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Comparison of different types of emission test chambers and cells regarding VOC- and SVOC-emission
(2005)
An neun verschiedenen Hardcopygeräten wurden in unterschiedlichen Emissionsmesskammern (zwei verschiedene 1 m³ - Kammern und eine 20 m³ - Kammer) in Kombination mit geeigneten Probenahme- und Analysenverfahren Untersuchungen zum Emissionsverhalten dieser Geräte hinsichtlich Staub, Ozon und VOC (TVOC) durchgeführt. Luftprobenahme und Analytik erfolgten für VOC mittels Tenax TA und anschließender Thermodesorption (TDS) in Verbindung mit GC / MS. Ozon wurde kontinuierlich bestimmt. Der Ozonanalysator arbeitete auf der Grundlage der flammenlosen Reaktion von Ozon mit Ethylen nach dem Prinzip der Chemilumineszenz. Die Staubbestimmung erfolgte gravimetrisch mittels Glasfaserfilter und Ultramikrowaage. Zusätzlich wurde die Partikelemission während des Druckbetriebes mit einem Partikelzähler bestimmt. Aufgrund der technischen Rahmenbedingungen standen nur kurze Druckzeiten von maximal 36 Minuten zur Verfügung. Um die Gleichgewichtskonzentration in der Prüfkammer zu erreichen, wurde die Luftaustauschrate in den 1 m³ - Kammern auf n = 4,0 bis 4,7 pro Stunde erhöht. Zusätzlich zur Prüfung in den Emissionsmesskammern sind verschiedene Papiere mittels Direkt - TDS sowie unterschiedliche Toner mittels Headspaceprobenahme in Kombination mit GC / MS hinsichtlich ihres Emissionsverhaltens untersucht worden. Für die untersuchten Geräte wurden Emissionsraten ermittelt. Sie betrugen für TVOC 0,41 bis 22,4 mg pro Stück und Stunde, für Ozon kleiner 0,02 bis 4,6 mg pro Stück und Stunde sowie für Staub 0,10 bis 7,63 mg pro Stück und Stunde. Verglichen mit Frischfaserpapier wurden bei den Untersuchungen mit Recyclingpapier deutlich höhere SVOC - Konzentrationen nachgewiesen. Im Ergebnis der Untersuchungen wurde ein Prüfverfahren entwickelt, das die Basis für Emissionsmessungen im Rahmen der Umweltzeichen RAL UZ 62, RAL UZ 85 sowie des neuen RAL UZ 114 für Multifunktionsgeräte darstellt.
Kurzfassung An neun verschiedenen Hardcopygeräten wurden in unterschiedlichen Emissionsmesskammern (zwei verschiedene 1 m³ - Kammern und eine 20 m³ - Kammer) in Kombination mit geeigneten Probenahme- und Analysenverfahren Untersuchungen zum Emissionsverhalten dieser Geräte hinsichtlich Staub, Ozon und VOC (TVOC) durchgeführt. Luftprobenahme und Analytik erfolgten für VOC mittels Tenax TA und anschließender Thermodesorption (TDS) in Verbindung mit GC / MS. Ozon wurde kontinuierlich bestimmt. Der Ozonanalysator arbeitete auf der Grundlage der flammenlosen Reaktion von Ozon mit Ethylen nach dem Prinzip der Chemilumineszenz. Die Staubbestimmung erfolgte gravimetrisch mittels Glasfaserfilter und Ultramikrowaage. Zusätzlich wurde die Partikelemission während des Druckbetriebes mit einem Partikelzähler bestimmt. Aufgrund der technischen Rahmenbedingungen standen nur kurze Druckzeiten von maximal 36 Minuten zur Verfügung. Um die Gleichgewichtskonzentration in der Prüfkammer zu erreichen, wurde die Luftaustauschrate in den 1 m³ - Kammern auf n = 4,0 bis 4,7 pro Stunde erhöht. Zusätzlich zur Prüfung in den Emissionsmesskammern sind verschiedene Papiere mittels Direkt - TDS sowie unter- schiedliche Toner mittels Headspaceprobenahme in Kombination mit GC / MS hinsichtlich ihres Emissionsverhaltens untersucht worden.
Für die untersuchten Geräte wurden Emissionsraten ermittelt. Sie betrugen für TVOC 0,41 bis 22,4 mg pro Stück und Stunde, für Ozon kleiner 0,02 bis 4,6 mg pro Stück und Stunde sowie für Staub 0,10 bis 7,63 mg pro Stück und Stunde. Verglichen mit Frischfaserpapier wurden bei den Untersuchungen mit Recyclingpapier deutlich höhere SVOC - Konzentrationen nachgewiesen. Im Ergebnis der Untersuchungen wurde ein Prüfverfahren entwickelt, das die Basis für Emissionsmessungen im Rahmen der Umweltzeichen RAL UZ 62, RAL UZ 85 sowie des neuen RAL UZ 114 für Multifunktionsgeräte darstellt. Abstract The emission behaviour with regard to dust, ozone and VOC (TVOC) of nine different hardcopy devices in combination with suitable air sampling and analysis procedures was investigated in different emission test chambers (two different 1 m³ - chambers and one 20 m³ - chamber). Air sampling and analysis for VOC were done by means of Tenax TA and subsequent thermal desorption (TDS) in connection with GC / MS. Ozone was determined continuously. The ozone analyser worked on the basis of the flame rid reaction of ozone with ethylene according to the principle of chemiluminescence. The dust determination was done gravimetrically by means of glass fibre filter and an ultra micro - balance. Additional the particle emission during the printing process was measured with a particle counter. The general technical conditions of the tested hardcopy devices were the reason for short printing times with a maximum of 36 minutes. In order to achieve the equilibrium concentration in the test chambers the air exchange rate in the 1 m³ - test chambers had to be increased to a value of n = 4,0 to 4,7 per hour. Additional to the examination of the hardcopy devices in the emission test chambers different papers were investi- gated by means of direct - TDS and different toners were tested by means of head space sampling in combination with GC / MS. For the examined hardcopy devices emission rates were determined. The emission rates for TVOC ranged from 0,41 to 22,4 mg per piece and hour, for ozone from less than 0,02 to 4,6 mg per piece and hour and for dust from 0,10 to 7,63 mg per piece and hour. The comparison between recycling paper and paper produced from primary fibres showed in general higher SVOC emissions from recycling paper. As the result of the investigations a test method for the determination of emissions from hardcopy devices was developed. This test method is the basis for emission tests in the framework of the German Award of the Environmental Label for office devices RAL -UZ 62, RAL -UZ 85 and the new RAL -UZ 114 for multifunctional devices.
The present study comprises the characterisation of museum show cases concerning their hazardous potential for
art objects. In order to estimate potential risks of damage the emission of volatile organic compounds coming from
several construction materials is monitored and different air exchange rates from exhibit cases are determined. For
the determination of the VOCs different methods were applied. The first step is a direct thermal extraction of the
materials followed by emission test chamber measurements. The tracer gas method with N2O that is used in this study is a convenient procedure to investigate air exchange rates under working conditions greater than 0.05 d-1. The results of this study confirm the importance of the careful choice concerning building materials for show cases. Furthermore the analyses clarify that certain organic compounds might be a problem for the exhibits in show cases with low air exchange rates.
Drucker, Kopierer und Multifunktionsgeräte können zu einer Schadstoffbelastung der Innenraumluft beitragen. Insbesondere Staub, Ozon und flüchtige organische Verbindungen (VOC, Volatile Organic Compounds) werden beobachtet. Geräte mit besonders geringen Emissionen, die weitere umweltrelevante Anforderungen einhalten, können mit dem Umweltzeichen Blauer Engel ausgezeichnet werden. Die Vergabegrundlage für den Blauen Engel begrenzt neben den genannten Stoffen auch noch speziell die Emission von Benzol und Styrol, und sie enthält die Prüfvorschrift zur Bestimmung der Emissionen. In der vorliegenden Publikation werden Ergebnisse von Emissionsmessungen an 57 verschiedenen Geräten unterschiedlicher Hersteller aus den Jahren 2003 bis 2004 vorgestellt. Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei neben der Darstellung der summarischen VOC-Emissionen (TVOC, Total Volatile Organic Compounds) auf den wichtigsten Einzel-VOC, wie z.B. Benzol, Styrol, Phenol, Xylole. Diese für Drucker und Kopierer typischen Verbindungen ließen sich mit Emissionsraten von bis zu einigen Milligramm pro Stunde feststellen. Zusätzlich traten auch Siloxane mit vergleichbaren Raten auf, die bisher als Emissionen aus Druckern und Kopierern nur wenig Beachtung fanden. In einigen Fällen waren hohe Emissionen an VOC, die sich einer ausreichenden Identifizierung entzogen, feststellbar. Aus den ermittelten Emissionsraten wurden für einen Modellraum mögliche resultierende Raumluftkonzentrationen berechnet. Diese Berechnungen setzen voraus, dass Emissionen nicht den gesamten Tag über erfolgen, sondern unter üblichen Nutzungsbedingungen über maximal 10% des Arbeitstages. Für Emissionen der druckbereiten Geräte hingegen wurde eine Belastung über den ganzen Tag zugrunde gelegt. Ergänzend werden Emissionsraten für Ozon und Staub vorgestellt.
English:
Hardcopy devices like printers, copiers and multifunctional devices contribute to indoor air pollution. Low emitting devices, that fulfil additional environment related requirements, can be labelled with the eco label "Blue Angel". It limits emissions of benzene, styrene, TVOC, dust and ozone. Results are given for 57 different devices investigated during the years 2003 and 2004. Additionally to TVOC, benzene and styrene further information is given for other emitted VOC like phenol and xylenes. These typical VOC showed emission rates up to some mg/ h but some more uncommon VOC like siloxanes were found in a comparable range, too. In some cases high emission rates were found for compounds which could not be identified. The measured emission rates were taken to calculate indoor air concentrations for a typical situation. For this purpose it was considered that printing is normally limited to less than 10 % of a working day whereas emissions from the stand by phase occur all day long. In addition emission rates for ozone and dust are presented.