorada desde A menos peligrosos a E más peligroso
Banda de exposición/emisión: valorada de 1 baja exposición a 4 máxima
exposición
Nivel de riesgo: valorado de 1 riesgo prioritario a 3 riesgo reducido

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Evaluación del Riesgo ambiental - Cuantitativo
Evaluación
Exposición
Evaluación
Efectos
PEC
Predictive
Environmental
Concentration
PNEC
Predicted
No Effect
Concentration
Coeficiente de Riesgo (RQ) = PEC/PNEC
< 1
Sin riesgo
Comercialización
≥1
Riesgo 
Medidas de
mitigación
Fabricación y Uso
Escenarios de Exposición:
OECD; ECHA
Ensayos de ecotoxicidad:
OECD; ISO

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Evaluación del Riesgo ambiental
• Concentración en masa  ¿adecuado?
– Tamaño
– Número
– Superficie específica
– Reactividad
– Forma y solubilidad
– Estado agregación
• Ensayos ecotoxicidad  Guias OECD  ¿Adaptaciones?
– Desde 2006 grupo de trabajo de la OECD para desarrollar
ensayos adaptados a nanomateriales:
– Salud, exposición y medio ambiente
– Preparación de suspensiones/dispersiones y estabilidad
• Especificidad de los métodos analíticos
– Nano vs macro
– Diferenciar del fondo / entorno (ejemplo nanotubos de carbono).

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OECD  Riesgos para la salud (WHO 2017)

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CEN TS Emisiones productos construcción
Emisión de sustancias peligrosos  ¿Aplicables a nanomaterials?
CEN/TS 16637-1  determinación del método de determinación de emission de
sustanciacias peligrosos al suelo, agua superficial y/o agua subterranea y ensayos
adicionales.
Metodos de ensayo productos de
construcción:
- CEN/TS 16637-2 Construction
products. Assessment of release of
dangerous substances. Horizontal
dynamic surface leaching test
- CEN/TS 16337-3 Construction
products. Assessment of release of
dangerous substances. Horizontal
up-flow percolation test
EOTA  Inclusión de COV/COSV y emission de sustancias peligrosas

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