Effect of Additives on UV-Activated Urethane Acrylate Polymerization Composite Coatings

An increased demand for new and improved coating systems, for environmental & health & safety and performance reasons, have appeared during the recent decades. Currently, there is new interest in preparation of thin UV curable urethane acrylate (UA) composite coatings with short-term properties. Cellulose based additives: nitrocellulose, cellulose acetate butyrate, sucrose benzoate and silica were evaluated to determine their influence on unreacted composite characteristics (viscosity, pigment suspension stability) and characteristics of cured film (ultimate tensile strength, elongation at break, surface gloss, surface scratch resistance and film adhesion loss time). The most suitable additive content was found to provide required viscosity. All additives increase surface scratch resistance, but cellulose based additives increase surface gloss values and decrease the time of adhesion loss. Silica has great effect on the interaction between linear and hyperbranched urethane acrylates, which has crucial influence on the stability of uncured pigmented mixture samples

Ekodizaina metode ķīmisko vielu nevēlamas ietekmes uz vidi un cilvēku veselību samazināšanai produkta dzīves ciklā

Augošs pierādījumu daudzums par produktu sastāvā esošo kaitīgo ķīmisko vielu nelabvēlīgo ietekmi uz vidi un cilvēku veselību liecina par nepieciešamību samazināt šādu vielu saturu produktos un izdalīšanos no tiem, ko varētu realizēt ar ekodizaina – vidi saudzējošu produktu izstrādes – palīdzību. Pārskatot zinātniskās publikācijas ekodizaina jomā, konstatēts, ka pašreiz ekodizaina metodes nepilnīgi nodrošina materiālu sastāvā esošo vielu kaitīgās ietekmes uz veselību un vidi novēršanu. Tāpēc radīta jauna, daļēji kvantitatīva ekodizaina metode, apvienojot produktu izstrādes prasības ar zinātniskā ķīmiskā riska novērtēšanas principiem. Metode tiek aprobēta, demonstrējot tās izmantošanu. Metode ļauj produkta izstrādātājam identificēt pārmaiņu nepieciešamību, un izstrādāt ekodizaina priekšlikumus un izvērtēt alternatīvas, turklāt veicinot saziņu par materiālu īpašībām un ietekmi uz vidi un cilvēka veselību izejvielu un produktu piegādes ķēdē. Darba mērķis ir izstrādāt ekodizaina metodi, ar kuras palīdzību samazināt ķīmisku vielu nevēlamo ietekmi uz vidi un cilvēka veselību produkta dzīves ciklā. Mērķa sasniegšanai veikti šādi uzdevumi: 1) izstrādāt ekodizaina priekšlikumu identificēšanas un vērtēšanas kritēriju sistēmu, ņemot vērā materiālos esošo vielu toksiskās īpašības, atkārtotas izmantošanas un reģenerācijas iespējas, dizaina parametrus un produkta dzīves ciklu, 2) izstrādāt pamatprincipus, kā pārbaudīt informāciju par bīstamajām vielām materiālos un ķimikālijās, lai nodrošinātu ticamus datus produktu izvērtēšanai, 3) aprobēt ekodizaina metodi, eksperimentāli izpētot konkrētus produktus un tā demonstrējot metodes izmantošanas iespējas un informācijas pieejamību. Darba struktūra un apjoms: darbs sastāv no ievada, četrām nodaļām un secinājumiem, un pielikuma; tajā ir 132 lappuses, 39 attēli, 41 tabula, literatūras saraksts ar 249 informācijas avotiem. Darba zinātniskā novitāte: izstrādāta jauna ekodizaina metode produktu sastāvā paredzēto ķīmisko vielu ietekmes samazināšanai un materiālu atkārtotas izmantošanas un pārstrādes veicināšanai, vadoties pēc ķīmisko vielu bīstamajām īpašībām, materiāla īpašībām, produkta dzīves cikla aspektiem un dizaina parametriem. Metodes zinātniskās novitātes: 1) zinātniskā ķīmiskā riska novērtējuma principu piemērošana ekodizaina, tas ir, produktu izstrādes vajadzībām, radot jaunu ekodizaina metodi, 2) izveidota ķīmiskās bīstamības un iedarbības, kā arī materiālu atkārtotas izmantošanas un pārstrādes iespēju novērtēšanas sistēma, kas ļauj izstrādāt ekodizaina risinājumus produktiem, nodrošinot labāku patērētāju veselības un vides aizsardzību no produktu sastāvā esošo toksisko vielu nelabvēlīgās hroniskās iedarbības, kā arī mazinot materiālu resursu noplicināšanu. Promocijas darbs izstrādāts ar Eiropas Sociālā fonda atbalstu projektā “Atbalsts RTU doktora studiju īstenošanai”

Development Set of Criteria as an Eco-Design Tool for the Evaluation of Environmental Impact of Material Choice

Ekodizains ir daļa no produkta izstrādes procesa. Tā mērķis ir samazināt produkta ietekmi uz vidi visā tā dzīves ciklā. Mūsdienās ekodizaina nozīme aizvien pieaug, un likumdevēji šo pieeju to iestrādā arī jaunākajos likumdošanas aktos. Tai pašā laikā ekodizaina ieviešana rūpniecībā kavējas, jo vairums izstrādāto ekodizaina instrumentu un vadlīniju orientējas uz stratēģisko līmeni, bet trūkst praktisku ieviešanas instrumentu. Lai veicinātu ekodizaina ieviešanu rūpniecībā, nepieciešams izstrādāt vienkāršus instrumentus, kas vadās no jaunākajiem zinātniskajiem atklājumiem un padara tos ieviešamus ražošanā produkta izstrādes procesā. Šī raksta mērķis ir iepazīstināt ar apsvērumiem kritēriju kopas izstrādei materiālu izvēlei, ņemot vērā publicēto dzīves ciklu analīžu rezultātus un datus par materiālu ietekmi uz vidi. Piedāvātā kritēriju kopa balstās uz trim galvenajiem kritērijiem – toksiskumu, reciklējamību (atkārtotas izmantošanas spēju), enerģijas patēriņu, kas atbilst citu zinātnieku publicēto dzīves cikla anaļīžu pētījumu rezultātiem. Šie kritēriji ir saistīti viens ar otru – palielinot reciklējamību, var samazināt enerģijas patēriņu un toksisku vielu izkliedi. Inovatīva pieeja šajā kritēriju kopā saistās ar to, ka produkta dizains – produkta struktūra un izmantošanas veids ir saistītts ar reciklējamību, toksiskumu un enerģijas patēriņu. Nākošais solis kritēriju sistēmas pilnveidošānāir kvantificējamu vērtību izstrāde (5 vienības), lai piemērotu šo kritēriju izmantošanu produkta izstrādes procesā, tas ir, radītu instrumentu ātra, lai gan virspusēja, pārskata iegūšanai

Chemical Risk Communication from the Ecodesign Perspective: Legislative Preconditions and Needs for More Information than Required by Law

Ecodesign or design for the environment is a systematic design approach to reduce environmental impacts of products and to achieve higher protection standards than set by law. The chemicals legislation of the European Union is seen as one of the most advanced in the world regarding protection of human health and environment. REACH - Regulation concerning the Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemicals enhances risk communication on the supply chain and makes a ground for generation of chemicals safety information, e.g., feeds the information needed for communicating chemicals’ risks down the supply stream including classification, labeling and safety data sheets as required by the regulation on CLP (Classification - Labelling - Packaging) according to GHS (Globally Harmonized System of Chemicals). The main responsibility about chemicals’ safety is placed on the industry; however, the most dangerous chemicals are restricted and banned in a transparent and systematic way. Are the risk assessment measures upstream sufficient for the ecodesign? Is it needed to judge upon chemical risks of the non-chemical products during design phase to achieve higher standards for the environmental and human health protection? This study indicates the benefits from the REACH system for the ecodesign, as well as highlights the needs for an enhanced risk communication on the supply chain compared to the current legislative requirements, especially regarding the materials: intended content of chemicals and residues /impurities. For example, in order to demonstrate compliance with environmental labelling criteria, very detailed information about the chemicals contained in materials is required

Legislative Developments and Ecodesign Tools for Reduction of Chemical Risks

Likumdošana un ekodizaina paņēmieni ar ķimikālijām saistīto risku mazināšanai. Vides piesārņojums ar ķīmiskajām vielām vielām ir sasniedzis tādus apmērus, kas pieprasa nekavējošu rīcību. Pasaules samits 2002 gadā formulēja ambiciozu mērķi līdz 2020 gadam samazināt ķimikāliju izsaukto negatīvo ietekmi uz cilvēka veselību un vidi. Rakstā apskatīti svarīgākie normatīvie akti, kas paredz produktu (izstrādājumu) radīto ķīmisko risku samazināšanu: REACH (Regula par ķīmisko vielu reģistrēšanu, licenzēm un ierobežojumiem), RoHS (Bīstamo vielu ierobežojumu direktīva) un citi. Raksts kā vienu no visefektīvākajām metodēm ķīmisko vielu riska samazināšanai piedāvā ekodizainu, ko izmanto produkta izstrādes fāzē, kad ir iespējams izvairīties no problemātisku materiālu lietošanas, vai ieviest slēgtas sistēmas ražošanā. Publikācija analizē esošos ekodizaina instrumentus attiecībā uz to potenciālu samazināt produktu (izstrādājumu) radīto ķīmisko vielu risku un panākt atbilstību likumdošanas prasībām. Apzinātas likumdošanas kritiskās vietas, kas neveicina nevēlamu vielu izmantošanas pārtraukšanu. Uzskaitītas galvenās grūtības, kas kavē ekodizaina instrumentu izmantošanu ķīmisko risku samazināšana

Information System on Substances in Products and Raw Materials as an Important Step to Reach Compliance with RoHS Directive in a Company

RoHS directive restricts the use of certain substances in new electric and electronic equipment. Producers as well as importers must be able to demonstrate compliance by technical documentation or other information. A very important step within a compliance strategy is development of an internal information system to ensure the proper documentation. The documentation created internally and provided by suppliers shall fulfil the com-pany’s own information needs, as well as satisfy the enforcement authorities. RoHS directive provides no stan-dards for the documentation how to demonstrate compliance. Regarding such raw materials as chemicals, legis-lation like REACH prescribes very clear requirements for information (Safety Data Sheets). With regard to other raw materials, there are no exact rules. On one hand, it gives a room for innovation and free interpretation focus-ing on company’s own needs. On the other hand, it bears certain insecurity whether the information provided is proper and sufficient. It also means that internal standards for elaboration and checking of the documentation provided by suppliers are necessary. The existing situation in Latvia with product declarations regarding RoHS from the perspective of industrial companies and enforcement authorities is analyzed in this article. Main chal-lenges are identified and suggestions for improvement options of product declarations and internal information system are given

Set of Criteria for Environmentally Sound Material Choice as an Eco-Design Tool

Eco-design is a part of a product design process with the aim to reduce the environmental impact of the product during its entire life cycle. Despite of recognition on the strategic level and growing market interest for green products, the practical implementation of eco-design in industry, especially small and medium size enterprises, is slow. One of the reasons is lack of simple and practical tools. An important part of the product design process having considerable consequences for the environment and human health is the material selection. Therefore, we aimed at development of a screening and ranking tool, which would address 3 issues – toxic dispersion, material use and embodied energy - from a life cycle perspective. The offered set of criteria provide the 5-level grading system expressed in the following words: negligible, low, moderate, high, very high. Development of criteria is based on the following information sources and considerations: •Criterion on embodied energy of the material is based on information on MJ of energy, necessary for extraction and production of 1 kg of the raw material. Further processing of the material requires some energy as well, but it is usually less than in the initial production, and therefore disregarded. •Criterion on toxic dispersion is based on information on classification and labelling system (e.g. hazard communication tool enforced by legislation [6]), environmental properties of chemical (mobility, stability), binding to the product matrix, use patterns of the product and end of life scenario. •Recyclability criterion is based on the inherent recyclability of the material, product design and end of life scenario of the product. This criteria system is utilising information, which shall be available for the producer of the product e.g. article (design, use, potential end of the life scenario), or which can be obtained from suppliers (e.g. properties of chemical substances within materials); however, some information has to be obtained from the publicly available and commercial data basis. The method is universal and applicable for different products; the quantitative results are suitable only for internal use within company. Nevertheless, this criteria system promotes collection of information, which can be valuable for application of other tools and instruments e.g. eco-labelling. Although new EU legislation – REACH places all responsibility on the supplier of the chemicals (e.g. producer of importer) requesting that all the chemicals placed on the market must be safe for the intended use there is still a place also for producers of articles to screen the chosen materials regarding the content of chemicals since the common legislation usually sets the minimum standards, which might not be sufficient for a company aiming at the products with higher environmental performance or having higher social responsibility. Also, the “safety” of the materials depends very much on the implementation level of REACH, especially with regard to the imported materials

When is Green Really Green? A Latvian Case Study on Updating of Food Supply Green Public Procurement

Green public procurement (GPP) is an important tool and is used to reduce adverse environmental impacts caused by food production. To have a more detailed look at the application of GPP in Latvia, the authors screened 97 public tenders for supply of food products, documenting the choice of the green criteria. Only 15 % of the screened tender documents corresponded to the national GPP requirements. Only 4 % of the tender documents gave higher priority exclusively for organic products compared to products within national quality schemes or integrated pest management agriculture. The authors compared these findings with the opinions of environmental experts, GPP guidelines by the European Commission, and experience from other countries. The authors conclude that 1) self-reporting is not an appropriate method to measure the implementation level of GPP, and 2) having a large number of criteria without clear goals can lead to using the easiest, but least environmentally beneficial options, and 3) for some tenders complying with national GPP, the environmental benefits may be unclear

Aspects of the Allocation Problem and Boundary Assessment in Life Cycle Assessment of Latvian Pellet Flow Chain

Latvia has increased its own forested area from 44% to 55% in the last 10 years and therefore the crucial position of this renewable source in the energy strategy of the country appears evident. Latvian’s energy supply is based on a balanced mixture of energy sources, in which renewable sources are represented with circa 30% in the final energy consumption for the year 2007. The EU directive fixes the target of 40% share of renewable energy resources in the final consumption in 2020. In the light of a constant need to reduce the GHG emissions, with the consequent increase of use of renewable sources, the environmental sustainability is fundamental for future Latvian energy strategies. Life Cycle Assessment (LCA) is one approach that enables the energy requirements, GHG balance and other environmental impacts of bioenergy production chains to be accounted and accurately compared. Hence, LCA seems to be an appropriate tool to provide information on environmental repercussion for analysis regarding the global wood fuel flow chain. Under impulse of the previous statements the primary objective of the work is a study of the environmental impact of the entire Latvian wood fuel flow chain with focus on the woody biomass for final production of thermal energy. The production of thermal energy from wood pellets focusing on the complication derived from allocation and boundary assumptions will be discussed and presented in the paper. A number of different methods for co-product allocation can be found in the literature ranging from no co-product allocation, allocation by price, energy content, mass, or by substitution with the product they might replace. The choice of different wood flow boundaries could affect the precision and consistency of the analysis. The outcome of the sensitivity analysis is focused on how the use of different methodology for the allocation and boundary definition affects the final result

The Environmental Impacts of a Desktop Computer: Influence of Choice of Functional Unit, System Boundary and User Behaviour

Vides politikā aizvien vairāk pieaug vērība piesārņojuma novēršanai jau produkta un ražošanas procesa dizaina (projektēšanas) posmā, salīdzinot ar citu, vēsturiski pazīstamāku principu – piesārņojuma novēršanu «caurules galā». Šīs pieejas īstenošanai nepieciešams paredzēt produkta vai procesa iespējamo ietekmi uz vidi, un arī izvelēties visefektīvakos pasākumus, kā šo ietekmi samazināt. Šobrīd šim mērķim vispiemērotā metode ir dzīves cikla analīze – metode, ar kuras palīdzību uzskaita visas produkta vai procesa radītās ietekmes uz vidi katrā produkta dzīves cikla posmā, sākot ar izejmateriālu ražošanu un beidzot ar atkritumos nonākušā produkta otrreizējo pārstrādi vai noglabāšanu. Tomēr, ja analīzes veicēji izvēlas neatbilstošu metodiku, vai interpretējot rezultātus, neņem vērā trūkstošās informācijas ietekmi, var nonākt pie kļūdainiem secinājumiem. Šeit aprakstītā pētījuma laikā mēs pētījām galda datoru ietekmi uz vidi, izmantojot vienkāršotu dzīves cikla analīzes metodi – Indikatorus’ 99, un izstrādājām vairākus scenārijus (pagarinot produkta dzīves ilgumu, mainot patērētāja uzvedību, enerģijas piegādi). Pētījuma rezultāti liecina, ka pasākumi ietekmes uz vidi mazināšanai ir veicami dažādās jomās. Funkcionālā vienība ir jādefinē pietiekami elastīgi, lai izslēgtu to, ka pētījuma veicēji nepamana svarīgas jomas pasākumu veikšanai. Tāpēc, līdzīgi citiem autoriem, mēs piekrītam, ka datora gadījumā funkcionālā vienība var būt„1 dators”, bet neiesakam piesaistīt to pie dzīves ilguma, vai izmantošanas laika, tā vietā izstrādajot vairākus scenārijus, mainot šos parametrus. Pētījums arī parāda sistēmiskas pieejas nepieciešamību, vērtējot kompleksu produktu sistēmu ietekmi uz vidi. Mēs secinām, ka datoru gadījumā, kas ir energo- un materiālietilpīgi produkti, pasākumi vides ietekmes mazināšanai jāveic nevien produktu ražotāja un lietotāja līmenī, bet arī nacionālā līmenī, piemēram, mazinot nacionālās enerģijas apagādes sistēmas ietekmi uz vidi, kā arī pilnveidojot atkritumu apsaimniekošanas sistēmu. Uzlabojumi šajās jomās ievērojami var samazināt materiālietilpīgu un energoietilpīgu produktu ietekmi uz vidi