آشنایی با شاخص انتشار مواد شیمیایی فرّار ( VOC) از کفپوش ها به عنوان یک پارامتر کیفی پنهان

احسان اکرامی، دکترای مهندسی شیمی نساجی و علوم الیاف، دانشگاه صنعتی امیرکبیر

کفپوش ها حجیم ترین منسوجات مورد استفاده در فضاهای داخلی مسکونی هستند که مساحت سطحی بسیار زیادی از محیط زندگی ما را تشکیل می دهند. مطالعات علمی نشان می دهند که متعاقب همین مساحت سطحی بسیار زیاد این محصولات از طریق انتشار ترکیبات شیمیایی فرّار ( VOC) مختلف به هوا تاثیر بسزایی در کیفیت هوای فضای داخلی محیط زندگی دارند. حجم زیاد مواد اولیه مورد استفاده در تولید فرش و سایر کفپوش ها از انواع الیاف نساجی ( عمدتا الیاف مصنوعی) گرفته تا مواد شیمایی رنگزا و طیف گسترده ای از رزین های شیمیایی و بسیاری از موارد دیگر سبب به وجود آمدن مقادیر قابل توجه از انتشار گازهای شیمیایی به محیط زندگی به ویژه در زمان های اولیۀ تولید و مصرف کفپوش می شود. تاکنون و طی تحقیقات مختلف صورت گرفته بیش از ۲۵۰ ترکیب فرّار منتشره از انواع فرش ها و کفپوش ها شناسایی شده اند که بخش عمده ای از این ترکیبات به ویژه در مقادیر زیاد سبب بروز اثرات منفی مختلفی بر سلامت انسان می شوند. عوارض کوتاه مدت و عمومی این انتشارات در افراد مختلف متفاوت است که از جمله آن ها می توان به سردرد، سوزش چشم، آلرژی و مشکلات تنفسی و غیره اشاره نمود که در بسیاری از موارد متاسفانه علت این اثرات منفی برای افراد قابل تشخیص نمی باشد. از مهترین VOC های متداول در انواع کفپوش ها می توان به استیرن، تولوئن، فرمالدئید، انواع ترکیبات بنزن، وینیل کلراید، بوتادین و چهار فنیل سایکلوهگزن (۴-PC)اشاره نمود که از مورد اخیر گاهاً به عنوان شاخص بوی نو و تازه تولید بودن کفپوش ها یاد می شود. از سوی دیگر علاوه بر اثرات اشاره شده مقدار بالقوه انتشار ترکیبات فرّار آلی از کفپوش ها همواره به عنوان یکی از پارامترهای مهم و تاثیر گذار بر ویژگی های آتش پذیری و دودزایی این دسته از محصولات مورد ارزیابی قرار می گیرد.

در خصوص انتشار ترکیبات فرّار شیمیایی از انواع کفپوش ها تحقیقات بسیار زیادی صورت گرفته و امروزه در اتحادیه اروپا و آمریکا قوانین و ضوابط مختلف مشخصی در جهت ارزیابی و کنترل آن ارائه شده است. به عنوان مثال انستیتوی فرش (CRI) در ایالات متحده یک برنامه برچسب گزاری سبز تدوین نموده که بر اساس آن تولید کنندگان کفپوش ها در صورت انطباق محصول با ضوابط و مقادیر تعریف شده از حد مجاز انتشار VOC ( جدول ۱) می توانند از یک برچسب کیفیت هوا بر روی محصولات خود استفاده نمایند.

جدول ۱) ضوابط مورد ارزیابی و مقادیر حدّی مجاز انتشار گازها از کفپوش بر اساس موسسه تحقیقات فرش آمریکا ( CRI)

Emission factor	Limit value (mg/m^۳)
Carpet total VOCs	۰.۵
۴-phenylcylohexen	۰.۰۵
Formaldehyde	۰.۰۵
Styrene	۰.۴

در این خصوص ضوابط و VOC های مورد ارزیابی توسط موسسه استاندارد اکوتکس (OEKO-TEX^®) گسترده تر و مقادیر حدّی مجاز به مراتب پایین تر می باشند) جدول ۲). روش استاندارد به منظور شناسایی و ارزیابی کمیّت ترکیبات شیمیایی فرّار منتشره از کفپوش ها استفاده از یک محفظه با حجم مشخص و نمونه هایی با ابعاد تعریف شده است. در ابتدا نمونه تحت جریان هوا با دبی ثابت قرار گرفته و در دمای مشخص به وضعیت تعادل رسانده می شود. در ادامه با تخلیه و مکش هوای داخل محفظه تحت شرایط کنترل شده جریای هوای خروجی از یک ماده جاذب ( معمولا کربن اکتیو) عبور داده می شود. پس از به ثبات رسیدن (صفر شدن) خروج ترکیبات شیمیایی فرّار از نمونه کفپوش که اغلب بسته به شرایط تولید و نوع مواد مصرفی ممکن است چندین ساعت تا چند روز به طول بیانجامد، فرآیند واجذب با استفاده از حلال یا حلال های مناسب انجام می شود. در نهایت ترکیبات مشخص شده شیمیایی از محلول استخراجی با استفاده از روش های کروماتوگرافی گازی و طیف سنجی جرمی مورد شناسایی قرار گرفته و کمّی سازی می شوند.

جدول ۲. مقادیر حدّی مجاز تعریف شده برای انتشار گازهای شیمیایی (VOCs) از کفپوش ها بر اساس استاندارد ۱۰۰ اکوتکس

Volatile compounds	Limit value [mg/m3]
Formaldehyde	۰.۱
Toluene	۰.۱
Styrene	۰.۰۰۵
Vinylcyclohexene	۰.۰۰۲
۴-Phenylcyclohexene	۰.۰۳
Butadiene	۰.۰۰۲
Vinylchloride	۰.۰۰۲
Aromatic hydrocarbons	۰.۳
Organic volatiles	۰.۵

بر اساس گزارش های منتشر شده از موسسات مختلف در سال های اخیر متعاقب اجرای برنامه های کنترل و ارزیابی انتشار ترکیبات شیمیایی فرّار از کفپوش ها مقدار انتشار VOC از این محصولات در کشورهای عضو اتحادیه اروپا و کشور آمریکا کاهش قابل ملاحظه ای داشته است. در اجرای برنامه های سلامت آژانس حفاظت از محیط زیست کشور آمریکا ( EPA) امروزه در برخی ایالات این کشور ( از قبیل ماساچوست و مینسوتا) کنترل و ارزیابی انتشار گازهای شیمیایی از کفپوش ها در حال اجرا و در برخی دیگر نیز در استفاده از ترکیبات شیمیایی خاص و مقادیر VOC کفپوش ها ضوابط مشخصی در نظر گرفته شده است.

با توجه به گسترش روز افزون مقررات مرتبط با سلامت محصول در کشورهای غربی و نظر به صادرات محور بودن صنعت فرش ماشینی در کشورمان توجه به فاکتور کیفی انتشار VOC فرش های ماشینی، ارائه راه حل هایی در جهت کاهش آن از طریق دانشگاه ها و آگاهی بخشی به صنعت کفپوش کشور در این خصوص ضروری به نظر می رسد.

مراجع اصلی: