Bu makalede, kaplamaları “yeşil” olarak sınıflandırılmak için halihazırda kullanılan farklı kısıtlamalar ve göstergeler incelenecektir. Ayrıca bu kaplamaların sınıflandırılmasında yer alan kuruluşlara ve devlet kurumlarına kısaca bir göz atılacak ve ilgili süreçler tartışılacaktır. Sonunda yazar, bürokratik engelleri ve diğer zorlukları aşmanın yanı sıra, küresel onay verici kurumlar ve kullanıcılar tarafından kabul edilmesi gereken ortak noktaya dayalı bir evrensel standardın geliştirilmesi için kurallar önerecektir.

Yeşil kaplamalardaki dünya konseyinde bir fikir birliğinin olmaması, projelerin sınırları aştığında ya da doğada küresel olduğunda karışıklığa neden olan bir husustur. Şu anda, çok sayıda proje ve şartname uluslararası olup, spesifikasyonlar küresel olarak üretilmekte, malzeme ve işgücü dünya çapında tedarik edilmektedir. Çin’deki standartlar Amerika Birleşik Devletleri’nde veya AB’de kullanılanlardan daha farklıdır. Bazı ülkelerin hiçbir standardı yoktur, bazıları mevzuatı mevcut standartlardan ödünç alır ve parçaları değiştirir ve bu ülkelerdeki bazı ilçeler birçok kaplamayı kısıtlar.

Kaplama kullanımını kısıtlamanın en yaygın yöntemi, uygulama sürecinde kaplamadan çıkan uçucu organik bileşiklerin (VOC) düzenlenmesidir. Bununla birlikte, her kaplama için teorik veya gerçek değerler hesaplanabilir  fakat bu hesaplama yöntemleri  ülkeler arasında çarpıcı şekilde değişiklik göstererek her iki değerde de genellikle büyük ölçüde değişime sebep olmaktadır.

Bu makaleye göre kaplamaların asıl amacı dekoratif olmak değil korozyona karşı varlığını koruma olarak tanımlanır. Astarlar da tipik olarak metal ve beton yüzeylerin korunması olarak tanımlanır. Mimari kaplamalar da sık sık düzenlenir, fakat bunlarda daha fazla kısıtlama vardır, hükümet gözetim ve yönetmeliklerine tabidirler.

Bir kaplamanın yeşil olup olmadığını belirlemek için en yaygın gösterge, litredeki gram cinsinden ölçülen VOC içeriğidir. Peki bu değer nasıl hesaplanır? Aynı kaplamanın her partisinin farklı bir VOC seviyesine sahip olması gerekir. Aynı üründeki her rengin de farklı bir VOC seviyesine sahip olması gerekir. Bir renk pigmentler kullanılarak renklendirildiğinde, sıvı dağılmış renklendiriciler de tipik olarak kaplamanın VOC değeri arttırır, bazen yüzde 15’i kadar attırır. Konuyu daha da ileriye götürmek için, VOC değerleri bir labaratuvarda ölçülebilir, ancak teorik olarak hesaplanabilir. Bu genellikle daha düşük bir VOC değeri üretir.

Kimyacıların VOC’leri farklı standartlarla ölçüp  hesaplaması başka bir zorluk yaratmaktadır. Çoğu evrensel kaplama üreticisi, VOC değerlerini kendi ülkeleri için veri sayfalarında veya bu belirli bölgeler için yerel standartlarda yayınlayacaktır. Aşağıda en yaygın kullanılan standartlar verilmiştir.

Avrupa Birliği SED (Solvent Emisyon Direktifi) 1999/13 / EC – Deniz kaplamaları ve OEM tipi projelerde ortaktır. Aplikatör, yıllık VOC üretim sınırlarına da tabi olabilir.

Avrupa Birliği PPD (Boya Ürünleri Yönergesi) 2004/42 / EC (çeşitli güncellemeleri de içerir) – Mimari kaplamaların yanı sıra, arındırma gibi daha küçük ölçekli projelerde kullanılır, ancak ülkeler ve yetkililer bu yönergeyi SED tipi projelere istedikleri takdirde uygulamayı seçebilirler. Bu yöntem, bir VOC’yi, kaynama noktası 250 C’den (482 F) yüksek olan organik bir bileşik olarak düşünür.

Hong Kong, Güney Sahili Hava Kalitesi Yönetim Bölgesi (SCAQMD) benzeri düzenlemeleri kabul etti ve VOC emisyonlarını azaltmak için Çin’de Guangdong ile ortaklaşa işbirliği yapmaktadır. Bununla birlikte, Hong Kong şimdi VOC’ları hesaplamak için EPA Metod 24’ü kullanıyor.

Çin 2015 yılına kadar AB yönergelerini takip etti ancak ancak titizlikle uygulamadı. Bu tarihte ülkeye Çin Maliye Bakanlığı tarafından VOC Tüketim Vergisi getirildi. Bu vergi, EPA Metod 24 ile ölçülen kaplamanın “Boyalar, Mürekkepler ve İlgili Kaplama Ürünlerinde Uçucu Organik Bileşik (VOC) İçeriğinin Saptanması”na dayanır.

Güney Kore, halihazırdaki maksimum eşik değerlerinden % 10 ila% 20 izin verilen limitleri düşürerek Hava Kalitesi Koruma Kanunu’nun tabi olduğu yüksek VOC limitlerini iyileştirmek için adımlar atmaktadır. ABD EPA Metodu 24, VOC ve tehlikeli hava kirleticilerinin (HAP’ler) hesaplanması için birincil ve en çok bahsedilen yöntemdir.

Tutarlılık ve homojenlik bu standartlar arasında yaygın olan özellikler değildir. Peki neden? Bunların hepsi de buhar haline dönüşen solventi ölçüyorlar. Bununla birlikte, hepsi de farklı istisnalar, farklı dalgalanmalar ve aynı sonuç için farklı değerler yaratan varyansa izin veren matematiksel formüllerdir. Çelişkili hesaplama yöntemlerinden bazıları şunlardır: teorik ve gerçek VOC içeriği, matematiksel testlere karşı  deneysel testler  ve ekstrapolasyon, istisnalar ve su denkleme istisnaları, özel çözücüler veya konteynır hacmini denkleyen istisnalar. Genel bir hesaplama yöntemine sahip bir VOC standardı, kaplamanın yeşilliğini üniform ve tutarlı bir şekilde anlayacaktır.

Bir kaplamanın VOC seviyesi düşük olabilir, ancak çevreye veya işçilere hala zararlı olabilir.Yeşil bir kaplamaya neden olabilecek başka birkaç faktör daha var. Bunlara HAP’lar, ozon tüketen kimyasallar, yasaklanmış kimyasallar, serbest solventler ve ağır metaller dahildir.

HAP’ler, özellikle sağlık ve / veya çevre için zararlı olan VOC’lerdeki kimyasallardır. HAP’lar birçok ülkede, özellikle de ABD Kongresi’nde 1990 yılında değiştirilen Federal Temiz Hava Kanunu’nda yeniden düzenlenmiş ve insan sağlığı ve  çevre üzerinde olumsuz etkilere neden olabileceği veya makul derecede tahribata neden olacağı bilinen hava kirleticisi olarak seçilmiştir. Başlangıçta yaklaşık 200 özel kirletici madde ve kimyasal grup HAP olarak tanımlandı ve liste zaman içinde değiştirildi. Ortak HAP’ler arasında ksilen, stiren ve tolüen bulunur. Metil etil keton (MEK), EPA’ya Amerikan Kimya Konseyi’nin Ketonlar Paneli tarafından dilekçe verilmesi talebi üzerine 2005 yılına kadar bu listede yer aldı. Solvent geceleyin yeşillenir. HAPlar genellikle VOC’lerden ayrı olarak listelenir ve kaplamaların yeşilliğinin ikinci en yaygın göstergesi olarak kabul edilir.

Belli hidrokarbonlar bir kaplamadan buharlaştıklarında parçalanırlar. Genellikle fotokimyasal reaktif solventler veya sadece reaktif solventler olarak anılırlar. Fotokimyasal reaktiflik, bir bileşiğin atmosferde ne derece tepki verdiğinin ve ozonun oluşumuna ne kadar katkıda bulunduğunun bir ölçüsüdür. En yaygın fotokimyasal reaktif solventler toluen ve ksilen’dir. SCAQMD fotokimyasal olarak reaktif solventleri, “toplam hacminin yüzde 20’sinden daha fazla kütleye sahip, aşağıda sınıflandırılan kimyasal bileşiklerden oluşan veya toplam solüsyon hacminin yüzdelik kompozisyon sınırlamalarını aşan bir kütleye sahip solvent” olarak tanımlar.

• Bir olefinik veya siklik-olefinik doymamışlığa sahip hidrokarbonlar, alkoller, aldehitler, esterler, eterler veya ketonların bir kombinasyonu: Yüzde 5.
• Etil benzen haricinde moleküle sekiz veya daha fazla karbon atomu içeren aromatik bileşiklerin bir kombinasyonu: Yüzde 8.
• Etil benzen, dallı hidrokarbon yapılarına sahip ketonlar, trikloroetilen veya tolüen kombinasyonu: Yüzde 20.

Diğer çözücüler de fotokimyasal reaktif veya reaktif olmayan çözücüler olarak adlandırılmaktadır. Aseton ihmal edilebilir reaktifliğe sahip bir solvent olarak sınıflandırılır, bu da ozon tabakasının bozulması üzerinde herhangi bir etkisi olmadığını gösterir. MEK, düşük reaktif bir solvent olarak sınıflandırılır, bu da ozon tabakasının tükenmesi üzerinde çok az etkiye sahip olduğu anlamına gelir. Fotokimyasal reaktif olmayan çözücüler içeren kaplamalar tipik olarak fotokimyasal reaktif çözücüler içeren kaplamalara göre daha yeşildir, ancak yine de sağlık, güvenlik ve çevresel (HSE) riskler oluşturabilir.

Yasaklanmış kimyasal maddeler yasaklı kimyasalları içermektedir veya hava düzenleyici kurullar ve özel tesisler tarafından yasaklanmıştır. Bazı kimyasallar belli ülkelerde yasaklanıyor, ancak bazılarında izin veriliyor. Bu, küresel bir üretici, hammaddelerinin bir kısmının yasaklandığı bir ülkeye kaplama yapmaya çalıştığında sorun oluşturabilir. 1976’da, Zehirli Maddeler Kontrol Yasası (TSCA) oluşturuldu ve hala mevcut olan bu yasayla onaylanmış tüm kimyasallar güvenli kabul edildi ve daha sonra dört kez gözden geçirildi. Kaplama sektöründe küresel kaplamalar oluşturmak için kullanılan hammaddeler genellikle TSCA standartlarını veya onaylarını karşılamayan, kaplama üreticilerinin küresel yeşil kaplama formülasyonlarını değiştirmelerine neden olan ve ABD pazarında yeni sürümler oluşturan kimyasallar içeriyor. Yazar tarafından zaman aşımına uğramış bir yönetmelik olduğu düşünülse de, Kanun bir kaplamanın yeşiliğini belirleyebilir.

Pestisitleri düzenleyen EPA’nın Federal İnsektisit, Fungisit ve Rodentisit Yasası (FIFRA), deniz endüstrisinde antifouling kaplamalar için geçerlidir ve küresel zehirli boyalardaki birçok kimyasalın ABD’de uygulanmasını yasaklamıştır. Ancak, bu kaplamalar denizde (örneğin, Bahamalar) uygulanabilir ve yasaklanmış maddenin bir antifoulant olarak işlendiği ABD sularına geçmesine izin verilir. Kaplamanın yeşiliği ülke sınırları arasında değiştirilmemiştir. Peki neden kaplama bir ülkede yeşilken başka bir ülkede değil?

Bisfenol A (BPA), epoksi reçinesinin bir bileşenidir ve sağlık endişeleri nedeniyle kötü bir tanıtımı vardır. BPA kimyasal olarak vücuttaki östrojene benzemektedir ve bildirildiğine göre insanın gelişimini etkileyebilir. İronik olarak, Ulusal Sanitasyon Vakfı (NSF) ve Gıda ve İlaç İdaresi (FDA) gibi kuruluşlar tarafından sağlıklı ve güvenli olarak sertifikalandırılmış büyük kaplama şirketlerinin içilebilir su ve gıda sınıfı astarlarında bulunur. Kamu itirazları, bu kimyasalın bir içme suyu ya da gıda ile temas eden bir astar için bir seçenek olarak gösterilmesini etkili bir şekilde dindirdi.

İzosiyanatlar, katı poliüretan kaplamalarda, bazı renklendirici formülasyonlarda, poliüre ve poliüretan kaplamalarda yüzde 100  bulunur. Bu astarlar, sıfır çözücü ve VOC seviyeleri nedeniyle çok yeşil kabul edilir, ancak HSE etkileri yıkıcı olabilir. İzosiyanatlar hayvanlarda ve potansiyel olarak insanlarda kanserojen olarak sınıflandırılmıştır ve izosiyanatlara maruz kalma ile ilgili sağlık kaygıları arasında solunum zorluğu, kronik astım ve tekrarlayan dermatit hastalıklar sayılabilir. Hatta kimyasal bir savaş ajanı olan fosgen, izosiyanat üretiminde kullanılır. Birçok kişide izosiyanat duyarlılığı gelişmiş ve sağlık sonuçları ile uğraşmaktadır ama hala çoğu ülkede bu kaplamalar yeşil kabul edilmektedir. Bununla birlikte, birçok tesis, izosiyanatların tesislerinde veya operasyonlarında kullanılmasını yasaklamaya başlamış olup, HSE  standart ve yönetmelikleri özel sektörün yanı sıra hükümet düzenlemelerinde de yer almaktadır.

Kaplama endüstrisinde bazı kimyasalların çok yaygın olduğu tespit edildiğinde ve endüstri VOC düzeylerini düşürmesine rağmen performans hedeflerine ulaşılabilmesini sağlamak için, düzenleyici kurumlar kuralların istisnalarının yapılması gerektiğine karar verdi. Kaplamaların çevre üzerinde minimum etkiye sahipken daha etkili bir şekilde işlemesine izin vermek için bazı kimyasalların kullanılmasına, harmanlanmasına, inceltilmesine ve formüle edilmesine izin verilmesi için ayrıcalıklar verilmiş ve VOC içeriği dikkate alınmamıştır. Bu listede yaygın olan kimyasallardan bazıları aseton, paraklorobenzotrifluoride (PCBTF), tert-Butil asetat (TBAc) ve n-Butil asetattır. Buradaki ironi, bu kimyasallardaki VOC seviyelerinin oldukça yüksek, hatta bazılarının 700 g / l’den fazla olmasıdır. Bununla birlikte aseton gibi fotokimyasal olmayan reaktiflik veya kolay bulunabilirlik gibi diğer çevreye duyarlı özelliklerinden dolayı tercih edilirler. Bazı kaplama bileşenleri performans seviyeleri nedeniyle zorunlu olarak seçilemediğinden, üreticiler bu rasgele seçilen çözücüleri varolan kaplamalarla bütünleştirmek veya istenen performans seviyelerini ve uygulama özelliklerini elde etmek için tamamen yeni kaplamalar oluşturmaya çalışmak zorunda kalmışlardır. Bu, kaplama performansında uzlaşmaya yol açtı ve endüstriyi benzil alkol gibi genellikle daha az çözücü gerektiren daha katı ürünlere veya VOC hesaplama yöntemlerinin kaynama noktasından muaf veya üstündeki çözücülere yöneltmeye zorladı.

2016’da SCAQMD, TBAc’nin boya ve kaplamalardaki VOC’lerin serbest solvent listesinde kalmasına izin vermek için neredeyse yirmi yıl önce yaptıkları kararı gözden geçirme kararı aldı. 1997’de bir kimyasal imalat şirketi TBAc muafiyet statüsü için öneride bulunduğunda, uzun vadeli sağlık etkilerinin inceleneceği ve zaman içinde gözden geçirileceği uyarısıyla muafiyet için müsade verilmişti. 2000’li yılların başlarındaki çalışmalar, TBAc’nin bir kanserojen olarak bulunma potansiyeline sahip olduğunu keşfetmesi insan sağlığına potansiyel riskleri ile ilgili endişeleri artırdı. Bununla birlikte EPA, yakın zamanda TBAc’nin ürettiği VOC raporlamasından muaf tutulmasına izin vererek 20 yıllık bir politikayı tersine çevirdi. TBAc’nin hava kalitesi üzerinde önemli bir olumsuz etkisi olmadığı görülmekle birlikte, işçiler ve kaplama kullanıcıları için ciddi bir sağlık riski oluşturabilir. TBAc, muaf statüsünü kaybederse, alternatif çözücüler kullanılmak zorunda kalınacak ve kaplama endüstrisi üzerinde olumsuz bir mali etkiye sahip olacaktır. Bir zamanlar “mükemmel yeşil solvent” olarak düşünülen TBAc’nin, daha önce teşvik edildiği kadar yeşil olup olmadığını belirlemek için inceleme altında olduğu görülüyor.

Kurşun, birçok boyada, kaplamalarda ve astarlarda onlarca yıldır anti-korozif pigment olarak kullanılan ağır bir metaldir ve olumsuz sağlık etkileri belgelenmiştir. Kurşun, parlak ve zengin renkler oluşturmak için başka bir ağır metal olan krom ile eşleştirildi (kurşun kromat olarak) ve boyalarda bir pigment olarak kullanıldı. 1970’lerin sonlarında ABD’de tüketici boyalarının aşamalı olarak uygulanmasına rağmen, birçok endüstriyel kaplamada kurşun kullanıldı. Kurşun, birçok endüstriyel kaplama, astar, askeri formülasyonlarda ve hatta trafik boyasında 2000’li yılların başına kadar kullanıldı. Aslında kurşun ve kromatlar günümüzde çeşitli kaplama türlerinde halen kullanılmaktadır. Birkaç yıl önce, bebek oyuncaklarından çelik kafeslere kadar ithal edilen birçok Çin malındada kurşun kromat tespit edildi. Küresel kamuoyu tepkisi, Çin’in kurşun yeşiliğini yeniden düşünmesine, kurşun esaslı boyalar ve onlarla kaplı ürünlerin ihracatı hakkıda düzenleme yapmasına neden oldu. Bununla birlikte, ülke son zamanlarda kurşun esaslı boyaların kullanımını kendi sınırları dahilinde sınırlamaya ve son olarak dünyanın kurşun algısı ve kötü etkileri konusunda geliştirmeye karar verdi.

Bir evrensel standart oluşturmak için aşağıdaki adımların gerçekleşmesi gerekir.

İlgili başlıca oyuncular – endüstri tedarikçileri, düzenleyici kurumlar ve HSE uzmanları – başlangıç noktası olarak ortak bir zemin bulmak zorundadırlar. Ortak noktaları ve standartlaştırılmış yöntemleri kabul ederek, basitleştirilmiş kural paketinin tasarlanması, düzenlenmesi ve uyulması hedefi başarılı kılar.

Her zaman istisnalar olmalıdır, ancak bir bolluk yerine bir avuca indirilebilinirse standartlaştırılabilir, böylece anlamak ve uymak daha kolay olur. Yine  endüstrilerin önde gelen oyuncuları, hem pratik hem de uygulanabilir bir plan geliştirmek için kritik önem taşıyor.

Tek bir VOC hesaplama  yöntemi ve kıyaslama seviyelerinin keyfi olarak oluşturulması yerine fiili olarak üretilmesi  bir VOC değerine ve sonraki yeşil sertifikasyona bir neden ve amaç verecektir. Şu anda, 100 g / L veya 250 g / L’lik bir yeşil kaplama sertifikası seviyesi diyoruz, ancak kumdaki bu çizgilerin çizilmesi için bilimsel bir temel bulunmamaktadır. Özellikle hesaplama yöntemi farklıysa, 107 g / L’lik bir kaplama, 99 g / L kaplamadan gerçekten daha az mı yeşildir?

VOC içeriğini hesaplamak için üniform yöntemler geliştirildiğinde, HAPslar  tanımlanır, serbest ve yasaklanmış kimyasallar ile ilgili anlaşmalara ulaşılır – ancak o zaman kaplamalar eşit şekilde karşılaştırılabilir.
Sonuç olarak belirli bir kaplamanın veya astarın yeşil seviyesini belirlemek için kabul edilebilir bazı standartlar ve yöntemler mevcuttur. VOC içeriği uzun yıllar boyunca kriter olmasına rağmen, bir kaplamanın yeşillik seviyelerini iyileştirmek veya azaltmak için diğer kimyasal özellikler kullanılmıştır. Birkaç organizasyon kendilerini “yeşilliğin sertifikalandırıcısı” olarak ilan ettiyse de, gerçekte bu başlıklar kendini deklare etmiş ve mali açıdan motive olmuşlardır.

Mevcut mevzuat, , muafiyetler ve yasakları kabul ederek, bir kaplamanın yeşil seviyesini belirlemek için kabul görmüş evrensel bir yöntem yaratmak adına düzenlemelerin ve yöntemlerin başlangıç noktası olarak standartlaştırılmış ve tek biçimli test yöntemlerini uygulamaya koymuştur. Nokta sistemi veya kromatik renk ölçeği kullanılıyorsa, basitleştirilmiş, anlaşılması kolay bir derecelendirme sistemi bu karmaşık sınıflandırmaya daha fazla açıklık getirir.

Referans: Paint Square, Green Coatings from a Global Perspective, Erişim tarihi: 19 Ocak 2017, http://www.paintsquare.com/archive/?fuseaction=view&articleid=5973