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179-DE

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Abstract

Das dänische Amt für Umweltschutz und einige dänische Unternehmen haben ein Projekt zur Substitution von polyfluorierten (PFOS) Tensiden zur Verwendung für nicht dekoratives Hartverchromen durchgeführt. Ergebnisse auf Laborebene und größerer industrieller Ebene haben gezeigt, dass es möglich ist, die PFOS als Mittel zur Sprühnebelunterdrückung in der nicht-dekorativen Hartverchromung zu substituieren.

Substituted substances

Alternative Substances

Reliability of information

Internet information: data are from an internet document and only a basic and partial evaluation could be performed

Reason substitution

CMR
PBT
ecotoxicity

Other type of alternative

Drei nicht-chemische Alternativen wurden in der Studie getestet: PTFE (Polytetrafluorethylen) ummantelte Bälle, ein Netz oder eine Decke, die über das Chrombad gelegt wurde, und die Vermeidung von Luftkonvektion. Weitere Informationen finden Sie in der Beschreibung der Substitution.

Hazard Assessment

Für PFOS gibt es eine harmonisierte Einstufung. Dagegen konnte weder für Fumetrol® 21 noch für TIB Suract CR-H ein Sicherheitsdatenblatt gefunden werden. In dem Bericht der dänischen EPA gibt es eine Zusammenfassung (Tabelle 4-1) mit den Umwelt- und Gesundheitsdaten von PFOS und den Alternativen. Zu substituierende Stoffe: Perfluoroctansulfonsäure (PFOS) kann Krebs erzeugen Kat. 1B, gemäß Anhang VI der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung). Es erfüllt die Kriterien der SDSC-Liste (Substance Database according to SUBSPORTplus Screening Criteria). Es sind keine Informationen über die Inhaltsstoffe von TIB Suract CR-H verfügbar, da diese vertraulich sind. Die dänische EPA hält aber Fumetrol(R)21 für eine sicherere Alternative verglichen mit PFOS. Alternativer Stoff: 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctansulfonsäure ist nicht in der SUBSPORTplus-Datenbank aufgeführt und hat keine harmonisierte Einstufung gemäß Anhang VI der Verordnung (EG) Nr. 1272/2008 (CLP-Verordnung).

Description of Substitution

Hartverchromung ist ein Verfahren zur Oberflächenbehandlung, bei dem eine Schicht Chrom elektrochemisch auf die Oberfläche von Metallen aufgebracht wird. Das elektrochemische Verfahren produziert eine erhebliche Menge von Gasen, die aus dem Prozessbehälter entweichen. Diese Gase steigen in Blasen an die Oberfläche und bilden Aerosole, welche in die Atmosphäre entweichen. Die Aerosole bestehen aus chromsäurehaltiger Prozessflüssigkeit und führen zur Exposition der Umgebung, wenn keine Maßnahmen zur Sprühnebelunterdrückung verwendet werden. Vor einigen Jahren wurde entdeckt, dass die Zugabe von polyfluorierten Stoffen (PFOS und Derivate) zum Chromsäurebad die Oberflächenspannung verringert und eine dünne Schaumschicht auf der Oberfläche des Chrombads bildet. Diese die Sprühnebel unterdrückende Schicht reduzierte die Bildung von Chrom-VI-Aerosolen (Cr6+), die als karzinogen, allergen und umweltschädlich bekannt sind, erheblich. Es wurde deshalb davon ausgegangen, dass die Einführung von PFOS als Sprühnebelunterdrücker helfen würde, massive Probleme im Hinblick auf Arbeitssicherheit und Umwelt in der Hartverchromungsindustrie zu lösen. Allerdings stellen PFOS und ähnliche Verbindungen selbst ein Gesundheits- und Umweltrisiko dar, da diese Stoffe sich in der Nahrungskette anreichern. PFOS hat viele nachteilige Effekte. Die hauptsächlichen Schlussfolgerungen des Projektes sind: • Ein chemische Alternative, die nicht auf PFOS basiert, (Fumetrol(R)21 von Atotech – enthält 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-Tridecafluoroctansulfonsäure) wurde als brauchbare Alternative zu PFOS befunden. Die Effektivität, die Haltbarkeit und das Preisniveau waren PFOS ähnlich. Die genannte Alternative stellt eine ökologische Verbesserung dar, da sie leichter abbaubar, weniger bioakkumulativ und weniger giftig ist als PFOS. • Eine chemische, nicht fluorierte Alternative (TIB Suract CR-H von TIB Chemicals - es sind keine Informationen über den Stoff verfügbar, da diese vertraulich sind) wurde entdeckt und könnte eine vielversprechende Alternative zu PFOS sein. Da eine allerdings eine kontinuierliche Zugabe des Mittels notwendig ist, scheint der Nutzen dieser Alternative auf automatisierte Hartverchomungsverfahren begrenzt zu sein und muss im Einzelfall bewertet werden. Zwei physikalische Alternativen wurden getestet. • Eine physikalische Alternative – in Form von PTFE (Polytetraethylen)-ummantelten Bällen – scheint die Chromemission aus dem Verchromungsbad nicht zu reduzieren. Im Gegenteil, die Chromemission scheint zuzunehmen, im Vergleich zu der Emission, wenn keinerlei Sprühnebelunterdrückung eingesetzt wurden. • Eine physikalische Alternative – in Form eines Netzes oder einer Decke– könnte für große Serienfertigungen von einheitlichen Produkten in Frage kommen. Allerdings wurde diese Möglichkeit in diesem Projekt nicht weiter untersucht. In diesem Projekt haben Versuche im Labormaßstabgezeigt, dass die Cr6+ Emission radikal reduziert werden kann, indem Luftkonvektion vermieden wird. Das deutet darauf hin, dass Tests der beschriebenen physikalischen Methoden, die Luftkonvektion verhindern, in größerem Maßstab eine Alternative zu PFOS sein könnten. Eine solche Methode wäre eine Alternative zu PFOS in Massenproduktionssystemen. In Verchromungsanlagen für ständig wechselnde Produktionen wäre es allerdings, auf Grund der für solche Systeme notwendigen Flexibilität, schwieriger, ein geschlossenes System einzusetzen. Allerdings wurde diese Alternativlösung in diesem Projekt nicht weiter untersucht. Es wäre allerdings sehr interessant, diese Lösung weiter zu untersuchen.

Case/substitution evaluation

Es gibt eine harmonisierte Einstufung für PFOS in der EU. Durch die Verordnung (EU) 2019/1021 werden PFOS in der EU beschränkt. In diesem Fall gibt es aber eine Ausnahmeregelung für die Sprühnebelunterdrückung der nicht dekorativen Hartverchromung im geschlossenen Kreislaufsystem solange keine Alternative besteht. PFOS sind in der Datenbank der nach SUBSPORTplus-Kriterien gefährlichen Stoffe (SDSC) enthalten. Die Inhaltsstoffe von TIB Suract CR-H sind vertraulich und SUBSPORTplus nicht bekannt. Somit war es SUBSPORTplus nicht möglich das Produkt zu bewerten. Einer der Stoffe in Fumetrol® 21 ist bekannt (Tridecafluoroctansulfonsäure) und dieser ist nicht in der Datenbank der nach SUBSPORTplus-Kriterien gefährlichen Stoffe (SDSC) enthalten. Aufgrund der Tatsache, dass die übrigen Stoffe in dem alternativen Produkt unbekannt sind, war es SUBSPORTplus nicht möglich festzulegen, ob die Alternative den Kriterien der SDSC entspricht oder nicht. Im Bericht der dänischen EPA ist eine Zusammenfassung (Tabelle 4-1) der Umwelt- und Gesundheitsdaten von PFOS und der Alternativen aufgelistet. Die Schlussfolgerung in dem Bericht ist, dass Fumetrol® 21 eine sicherere Alternative darstellt als PFOS. SUBSPORTplus empfiehlt weitere Untersuchungen der Inhaltsstoffe der Alternativprodukte.

State of implementation

Pilot study

Date and place of implementation

29.06.2011

Enterprise using the alternative

Die Pilotstudie wurde von Force Technology in Zusammenarbeit mit IPU, DTU Mechanical Engineering und dem Oberflächenbehandlungsunternehmen a.h. nichro Haardchrome A/S geleitet, das durch die Entwicklungsgesellschaft SurfCoat A/S unterstützt wurde.

Availability ofAlternative

Die chemischen Alternativen sind im Handel erhältlich.

Producer/Provider

Fumetrol(R) 21 www.atotech.com TIB Suract CR-H www.tib-chemicals.com

Type of information supplier

Authority

Type of publication and availability

Zur freien Verfügung unter www.mst.dk

Publication source: author, company, institute, year

Miljøstyrelsen (Danish EPA) www.mst.dk

Publication source

Type of publication and availability

http://www2.mst.dk/udgiv/publications/2011/06/978-87-92779-10-6.pdf

Date, reviewed

November 26, 2021