TY - JOUR A1 - Seeger, Stefan A1 - Brödner, Doris A1 - Jacobi, T. A1 - Rasch, Fabian A1 - Rothhardt, Monika A1 - Wilke, Olaf T1 - Emissions of fine and ultrafine particles and volatile organic compounds from different filament materials operated on a low-cost 3D printer T1 - Emissionen feiner und ultrafeiner Partikel sowie flüchtiger organischer Verbindungen beim Einsatz verschiedener Filamentmaterialien in einem „low-cost“-3D-Drucker N2 - 3D-printing or additive manufacturing has many promising and unique advantages. Especially low cost molten polymer Deposition Printers are increasingly populär in the private and educational sector. Their environmental friendliness can be questioned due to recently reported ultrafine particle and suspected VOC emissions, To further investigate 3D-printing as a potential indoor air pollution source we characterized fine and ultrafine particle emissions from a molten polymer deposition printer producing a 3D object with ten marketable polymer filament materials under controlled conditions in a test chamber. VOC emissions from the filaments have also been compared. Using a straightforward emission model time dependent and averaged particle emission rates were determined. The results indicate that under comparable conditions some filament materials produce mainly ultrafine particles up to an average rate of 1013 per minute. This value is in the upper ränge of typical indoor ultrafine particle sources (e.g. Smoking, frying, candle light, laser printer). The observed material-specific rates differ by five Orders of magnitude. Filament-specific gaseous emissions of organic compounds such as bisphenol A, styrene and others were also detected. Our results suggest a detailed evaluation of related risks and considering protective measures such as housing and filtering. N2 - 3D-Druck oder additive Herstellungsverfahren haben eine Menge vielversprechender und einzigartiger Vorteile. Insbesondere günstige 3D-Drucker für Polymere werden im privaten und ausbildenden Bereich zunehmend beliebter. Ihre Umweltfreundlichkeit kann aufgrund jüngst berichteter Emissionen ultrafeiner Partikel und vermuteter VOC-Emissionen infrage gestellt werden. Um 3D-Drucker für Polymere als mögliche Quelle von Innenraumluftverunreinigungen weiter zu untersuchen, charakterisierten wir die Emissionen feiner und ultrafeiner Partikel bei der Herstellung eines 3D-Objekts unter Verwendung zehn marktgängiger Polymerfilamente unter kontrollierten Bedingungen in einer Emissionsprüfkammer. Die VOC-Emissionen der verschiedenen Filamente wurden ebenfalls verglichen. Die zeitabhängigen und gemittelten Partikelemissionsraten wurden durch Anwendung eines einfachen Emissionsmodells bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass unter vergleichbaren Bedingungen einige Filamente mit einer mittleren Rate von 10 KW - Emission KW - Ultrafine particles KW - VOC KW - 3D printer PY - 2018 SN - 0949-8036 SN - 0039-0771 VL - 78 IS - 3 SP - 79 EP - 87 PB - Springer-VDI-Verl. CY - Düsseldorf AN - OPUS4-44954 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Richter, Matthias A1 - Mull, Birte A1 - Horn, Wolfgang A1 - Brödner, Doris A1 - Mölders, N. A1 - Renner, M. T1 - Reproducibly emitting reference material on thermoplastic polyurethane basis for quality assurance/quality control of emission test chamber measurements N2 - Volatile Organic Compounds (VOC) are ubiquitous in the indoor air since they are emitted from materials used indoors. Investigations of these materials are mostly carried out in emission test chambers under controlled climatic conditions. Reference materials are an important tool for quality assurance/Quality control of emission test chamber measurements but so far they are not commercially available. In this study, a new approach was tested to develop an appropriate reference material with homogenous and reproducible emission of the VOC with well measurable air concentrations in emission test Chambers larger than 20 L at air change rates of 0.5 - 1 /h. Thermoplastic Polyurethane (TPU) was selected as Matrix material which was impregnated with 2,2,4- trimethyl-1,3-pentanediol monoisobutyrate (texanol) as test VOC using compressed carbon dioxide. An optimization of the impregnation parameters such as temperature, pressure, time, VOC injection volume and TPU sample size was performed until the targeted area specific Emission rate (SERa) value was reached. Further aspects like process control, storage effects and correlation of the sample size to the emission rate were investigated. It was found that the SERa immediately after sample preparation were not reproducible between the batches but became unified 10 days after loading into the test chamber indicating the necessity of aging before use. SERa between 13,000 and 18,000 mg m-2 h-1 were obtained, and the impregnated materials could be well stored in aluminum-coated polyethylene foil for at least seven weeks without significant losses. Furthermore, the impregnation of styrene and the SVOC 2,6-diisopropylnaphthalene was tested. KW - Reference material KW - Emissions testing KW - Volatile organic compounds KW - Polymer material KW - CO2 assisted impregnation PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2017.06.005 SN - 0360-1323 SN - 1873-684X VL - 122 SP - 230 EP - 236 PB - Elsevier AN - OPUS4-40646 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Mull, Birte A1 - Sauerwald, T. A1 - Schultealbert, C. A1 - Horn, Wolfgang A1 - Brödner, Doris A1 - Richter, Matthias T1 - Reproducibly emitting reference materials for volatile and semi-volatile organic compounds—using finite element modeling for emission predictions N2 - Recent research into emissions of (semi-)volatile organic compounds [(S)VOC] from solid materials has focused on the development of suitable reference materials for quality assurance/quality control of emission test chamber measurements, which fulfill requirements such as homogenous and reproducible (S)VOC release. The approach of this study was to find a method for preparation of a material with predictable (S)VOC emission rates. AVOC (styrene) and an SVOC (2,6-diisopropylnaphthalene, DIPN), loaded into either vacuum grease or a 1:1 mixture of paraffin/squalane, have been tested. For the prediction of the emission rates, a model using the finite element method (FEM) was created to simulate the (S)VOC emission profiles. Theoretical and experimental results obtained in a Micro-Chamber/Thermal Extractor (μ-CTE™) and in 24 L emission test chamber measurements were in good agreement. Further properties were investigated concerning the material applicability, such as shelf life and inter-laboratory comparability. The maximum relative standard deviation in the inter-laboratory study was found to be 20%. KW - Emitting reference material KW - Emission test chamber KW - Micro-chamber KW - FEM model PY - 2017 U6 - https://doi.org/10.1007/s11869-017-0508-6 SN - 1873-9318 SN - 1873-9326 VL - 10 IS - 10 SP - 1237 EP - 1246 PB - Springer Science+Business Media B.V. AN - OPUS4-41951 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Olaf A1 - Wiegner, Katharina A1 - Scheffer, Harald A1 - Brödner, Doris A1 - Kalus, Sabine T1 - Determination of the emissions of volatile organic compounds from oriented strand boards and evaluation by the German AgBB scheme N2 - There has been an increasing use of oriented strand boards (OSBs) for the construction of floors, ceilings and walls of buildings. In Germany and other European countries, OSBs are mainly produced from pine wood (Pinus sylvestris). In response to complaints about the odour and irritation of mucous membranes in connection with the use of OSBs, samples of OSBs were bought from do-it-yourself stores to test their volatile organic compound (VOC) emissions by using emission test chambers. The boards emitted predominantly monoterpenes, aldehydes, acids and acetone. Aldehydes are generated during the production process by the oxidation of unsaturated fatty acids such as linoleic acid. Pine wood, compared with other wood species, contains more unsaturated fatty acids. Of the six acquired OSBs, four boards from three manufacturers would not meet the requirements of the German AgBB (Ausschuss zur gesundheitlichen Bewertung von Bauprodukten, Committee for Health Evaluation of Building Products), mainly because of the emissions of unsaturated aldehydes. These compounds have low LCI values (lowest concentration of interest) and are therefore problematic substances based on a health-related evaluation of building products according to the AgBB scheme. KW - Oriented strand board KW - Volatile organic compounds KW - Unsaturated aldehydes KW - Pine wood KW - Emission test chamber KW - AgBB scheme PY - 2014 U6 - https://doi.org/10.1177/1420326X13504121 SN - 1420-326X SN - 1423-0070 VL - 23 IS - 7 SP - 1050 EP - 1054 PB - Karger CY - Basel ; München [u.a.] AN - OPUS4-32063 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Torge, Manfred A1 - Brödner, Doris A1 - Feldmann, Ines A1 - Krug, Sonja A1 - Mathies, Helena A1 - Mull, Birte A1 - Schoknecht, Ute T1 - Untersuchungsmethoden zum Nachweis von Holzschutzmitteln - Neue Erkenntnisse zur Analyse von PCP und Lindan N2 - Durch eine Kombination von naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden war es möglich, mit Holzschutzmittel belastete Materialien in einer zum UNESCO-Weltkulturerbe gehörenden Kirche, der Friedenskirche in Swidnica (Polen), zu identifizieren. Ein screening mit einer mobilen Röntgenfluoreszenzanalyse (RFA) lieferte erste Hinweise auf die Anwendung dieser Mittel an Holzkonstruktionen. Untersuchungen von Holzproben in einer Mikrokammer (µ-CTE) bei unterschiedlichen Temperaturen mit anschließender Gaschromatographie und massenspektrometrischer Detektion (GC/MS/MS) ermöglichten einen qualitativen und quantitativen Nachweis von Pentachlorphenol (PCP) und Lindan. Weiterhin erfolgte eine aktive Luftprobenahme auf Tenaxröhrchen mit anschließender Thermodesorption und GC/MS-Analyse. In Staubproben aus unterschiedlichen Bereichen der Kirche wurden Wirkstoffe aus Holzschutzmitteln nachgewiesen. Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop mit EDX lieferten Hinweise auf schadstoffbelastete Partikel im Staub. KW - Untersuchungsmethoden KW - Holzschutzmittel KW - PCP KW - Lindan PY - 2013 SN - 0933-4017 VL - 6 SP - 52 EP - 56 PB - Callwey CY - München AN - OPUS4-29222 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Torge, Manfred A1 - Brödner, Doris A1 - Wilke, Olaf T1 - Materialemissionen auf historischen Glasmalereien - Über den Einfluss so genannter organischer Verbindungen N2 - Historische Glasmalereien können durch anorganische und organische Luftverunreinigungen geschädigt werden. Chemische Reaktionen der empfindlichen Materialien eines Glasgemäldes (Glas, Malschicht, Blei) mit Luftfeuchtigkeit und den Schadstoffen der Umgebung führen zu Veränderungen der oberflächennahen Schichten des Glases, der Malschichten und schädigen die Bleie. Die Wirkung von Luftschadstoffen, die aus Industrieabgasen und Feuchtigkeit bestehen und als saurer Regen auf die Verglasung von Kirchen und Kathedralen einwirken ist weitgehend bekannt. Emissionen aus Materialien, die zur Verpackung, zum Transport und zur Lagerung von Kunstgegenständen aus Glas eingesetzt werden, können auch Schäden auf den empfindlichen Materialien verursachen. Als flüchtige organische Bestandteile (Volatile Organic Compounds VOC) wurden neben anderen auch organische Säuren analysiert. Das Schädigungspotenzial von Essigsäure, Propansäure, Hexansäure und Oktansäure wurde an Modellproben unter zeitraffenden Bedingungen im Klimaschrank untersucht. Nach einer Versuchsdauer von 12 Wochen waren die Oberflächen der empfindlichsten Modellproben bereits deutlich geschädigt. Hieraus ergibt sich die Schlussfolgerung, dass Materialien mit hohen Emissionsraten an organischen Säuren auch an mittelalterlichen Gläsern unter ungünstigen Bedingungen (geringe Luftwechsel in Depoträumen) Schäden verursachen können. KW - Glasmalerei KW - Verpackungsmaterialien KW - Emission PY - 2007 SN - 0933-4017 IS - 7 SP - 458 EP - 463 PB - Callwey CY - München AN - OPUS4-16090 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Olaf A1 - Jann, Oliver A1 - Brödner, Doris T1 - Fast and reliable determination of emissions from carpet adhesives PY - 2005 UR - http://www.gerstel.com/magazine_solution_05.htm SN - 1619-0076 IS - 5 SP - 4 EP - 5 CY - Mülheim an der Ruhr AN - OPUS4-7323 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Olaf A1 - Jann, Oliver A1 - Brödner, Doris T1 - Höheres Emissionspotenzial bei Recyclingpapieren PY - 2004 SN - 0344-1733 SN - 1610-8256 VL - 28 SP - 54 EP - 56 PB - Vogel CY - Würzburg AN - OPUS4-5202 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Rockstroh, Jens A1 - Jann, Oliver A1 - Wilke, Olaf A1 - Noske, Reinhard A1 - Brödner, Doris A1 - Kalus, Sabine A1 - Schneider, Uwe A1 - Krocker, Christian A1 - Horn, Wolfgang T1 - Emissionsbegrenzung aus Laserdruckern und Kopierern N2 - Vor dem Hintergrund der notwendigen Revision der Kriterien zur Vergabe des Gütezeichens "Blauer Engel" für Laserdrucker, Kopierer und Multifunktionsgeräte mussten auch die Prüfmethoden angepasst werden, da die alten Verfahren nicht mehr die heutigen Anforderungen der Emissionsmessung erfüllen. In diesem Zusammenhang wurde auch das unterschiedliche Emissionsverhalten von Hardcopy-Geräten auf Grund der verschiedenen und nicht miteinander vergleichbaren Prüfverfahren heftig diskutiert. Aus diesen Gründen wurde ein neues Prüfverfahren entwickelt, mit dem eine verlässliche und reproduzierbare Prüfung der Emissionsraten von Staub, Ozon und flüchtiger organischer Verbindungen auf der Basis des ECMA (European Computer Manufacturer Association) Standards 328 möglich ist. Dazu wurden neun verschiedene Geräte unter verschiedenen Bedingungen untersucht. Als ein Ergebnis dieser Studie wurden neue Kriterien zur Vergabe des "Blauen Engels" für Kopierer, Drucker und Multifunktionsgeräte festgelegt. PY - 2004 U6 - https://doi.org/10.3139/120.100606 SN - 0025-5300 VL - 46 IS - 9 SP - 465 EP - 471 PB - Carl Hanser Verlag CY - München AN - OPUS4-4120 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wilke, Olaf A1 - Jann, Oliver A1 - Brödner, Doris T1 - Direkte thermische Extraktion versus Prüfkammer - Emissionsverhalten von Teppichklebstoffen sicher bestimmen PY - 2004 UR - http://www.gerstel.de/pdf/GERSTEL_Aktuell_32_4-5_de.pdf IS - 32 SP - 4 EP - 5 CY - Mülheim an der Ruhr AN - OPUS4-3498 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -