IMPACTO DA TINTA NO AR ESCOLAR

IMPACTO DA TINTA

NO AR ESCOLAR

NEW SCIENCE

QUALIDADE DO AR INTERIOR

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QUALIDADE DO AR NTERIOR

PANORAMA

A Qualidade do Ar Interior tem sido classificada como um dos 5 maiores

riscos ambientais pela Agência de Proteção Ambiental (Environmental

Protection Agency, EPA) para a saúde pública. A principal causa da má

qualidade do ar interior são os compostos orgânicos voláteis (COVs) que

se originam de materiais de construção, móveis e acabamentos. Os COVs

podem produzir irritações, tais como dor de cabeça, lacrimejamento e

queimação nasal, e foi comprovado que têm sérias consequências para a

saúde, como aumento da asma entre crianças e problemas reprodutivos

em mulheres.

A equipe de cientistas, engenheiros e pesquisadores dedicados da UL

está desenvolvendo a New Science para ajudar a compreender os riscos

de saúde associados aos COVs e a minimizar as emissões químicas que

afetam a qualidade do ar interior.

A principal causa da má qualidade do ar interior nas escolas americanas são os compostos orgânicos voláteis (COVs) que se originam de materiais de construção, móveis e acabamentos. Os COVs podem resultar em odores desagradáveis e produzir irritações, tais como dor de cabeça, lacrimejamento e queimação nasal. Estudos recentes têm mostrado que as crianças expostas a altos níveis de compostos orgânicos voláteis são quatro vezes mais propensas a desenvolver asma do que os adultos.2 Outros estudos também encontraram uma associação entre os compostos orgânicos voláteis e a asma em crianças.3 _{A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) e outros} conselheiros de saúde pública indicam que uma das maneiras mais eficazes de se atingir uma boa qualidade do ar interior é o “controle de origem”, que envolve a seleção e o uso de materiais e processos de construção não tóxicos e de pouca emissão para minimizar as emissões de COV no ar. Isso, em combinação com uma boa ventilação da construção e práticas de limpeza controladas, reduz significativamente a poluição do ar interior e melhora a qualidade do ar interior em nível geral.4

Inúmeros produtos podem contribuir com a liberação ou liberar COVs no ar, incluindo todos os tipos de piso, produtos químicos de limpeza, móveis, impressoras, sistemas de forros, revestimentos de parede, pintura, adesivos, selantes e materiais para criação artística. Um dos produtos comuns que contribuem para os níveis de COV no ar é a tinta, que é frequentemente usada para melhorar a aparência da escola e aumentar a durabilidade da superfície. Os compostos orgânicos voláteis associados com as tintas e os revestimentos podem ser ingredientes adicionados à tinta para aumentar o desempenho do produto e a vida de prateleira ou dos subprodutos do processo de secagem de pintura.5

CONTEXTO

O QUE FEZ A UL?

Dados da UL revelaram que a tinta de baixo COV resultou numa redução superior a 90% no total de COVs em comparação com a tinta industrial tradicional.6

Vinte por cento da população dos EUA, ou cerca de 55 milhões de pessoas, passam os dias em nossas escolas primárias e secundárias. Estudos mostram que metade das 115 mil escolas do país têm problemas ligados à Qualidade do Ar Interior. Jovens alunos, em particular, estão em maior risco de exposição aos poluentes do ar interior por causa das horas que passam em instalações escolares, de sua suscetibilidade biológica e da incapacidade de detectar perigos aéreos. As crianças respiram em um ritmo mais rápido do que os adultos, o que, juntamente com suas massas corporais menores, resulta em uma dose mais elevada de poluentes disponíveis, quando comparado aos adultos.1

GREENGUARD da UL. O primeiro estudo avaliou os benefícios de usar uma tinta semibrilho comprovadamente de baixa emissão de COVs nas escolas, enquanto o segundo estudo teve como objetivo determinar a eficácia de uma nova tinta especificamente formulada para remover COVs do ar da sala de aula.

DESEMPENHO DA TINTA DE BAIXA EMISSÃO DE COVS

Duas salas de aula separadas foram escolhidas para a aplicação da tinta, uma com tinta semibrilho de padrão industrial e a outra com tinta semibrilho produzida por terceiros e comprovadamente de baixa emissão, para a pintura de interiores, atendendo aos requisitos da norma da GREENGUARD Children and Schools, incluindo os requisitos da norma Califórnia 1350 sobre substâncias químicas individuais para níveis de exposição de referência crônicos.7

Foi aplicada tinta a cada uma das salas pela equipe de manutenção da escola usando as práticas padrão: rolos para aplicar tinta às paredes e pincéis para pintar as guarnições, as bordas e outros requisitos de acabamento. Cada sala foi pintada em um momento diferente, e foi tomado o cuidado para garantir que os sistemas de ventilação das salas fossem separados e não produzissem contaminação cruzada. O teste de COVs foi realizado em cada sala antes da tinta ser aplicada e após a aplicação completa. O monitoramento periódico durou 14 dias após a aplicação inicial da tinta.

Antes da aplicação das tintas na escola, os perfis de emissão de laboratório foram determinados para cada tinta usando pequenas câmaras ambientais seguindo

protocolos de teste e medição padrão.8 _{As tintas foram então avaliadas em laboratório} para a identificação e a quantificação de compostos orgânicos voláteis por um período de 14 dias. Cada uma das tintas continha a mesma tonalidade de cor que seria aplicada na escola.

Os níveis de COV do ar em cada sala de aula pintada com a tinta semibrilho tradicional e com a tinta semibrilho de baixa quantidade de COVs foram estudados ao longo de um período de 14 dias após a aplicação das tintas. As medições iniciais foram feitas uma hora após a aplicação da tinta. Os COVs primários (os seis em maior quantidade) de cada tinta, conforme identificados nos estudos de emissão na câmara, foram monitorados individualmente ao longo do tempo.

Os estudos da câmara ambiental mostraram uma diferença significativa das emissões totais de COV entre as duas tintas estudadas, e a duração de tempo das emissões foi detectada. A tinta semibrilho padrão industrial mostrou um nível total de COVs (TCOV) iniciais de cerca de oito vezes maior que a tinta semibrilho de baixa quantidade de COVs, com ambas apresentando redução das emissões ao longo do tempo. A tinta de baixa quantidade de COVs atingiu níveis não detectáveis dentro de sete dias enquanto a tinta industrial padrão levou 14 dias para isso. Os COVs individuais variaram entre as tintas. As emissões primárias da tinta industrial padrão incluíam vários siloxanos, acrilatos, alcoóis e solventes aromáticos, enquanto a tinta de baixa quantidade de COVs apresentava emissões de glicóis, alcoóis e vários outros alcanos. COVs individuais associados com a tinta industrial padrão eram tipicamente encontrados em níveis 10 maiores do que os medidos na tinta de baixa quantidade de COVs.

Tabela 1.Concentrações dos COVs primários da tinta medidas em sala de aula após a pintura com a tinta industrial padrão (μ g/m3)

ANALITO

1 H 24 H 7 DIAS 14 DIAS

• Decametilciclopentasiloxano 380 121 26 16 • Ácido acético, 2-etil hexil éster 250 35 18 12 • 1-hexanol, 2-etil 230 35 8 3 • 2-Ácido propenoico, 2-metil-, butil

éster (Metacrilato de butila) 212 32 nd nd • Octametilciclotetrasiloxano 190 61 15 8

*nd = não detectado

Tabela 2.Concentrações dos COVs primários da tinta medidas em sala de aula após a pintura com a tinta de baixa quantidade de COVs (μg/m3)

ANALITO 1 H 24 H 7 DIAS 14 DIAS • 1,2-propanodiol (propilenoglicol) 19 2 nd nd • Dipropilenoglicol 14 3 nd nd • Éter n-Butil 13 nd nd nd • Undecano 7 nd nd nd

TEMPO APÓS A PINTURA TEMPO APÓS A PINTURA

em comparação com uma tinta semibrilho industrial padrão, como a que tinha sido tradicionalmente usada para a escola. A maior contribuição desta tinta de baixa quantidade de COVs para o ar da sala de aula foi o propilenoglicol, a 19 µg/m3. Todos os outros compostos orgânicos voláteis que foram emitidos estavam em menor concentração. Além disso, todos os COVs individuais estavam abaixo de 5 µg/m3 no prazo de 24 horas após a aplicação da tinta, e não havia emissões de tinta detectáveis sete dias após a aplicação. Em contraste, a tinta industrial padrão mostrou uma contribuição de COVs acima de 100 µg/m3 para vários COVs individuais; alguns desses compostos orgânicos voláteis ainda estavam presentes na sala de aula 14 dias após a aplicação da tinta. Não houve tentativa de avaliar o efeito potencial de toxicidade dos produtos químicos específicos detectados nestes estudos. No entanto, a carga de COVs e seus níveis relativos totais podem ser um indicador do conforto humano esperado e da aceitação da qualidade do ar. O ar interior de maior qualidade com baixa exposição a produtos químicos proporcionando maior conforto humano seria.

COMPARAÇÃO DA TINTA COM REDUÇÃO DE COVS

Os colaboradores do estudo avaliaram a eficácia de uma nova tinta especificamente formulada para remover COVs do ar da sala de aula. Essa tinta, identificada como “Protótipo”, foi usada para pintar uma sala de aula, enquanto outras salas de aula foram pintadas com a tinta semibrilho tradicional ou a semibrilho de baixa quantidade de COVs.

As medições foram feitas antes da pintura e até 336 horas após a pintura. Os dados mostram uma redução significativa de formaldeído no ar, conforme demonstrado na Figura 1, para a sala de aula pintada com a tinta Protótipo.

Ao comparar os níveis médios no ar de 5 dias para cada sala de aula antes da pintura para o nível médio de 7 dias (168 horas), houve uma redução de 45% no formaldeído no ar da sala com a tinta Protótipo. Em contraste, não houve redução do nível de formaldeído no ar da sala com a tinta semibrilho tradicional e uma redução de 9% na sala com a tinta semibrilho de baixa quantidade de COVs. A redução de 9% não foi significativa, porque foi dentro das variações de 12% típicas para a concentração de formaldeído no ar de uma sala.

Tabela 3. COVs primários medidos em sala de aula com a tinta Protótipo

ANALITO 1 H 24 H 7 DIAS 14 DIAS • Éter n-Butil 11 nd nd nd • Propanoato de butilo 6 nd nd nd • 1-Butanol 4 nd nd nd • Butil acetato 2 nd nd nd *nd = not detected

TEMPO APÓS A PINTURA

A UL descobriu que a tinta formulada especificamente para ajudar na remoção de compostos orgânicos voláteis do ar resultou em uma redução de 45% do nível de formaldeído no ar da sala de aula.9

Figura 1. Comparação do formaldeído das salas de aula após a aplicação de várias tintas

MATERIAIS/MÉTODOS

Monitoramento de COVs: as amostras de COVs no ar foram determinadas utilizando cromatografia gasosa com detecção de espectrometria de massas (GC/MS). O ar da câmara foi recolhido em um tubo sorvente, o qual foi dessorvido termicamente para a GC/MS. A metodologia de coleta, separação e detecção de sorvente, havia sido adaptada de técnicas apresentadas pela USEPA e outros pesquisadores. A técnica seguiu o método de medição padrão1/ \] 0987 0, que é geralmente aplicável a produtos químicos orgânicos C6-C16 com pontos de ebulição que vão de 35 a 250 ºC. As medições foram relatadas em um nível quantificável de 1 µg/m3. Uma medição do total de COV foi feita pela adição de todas as respostas de COVs individuais obtidas por espectrometria de massas e pela calibração da massa total em relação ao tolueno. COVs individuais foram quantificados para os padrões autênticos, quando disponíveis; outros foram calibrados como equivalentes do tolueno.

Teste do produto e verificação: todos os produtos da tinta foram testados na câmara de acordo com o “Método Padrão para Medição e Avaliação de Materiais de Construção, Acabamentos e Mobiliário Usando Câmaras Ambientais Dinâmicas” da GREENGUARD11 , e a orientação padrão para as medições de COVs foram feitas utilizando câmaras ambientais.12 _{As tintas foram aplicadas a um substrato de parede padrão, e as emissões} de todos os compostos orgânicos voláteis em geral foram medidas e identificadas. Os dados dos testes de emissões foram usados para rastrear COVs específicos da tinta encontrados nas salas de aula recém-pintadas.

35 30 25 20 15 10 5 0 pre 6 24 72 168 334 semibrilho tradicional semibrilho de baixa quantidade de covs "protótipo"

tempo antes da pintura e horas após a pintura

nív el de form aldeído µg/ m 3

IMPACTO

REVISTA EDIÇÃO 1

CÂMARA AMBIENTAL TRANSPORTÁVEL COMPOSTOS ORGÂNICOS SEMIVOLÁTEIS BANCOS DE DADOS DE QUALIDADE DO AR

ARTIGOS

IMPACTO DA TINTA NO AR ESCOLAR

FONTES

REVISTAS E ARTIGOS NEW SCIENCE QUALIDADE DO AR INTERIOR

pesquisa da UL-GREENGUARD e Sherwin-Williams, 2013.

2 Rumchev, K, Spickett, J, Bulsara M et al. “Association of Domestic Exposure to Volatile Organic Compounds with Asthma in Young Children”, Thorax. 59: 746– 751. 2004.

3 “CARB. Projeto de Relatório para a Assembleia Legislativa da Califórnia: Indoor Air Pollution in California”, Conselho de recurso do ar da Califórnia, Sacramento, Califórnia. Fevereiro de 2005.

4 Black, M. e Steve Revnew, “Impact of Paint on IAQ in Schools”, artigo de pesquisa da UL-GREENGUARD e Sherwin-Williams, 2013.

5 6

Black, M. e Steve Revnew, “Impact of Paint on IAQ in Schools”, artigo de pesquisa da UL-GREENGUARD e Sherwin-Williams, 2013.

Black, M. e Steve Revnew, “Impact of Paint on IAQ in Schools”, artigo de pesquisa da UL-GREENGUARD e Sherwin-Williams, 2013.

7 GREENGUARD Environmental Institute, padrões de certificação para produtos de baixa emissão para ambientes internos GREENGUARD, GEI, Atlanta, Georgia, 2010..

8

9

ASTM D 5116, “Standard Guide for Small-Scale Environmental Chamber Determinations of Organic Emissions from Indoor Materials/Products”. ASTM, West Conshohocken, Pensilvânia, 2010.

Black, M. e Steve Revnew, “Impact of Paint on IAQ in Schools”, artigo de pesquisa da UL-GREENGUARD e Sherwin-Williams, 2013.

10 EPA, “Compendium of Methods for the Determination of Toxic Organic Compounds in Ambient Air - Second Edition”, (EPA/625/R-96/010b), Center for Environmental Research Information, Office of Research and Development, USEPA Cincinnati, Ohio, 1999. http://www.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/ airtox/tocomp99.pdf.

11GGTM.P066, programa de certificação de produtos GREENGUARD, “Standard Method For Measuring And Evaluating Chemical Emissions From Building Materials, Finishes And Furnishings Using Dynamic Environmental Chambers”, 2010. http://www.greenguard.org.

12ASTM D 6196, “Practice for the Selection of Sorbents and Pumped Sampling/ Thermal Desorption Analysis Procedures for Volatile Organic Compounds in Air”. ASTM, West Conshohocken, Pensilvânia, 2009

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