6 SINTEF-rapport: Informasjon om et produkts innhold gjennom analyser av produktet

SINTEF-rapport forfattet av Arne Lund Kvernheim på oppdrag fra lovutvalget for miljøinformasjon

6.0 Sammendrag

Teoretisk er det mulig å komme svært langt i å avklare et produkts sammensetning gjennom kjemisk analyse. I praksis er det begrensninger som har sammenheng med kompleksiteten av produktet og tilgjengelige resurser i form av kunnskaper (erfaring), instrumentering, referansematerialer og tid. Det vil alltid være knyttet en usikkerhet til analysene, noe som skyldes instrumentelle begrensninger. For syntetiske enkle blandinger vil sammensetningen kunne avdekkes med mindre produktene er tilsatt komponenter som vanskeliggjør analysen. For komplekse produkter og særlig produkter som inneholder naturstoffer, vil det være svært vanskelig å gjøre rede for hele sammensetningen.

Det vil generelt være vanskelig å avgjøre hvorvidt analysen som foreligger på et produkt er fullstendig. Det vil imidlertid ofte være mulig å lage et liknende produkt på grunnlag av den samme analysen.

En alternativ måte å deklarere/vurdere et produkt med hensyn på helse- miljø- og sikkerhetsaspekter vil være å etablere et sett med standardiserte produkttester som grunnlag for vurdering av helserisiko og miljøbelastning. Dette vil antakelig på en bedre måte kunne ivareta forbrukernes interesser enn en liste med substanser i en produktdeklarasjon.

6.1 Introduksjon

Følgende er en beskrivelse av oppdraget fra lovutvalget for miljøinformasjon, Miljøverndepartementet:

Allmennhetens rett til miljøinformasjon er slått fast i Grunnloven § 110 b og kommer også til uttrykk i flere internasjonale regelverk. Miljøinformasjon omfatter kort sagt informasjon om miljøtilstanden og om faktorer som virker inn på miljøtilstanden. Slike faktorer inkluderer så vel miljøverntiltak som forurensende virksomhet og produkter som har en negativ innvirkning på miljøet. Informasjon om produkters innvirkning på miljøet omfatter både informasjon om produkters miljøvirkninger og informasjon om hvilke sider ved produktet som forårsaker disse virkningene. Dette innebærer at informasjon om produktets sammensetning kan være å anse som miljøinformasjon.

Når det gjelder retten til informasjon om produkters innhold, vil denne i mange tilfeller komme i konflikt med næringslivets ønske om og krav på vern om sine bedriftshemmeligheter. En sentral problemstilling for Miljøverndepartementets lovutvalg er å kartlegge hvor grensen mellom allmennhetens rett til miljøinformasjon og næringslivets rett til konfidensialitet for sine bedriftshemmeligheter bør/skal trekkes.

Forvaltningslovens bestemmelse om forvaltningstjenestemennens taushetsplikt om bedriftshemmeligheter omfatter «tekniske innretninger og fremgangsmåter samt drifts- eller forretningsforhold som det vil være av konkurransemessig betydning å hemmeligholde av hensyn til den som opplysningen angår.» Et sentralt kriterium for om opplysning faller inn under denne definisjonen, er at det faktisk er tale om en hemmelighet, en opplysning som ikke er kjent. Når det gjelder produktinformasjon, kan man ut fra dette slutte at informasjon om et produkt som man kan komme fram til gjennom en analyse av produktet, som hovedregel ikke kan betraktes som bedriftshemmeligheter. Hensynet bak reglene til vern om bedriftshemmeligheter er først og fremst å verne en bedrifts innovasjoner mot konkurrentenes utnyttelse. Dersom konkurrentene er i stand til å finne innholdet av produktet gjennom analyse eller på andre måter, er det ingen grunn til at forvaltningen skal bidra til hemmelighold av disse opplysningene.

For at lovutvalget skal kunne danne seg en større forståelse av hva som faktisk er å karakterisere som bedrifters hemmeligheter i relasjon til produktinformasjon, har Lovutvalget vedtatt å bestille en utredning fra SINTEF om hva man faktisk kan komme fram til av informasjon om et produkts innhold gjennom en analyse av produktet.

I henhold til oppdragsbeskrivelse ønsket Lovutvalget for Miljøinformasjon å få utredet følgende problemstillinger:

Hvor nøyaktig (for eksempel tilstedeværelse vs. konsentrasjon, bestanddeler vs. 100% sammensetning) det er mulig å komme fram til et produkts innhold gjennom en analyse av produktet selv?

• De teoretiske mulighetene for å komme fram til et produkts innhold gjennom analyse av produktet.

• Hvordan det i praksis er mulig å komme fram til slik informasjon, herunder en vurdering av hvilke faktorer som avgjør hva man kan klare å komme fram til.

Dersom det varierer fra produktgruppe til produktgruppe hvor lett det kan være å komme fram til hva produktet inneholder, er det ønskelig at disse forskjellene blir utdypet. Produktgrupper som kan ha særlig interesse i denne sammenheng er:

• plastprodukter

• kjemisk tekniske produkter

• tekstiler

En beskrivelse av i hvilket omfang konkurrenter faktisk utfører slike produktanalyser og hva de i praksis vet om hverandres produkter.

Utredningen skulle i følge oppdragsgiver være en generell utredning av punktene over. Det skulle også gis en kort vurdering av på hvilke punkter det kunne være behov for ytterligere utredninger. Kapittel 2 forklarer arbeidsmåten, kap. 3 er en faglig gjennomgang som i utgangspunktet er skrevet av kjemikere for kjemikere. 4 er en utdypet konklusjon som er laget som et direkte svar på oppgaven og skrevet uten krav om kjemikunnskap. Kapittel 5 er et forsøk på å skissere ytterligere behov og dessuten SINTEFs mulige rolle.

6.2 Arbeidsmetode

Følgende arbeidsmetode ble benyttet i prosjektet.

• Innledende betraktninger

• Utsendelse av spørreskjema til utvalgte kompetente medarbeidere i ulike avdelinger. Følgende spørsmål ble sendt ut til utvalgte medarbeidere med relevant bakgrunn og lang erfaring i SINTEF:

  1. Hvilken informasjon vil du (med din kompetanse og erfaring) kunne avdekke ved analyse av følgende produkter:

     • plastprodukter

     • kjemisk tekniske produkter, f.eks. maling, såpe, katalysator for craking av olje, hodepinetabletter, bensin eller andre produkter dere kjenner godt (konkrete eksempler)

     • tekstiler (fargestoffer?)

  2. Hvordan vil du gå fram i en slik analyse; beskriv trinnene i prosessen. Beskriv utfordringer/problemer.

  3. Vil du eller en industribedrift kunne fremstille/kopiere et produkt på basis av en slik analyse. Kjenner du til eksempler på at denne type «produkt-kopiering» foregår?

  4. Hva vil være nødvendig av kompetanse, forhåndsopplysninger, prøvemengde, instrumentering, ressurser (estimat av økonomi & tid) etc. for å kunne kopiere et gitt produkt; (eller for å stille det på en annen måte, hva skal til for å fremskaffe 10 %, 50 %, 90 % og 100 % informasjon (dette må nødvendigvis bli litt enkelt og konseptuelt)).

• Gjennomgang av responsen og komplettering av materialet.

• Utarbeidelse av rapport på grunnlag av materialet med svar på de konkrete spørsmål som er stilt.

• Vurderinger på ytterligere utredningsbehov.

6.3 Diskusjon

6.3.1 Innledende betraktninger

Følgende kommentarer og betraktninger er gjort med utgangspunkt i den tilsendte litteratur. Litteraturen er ikke gjennomgått systematisk. Det er derfor heller ikke referert til hvor synspunktene er hentet fra. Forfatterens egne synspunkter er skrevet i italics.

Grunnlovens paragraf 110b handler om retten til miljøinformasjon.

«Borgerne (ere) berettigede til Kundskap om Naturmileuts Tilstand og om Virkningerne af planlagte og iværksatte Indgrep i Naturen».

Mulige unntak (begrensning) i denne rett er blant annet å finne i Offentlighetsloven (§ 5a og § 6), Forvaltningsloven (§ 13), Produktkontrolloven (§ 11) og gjennom EU direktiv (rådsdirektiv 90/313 artikkel 3) og EØS loven (§ 2). Offentlighetsloven går inn på mulige begrensninger som har å gjøre med offentlig kontrollvirksomhet (state security).

I Forvaltningsloven heter det: «Vurderingen av hva som er taushetsbelagt tar utgangspunkt i bedriftens behov for å skjerme opplysninger som kan være av konkurransemessig betydning. En utdyping av stor konkurransemessig betydning kan være (Produktregisteret 1998):

Produktet

• bidrar til en vesentlig andel av firmaets inntekter

• er enerådende på markedet

• har stor markedsandel eller har et stort markedspotensiale

• har medført store utviklingskostnader

Det synes generelt å være en oppfatning om at kravet til hemmelighold må vike om det kommer i konflikt med §110b.

Det vil her kunne være forskjell på produkter som er beskyttet gjennom patenter og de som ikke er det. Et patentert produkt (ev. produkt laget etter en patentert prosess) er beskyttet i den forstand at kopier på markedet kan forfølges rettslig. Innholdet i produktet er imidlertid kjent gjennom patentet som er offentlig tilgjengelig (selv om det ikke nødvendigvis er lesbart for allmennheten). For produkter som ikke er beskyttet av patenter vil ønsket om hemmelighold (eller begrenset innsyn i resept) kunne være av stor konkurransemessig betydning.

Det er tvilsomt om loven gir rett til innsyn i produkter/virksomheter utover det som har betydning for helse, miljø og sikkerhet. Utslipp fra bedrifter ikke kan ansees som forretningshemmeligheter som kommer inn under lovregler om taushetsplikt. Analyser av utslipp og avfall fra en produksjon kan ikke unndras offentlighet. Slik informasjon kan også gi verdifull informasjon om prosessene og dermed produktene. Spørsmålet er om sammensetning av produkter på markedet skal kunne hemmeligholdes om det ikke er kjente helse- eller miljøbetenkelige sider ved disse. Enhver person eller myndighet står fritt til å kjøpe et produkt og til å analysere og offentliggjøre resultatene. «Omsettes et produkt, vil myndighetene som enhver annen kunne skaffe seg et eksemplar av det og analysere det. Det sier seg selv at myndighetene ikke har noen plikt til å holde slike analyser hemmelige» (Ot.prp. nr. 51 (1974-75) s. 94).

Et innledende spørsmål er i hvilken grad krav til innsyn fra allmennheten skal utvides fra komponenter som har betydning for helse- miljø- og sikkerhet (Grunnloven § 110 b) til et krav om deklarering av alle komponenter som lar seg analysere/avdekke. Om kun helse- og miljøbetenkelige stoffer skal deklareres kan analysearbeidet avgrenses til de stoffer som til enhver tid er deklarasjonspliktige. Problemet med en slik avgrensing er:

• kunnskapen om hva som er farlig endres over tid, det lages stadig nye forbindelser der kunnskapen om helse- og miljøeffekter er mangelfull og

• blandinger av stoffer (i produkter) kan ha en annen virkning enn summen av komponentene (enten på grunn av rene reaksjoner mellom komponenter eller ved synergi).

En måte å omgå det siste punktet vil være å sette krav til testing av selve produktet med standardiserte testprosedyrer. Krav til produktet kan da være en deklarasjon som går på produktets akutte og kroniske toksiske egenskaper, persistens (nedbrytning i ulike miljøer), evne til bioakkumulering/opptak i definerte systemer, mulige allergiske/irriterende responser samt fysikalske egenskaper som brann og eksplosjonsfare. Det vil i realiteten si en utvidelse av dagens merkeforskrift slik at også subletale og mer langsiktige miljøeffekter skulle testes. Fordelen med et slikt system er at alle produkter kunne gjennomgå den samme prosedyre med et begrenset antall tester. Problemet er at det ikke er enighet i dag om hvilke tester som skulle inngå i et slikt system. Utfordringen her vil være:

1. Hvilke tester (så få som mulig) er tilstrekkelig for å fastslå et produkt ikke utgjør noen helse- miljø eller sikkerhetsrisiko?

2. Hvilke produkter skal gjennomgå hvilke tester?

3. Hvor befinner produktet seg i ulike faser av sitt livsløp?

Betraktningene foran ligger litt på siden av oppgaven. Det synes allikevel riktig å peke på dette som et mulig alternativ til å kreve en deklarasjon av alle ingredienser i et produkt. Et system som beskrevet over vil ivareta bedriftenes ønske om hemmelighold samtidig som det på en bedre måte ivaretar allmennhetens behov for relevant informasjon (helse, miljø og sikkerhet).

Et annet poeng er de helse- sikkerhet- og miljøaspekter som er knyttet til et produkt under produksjon og transport (før det når forbruker) ved resirkulering og gjenbruk og ved avhending (forbrenning, deponering etc) dvs. et produkts livsløp. Forbindelser som brukes i produksjonen er ikke nødvendigvis en del av produktet (mellomprodukter i produksjonen/syntesen) og forbindelser som er ufarlige i produktet under bruk kan utløses eller dannes ved nedbrytning, forbrenning eller deponering.

6.3.2 Oppgaven

I det følgende fokuseres det konkret på oppgaven som beskrevet fra oppdragsgiver.

Kunnskaper om et produkts sammensetning kan fremskaffes blant annet via:

• Etikett på forpakning

• Produktdatablader

• Produktregisteret (begrenset tilgang)

• Patenter/patentsøknader

• Publikasjoner

• Søk i databaser og internet

• Ved kontakt med produsent/leverandør

• Kjemisk/instrumentell/fysikalsk analyse av produkt

• Kjemisk/instrumentell/fysikalsk analyse av biprodukter og avfallsprodukter

Før et slikt arbeid startes, er det nødvendig å avklare hensikten med arbeidet og sette en grense for hvor nøyaktig sammensetningen av et produkt skal bestemmes. Noen nivåer på dette er f.eks.:

• Avdekking av et produkts egenskaper for å kunne lage et tilsvarende produkt

• Identifisering av et produkts ingredienser for å kunne lage et tilnærmet likt produkt

• Identifisering og kvantifisering av alle ingredienser innenfor en gitt feilmargin for å lage et identisk produkt

I denne rapporten er det tatt utgangspunkt i den siste versjonen, det vil si å kunne avdekke mest mulig om et produkt gjennom kjemisk analyse og eventuelt andre tilgjengelige teknikker.

Et aktuelt spørsmål blir i såfall:

Hvor detaljert skal kunnskapen om et produkt være for at produktet i seg selv kan betraktes som en offentliggjørelse av innholdet?

En parallell som kan trekkes her er innenfor patentering. En patentsøknad som kommer i konflikt med et eksisterende patent har berørt essensen (det innovative) i dette patentet. Det vil si at man nærmer seg kjernen i det produsenten ønsker å beskytte. Det kan derfor vurderes å sette en grense for hva som kan beskyttes gjennom et patent. Ønsket om hemmelighold kan imidlertid være på et mer detaljert nivå med tanke på et produkts innhold fordi patentbeskrivelsene er laget for å markere et større revir enn den eksakte sammensetning.

Når målet for analysen/detaljeringsgraden er avklart vil det neste naturlige trinn være å hente inn all tilgjengelig informasjon som beskrevet over.

I noen sammenhenger som f.eks. næringsmidler, kosmetiske produkter mm. er deklarasjon av visse stoffgrupper (biocider mm) regulert gjennom forskrifter. Det vil normalt si at enkelte av ingrediensene skal deklareres med navn og konsentrasjon i produktet og i databladet som følger dette. For mange produkter vil ikke nøyaktig sammensetning kunne finnes på denne måten.

Det kan imidlertid ofte settes opp en ganske god hypotese om hva produktene kan inneholde (ev. ikke inneholde) på dette grunnlaget. Dette vil være svært arbeidsbesparende i det praktiske kjemisk/fysikalske karakteriseringsarbeidet som følger. For kjemikere med erfaring på ulike områder vil et slikt innledende arbeide kunne begrense antallet mulige og sannsynlige ingredienser til et overkommelig kvalitativt og kvantitativt arbeide. Direkte kontakt med produsent / leverandør på ulike nivåer er ofte nyttig da mange ofte er stolte av sitt produkt og gjerne snakker om dette. Særlig råvareleverandører kan være svært villige til gi informasjon om hvordan deres råstoff kan inngå i en formulering. Formulering som oppgis på denne måten kan antas å ligge svært nær opp til eksisterende produkter.

Søk via internet kan også gi nyttig informasjon om det aktuelle eller liknende produkter på markedet.

Eksempler på nyttig informasjon kan være en pH verdi. Dette kan brukes for å eliminere en lang rekke mulige komponenter i et vandig produkt. Tilsvarende vil andre opplysninger om innhold eller fysikalsk/kjemiske egenskaper kunne benyttes av erfarne kjemikere/produktutviklere til å sette opp hypoteser om innhold med utgangspunkt i egnethet (kompatibilitet) i prosesser og i selve produktet.

Alle produkter som skal være hyllevare og som inneholder mat for sopp og bakterier må inneholde en type biocid. Spørsmålet er da hvilket biocid og hvilken konsentrasjon.

Dette er bare noen eksempler på hvordan det innledningsvis er mulig å sette opp en liste over mulige/umulige ingredienser i et produkt.

6.3.2.1 Registrering av produkter i Norge

Produktregisteret (Produktregisteret 1998) ble opprettet i Norge i 1981. Her skal alle faremerkede produkter som omsettes i Norge i kvanta på over 100 kg pr. år registreres. Dette er et register som ikke er tilgjengelig for allmennheten. Det er også en Merkeforskrift (Merkeforskrift 1998) som regulerer klassifisering og merking av farlige kjemikalier. Her er også reglene til produktregisteret gitt. I pkt. 12 i deklarasjonen til produktregisteret skal samtlige stoffer identifiseres med entydig kjemisk navn (ev. CAS eller EC. nummer), faremerking og mengder i vekt %. Komponentene identifiseres i hvert produkt med komponentnummer i synkende vekt %. Handelsnavn kan benyttes om ikke annet er kjent for den som deklarerer. Råvareprodusenten vil da deklarere varen entydig i forhold til kilde. Særlige følsomme produkter kan søkes registrert i et manuelt register, Spesialregisteret. Kravet til registrering her er at:

• Produktet bidrar vesentlig til firmaets inntekter

• Produktet er enerådende på markedet

• Produktet har en stor markedsandel eller markedspotensiale

• Produktet har vært gjenstand for store utviklingskostnader

Det er bedriften selv som må rettferdiggjøre en registrering i spesialregisteret der kun to autoriserte behandlere har adgang.

Produkter som ikke er merkepliktige i henhold til merkeforskriften er ikke deklarasjonspliktige. Produktergisteret inneholder derfor ikke informasjon om alle produkter som omsettes, men kun de som inneholder råstoffer som er merkepliktige eller som er å betrakte som merkepliktige i det aktuelle produkt. Det vil i praksis si at kun komponenter som er dokumentert å ha negative helse eller miljøeffekter må deklareres om de er tilstede i mengder i over fastsatte grenser. Bruken av produktet som f.eks. næringsmiddel, teknisk, kosmetisk, farmasøytisk vil også sette grenser for hva som skal deklareres/dokumenteres om det enkelte produkt gjennom egene forskrifter.

Stofflisten

Det er ca. 4.500 kjemikalier i stofflisten (Stoffliste 1998) som er harmonisert med EU

6.3.2.2 Registrering av stoffer i EU/EØS området

Dette arbeidet har gått relativ tregt og i størrelsesorden 3000 forbindelser er registrert. Det antas at det totale antallet stoffer/produkter er ca. 100.000 hvorav 50.000 er på det Europeiske markedet og i størrelsesorden 10.000 er helse-/miljøfarlige stoffer.

6.3.2.3 Handlingsplan for helse og miljøfarlige kjemikalier

Denne handlingsplanen ble utgitt i juli 1999 (Miljøverndepartementet 1999). Handlingsplanen bygger på den utvikling som skjer innenfor EU/EØS og er ment å sette Norge på kartet som en offensiv aktør og pådriver i dette arbeidet. Det heter blant annet i planen:

«Alle skal ha tilgang på informasjon om hvilken risiko de utsetter seg selv eller miljøet for når de bruker kjemikalier. Informasjon er også en forutsetning for å kunne velge helse- og miljøvennlige produkter. Hovedansvaret for å gi informasjon ligger hos næringslivet. Det handler både om retten til informasjon, plikten til å gi informasjon, og om informasjon som virkemiddel for å redusere bruken av farlige kjemikalier»

Handlingsplanen omtaler kjemikalier som om noen produkter ikke skulle inneholde kjemikalier. Det antas at dette ikke er tilsiktet og at utgangspunktet må være at alle produkter inneholder kjemikalier (hvis ikke bør begrepet kjemikalier defineres). Spørsmålet blir derfor hva som skal betraktes som farlige kjemikalier.

Planen i korthet går konkret ut på at:

• Vi skal kvitte oss med de farligste kjemikaliene

• Vi skal redusere risikoen

• Vi skal bedre informasjonen

Det heter videre at:

«Mangelen på full vitenskapelig sikkerhet om skadevirkninger skal ikke bli brukt som grunn for å utsette miljøverntiltak.»

6.3.3 Kjemisk/instrumentell/fysikalsk analyse

6.3.3.1 Generelt

Analyser av produkter vil avhenge av:

• Kunnskaper (utdannelse)

• Erfaring

• Tilgjengelig instrumentering

• Tilgjengelig prøvemengde

• Økonomiske resurser

Det foregår stadig en utvikling av analyseteknikker som sammen med økt kompetanse vil flytte grensene for hva som er mulig fra ett år til neste. Det vil si at den vurderingen som gjøres i dag på dette feltet vil ha en begrenset holdbarhet. Det kan også bemerkes at når mulighetene til å analysere et konkurrerende produkt i stor grad er et resursspørsmål så vil alltid resurssterke/store bedrifter lettere være i stand til å finne ut av et produkts sammensetning enn mindre resurssterke bedrifter. Privatpersoner vil kun i liten grad kunne finne sammensetningen av et produkt gjennom analyse.

En annen betrakting går på produktets kompleksitet. Det vil normalt være mulig å finne fram til produktets hovedkomponenter og aktive ingredienser på en slik måte at det kan lages et likeverdig (eller tilnærmet likeverdig) produkt. En av grunnene til at det er vanskelig å finne eksakt sammensetning er blant annet:

• Alle analysemetoder har en nedre deteksjonsgrense

• Få produkter er helt stabile innenfor tidsrommet for oppgitt holdbarhet

• Produkter tilsettes komponenter for å vanskeliggjøre analyse og kopiering

Det siste punktet er særlig interessant. Sett at følgende lover/retningslinjer innføres:

«Kun produkter som ikke kan kopieres gjennom analyse kan hemmeligholdes.»

Følgende spørsmål kommer da opp:

• Hva skal regnes som et identisk produkt, en kopi eller et liknende produkt?

• I hvilken grad vil det føre til at det utvises en stor fantasi for å vanskeliggjøre en analyse gjennom tilsetting av nye og ev. helse og miljøbetenkelige stoffer?

6.3.3.2 Analysemetoder

Analysemetoder for produkter vil i prinsippet være alt tilgjengelig utstyr for kjemisk, mekanisk, magnetisk, akustisk, optisk etc. karakterisering. Tilnærming til ulike produkter vil være svært forskjellig noe som vil illustreres i det følgende.

Det er vanskelig å gi en generell oppskrift for produktanalyser. Det vil imidlertid alltid være tale om en analyse i flere trinn. En slik prosess er naturlig å stoppe på et nivå hvor det er tilstrekkelige kunnskaper om produktet i forhold til den definerte oppgaven. Ofte vil en separasjon av komponenter i et produkt være nødvendig før selve analysetrinnet. Denne separasjonen kan være vel så krevende som analysen. En analytisk kjemiker vil se på dette som en del av selve analysearbeidet. Dette er imidlertid antakelig ikke like opplagt for en som ikke jobber med slike analyser.

Typiske nivåer på en produktanalyse vil være som følger:

1. Definisjon av formålet/detaljeringsnivå

2. Avklaring av resurser

3. Registrering av tilgjengelig informasjon

4. Beskrivelse av produktets utseende (fast stoff, væske, farge, emballasje etc)

5. Beskrivelse av lukt/smak (med mindre dette ikke er tilrådelig)

6. Optisk beskrivelse/analyse (farge, IR, UV NIR, fluorescence, optisk dreining etc)

7. Fysikalske data (tetthet, viskositet, partikkelstørrelse mm, magnetiske egenskaper)

8. Inndampingsrest/tørrstoff (vanninnhold, organisk innehold, askerest)

9. Fraksjonering av produktet (filtrering, partikkelfraksjonering, løse i væsker med økende polaritet)

10. Fraksjonene kan håndteres som beskrevet fra pkt. 4

11. Kjemiske data (smeltepkt, kokepkt, spektroskopi, kromatografi)

12. Vurdering av renhet av fraksjoner – ev gå tilbake til pkt. 9

13. Stabilitet/livsløp (nedbrytning, bioakkumulering, toksisitet)

14. Rapportering

Etter hvert punkt settes opp en hypotese om sammensetning som søkes verifisert i etterfølgende punkter.

Som det fremgår av dette vil kjemisk analyse, i en snever tolkning av begrepet, kun være ett av mange punkter i en prosess for å avdekke sammensetning av et produkt.

Som praktisk fremgangsmåte ved den kjemiske analysen er det fornuftig å skille mellom analyse av stoffer/komponenter som er løselig i et løsemiddel (eller vann) og faste stoffer som ikke er mulig å løse opp med tradisjonelle tilgjengelige metoder. Dette er et viktig skille med tanke på hvilke analyse eller deteksjonsmetoder som kan brukes.

For alle produkter bør det være mulig å angi vekt % vannløslige komponenter, vekt % organisk løslige komponenter og vekt % uløselig materiale. Videre bør det være mulig å angi vekt % flyktige komponenter. Ved GC-MS analyser vil massetall for komponentene og fragmentering koblet mot MS-bibliotek med stor sannsynlighet identifisere de fleste flyktige komponentene.

Det er viktig å skille mellom sammensatte produkter og produkter som består av to eller flere komponenter.

• For rene produkter vil molekylstrukturen med stor grad av sannsynlighet kunne bestemmes eksakt i form av en bruttoformel (f.eks. C₆H₁₅N) og en molekylstruktur.

• For sammensatte produkter vil en kunne identifisere hovedkomponentene med stor sannsynlighet i form av en bruttoformel og en molekylstruktur. Eksakt informasjon om stereokjemi for et molekyl er betydelig mer krevende. Formulerte produkter som vaskemidler og kosmetikk inneholder svært ofte aktive hovedkomponenter som vil kunne identifiseres.

For rene produkter vil 50-100 % informasjon om produktets innhold kunne fremskaffes i løpet av 40 arbeidstimer. For sammensatte produkter er eksakt informasjon vanskeligere tilgjengelig og i noen tilfeller usannsynlig innenfor rimelig tid og ressursbruk. Mest avgjørende er om produktet i hovedsak inneholder løselige og flyktige komponenter. Dersom det er mye uløselig materiale i produktet eller det er innslag av naturprodukter, er analysearbeidet vesentlig tyngre. For sammensatte produkter vil typisk 10-50 % informasjon kunne fremskaffes i løpet av 40 timer. Innenfor 80 timer vil 50-90 % av informasjonen være tilgjengelig.

I noen tilfeller vil et gram være mere enn nok prøvemateriale for å gjennomføre slike analyser, mens i andre tilfeller vil kanskje så mye som et kilo av produktet være nødvendig, men dette er fullstendig avhengig av type produkt og det kan ikke sies noe generelt om dette.

6.3.4 Analyser belyst med eksempler

Her følger en gjennomgang av de ulike produktgrupper: plastprodukter, kjemisk tekniske produkter og tekstiler. Dette er basert på svar på spørsmålene gjengitt under pkt 2 fra kjemikere på SINTEF med lang erfaring med analyse, karakterisering og bruk av de ulike produkter. Dette er beskrivelse fra kjemikere. Faguttrykk som er brukt, er ikke forklart og ikke forenklet i teksten. Dette avsnitt egner seg derfor best for kjemikere. I konklusjonen som følger i kapittel 4 har vi valgt å gå tilbake til de spørsmål som ble stilt innledningsvis og trukket ut konklusjonene på en måte som ikke krever fagkunnskap på samme nivå.

6.3.4.1 Plastprodukter

Når det gjelder sammensetningen av plastprodukter er det mulig å komme meget langt mht. bestemmelse av et vilkårlig plastprodukts sammensetning. Et plastprodukt består normalt av selve plastmaterialet og en pakke bestående av ulike additiver, myknere og fargestoffer. Det må imidlertid bemerkes at det er mulig å «bake inn» et nærmest ubegrenset antall organiske og uorganiske komponenter i plastmaterialer.

Analyse/bestemmelse av selve plastmaterialet.

For de fleste plastmaterialer er det relativt enkelt å bestemme hva slags plastråstoff som er benyttet. Det første trinn vil være å se på dokumentasjonen som foreligger. En erfaren polymerkjemiker vil også kunne si ganske mye om en plasttype utfra utsende, pris og bruksområde. Analytisk gjøres analyse av plastråstoffet ved ulike spektroskopiske teknikker. Den enkleste og raskeste vil være IR-spektroskopi, som langt på vei vil gi en avklaring om hvilken plasttype som har blitt benyttet. Det vil være lett å avgjøre om det er snakk om polyester, polyamid, PVC eller andre typer. Om produktet er en copolymer (består av flere monomertyper) eller en legering, vil det være et større problem å si hva plastråstoffet er. I enkelte tilfeller vil det være nødvendig å benytte andre teknikker som f. eks NMR-spektroskopi i tillegg.

Dersom produktet er løselig i et organisk løsemiddel eller vann, vil NMR-analyser være egnet for å bestemme funksjonelle grupper i polymerkjeden. Spesielt vil 13C-NMR kunne gi en del informasjon. Til eksempel vil det være mulig å fastslå om polymeren er en polykarbonat, polyacrylsyre, polyacrylamid, polyester o.l. Det vil også være mulig å se om det finnes hydrokarboner i kjeden som metyl, etyl, propyl o.a.

Et forhold som kan gjøre slike analyser noe mer vanskelige, er dersom plastmaterialet består av en blanding (eller legering) av flere plasttyper. Hvis det da ikke er mulig å bestemme de ulike komponentene ved enkle spektroskopiske metoder, må man først gjøre en fraksjonering av de ulike komponentene før en spektroskopisk bestemmelse av hvilke plasttyper som har inngått i blandingen.

For å komme et skritt videre i retning av å detaljbestemme hvilken kvalitet av det aktuelle plastmaterialet som har vært benyttet (plastprodusentene opererer med et stort utvalg av kvaliteter for en og samme basispolymer) vil det være nødvendig med ytterligere analyser av typen GPC og reologisk karakterisering. (Dette er teknikker som kan skille mellom ulike molekylvekter og molekylvektsfordelinger for en og samme plasttype).

SEC (Size exclusion chromatography, også kalt GPC (Gel permeation chromatography)) vil kunne gi informasjon om polymeren består av flere forskjellige kjeder. Kjedene kan til eksempel ha varierende lengde eller oppbygging som gjør at de separeres kromatografisk på en kolonne. Disse analysene vil også kunne indikere om polymerkjedene er høy- eller lavmolekylære. Polymeren vil også kunne karakteriseres ved å bestemme polydispersiteten med SEC-analyser. Dette sier noe om spredningen på polymerkjedens lengde. Metoden kan også brukes preparativt for å skille ulike polymerer før disse karakteriseres hver for seg.

Generelt kan man si at bestemmelse av selve plastmaterialet og tilnærmet hvilken kvalitet som er benyttet, kan gjøres med etablerte analyseteknikker som finnes i velutstyrte laboratorier.

Analyse av additiver, myknere og fargestoffer.

Igjen vil det første nivået være å se på informasjonen som foreligger om produktet, bedømme dets utseende og vurdere mulige additiver utfra produktets bruksområde. En ren polymer vil ofte være ubrukelig av ulike årsaker som f.eks. elastisitet, farge, holdbarhet mm. Med generell kunnskap om polymerkjemi og additiver kan man avgrense typer forbindelser man skal lete etter. Tilsvarende gjelder også når det gjelder bestemmelse av hvilke fargepigmenter som er benyttet.

Bestemmelse av additiver vil ofte være en mer krevende oppgave enn bestemmelse av selve plasttypen som er benyttet. Man kan imidlertid komme et godt stykke på vei (90 %) ved hjelp av kunnskap om produktet som beskrevet over, og en kombinasjon av ekstraksjonsteknikker og ulike kjemiske analyseteknikker der HPLC vil være sentral både i kvalitativ og kvantitativ bestemmelse av additiver. Identiteten til et additiv kan være vanskelig å fastslå om forbindelsen ikke er tilgjengelig som en ren forbindelse i laboratoriet. Mengden tilsatt av et additiv kan være begrensende om denne ligger under analysemetodens følsomhet (deteksjonsgrense). Additiver kan også være tilsatt produktet for å vanskeliggjøre analyse og ev. kopiering av produktet.

Fyllstoffer og andre uorganiske komponenter kan normalt bestemmes med mikrosondeanalyse eller andre uorganiske analyseteknikker. Kvantifisering av fyllstoffmengdene kan normalt gjøres ved TGA, der plasten brennes av og askeresten kvantifiseres gravimetrisk.

Av særlig miljøbetydning er myknere (ftalater) som kan «lekke ut» ved kontakt med organiske løsemidler eller i vann. Det siste har vært i fokus i barneleker av plast som kan inneholde ftalater. Slike komponenter kan også frigjøres over tid om plasten deponeres som avfall. I mange tilfeller vil imidlertid ikke slike komponenter kunne detekteres fordi plastmaterialet er svært stabilt og lite tilgjengelig for utløsning med vann.

Oppsummering:

• Plasttype og kvalitet er normalt relativt enkelt å bestemme.

• Additiver kan være mer krevende og vil normalt kreve mer ressurser

• Eventuelle fyllstoffer kan normalt bestemmes ved ulike analyseteknikker og kvantifiseres ved hjelp av TGA

Normalt drives en slik form for «konkurrentovervåkning» i noen grad i industrien. På basis av denne type informasjon vil en bedrift raskere kunne komme fram til et eget produkt dersom de kan benytte denne type informasjon i sitt eget produktutviklingsarbeide.

For å kunne foreta en fullstendig bestemmelse av plasttype, kvalitet og additiver i et gitt plastmateriale kreves det at man har tilgang til en serie med ulike analyseinstrumenter. Det vil f.eks. være nødvendig å benytte utstyr fra mange forskjellige avdelinger ved SINTEF for å kunne gjennomføre en detaljert analyse av plasttype, kvalitet og ulike additiver i plasten. Normalt vil man trenge fra noen få gram og opp mot 100 gram av materialet for å kunne gjøre slike analyser. Avhengig av ambisjonsnivå og vanskelighetsgrad vil analysene ta fra noen få timer og opp til flere uker.

6.3.4.2 Kjemisk tekniske produkter

Kjemisk tekniske produkter er en svært uensartet gruppe produkter. For å diskutere mulighetene for å analysere slike produkter har tre ulike produkter, såpe, maling/lakk og katalysatorer blitt valgt som eksempler.

6.3.4.2.1 Såpe

Et vaskemiddel vil naturlig nok bestå av tensider. Datablad fra produsent kan f.eks. fortelle at det er en viss prosent av anioniske tensider, ikke ioniske tensider og amfotære tensider. Alle disse er stoffer som inneholder et molekyl med en hydrofil (polar/ionisk) ende og en hydrofob (upolar/hydrokarbonrest) ende. Dette er kort fortalt virkemåten for vaskemidler. Å påvise hvilke tensider det finnes i et produkt er mulig med en dertil egnet analyseteknikk, f.eks. væskekromatografi. Det vil være en stor fordel å ha referansestoffer av de ulike mulige tensider tilgjengelig på laboratoriet. En analyse etter et navngitt stoff er alltid svært mye enklere enn å lete etter noe man ikke vet hva er.

Siden det finnes et begrenset antall produsenter av tensider vil en kontakt med disse kunne gi mye verdifull informasjon. Mange produsenter forteller gjerne om sine produkter og kan ev. gi forslag til formuleringer (såper) som kan fungere like godt som det produktet det er behov for å analysere. Slike formuleringsforslag er ikke tatt helt ut av luften, og de kan således brukes i det videre detektivarbeidet for å avklare sammensetningen til et produkt.

Andre komponenter i såper vil være parfymer, fargestoffer, stabilisatorer mm. Dette er svært ulike typer av forbindelser som gjør at hele spekteret av tilgjengelig analyseutstyr og ekspertise må settes inn. Det er tvilsomt om sammensatte produkter kan analyserer til 100 %. Det er allikevel mulig å lage tilsvarende produkter. Særlig vil det antakelig være vanskelig å få til en identisk lukt. Dette har sammenheng med at det her ofte brukes komplekse blandinger av syntetisk og naturlig forekommende luktstoffer. Naturlige aromastoffer er ofte svært sammensatte og fremkommer som en kombinasjon av naturlige prosesser og en ekstraksjon/prosessering som kan være spesifikk for den enkelte produsent av aromastoffet. Særlig innen parfymebransjen holdes disse reseptene svært konfidensielle.

For enkle teknisk kjemiske produkter av type vaskemidler vil det være forholdsvis enkelt å analysere produktet og produserer identisk produkt. Eksempel Salmiakk er kun en løsning av ammoniakk i vann, mens Klorin er en 4 % løsning av natriumhypkloritt i vann. For mere kompliserte vaskemidler med nøye sammensatte tensidblandinger vil det være mere komplisert å identifisere alle komponentene, men det er ikke alltid heller nødvendig for å lage et nesten like godt kopiprodukt.

6.3.4.2.2 Maling og lakk

Maling og lakkprodukter er en meget sammensatt produktgruppe som består av en rekke ulike kjemikalier i ulike mengder. Generelt kan man dele innholdet i ulike hovedgrupper:

• Bindemiddel

• Løsemiddel

• Co-solvent for vannfortynnbare systemer

• Emulgatorer

• Additiver (herdekatalysatorer, fungicider, baktericider, stabilisatorer, mm.)

• Pigmenter

• Uorganiske fyllstoffer

En utfordring ved analyse av såpass sammensatte produkter som maling og lakk er å separere (fraksjonere) de ulike komponentene før en eventuell detaljanalyse kan gjennomføres. Måten dette må gjøres på vil være helt avhengig av hvilken type maling eller lakk som skal analyseres, og må trolig tilpasses i hvert enkelt tilfelle. Etter at en slik fraksjonering er gjennomført, vil de ulike komponentene kunne bestemmes med ulike analyse og karakteriseringsteknikker. Noen av disse vil være relativt standard teknikker som flere analyselaboratorier vil beherske, men noen vil opplagt kreve mer avansert utyr som kun et fåtall laboratorier har tilgang til.

Bindemiddel

Dette er som regel polymermolekyler eller polymeriserbare forbindelser som sørger for dannelse av en maling/lakkfilm med ulike mekaniske egenskaper, adhesjon og værbestandighet. Generelt er analyse av denne komponenten lik det som gjøres ved plastanalyser, og man kan relativt raskt komme fram til hva slags hovedgruppe det aktuelle bindemiddel hører til. Detaljert kunnskap om den kjemiske oppbygningen av bindemiddelet vil være mer (tids)krevende, men i de fleste tilfeller vil vi tro at dette vil la seg gjøre.

Løsemidler

Disse brukes for å løse opp bindemiddelet slik at systemet kan påføres med en riktig viskositet. Etter påføringen skal løsemiddelet dampe av med en kontrollert hastighet og etterlate seg en film med det aktuelle bindemiddelet. Som regel brukes en blanding av ulike organiske løsemidler. Sett fra et analysesynspunkt er det en relativt enkel sak å bestemme hva slags type løsemiddel som benyttes. Det finnes en serie med ulike analyseteknikker som både kan detaljbestemme kjemisk forbindelse og mengdeforhold mellom ulike komponenter.

Co-solvent

Dette er organiske forbindelser som tilsettes i mindre mengder i såkalte vannfortynnbare maling og lakksystemer. På samme måte som for de vanlig løsemidlene er dette forbindelser som relativt «enkelt» kan bestemmes både med hensyn til kjemisk struktur og mengde.

Emulgatorer

Dette er hjelpestoffer som hovedsakelig tilsettes vannfortynnbare systemer. I praksis er dette såpeliknende stoffer, og analyse av disse vil møte de samme utfordringene som beskrevet i avsnittet ang. analyse av såper.

Additiver

Denne gruppen består av ulike stoffer som blir tilsatt maling/lakk for å ivareta spesielle funksjoner som f. eks katalysator for herding av bindemiddel, bakterie og soppdrepere, antioksidanter, UV-stabilisatorer, myknere mm. Felles for stoffene i denne gruppen er at det generelt er små tilsatser og at de kan ha en komplisert kjemisk oppbygning. I en fullstendig kjemisk analyse av et gitt maling/lakksystem er det denne gruppen av forbindelser som representerer den vanskeligste analyseoppgaven.

Pigmenter

De vanligste pigmenter i malinger hentes fra et relativt begrenset antall leverandører og vil således kunne sammenliknes med disse leverandørenes produkter. En detaljert bestemmelse vil i noen tilfeller by på problemer.

Uorganiske fyllstoffer

Disse tilsettes malingene dels som en del av pigmenttilsats eller for å gi spesielle effekter mht. mekaniske egenskaper eller optiske egenskaper. Normalt er det et begrenset antall uorganiske fyllstoffer som benyttes, og det finnes gode og raske analysemetoder for å bestemme type og mengde av slike fyllstoffer.

6.3.4.2.3 Katalysatorer

Katalysator er valgt som et eksempel på teknisk kjemisk produkt, fordi det er en viktig komponent i omtrent 70 % av all kjemisk industri. Som eksempel kan nevnes raffineri og petrokjemisk industri. I tillegg er katalysatorer benyttet i de fleste nye biler i dag. En katalysator vil i regelen være et fast stoff, som består av aktivstoffer som er fordelt på en «bærer». Analyse av denne type katalysatorer vil i en viss grad være det samme som for de fleste andre faste uorganiske materialer. Bruksområdet for katalysatoren vil i regelen være kjent, og ut fra dette vil en kompetent person ha visse forventninger til sammensetningen, dvs. hvilke typer aktive stoffer og hvilke typer bærere som er brukt. Det første som bør gjøres er å vurdere tilgjengelig informasjon og på dette grunnlag sette opp en antakelse (hypotese) om sammensetning.

En undersøkelse av en katalysator vil ofte starte med en undersøkelse av «hvor god den er», dvs man gjør et standardisert forsøk med katalysatoren i den type reaksjon den skal brukes til, for å danne seg et bilde av aktivitet og selektivitet. I denne sammenheng er det viktig å være klar over at mange katalysatorer ikke brukes direkte i den form de leveres i, men må gjennomgå en aktiviseringsprosess før bruk. Denne aktiviseringsprosessen kan være meget spesifikk for den «ukjente» katalysatoren, så det er ikke sikkert man lykkes med å skape optimale forhold for katalysatoren i standard testen. I de fleste tilfelle vil slike aktiveringsmetoder dog være kjent. Spesielle spesifikke testmetoder vil kunne si noe om egenskapene til aktivstoffene f.eks mengde og styrke av surhet i en cracking katalysator.

Det neste trinn i en undersøkelse vil være en nøyere kjemisk kartlegging av katalysatoren. Dette gjelder både total kjemisk element sammensetning, og en mere detaljert bestemmelse av hvilke kjemiske stoffer som inngår. Dette kan noen ganger være litt komplisert, da liknende kjemiske stoffer kan være brukt som bærer og som aktivstoff. Dette er f. eks tilfelle når det gjelder cracking katalysatorer for olje. I tillegg vil det være begrensninger i nøyaktigheten og følsomheten til instrumentene som benyttes ved undersøkelsen. Spesielle analysemetoder som kan fastlegge egne faser i materialet ( XRD, IR, NMR) samt analysemetoder for å bestemme elementsammensetning (ICP, XRF) vil være aktuelle. En vurdering av resultatene fra flere forskjellige metoder vil til sammen gi en beskrivelse av katalysatoren.

For å øke katalysatorenes effektivitet og levetid, brukes ofte tilsatsstoffer. Slike kan ofte indikeres ut fra den kjemiske elementanalysen, men det kreves i regelen spesiell fagkunnskap for å forstå deres tilstedeværelse.

Det neste trinn i en undersøkelse vil ofte være å bestemme hvilken fysikalsk form komponentene befinner seg i. Det er her snakk om å bestemme partikkelstørrelse for enkeltkomponenter, porøsitet og pore størrelse etc. Ytre karakteristika, som størrelse og form av katalysatorpartikler, er også viktig for virkemåte og stabilitet.

Undersøkelser som ovenfor vil i regelen sette en kompetent person i stand til å lage en ekvivalent katalysator. Men selv om katalysatoren gjennom analyser er godt beskrevet, kan forskjeller i detaljer ved fremstillingsprosedyre og prosessutstyr gi forskjellige katalysatoregenskaper. Katalysatorbakgrunn med spesifikke kunnskaper om prosessen som katalysatoren skal brukes til, er en fordel ved forsøk på å lage en ekvivalent katalysator. Videre er det nødvendig med avansert utstyr til testing av katalysatoren samt instrumentering for de forskjellige analysene som er nevnt. Utstyr for denne type undersøkelser har gjerne industrien som selv benytter seg av katalysatorene, laboratorier ved forskningsinstitutter (f.eks. SINTEF) eller ved universitetene.

Innenfor katalysator området, som på de fleste andre områder av tekniske produkter, er en slik «konkurrent-overvåking» en del av utviklingsaktivitetene til produsenter og brukere. I hvilken grad dette skal kalles «produktkopiering», eller «kompetansevedlikehold» kan være en hårfin forskjell. Rettighetene til en katalysator er som regel dekket gjennom patenter.

Sett i sammenheng med helse, miljø og sikkerhet må katalysatorer vurderes i forhold til de mennesker som håndterer katalysatorene i industrien. Mer viktig er antakelig mulig biprodukter som dannes ved bruk i prosessen samt deponering/destruksjon av brukt deaktivert katalysator. Kunnskap og analyse av både katalysator, råstoff samt produkt er da nødvendig.

Konklusjon

• Undersøkelse av en katalysator ved hjelp av avansert test og analyseutstyr vil gi en god beskrivelse av en katalysator

• En slik undersøkelse vil gi gode indikasjoner på hvordan en ekvivalent katalysator kan fremstilles. Dette vil imidlertid som regel kreve et utviklingsarbeide.

6.3.4.3 Tekstiler

Første trinn ved analyse av et tekstil vil være å se på etiketten med vaskeanvisning som er festet til produktet. Her er normalt naturlig og syntetisk fibersammensetning angitt (bomull, silke, viskose, rayon, nylon etc). Vaskeanvisningen kan si noe om tilsettingsstoffer som f.eks. om produktet er fargeekte etc.

Analyse/bestemmelse av fibermaterialet

Bestemmelse av hovedkomponent vil som regel være greit for produkter som består av syntetiske materialer, men for naturstoffer kan det være noe mere komplisert. Dette skyldes at naturlige polymere er produkter der kvalitet vil avhenge av mange faktorer som klima, jordsmonn, alder ved høsting, bearbeidingsprosesser mm.

Syntetiske materialer er stort sett organiske polymere. I dag brukes svært mye kunstfiber som består av syntetiske materialer. Imidlertid er det samme argumentasjon for plastprodukter nevnt over at de syntetiske materialene må være billige. Eksotiske materialer blir for kostbart å produsere. En analyse av selve bulkmaterialet i fiberne er en ganske enkel analyse siden det mulige utvalg ikke er så stort (se også analyse av plastråstoffer under 3.4.1).

Additiver

I likhet med plaststoffer vil det være additivene som er den store utfordringen ved analyse av tekstiler. Additiver tilsettes i tekstiler blant annet for å stabilisere produktet (hindre nedbryting ved oksidasjon og UV-lys), som fargestoff, for å stabilisere og lette innfarging, for å bedre egenskapene (overflate/mykhet) og for å øke vaskbarheten. Lang erfaring og gode kontakter mot råvareprodusenter vil være avgjørende for hvor langt det er mulig å analysere additivene.

For å bestemme additivene i tekstilet må det antas at i alle fall endel av dem lar seg ekstrahere ut av materialet. Dette vil selvsagt bare kunne identifisere additiver som lar seg ekstrahere og separere. Additiver som f.eks. glassfiber, og andre inerte materialer vil ikke påvises på denne måten. Slike inerte materialer kan f.eks. sjekkes ved å dekomponere hele polymeren ved oppvarming og identifisere restene av f.eks. glass eller mineral. For stoffer som hverken er inerte eller lar seg ekstrahere blir det problemer. Det er god grunn til å anta at mange produkter inneholder additiver som ikke lar seg ekstrahere.

Ved kjemisk behandling av polymeren/naturproduktet for å dekomponere materialet vil også additivene påvirkes og brytes ned.

Dette gjør det vanskelig for ikke å si umulig å kunne finne og identifisere alle additivene med bruk av slike metoder. Tilgjengelighet av rene referansestoffer vil også kunne begrense mulighetene. Det vil for eksempel kunne sies at det dreier seg om et additiv av type X i mengde Y men ikke nødvendigvis navn på stoffet eller produsenten av dette.

6.4 Konklusjon

Her følger et konkret svar på de punkter/spørsmål som ble beskrevet av oppdragsgiver i kontrakten ( gjengitt i italics). (Mer detaljer finnes i punktene foran)

Hvor nøyaktig (for eksempel tilstedeværelse vs. konsentrasjon, bestanddeler vs. 100 % sammensetning) det er mulig å komme fram til et produkts innhold gjennom en analyse av produktet selv?

• De teoretiske mulighetene for å komme fram til et produkts innhold gjennom analyse av produktet.

  Dette vil være svært avhengig av type produkt og kompleksiteten til produktet. Teoretisk kan det hevdes at det er mulig å analysere et produkt til 100% sammensetning. I praksis er dette normalt ikke mulig. Begrensningene er blant annet:

  • De ulike analysemetoder har en nedre grense for deteksjon (minste detekterbare mengde) og er dessuten beheftet med en usikkerhet. Dette kan dels føre til at små mengder av komponenter i produktet ikke kan analyseres og dels at det aldri kan fastslås at vi nå har gjort rede for alle produktets ingredienser. Det vil føre for langt å vurdere alle tilgjengelige analysemetoder for å evaluere deteksjonsgrenser og usikkerheter ved metoden. Slike data vil dessuten avhenge av prøvetypen og mulige interfererende komponenter i prøven. Det skjer dessuten en utvikling av analyseutstyr som stadig flytter grensene for hva som er mulig. Et godt eksempel på at vi kan finne ut mye om et produkt men ikke kopiere disse til 100 % er næringsmidler som f.eks. Coca Cola og rødvin.

  • Det er normalt relativt enkelt å finne inneholdet i et produkt som består av kun en komponent eller en kombinasjon av et fåtall komponenter som er lett å separere. Eksempler på det første vil kunne være råplast (uten tilsetingsstoffer) eller rene pigmenter (uten tilsatsstoffer). Grunnen til dette er at det for en rekke ulike analysemetoder (MS, NMR, IR etc) er bygget opp biblioteker som gjør at om det oppnås en nær 100 % overlapp mellom analyse av produktet og et rent referansestoff kan det med relativt stor sikkerhet sies at produktets innhold er kjent. Eventuelt vil en kombinasjon av flere analysemetoder kunne gi meget god informasjon om innholdet i et produkt. Om det imidlertid dukker opp signaler i analysen som ikke skulle være der, så skyldes det enten at det er tale om et helt annet stoff eller at stoffet er urent, det vil si tilsatt additiver (kan også skyldes urene råvarer i produksjonen). Analyser på elementnivå kan gjøres med stor presisjon gjennom forbrenningsanalyser og metoder innen uorganisk analyse (XRF, XRD, ICP, AAS etc).

  • For komplekse produkter, og særlig for produkter som inneholder organisk materiale fra planter og dyr, vil det være meget vanskelig å finne sammensetningen av alle komponenter og additiver og dermed kunne lage et tilsvarende produkt. Det er også slik at selv om alle stoffene er kjent vil kanskje rekkefølgen de er tilsatt i og deres historie i produktets produksjonsfase være kritisk. Mange slike prosesser er irreversible og rekkefølgen for tilsetning av additiver vil i noen tilfeller være helt avgjørende for å oppnå de ønskede egenskaper. Det er derfor ikke sikkert det er mulig å produsere et kopiprodukt selv med kjennskap til alle komponenter og alt som det ferdige produkt inneholder.

• Hvordan det i praksis er mulig å komme fram til slik informasjon, herunder en vurdering av hvilke faktorer som avgjør hva man kan klare å komme fram til.

  I praksis vil det kunne være betydelige utfordringer som vil begrense mulighetene for å gjennomanalysere et produkt (til 100 %). De viktigste er satt opp her:

  • Produktet er satt sammen slik at de ulike komponenter ikke kan separeres. Det kan da være vanskelig å identifisere og kvantifisere hver komponent. I mange tilfeller er det ikke nødvendig å separere komponentene i et eget trinn i analysen da dette utføres under selve analysen (kromatografiske teknikker). Produktet kan også være satt sammen fra produsenten slik at komponentene skal være vanskelig å separere (produktkoding/merking).

  • Produktet er tilsatt en komponent som er vanskelig/umulig å analysere eller av en slik type at den vanskeliggjør analyser av produktet (maskering). En amorf substans vil for eksempel vanskeliggjøre analyse av krystallinske stoffer (som er tilstede i små mengder). Dette vil i praksis si at det ikke er mulig å lage en eksakt kopi av produktet. Det er imidlertid langt fra sikkert at det tilsatte stoff er en aktiv ingrediens i selve produktet. Det vil med andre ord være mulig å lage et like godt produkt uten kunnskap om det tilsatte stoff.

  • Det foreligger ikke den nødvendige kompetanse eller instrumentering for å gjøre arbeidet. Det vil ofte være begrensede resurser som er til rådighet for å gjøre en karakteriseringsjobb. Kompetanse i form av utdannelse og erfaring koster mye og vil i mange tilfeller sette klare begrensninger. Instrumentering, inkludert kompetanse for å bruke disse, er en stor utgift. Slike instrumenter skal avskrives over 3-5 år noe som må trekkes inn i vurderingene på de praktiske begrensningene for å karakterisere produkter. De sentrale tyngre analyseenhetene som er nødvendig for et slikt arbeide (f.eks. NMR, høyoppløselig GC-MS, ICP-MS, XRF, XRD) kan overstige en prislapp på 1 mill NOK pr. enhet.

  • Det foreligger ikke referansestoffer eller referansebiblioteker hvor de aktuelle stoffer er beskrevet. Det forutsettes her at man har tilgang på det rette analyseutstyret for å gjøre jobben.

  • Det er i praksis begrensede økonomiske ressurser til rådighet for å gjennomanalysere et produkt. Det vil blant annet være stor forskjell på muligheten for å gjøre analyser som privatperson i forhold til muligheten for en bedrift eller et større konsern.

Dersom det varierer fra produktgruppe til produktgruppe hvor lett det kan være å komme fram til hva produktet inneholder, er det ønskelig at disse forskjellene blir utdypet. Produktgrupper som kan ha særlig interesse i denne sammenheng er:

• plastprodukterPlastprodukter består normalt av syntetisk basisplast som er relativt lett å identifisere samt en rekke additiver og fyllstoffer som er en større utfordring.

• kjemisk tekniske produkterDette er en svært sammensatt gruppe som kan omfatte blant annet såpe, lakk, maling og lim. Disse har svært ulike egenskaper og sammensetning og er vanskelig å håndtere som en gruppe med tanke på fremgangsmåte i en analyse. Som for plastprodukter vil det normalt være mulig å identifisere hovedkomponentene. Analyse av tilsatsstoffer som additiver, fargestoffer, fyllstoffer, biocider etc. vil være mer krevende. I mange tilfeller vil det være mulig å lage et tilsvarende produkt basert på analysen.

• tekstilerTekstiler kan være syntetiske eller naturlige. For de syntetiske vil fremgangsmåten i analysen av basismaterialet være omtrent som for plastprodukter. Naturstoffer brukt som basismaterialer (bomull, ull mm) vil ikke være mulig å analysere i detalj. Sammensetningen av slike vil være preget av naturens egene prosesser og dermed ikke i samme grad være identiske fra produksjon til produksjon i samme bedrift. Når det gjelder tilsatsstoffer og additiver vil analysen av disse være relativt lik det som er beskrevet for plastprodukter og kjemisk tekniske produkter.

En beskrivelse av i hvilket omfang konkurrenter faktisk utfører slike produktanalyser og hva de i praksis vet om hverandre produkter.

• Det er ukjent i hvilket omfang slike analyser skjer. Det er heller ikke en type spørsmål som man stiller til en produsent. Som oppdragsinstitutt mottar SINTEF en lang rekke analyseoppdrag. I mange tilfeller er ikke formålet med analysen kjent. I andre tilfeller kan det gå klart fram at dette dreier seg om en konkurrentanalyse.

• Det må poengteres et viktig skille mellom patenterte produkter, produkter under patentering og produkter som ikke patenteres av ulike årsaker.En patentering er en offentliggjøring av resepten som gjør at denne like gjerne kunne settes på etiketten. Dette er imidlertid ikke helt riktig da produsenten gjennom sitt patent ofte har et betydelig slingringsmonn når det gjelder hva som faktisk inngår i produktet. Dette gjøres ved å liste opp en lang rekke mulig tilsetningsstoffer i omtrentlig mengder. Det viktige er imidlertid at konkurrenter i dette tilfelle må lage sitt alternative produkt slik at dette ikke er i konflikt med patentet. Når det gjelder produkter under patentering og før patentet blir publisert vil kravet til hemmelighold være størst. I denne fasen er et produkt særlig utsatt for konkurrentanalyser og kopiering. En rekke produkter blir aldri søkt patentert. Dette kan være fordi de er vanskelig eller umulig å kopiere (f.eks. næringsmidler med spesiell aroma/smak). Andre grunner er at produktet har markedsandeler som er nær umulig å velte eller at produktet kun er tenkt for et nasjonalt marked hvor det er få synlige konkurrenter.

• Hensikten med konkurrentanalyser vil normalt være å lage kopiprodukter etter en analyse av et gitt produkt. Noen produkter vil også inneholde merkestoffer som skal kunne gi produsenten anledning til å kontrollere at dette virkelig er et autentisk produkt (hvem som har produsert produktet). Slike merkestoffer er valgt med omhu for å ikke la seg avsløre ved analyse og samtidig være lette å påvise ved en analyse som er spesifikk for dette stoffet. Med flere titalls millioner organiske molekyler å velge mellom (ev. ved bruk av genetisk koding) er det lett å finne et som har disse egenskapene, det er bare et spørsmål om ressurser. I tillegg kan det syntetiseres et molekyl som ennå ikke er kjent, og som det derfor ikke finnes målemetoder/prosedyrer for. Dette vil være meget vanskelig for ikke å si umulig å påvise, uten å ha indikasjoner på at det er et molekyl av en bestemt klasse molekyler i produktet.

Om oppgaven begrenses til å analysere produkter for miljørelevante komponenter, vil dette generelt være enklere enn å analysere produkter for alle ingredienser. Det forutsettes imidlertid at man kjenner til alle forbindelser som er helse- eller miljøbetenkelige. Historien har vist at dette ikke bestandig er tilfelle. I utgangspunktet harmløse forbindelser har vist seg på et senere tidspunkt å være miljøbetenkelige (for eksempel myknere i plast of fosfater i vaskemidler) eller at de akkumuleres på steder som ikke var meningen (for eksempel PCB og bromerte flammeretardenter i organer og fettvev).

En analyse av miljørelevante komponenter forutsetter tilgang på et kompetent analysemiljø som har de aktuelle forbindelser tilgjengelig som standarder. Analysene er ofte krevende og kostbare fordi det analyseres på svært lave nivåer. Ofte må flere laboratorier brukes om alle mulige miljøgifter skal analyseres. En vurdering av inngående råstoffer og prosessen produktet gjennomgår, vil imidlertid normalt kunne redusere kostnadene ved å eliminere endel komponenter før analysen gjennomføres. Et bidrag til dette kan også være enklere screeninganalyser. En annen mulighet er som nevnt tidligere å teste produktet for helse/miljøeffekt direkte for eksempel ved en toksisitets test. Dette kan være den beste metoden særlig om produktet inneholder forbindelser med ukjente miljøegenskaper eller ukjente komponenter.

6.5 Behov for ytterligere utredninger

Det vil være behov for ytterligere utredninger/assistanse slik vi ser det innefor dette feltet. Det faktiske behovet vil i stor grad avhenge av hva som skjer i EU/EØS området og i hvilken grad det er behov for endringer i norsk lovgiving (på ulike nivåer) eller praksis. I det følgende er noen punkter trukket fram som betraktninger fra SINTEF.

6.5.1 Verifisering

Påstandene i dette dokument kan søkes verifisert gjennom kontraktsanalyser. Dette er antakelig ikke hensiktsmessig da det uansett kun kan analyseres et begrenset antall produkter. Et slikt arbeide vil antakelig ikke bidra vesentlig til en avklaring på spørsmålene.

6.5.2 Faglig støtte

Med utgangspunkt i denne rapporten er det nærliggende å foreslå et videre samarbeide mellom fagmiljøer (som SINTEF) og Miljøverndepartementet (representert ved Lovutvalget). Et slikt samarbeide vil bidra til at de forskrifter og pålegg som vil bli gitt er basert på hva som er praktisk gjennomførbart. En slik faglig støtte kan også tenkes dratt inn i arbeidet med harmonisering i Europa og deltakelse på EU/EØS nivå med utarbeidelse og implementering av forordninger og forskrifter.

6.5.3 Alternativ deklarering

En konklusjon på det foregående er at det i praksis ikke er mulig å gjennomanalysere alle produkter. Dette kan derfor ikke isolert brukes som begrunnelse for at alle produkters ingredienser skal deklareres. Det er dessuten tvilsomt om en pliktig deklarasjon kan eller bør omfatte andre forbindelser enn de som er dokumentert helse- sikkerhet- eller miljøbetenkelige. Det er derfor fornuftig å tenke i retning av en produkttesting som alternativ til å deklarere enkeltforbindelser. Det arbeides med slike systemer blant annet for kvalifisering av kjemikalier til offshore bruk. I et slikt system vil et sett med standardiserte tester være obligatorisk. Testene må være dekkende for forhold som akutte og kroniske (subletale) effekter, allergisk respons, sensitivisering, bioakkumulering, nedbrytning (persistens) og forhold som brann og eksplosjonsfare. Det som da skal deklareres er svaret på disse testene. Bruk av produktene kan da også vurderes med utgangspunkt i testene basert på etablerte toleranser. I dette systemet vil det ikke være behov for å deklarere kjemiske navn (som for mange ikke betyr noe) samtidig som det tilfredsstiller produsentes behov for hemmelighold. Et slikt system vil dessuten være en spore til å frembringe produkter med mindre betenkelige egenskaper. Det vil dessuten ivareta problemet med synergisme/antagonisme noe som ikke vil være mulig med en testing av de individuelle råstoffer. Et faglig bidrag på dette vil være å vurdere og foreslå relevant standardisert testmetodikk. Et slikt arbeide vil være naturlig å gjøre på overnasjonal basis innenfor EU/EØS området eller enda bedre i et internasjonalt forum (FN regi).

6.5.4 Videre prosjekt/program

Med utgangspunkt i 5.3 kan det være aktuelt å sette sammen en gruppe av eksperter i Norge på dette tema. Denne gruppen kunne få som mandat å evaluere og anbefale strategier for kjemikalie- og produkt- kontroll. Naturlige stikkord ville blant annet være «risk assessment» og «risk management». Dette kunne for eksempel skje ved å opprette et prosjekt eller program på dette tema. En slik gruppe ville naturlig arbeide etter en timeplan som er tilpasset arbeidet i EU/EØS området og fortrinnsvis i et samarbeide med ekspertgrupper i EU. Det hadde også vært naturlig å knytte en slik gruppe opp til et nytt svensk forskningsprogram «New Strategy for the Risk Management of Chemicals (NewS)». Programmet i Sverige er støttet av MISTRA, Rådet För Arbetslivsforsking, Naturvårdverket og Kemikalieinspektionen (Hansson, 1999). Programmet i Sverige ble godkjent av MISTRA i mai 1999 og skal pågå i 8 år. Den planlagte rammen for den første periode på 4 år er 12.000.000 SEK. Målet for prosjektet er:

«A new, integrated model for risk assessment and risk management that makes more efficient use of scientific information and therefore is better equipped to prevent damage to human health and to the environment is available in a preliminary version.»

Et par sentrale setninger i programmet illustrerer behovet for dette verktøyet:

«The most urgent task for decision-theoretic analysis in this area is the development of optimized test strategies for existing chemicals.

Another urgent task is the development of improved methodologies for assessing groups of substances rather than individual substances.»

6.6 Referanser

Referanser til oppdaterte aktuelle og relevante dokumenter finne blant annet på ODIN, Miljøverndepartementets hjemmesider.

http://odin.dep.no/md/miljolovutval/bakgrunn.html

Følgende informasjon er mottatt og i noen grad referert i teksten.

Cooney, Catherine M., «Still Seraching for Environmental Justice», Environmental Science & Technology may 1, 1999, 200A-204A

Ebbesson, Jonas, «The Notion of Public Participation in International Environmental Law», Yearbook of International Environmental Law, (?) 51-97

Stoffliste, «Forskrift om liste over farlige stoffer – Stoffliste, Helsefare- miljøfare- brannfare og eksplosjonsfaremerking», Elanders Forlag/SFT 1998, ISBN 82-07-01980-8

Graver, Hans Petter; «MILJØINFORMASJON», Betenkning avgitt til Miljøverndepartementet, 26.10.1996

Hallo, Ralph, E., «Public Access to Environmental Information», Europen Environmental Agency, Experts' Corner Number 1997/1, May 1997, ISBN 92-9167-020-0

Hansson, S.O, Ny startegi för riskbedömning av kemikalier, Kemisk Tidskrift/Kemivärlden, 8/99, 37-41.

Koester, Veit, «Århus-konventionen om borgerlige rettigheder på miljøområdet – især i et menneskerettighedsperspektiv», Juristen nr. 3, 1999, 87-102

Merkeforskrift, «Forskrifter om klassifisering og merking av farlige kjemikalier», Elanders Forlag/SFT 1998, ISBN 82-07 01978-6

Miljøverndepartementet, «Handlingsplan for helse og miljøfarlige kjemikalier», T 1287 ISBN 82-457-0256-0

Produktregisteret 1998, «Veiledning for deklarering av kjemiske produkter», ISBN-82-91899-00-2 (med tilhørende brosjyre)

Salter, John, «Environmental Information and Confidentiality Concerns», Europen Environmental Law Review, November 1994, 289-293

Schröder, Meinhard, «Der Geheimhaltungsschutz im Recht der Umweltchemikalien – Eine Untersuchung nach deutschem Recht und europäischem Gemeinschaftsrecht» Berichte 10/80, Umweltforschungsplan des bundesministers des innern – Umweltchemikalien-, Forschungsberichte 10601010

Schröder, Meinhard, «Der Geheimhaltungsschutz im Recht der Umweltchemikalien II – Eine völkerrechtliche und rechtsvergleichende Untersuchung» Berichte 7/82, Umweltforschungsplan des bundesministers des innern – Umweltchemikalien-, Forschungsberichte 10601015, UBA-FB 82026

Sejersted, Fredrik; «Rådsdirektiv 90/313 og retten til miljøinformasjon etter norsk rett», Prøveforelesning over oppgitt evne for den juridiske licentiatgrad, 5. desember 1997.

Statens forurensningstilsyn 1998; «Nye regler for klassifisering, merking, m.v. av farlige kjemikalier fra 1. januar 1998» Faktaark TA-1515/1998 ISSN 0806-4008

The United States Environmental Protection Agency (US-EPA550-B-98-009), USC title 42, «The Public Health and Welfare» (Ufullstendig referanse?)