TY - JOUR A1 - Altmann, Korinna A1 - Braun, U. A1 - Herper, D. A1 - Knefel, M. A1 - Bednarz, M. A1 - Bannick, C.-G. T1 - Smart filters for the analysis of microplastic in beverages filled in plastic bottles N2 - The occurrence of microplastic (MP) in food products, such as beverages in plastic bottles, is of high public concern. Existing analytical methods focus on the determination of particle numbers, requiring elaborate sampling tools, laboratory infrastructure and generally time-consuming imaging detection methods. A comprehensive routine analysis of MP in food products is still not possible. In the present work, we present the development of a smart filter crucible as sampling and detection tool. After filtration and drying of the filtered-off solids, a direct determination of the MP mass content from the crucible sample can be done by thermal extraction desorption gas chromatography mass spectroscopy (TED-GC/MS). The new filter crucible allows a filtration of MP down to particle sizes of 5 µm. We determined MP contents below 0.01 µg/L up to 2 µg/L, depending on beverages bottle type. This may be directly related to the bottle type, especially the quality of the plastic material of the screw cap. Dependent on the plastic material, particle formation increases due to opening and closing operations during the use phase. However, we have also found that some individual determinations of samples were subjected to high errors due to random events. A conclusive quantitative evaluation of the products is therefore not possible at present. KW - Microplastic KW - TED-GC/MS KW - Plastic bottles KW - Bbeverages KW - Filter crucible PY - 2021 DO - https://doi.org/10.1080/19440049.2021.1889042 SN - 1944-0057 VL - 38 IS - 4 SP - 691 EP - 700 PB - Taylor & Francis AN - OPUS4-52323 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Repräsentative Untersuchungsstrategien für ein integratives Systemverständnis von spezifischen Einträgen von Kunststoffen in die Umwelt (RUSEKU) N2 - Der Vortrag wurde im Rahmen der Abschlusskonferenz des Forschungsschwerpunktes "Plastik in der Umwelt" des BMBF gehalten. Er fasst die Ergebnisse des Verbundprojektes RUSEKU zusammen. Es wurde die Herstellung verschiedener Testmaterialien für die Mikroplastik (MP) Analytik beschrieben. Im weiteren geht es um verschiedene Ansätze MP kostengünstig und schnell zu detektieren, z.B. mit Nahinfrarotspektroskopie. Nanoplastik konnte mit der Transmissionselektronenmikroskopie sichtbar gemacht werden. Für die praxisnahe Beprobung von Gewässern wurde die Fraktionierte Filtration entwickelt. Integrale Beprobungen können mit dem Sedimentationskasten erfolgen. Als Beispiele für die Beprobung realer Gewässer wurde das urbane Abwassersystem Kaiserslautern, Getränkewasser und Waschmaschinenwasser gezeigt. T2 - Abschlusskonferenz des Forschungsschwerpunktes "Plastik in der Umwelt" des BMBF CY - Online meeting DA - 20.04.2021 KW - Mikroplastik KW - TED-GC/MS KW - Probennahme KW - RUSEKU PY - 2021 AN - OPUS4-52546 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Kittner, Maria T1 - Small, everywhere and difficult to detect - Insights into the detection of microplastic particles in environmental samples using thermal extraction desorption-gas chromatography/mass spectrometry N2 - As global demand for polymer products increases, so does the potential amount of leakage into the environment, known as macroplastic (> 1,000 µm) and microplastic particles (MP, 1 - 1,000 µm). To date, the environmental and health consequences are unclear and unpredictable, so robust MP monitoring data are needed to identify the sources, pathways and fate of these particles. Therefore, we developed the thermoanalytical method TED-GC/MS (thermal extraction desorption - gas chromatography/mass spectrometry), which uses polymer-specific thermal decomposition products for the detection of MP in environmental samples. It allows fast identification and the determination of MP mass contents, which is crucial for assessing of their potential effects and thus for legislation and monitoring. For a better understanding of the TED-GC/MS, this presentation will provide the first methodological insights into systematic assessments of TED-GC/MS performance for MP detection in different environmental model matrices. Results of MP determination from real samples will underline the presentation and aspects of practical application will be addressed. To harmonise the method, it is essential to assess different analytical performance parameters (e.g. recovery, signal quality or limit of detection, LOD) to ensure comparability of data. For this purpose, standard addition of different aquatic (e.g. suspended particulate matter, limnic sediment, activated sludge) and terrestrial samples (e.g. agricultural soil) were performed with non-biodegradable standard polymers (polyethylene, PE; polyethylene terephthalate, PET; polypropylene, PP; polymethyl methacrylate, PMMA; polystyrene, PS; styrene-butadiene rubber, SBR) as well as biodegradable polymers (polybutylene adipate terephthalate PBAT; polylactide, PLA) and analysed by TED-GC/MS. These results were then compared with the measurements of the neat polymers without matrix. T2 - SETAC Europe 2021 CY - Online meeting DA - 03.05.2021 KW - Matrix KW - Microplastic particles KW - Mass content KW - TED-GC/MS PY - 2021 AN - OPUS4-52660 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Mikroplastik an der BAM: TED-GC/MS und Referenzmaterialien N2 - Thema ist die Funktionsweise der TED-GC/MS als Methode für die Mikroplastik-Detektion sowie die Herstellung dazugehöriger Referenzmaterialien an der BAM T2 - 25. Kolloquium Massenspektrometrie von Polymeren CY - Online meeting DA - 17.06.2021 KW - Mikroplastik KW - TED-GC/MS KW - Referenzmaterial PY - 2021 AN - OPUS4-52835 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Results of the Plastic in the environment comparative test N2 - The talk describes the sturcture and the results of the "plastics in the environment" comparative test of 2019. T2 - Symposium "Challenges of microplastic analysis – Bridging state of the art and policy needs” CY - Online meeting DA - 09.09.2021 KW - Microplastic KW - Comparative test KW - ILC PY - 2021 AN - OPUS4-53236 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Dittmann, Daniel T1 - Aktivkohle-Charakterisierung als weiterer Schlüssel für das Verständnis der Spurenstoffadsorption in der 4. Reinigungsstufe N2 - Aktivkohle ≠ Aktivkohle, Adäquate Materialcharakterisierung - Voraussetzung für Adsorptionsprognosen und Wasserspezifische Auswahl von Aktivkohleprodukten. Ausblick: Publikationen zu Aktivkohlecharakterisierung und Adsorptionsprognose in Vorbereitung T2 - Wasser 2021 - Jahrestagung der Wasserchemischen Gesellschaft CY - Online meeting DA - 10.05.2021 KW - Aktivkohle KW - Thermogravimetrie KW - Zersetzungsgasanalyse KW - Proximatanalyse PY - 2021 AN - OPUS4-52742 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Lukas, M. T1 - Artificial plastic aging as a framework for microplastics ecotoxicity evaluation N2 - Microplastics are widely distributed in aquatic and terrestrial environments, up to now less is known on toxicological impacts under realistic conditions. Research so far has focused mainly on the impacts on organisms by fresh plastic fragments or beats. However, plastic materials found in the environment are mainly a mixture of different polymers and additives and particularly degraded during aging processes. Although especially oxidized degradation products might escape from plastic materials during aging, there is a lack of information on potentially adverse effects on aquatic biota. The latter is of particular interest as oxidized chemicals become more water soluble due to higher polarity and are more bio-available, therefore. The present study focused on plastic leachates of polystyrene (PS) and polylactic acid (PLA), which were derived from alternating stress by hydrolysis and UV radiation. Test specimen of PS, PLA or PS/PLA blends (each 50 %) were alternatingly maintained in water at 45 °C for five days and UV radiated at 45 °C for two days, for in total six weeks. Ecotoxicological effects of potentially generated degradation products of plastic materials in the storage water (mineral water, pH: 7.2) were detected by algae growth inhibition tests with Desmodesmus suspicatus and photosystem II inhibition tests with Raphidocelis subcapitata. Results clearly indicate inhibitory effects on algae growth by contaminants in the storage water of stressed plastic materials with increasing growth inhibition of proceeding hydrolysis and UV stress times. Here, different plastics cause variable responses of algal growth. First chemical analyses indicate dissolved monomers and their oxidation products of plastic materials as possible driver of detected ecotoxicological effects, since detected microplastic particles do not seem to harm algae. The existing data highlight the relevance of plastic aging as a framework for microplastic ecotoxicity evaluation and allow a proof of concept. T2 - 37. DGL-Tagung, Universität Konstanz CY - Konstanz, Germany DA - 19.09.2022 KW - Microplastic KW - Ecotoxicity PY - 2022 AN - OPUS4-55870 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, U. T1 - Detection of plastics in soil N2 - Soil acts as a final sink for pollutants. Microplastics from different sources such as plastic mulching, littering, compost, sewage sludge, sedimentary deposition, and tyre abrasion are expected to be found in soil. However, representative and comprehensive information is missing on the sources, transport, and fate. Therefore, a reliable analysis method for microplastics in soils needs to be developed. The presented work describes the development of a procedure for microplastics analysis in soils. A representative sampling based on the on-site conditions and a sample preparation method was established and comprised of a drying step, the separation of microplastic particles > 1 mm, and a density separation for particles < 1 mm. The detection of the large microplastic particles (> 1 mm) was conducted with Attenuated Total Reflection - Fourier Transform infrared Spectroscopy (ATR-FTIR) , while Thermal Extraction Desorption - Gas Chromatography / Mass Spectrometry (TED-GC/MS) was applied for particles < 1 mm, gaining information on the type of polymer and mass fraction. Based on the established method, 14 environmental soil samples ? with different exposure of microplastics from agriculture, industrial sites, roads, and floods were investigated. Due to the arbitrary microplastic particle distribution among the samples for large microplastics, it was reasoned that the found particles were unrepresentative. In contrast, microplastic particles < 1 mm were discovered in a high mass in soil samples exposed to plastic mulching or fertilization with sewage sludge or compost (0 – 115 mg/kg). On average, microplastic contents detected in soil samples taken from a construction site and an inner-city lake were higher (13 – 238 mg/kg). As expected, microplastic content in soil sampled in proximity to roads was more pronounced in the upper soil layers. In contrast, very remote sampling sites, expectably uncontaminated, did not lead to the detection of microplastic regarding to thermoanalytical detection method. In a proof of concept experiment several in vivo and in vitro ecotoxicological tests were applied to evaluate the effect of microplastics (tyre abrasion, polystyrene containing hexabromocyclododecane) in natural soils. In summary, while no effects of the examined probes could be detected on higher levels of biological organization after exposures to earthworm E. andrei, significant changes in several oxidative stress related biomarkers were observed. T2 - SETAC Europe 2022 CY - Kopenhagen, Denmark DA - 15.05.2022 KW - Microplastic KW - TED-GC/MS KW - Soil PY - 2022 AN - OPUS4-55872 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Harmonisation efforts of the CUSP projects N2 - The talk is about harmonisation approaches within CUSP. First the five H2020 projects for research on risk assessment regarding microplastics topic were presented. Secondly, harmonisation process were discussed. T2 - VAMAS SC 47 Meeting CY - Turin, Italy DA - 19.10.2022 KW - Microplastics KW - Harmonisation KW - Nanoplastics KW - H2020 KW - Risk assessment PY - 2022 AN - OPUS4-56077 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Braun, U. T1 - Analysis of Microplastics in Soil: Harmonisation and Standardisation - a first approach N2 - The talk is about microplastics in soil. Some results were presented with mainly state of the art according to microplastics in standardization. T2 - International Conference Microplastics in Soils CY - Berlin, Germany DA - 19.10.2022 KW - Microplastics KW - Microplastics standardisation KW - Microplastics in soil PY - 2022 AN - OPUS4-56078 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Goedecke, Caroline T1 - Mikroplastik - Suchen und Finden N2 - Der Vortrag stellt spektroskopische und neue thermoanalytische Verfahren zum Nachweis von Mikroplastik in Umweltproben vor. Ein spezieller Fokus liegt auf dem neu entwickelten Verfahren der TED-GC-MS. Zusätzlich wird gezeigt, wie die TED-GC-MS eingesetzt werden kann, um Reifen in der Umwelt zu bestimmen. T2 - Fachforum Ressourcen - Kunststoffe und Nachhaltigkeit CY - Leverkusen, Germany DA - 06.11.2018 KW - Mikroplastik KW - TED-GC-MS KW - Thermoanalytische Verfahren KW - Spektroskopische Verfahren PY - 2018 AN - OPUS4-46652 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Altmann, Korinna T1 - Welche Rolle spielen Textilien als Mikroplastik-Quelle im Abwasser? Was kann man dagegen tun? N2 - Diskutiert wird die Frage, ob Textilien gewaschen in der Waschmaschine ein Eintragspfad von Mikroplastik in die Umwelt sind. Nachgewiesen wird dies experimentell über Messungen zur Massenbestimmung mit der TED-GC/MS. T2 - DWA-Seminar: Mikroplastik in der (Siedlungs-)Wasserwirtschaft – Einordnung und Handlungsempfehlungen für die Praxis CY - Online meeting DA - 29.11.2023 KW - Mikroplastik KW - TED-GC/MS KW - Waschmaschine KW - Polymer 3R PY - 2023 AN - OPUS4-59279 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Umfassende Analyse von Leachabels aus rezyklierten HDPE-Kanistern N2 - Es wurde untersucht, welche Substanzen aus rHDPE-Post-Consumer-Rezyklat herausgelöst und nachgewiesen werden können (Non-Target-Analytik). Die Substanzen wurden sowohl chemisch als auch anwendungsbezogen systematisiert. Diskutiert wurde die Nutzung der Ergebnisse zur Festlegung von Qualitätskriterien von rHDPE sowie zur Verbesserung des mechanischen Recycling-Prozesses. T2 - 20. Gefahrgut-Technik-Tage CY - Berlin, Germany DA - 13.11.2025 KW - rHDPE KW - Rezyklat KW - Leachables PY - 2025 AN - OPUS4-64852 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Simulationsdaten zur photooxidativen Beanspruchung an verschiedenen geografischen Freibewitterungs-Standorten N2 - Freibewitterungen weisen grundsätzlich eine hohe Variabilität der jeweiligen Intensität der Beanspruchungsparameter auf; sie sind nicht einfach wiederholbar. Um dennoch die Ergebnisse einer Beanspruchung vergleichen zu können, ist eine aussagekräftige Charakterisierung der Freibewitterung wichtig. Traditionell werden Daten bekannter Einflussgrößen wie Globalstrahlung, Temperatur oder Feuchtewerte herangezogen. Obwohl man weiß, dass diese Größen an den exponierten Oberflächen wechselwirken und kombiniert als Mikroklima Einfluss auf Degradationsprozesse nehmen, werden schon aus Praktikabilitätsgründen diese separat als klimatische Messgrößen angegeben. Die Aussagekraft dieser Daten ist mäßig. Ziel dieses Beitrags ist es, die Aussagekraft und damit Vergleichbarkeit zu erhöhen, indem diese Messdaten als Stundendaten zu Wirkintegralen vorverarbeitet und jahresweise akkumuliert werden. Betrachtet wird dafür der Prozess der Photooxidation, da dieser Alterungs-mechanismus bei allen Kunststoffen auftritt. Für eine einfache Modellierung wird die wirksame UV-Bestrahlung, gewichtet mit einer Arrhenius-abhängigen Ober¬flächen-temperatur (TOF), über den Beanspruchungszeitraum von hier je einem Jahr akkumuliert. Die Idee einer solchen Messgröße für photooxidative Ober¬flächen¬alterung wurde bereits vorgestellt [1]. Dort wurde ein Gerät vor¬geschlagen, mit dem dieser Wert für verschieden absorbierende Oberflächen für die Dauer einer Exposition akkumuliert wird, und ergänzend eine Abschätzung der Betauungs¬zeiten dieser Referenz-Oberflächen erfolgen könnte. Hier soll es um eine rechnerisch generierte Zusammenstellung dieser photo¬oxidativen 1-Jahres-Alterungswerte für verschiedene Standorte gehen. Ein Temperaturfaktor erfasst dabei den Einfluss der Strahlungserwärmung auf eine weiße, graue bzw. schwarze Referenzoberflächen, spiegelt also die Kopplung von solarer Strahlung und Temperatur wider [1]. Ermittelt wird er aus Stunden¬daten der Globalstrahlung und der Lufttemperatur. Die spektrale Wirkung wird aus Sonnenhöhenständen entsprechend der geografischen Breite mit Hilfe der FastRT-Oberfläche [2] als PiT·h-Wert abgeschätzt [3]. Anhand der errechneten Jahreswerte können die Schweregrade der photo¬oxidativen Beanspruchung an den verschiedenen Standorten unmittelbar verglichen werden. Die gezeigten Simulationsdaten für ein solches „elektronisches Referenzmaterial“ für photooxidative Degradation zeigen die prinzipielle Möglichkeit einer Kartografierung solcher Daten auf. T2 - 53. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2025 KW - Polymer 3R, UV, Bestrahlung, Bewitterung PY - 2025 SN - 978-3-9826129-2-8 VL - 53 SP - 19 EP - 28 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - 76327 Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-62902 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. A1 - Giehl, A. A1 - Schönlein, A. A1 - Feil, F. T1 - Normenvorschlag zur Bewitterung transparenter oder transluzenter Kunststoffe N2 - Aufgrund des tieferen Eindringens der solaren Strahlung treten bei transparenten und bei transluzenten (durchscheinenden) Kunststoffen veränderte Bedingungen gegenüber opaken Proben auf. Dies kann zu speziellen Effekten und damit zu einem abweichenden Bewitterungsverhalten führen. Auch aus Mangel an geeigneten Normen werden diese Effekte häufig vernachlässigt. Deshalb initiiert der DIN-FNK auf ISO-Ebene ein entsprechendes Dokument. Die Norm ist in der Form eines Technical Reports geplant. In einem ersten Teil sollen die Besonderheiten transparenter oder transluzenter Kunststoffe erläutert werden, um den Nutzer für mögliche Probleme zu sensibilisieren. Im zweiten Teil werden Empfehlungen für Bestrahlung oder Bewitterung herausgearbeitet. In einem dritten Teil geht es dann um Besonderheiten bei der Messung von Eigenschaftsänderungen transparenter bzw. transluzenter Kunststoffe. In informativen Anhängen sollen verschiedene Beispiele die Thematik illustrieren. T2 - 51. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 29.03.2023 KW - Bewitterung KW - Polymer 3R KW - Bestrahlung KW - UV PY - 2023 SN - 978-3-9818507-8-9 SP - 39 EP - 46 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-57271 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - Polymer 3R KW - UV KW - Bestrahlung KW - Bewitterung PY - 2024 AN - OPUS4-59831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja T1 - Possibilities on prediction of plastic’s fragmentation time - Digital twins for decomposing-time predictions N2 - Depending on the specific plastic’s ageing sensitivities, the durations which plastic components remain in the environment can be very long. As, in the past, the advantages in ageing resistance and durability were highly evaluated, we now face the problem of quite stable plastic waste within the environment. However, there is only little knowledge on the real timescales until macroscopic fragmentation for the different kinds of plastic under various environmental conditions. Here, weathering methods are presented, which have been used for the failure prediction in specific outdoor conditions. Issues of uncertainty, reproducibility, or validation are discussed. For the prediction of the plastic’s fragmentation, much longer time scales have to be considered. To do this within a limited project life span, various processes as well as their acceleration potential have to be evaluated separately, such as temperature increase or spectral shift. The possibilities and limitations of such controlled acceleration will be discussed. T2 - 29th IAPRI Symposium on Packaging CY - Twente, Enschede, The Netherlands DA - 11.06.2019 KW - Plastic KW - Ageing KW - Environment KW - Fragmentation KW - Digital twin PY - 2019 AN - OPUS4-49714 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Schulz, Ulrich A1 - Geburtig, Anja A1 - Stephan, Ina T1 - Mildew growth on automotive coatings influencing the results of outdoor weathering N2 - As the results of a 14 weeks outdoor exposure of a series of automotive coatings in South Florida, the panels were found to be overgrown with an almost closed layer of mildew. Pinholes remained as permanent surface damage after removing the mildew mycelium. The extent of the damage differed in dependence of the kind of the coating. By tracing the images and profiles of the coating surfaces systematically over all phases of weathering and the subsequent cleaning procedure, a connection between formation of pinholes and mildew growth could be found. Outdoor weathering tests in other regions of Florida as well as in Europe and Australia showed that pinholes caused by mildew attack could also be found in all other locations, but always to a lower extent than in South Florida. The standardised mildew tests EN ISO 846 and MIL-STD 810F for laboratory exposure failed to reproduce the formation of pinholes. KW - Coatings KW - Mildew KW - Weathering KW - South Florida PY - 2012 DO - https://doi.org/10.1002/maco.201005784 SN - 0947-5117 SN - 1521-4176 VL - 63 IS - 2 SP - 140 EP - 147 PB - Wiley-VCH Verl. CY - Weinheim AN - OPUS4-25467 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Bandow, N. A1 - Aitken, M. D. A1 - Geburtig, Anja A1 - Kalbe, Ute A1 - Piechotta, Christian A1 - Schoknecht, Ute A1 - Simon, Franz-Georg A1 - Stephan, Ina T1 - Using Environmental Simulations to Test the Release of Hazardous Substances from Polymer-Based Products: Are Realism and Pragmatism Mutually Exclusive Objectives? N2 - The potential release of hazardous substances from polymer-based products is currently in the focus of environmental policy. Environmental simulations are applied to expose such products to selected aging conditions and to investigate release processes. Commonly applied aging exposure types such as solar and UV radiation in combination with water contact, corrosive gases, and soil contact as well as expected general effects on polymers and additional ingredients of polymer-based products are described. The release of substances is based on mass-transfer processes to the material surfaces. Experimental approaches to investigate transport processes that are caused by water contact are presented. For tailoring the tests, relevant aging exposure types and release quantification methods must be combined appropriately. Several studies on the release of hazardous substances such as metals, polyaromatic hydrocarbons, flame retardants, antioxidants, and carbon nanotubes from polymers are summarized exemplarily. Differences between natural and artificial exposure tests are discussed and demonstrated for the release of flame retardants from several polymers and for biocides from paints. Requirements and limitations to apply results from short-term artificial environmental exposure tests to predict long-term environmental behavior of polymers are presented. KW - Environmental simulations KW - Polymer-based products KW - Artificial weathering KW - Degradation KW - Leaching KW - Soil contact PY - 2020 UR - https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:kobv:b43-509310 DO - https://doi.org/10.3390/ma13122709 SN - 1996-1944 VL - 13 IS - 12 SP - Paper 2709, 22 PB - MDPI CY - Basel, Switzerland AN - OPUS4-50931 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Gorbushina, Anna A1 - Plarre, Rüdiger A1 - Stephan, Ina T1 - Umweltsimulation an der BAM – Grundlegende Ansätze mit Beispielen aus der natürlichen Umwelt N2 - Drei grundlegend verschiedene Ansätze für Umweltsimulation werden an Beispielen illustriert: (i) Ganzheitlicher Ansatz - Nachstellen von Umweltmilieus im Labor Ziel ist hier das Nachstellen von (kombinierten) Umweltbedingungen im Labor; die Umweltparameter werden mit all ihren Wechselwirkungen aufgebracht. Hauptnutzen ist eine gegenüber der natürlichen Beanspruchung erhöhte Reproduzierbarkeit der Umweltbedingungen. Hat man sein Laborsetup entwickelt, ist es auf verschiedene Materialien anwendbar. Unter solchen Laborbedingungen ermittelte Lebensdauern sind dabei nicht auf die typischerweise sehr variablen Real-Umweltbedingungen übertragbar. (ii) Parametrisierter Ansatz - Ermittlung einzelner Materialempfindlichkeiten Hierbei werden im Labor die Wirkungen separater Umweltparameter auf Materialien nachgestellt. Für eine solche Separation der Einflussfaktoren ist insbesondere die Aufschlüsselung möglicher Wechselwirkungen der Umwelt-parameter (z.B. Mikroklima an bestrahlten Oberflächen) erforderlich. Einzelne (meist Alterungs-) Empfindlichkeiten können qualitativ nachgewiesen werden oder sogar – als Beanspruchungs-Wirkungs-Funktionen – quantifiziert werden, was einen wesentlichen Schritt in Richtung der Digitalisierung der Material¬prüfung darstellt. Insbesondere ist dann auch eine Lebensdauer-vorhersage für vorgegebene Zeitreihen der Beanspruchungs¬parameter umsetzbar. (iii) Rückwirkungen auf die Umwelt Umweltbeanspruchungen können zur Freisetzung von Schadstoffen in die Umwelt führen. Durch die Nachstellung kritischer, aber realitätsnaher Einsatzszenarien kann die Menge an freigesetzten Substanzen abgeschätzt werden. Egal, welcher Ansatz verfolgt wird – ein Vergleich mit der oder einer Real-beanspruchung ist unerlässlich, ebenso wie die Messdatenaufzeichnung (data logging) aller potenziell relevanten Beanspruchungsparameter während dieser Realbeanspruchung. Obwohl die naturnahe Umwelt – sowohl in der BAM als auch bei der GUS – gegenüber der technischen Umwelt eher untergeordnet auftritt, werden zur Illustration Beispiele aus der naturnahen Umwelt verwendet. T2 - 50. Jahrestagung der GUS CY - Online meeting DA - 23.03.2022 KW - Umweltsimulation PY - 2022 SN - 978-3-9818507-7-2 SP - 79 EP - 89 AN - OPUS4-55015 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Trubiroha, P. A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - 40 Years of Global-UV-Test weathering device: with fluorescent UV lamps and a precise microclimatical control into the future N2 - On the basis of a lot of investigation on the spectral sensitivity of photo degradation of plastics and on the underestimated influence of temperature and relative humidity on degradation processes a new type of weathering device was presented at the end of the seventies: It was a combination of a radiation source with fluorescent UV lamps and a precise climatic cabinet. The radiation emission from a combination of four different types of fluorescent UV lamps was superimposed on the specimen surfaces in the climatic cabinet to match the UV part of solar radiation as closely as possible. Air temperature was controlled to within ± 1 °C, and relative humidity to within ± 5 %RH. As the lamps’ emission is focussed on the UV range almost no radiation heating of the sample occurs. Therefore, the temperature of the sample, which is the quantity of consideration for the degradation, is nearly identical with the chamber’s air temperature, which is the quantity to be controlled. Also, therefore, high humidity can be obtained on the sample surface. The limitation of the emission to the UV range is sufficient for the study of the polymer matrix. This type of weathering device offers an exactness of microclimatic control of the sample’s surface, which should be a standard for weathering devices. Even now it is the only weathering device which generates pure relative humidity (without aerosol). T2 - 9th European Weathering Symposium CY - Basel, Switzerland DA - 18.09.2019 KW - Weathering KW - Irradiation PY - 2019 SN - 978-3-9818507-5-8 SP - 37 EP - 47 PB - Thomas Würtz Grafik-Design CY - Karlsruhe, Germany AN - OPUS4-49151 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Trubiroha, P. T1 - Evaluation of outdoor exposures by means of exposure response functions N2 - Outdoor exposure tests are a common tool to evaluate the weathering resistance of a polymeric material or component. However, they have only a limited validity, mainly due to the limited reproducibility of the weather as well as of the bad adaptability to other exposure sites. Typically, an outdoor exposure is characterized by the measured radiant exposure; sometimes averaged temperature data are added. These can be – separately – related to long-term annual means, to get an idea on the severity of the exposure. However, as for polymeric ageing, irradiance and temperature act simultaneously, such severity of an outdoor exposure could be better described by a computed property change of a similar material, which is calculated from the hourly irradiance and temperature values on the base of established exposure response functions. In this way, various outdoor exposures are evaluated. For several exposure sites, annual deviations of the ageing amount are related to annual mean values, to evaluate the weathering reproducibility at the exposure site. Additionally, correlations to relevant weather parameters are illuminated. Also some specific exposure conditions, such as tilt angle, are tested. Compared to the use of weathering reference materials, this procedure unfavourably depends on the availability of a suited control as well as on the quality of the established exposure response function. In contrast, it enables a later exposure evaluation, on the base of documented weather data, if for instance no reference material was exposed. T2 - 8th European Weathering Symposium CY - Vienna, Austria DA - 20.09.2017 KW - Weathering KW - Service life prediction KW - Photodegradation PY - 2017 SN - 978-3-9818507-1-0 VL - 18 SP - 127 EP - 135 PB - Thomas Würtz Grafik Design CY - Karlsruhe AN - OPUS4-42126 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -