Bugün öğrendim ki: yeni halılar, özellikle ilk 72 saatte gaz salınımı yoluyla formaldehit, benzen ve toluen gibi VOC'leri serbest bırakabilir. Alanın havalandırılması, özellikle çocuklar veya hassas kişiler için önemlidir.

---

1

Delft Teknoloji Üniversitesi, Mimarlık ve Yapılı Çevre Fakültesi, İç Mekan Çevre Başkanı, 2628 BL Delft, Hollanda

2

Waseda Üniversitesi, Mimarlık Bölümü, Tokyo 169-8050, Japonya

*

Yazışma yapılacak yazar.

Appl. Sci. 2022, 12(24), 12989; https://doi.org/10.3390/app122412989

Gönderim alındı: 29 Kasım 2022 / Revize edildi: 14 Aralık 2022 / Kabul edildi: 15 Aralık 2022 / Yayınlandı: 18 Aralık 2022

(Bu makale, İç Mekanlarda Hava Kalitesi Özel Sayısına aittir)

Özet

:

Sağlıklı ve iyi bir yaşam ortamına duyulan ilgi, iç mekan hava kalitesini (IAQ) iyileştirme bilincini artırmıştır. Yapı malzemeleri iç mekan hava kirliliğine katkıda bulunur, bu nedenle IAQ üzerindeki davranışlarını anlamak esastır. Yapı malzemeleri arasında, halıların iç mekan ortamlarının yüzeylerini kaplaması ve büyük yüzey alanı ve çok katmanlı malzeme bileşenleri nedeniyle IAQ'yu önemli ölçüde etkilemesi yer alır. Bu derleme, halının iç mekan uçucu organik bileşikler (UOB'ler) konsantrasyonlarını ve partikül madde (PM) dağılımlarını nasıl etkilediği konusunda bilinenleri bir araya getirmeyi amaçlamıştır. Sonuçlar, halının sadece birincil emisyon kaynağı değil, aynı zamanda UOB'leri emip/adsorplayabildiğini ve ikincil emisyon, lavabo etkileri ve dönüşüm reaksiyonları yoluyla UOB yayabileceğini göstermiştir. Her halı katmanının malzeme bileşimi, çevresel parametreler (örneğin, nem, sıcaklık, hava hızı) ve oda boyutu, halının davranışını etkiler. Halılardan PM'nin yeniden süspansiyonu üzerine yapılan önceki çalışmalar ağırlıklı olarak insan faaliyetlerinin ve nemin etkilerine odaklanmıştır. Zararlı kirleticilere maruz kalmayı azaltırken faydalarını koruyacak şekilde halılarla ilgili ortak malzemelerin nasıl tasarlanması ve sürdürülmesi gerektiği ve halının iç mekanlardaki davranışları konusunda bilgiyi artırmak için daha fazla araştırmaya ihtiyaç vardır.

1. Giriş

Günümüzde, Batı dünyasındaki insanlar zamanlarının çoğunu (%80–90) iç mekanlarda geçirirler; burada iç mekan hava kalitesi (IAQ), sakinlerin sağlığını ve refahını etkiler [1]. Amerikan Isıtma, Soğutma ve Klima Mühendisleri Derneği (ASHRAE), IAQ'yu “insanların konforunu, refahını, sağlığını, öğrenme sonuçlarını ve iş performansını etkilediği bilinen veya şüphelenilen iç mekan havasındaki kirleticilerin türleri ve konsantrasyonları” olarak tanımlamıştır [2].

Bu kirleticilerin iki ana sınıfı, gazlı bileşiklerden (örneğin, organik ve inorganik gazlar) ve partikül maddelerden (alerjenler, potansiyel patojenler ve biyolojik olmayanlar dahil olmak üzere hem biyolojik) oluşur [2]. Bu bileşiklerin çoğu, enerji tasarrufu önlemlerinin bir sonucu olarak havalandırmanın (sızma dahil) en aza indirilmesinden etkilenen dışarıdakilere göre iç mekanlarda sürekli olarak daha yüksek bir konsantrasyona sahiptir [3]. Uçucu organik bileşikleri (UOB'ler, 50 ile 260 °C arasında kaynama noktalarına sahip organik bileşikler), çok UOB'leri (ÇOK UOB'ler) ve yarı UOB'leri (nispeten düşük uçucu organik bileşikler) içeren organik gazlar, burun, göz ve boğaz tahrişi, koordinasyon kaybı, baş ağrısı, bulantı, böbrek, karaciğer ve merkezi sinir sistemine zarar verme gibi çeşitli sağlık sorunlarına neden olabilir [4]. Yapıların iç mekan ortamındaki yaygın UOB'lerin çoğu reaksiyona girmeyen (Reaksiyona Girmeyen UOB'ler) olarak kabul edilse de, düşük konsantrasyonlarda Reaksiyona Girmeyen UOB'ler karışımlarına maruz kalma insanlarda duyusal tahrişe neden olabilir. Ek olarak, formaldehit gibi bazı ÇOK UOB'ler, düşük miktarlarda bile insanlarda tahrişten sinüs ve nazofarenks kanserine kadar çeşitli sağlık etkileri gösterir [5]. Azot oksitler (NO2), karbon monoksit (CO) ve karbondioksit (CO2) gibi inorganik gazlar esas olarak gaz pişirme ve fosil yakıt yakma gibi yanma yoluyla üretilir. İç mekanlarda inorganik gaz konsantrasyonu, havalandırılmayan gazlı ısıtıcılar ve ocaklar, havalandırma sistemi, mevsim ve dış mekan seviyelerine bağlıdır [6]. Günümüzde elektrikli ısıtma sistemlerinin ve mekanik havalandırmaların uygulanması nedeniyle konsantrasyon sınırlıdır.

Birçok araştırmacı tarafından incelenen bir diğer kirletici de partikül madde (PM)'dir. PM, çeşitli boyutlarda sıvı damlacıkları veya katı parçacıklar olarak var olan geniş bir kimyasal ve fiziksel madde sınıfını ifade eder [7] ve hava kirliliğinin önemli bir göstergesidir. Boyutlarına bağlı olarak, PM, sırasıyla 10 μm ve 2.5 μm'nin altındaki parçacık boyutlarına sahip solunabilir kaba parçacıkları (PM10) ve ince parçacıkları (PM2.5) içerir. Ayrıca, birkaç araştırmacının halı davranışını incelemek için dikkate aldığı 0,1 μm'den az çapa sahip ultra ince parçacıklar (PM0.1) kategorisi de vardır. PM, solunum semptomları, kardiyovasküler hastalıklar ve akciğer kanseri yoluyla insan sağlığını etkiler [8]. Genel olarak, geçmiş epidemiyolojik ve toksikolojik araştırmalar, daha küçük PM'lerin oksidatif stres ve iltihaplanma mekanizmaları yoluyla daha yüksek toksisiteye sahip olduğunu göstermiştir [9].

Özellikle organik bileşiklerin ve PM'nin iki büyük kaynağı iç mekanlarda bulunur: insanlar ve faaliyetleri (ısıtma, soğutma, pişirme, yazıcı, fotokopi makinesi kullanımı vb.) ve yapı malzemelerinden emisyonlar [10]. İkincil kirlilik kaynağı, organik bileşiklerin emisyonu açısından özellikle ilginçtir, birincil kaynak ise hem PM hem de UOB'ler açısından ilginçtir. Yapı malzemeleri, boya ve vernikler, mobilya ve kaplama için işlenmiş ve işlenmiş ahşap bazlı kompozit malzemeler ve plastik ve elyaf tekstillerden yapılmış elemanlar gibi kaplama malzemelerini içerir. Yapı malzemelerinden yayılan UOB konsantrasyonları, maddenin ve yapı malzemelerinin hazırlanmasına, kurulumdan/kullanımdan geçen zamana bağlıdır (örneğin, halı durumunda, UOB emisyonları genel olarak uygulandığında en yüksektir ve zamanla azalır) [11,12,13]. PM konsantrasyonları, iç mekanlarda yapılan faaliyetlere, dış mekan havasıyla değişime ve döşeme malzemeleri gibi iç mekan yüzeylerinden parçacıkların (tekrar) süspansiyonuna bağlıdır.

Önceki çalışmalar, yüksek yüzey alanına sahip yapı malzemelerinin (zeminler, duvarlar ve tavanlar) havadan kirleticilerin emisyonu ve havaya doğru ve tersine sorpsiyonu yoluyla IAQ'da önemli bir rol oynadığını bulmuştur. Döşeme malzemeleri tipik olarak geniş alanları kaplar ve farklı malzemelerden oluşan çok katmanlıdır [3], IAQ'yu önemli ölçüde etkiler. Döşeme malzemeleri temelde iki kategoriye ayrılabilir: pürüzsüz veya sert döşeme malzemeleri (örneğin, ahşap, linolyum) ve yumuşak veya tüylü malzemeler (örneğin, halı). Döşeme malzemeleri arasında, halılar, uygulandığında, yoğun elyaf yığınlarının büyük yüzey alanı ile birlikte binalarda büyük yüzey alanları nedeniyle IAQ'yu önemli ölçüde etkileyebilir. Halı yığınları, hava kirliliği üzerinde emisyon ve lavabo etkileri için çeşitli fonksiyonel bileşikler sağlayan metrekare başına yaklaşık 10 milyon lif içerir [14]. Bu nedenle, birçok araştırmacı, IAQ üzerinde halının davranışını incelemiştir; bunlardan bazıları, burunlarını kullanarak insanların duyusal değerlendirmesiyle IAQ algısını (algılanan IAQ) [15,16] ve diğerleri kimyasal ölçüm tekniklerini kullanmıştır [17]. İnsanların UOB'lere maruz kalması inhalasyon, dermal temas veya yutma yoluyla olabilir [18]. Hem iç mekan havasının ve süspanse edilmiş parçacıkların solunması hem de UOB yayabilen veya diğer bileşenlerden UOB'leri adsorplayabilen bir döşeme malzemesiyle dermal temas, düşükten şiddetliye kadar çeşitli sağlık etkileri göstermiştir [19,20]. Zemindeki yerleşmiş toz, zeminin yüzeyinden yeniden süspanse edilmiş toz yoluyla yutulabilir. Ayrıca, tozun süspansiyonu, özellikle yarı UOB'ler söz konusu olduğunda [22], iç mekan ortamındaki UOB konsantrasyonunu etkileyebilir [21].

IAQ'yu iyileştirme ihtiyacı ışığında, halının hem kirletici (örneğin, emisyon ve yeniden süspansiyon) hem de temizleme etkisi (örneğin, emme/adsorpsiyon) açısından IAQ'ya nasıl katkıda bulunduğu sorgulamaktadır. Bu literatür taraması, aşağıdaki soruları yanıtlamak için yapılmıştır. Halıların IAQ üzerindeki etkileri hakkında neler biliyoruz? Ayrıca, farklı halı malzeme bileşenleri ve farklı çevre koşulları, farklı halılar üzerinde IAQ davranışını etkiliyor mu?

2. Metodoloji

İlgili bilimsel yayınları tanımlamak için "halı", "UOB", "partikül madde" ve "toz" gibi çeşitli anahtar kelimeler kullanılmıştır (Şekil 1). Bu nedenle, makaleler başlıklarına, özetlerine ve SciFinder, Scopus ve Google Scholar arama motorlarını kullanarak anahtar kelimelerine göre aranmıştır. Esasen IAQ üzerindeki halıları araştıran çalışmalar, ön eleme işlemine dahil edilmiştir. Bu şekilde 273'ten fazla makale toplanmıştır. Daha sonra, başlıklarının uygulanabilirliğine ve özetlerinde verilen kritik bilgilere (99'dan fazla) dayanarak ön eleme yapılmıştır. Bundan sonra, halılar ile ilgili davranış hakkında kapsamlı bir anlayışa sahip olmak için sonuçlar, halılar malzeme bileşenleriyle ilişkilendirilmiş çıktıyı kontrol etmek ve filtrelemek için incelenmiştir. Daha sonra, UOB'lerle ilgili halının davranışı emisyon, lavabo ve dönüşüm etkileri olarak (Bölüm 3.1) ve PM ile ilgili halının davranışı parçacıkların birikmesi ve yeniden süspansiyonu olarak kategorize edilmiştir (Bölüm 3.2). Sadece birkaç araştırmacının halının inorganik gazlarla ilgili davranışını incelemesi ve bu gazların iç mekanlardaki konsantrasyonlarının sınırlı olması nedeniyle bu derlemede inorganik gazlar dikkate alınmamıştır.

Yazarların bildiği kadarıyla, IAQ üzerindeki halının etkisine ilişkin mevcut tüm incelemeler, halı malzeme türlerini dikkate almadan yayınlanmıştır. Halılarda farklı malzeme kompozisyonlarının kullanılmasındaki değişikliğin IAQ açısından halının davranışını etkilediği gerçeği göz önüne alındığında, bu yönü incelemek esastır.

Derlemenin bulguları, (1) 3.1. Bölümde UOB'ler ve (2) 3.2. Bölümde partikül maddeler açısından IAQ'ya halının etkileriyle birlikte tartışılmaktadır.

3. Halıların IAQ Üzerindeki Etkileri

Tipik bir halı, kullanım yüzeyine (yığın iplikleri) ve desteğe sahip üç boyutlu gözenekli bir tekstildir. En baskın halı olan tüylü tekstil zemin kaplamasının desteği, birincil destek, ikincil destek ve yapıştırıcı yapıştırıcıdan oluşur (Şekil 2). Yığın iplikleri, dikiş makinesi iğneleri gibi iğneler kullanılarak önceden üretilmiş birincil desteğe (örneğin, polipropilen (PP) veya polyester (PET)) yerleştirilir ve daha sonra sabitlenir [23]. İkincil destek bileşeni (örneğin, PP, PET, polivinil klorür (PVC), çuval bezi veya asfalt) üst katmanın (kullanım yüzeyi ve birincil destek) arkasını yapıştırıcı yapıştırıcı (örneğin, stiren bütadien kauçuk (SBR), etilen vinil asetat (EVA), polietilen veya polyester) ile birleştirir [24].

Yüksek yüzey alanına sahip yoğun liflerden yapılmış yığın ipliği, direnç, ısı yalıtımı ve akustik davranış gibi çoğu halı özelliğini etkiler [25,26]. Genel olarak, halılar yığın malzemelerine dayalı olarak doğal ve sentetik tiplere ve karışımlara ayrılır (Şekil 2). Doğal halılar, yün, kıl, ipek, hindistan cevizi lifi, sisal, pamuk veya karışımları gibi hayvan veya bitki kaynaklarından yapılır. Sentetik halılar, poliamid (PA), PP, PET, poliakrilonitril (PAN) veya bu malzemelerin karışımları veya sentetik lifler ve doğal liflerin karışımı gibi sentetik polimerik malzemelerle yapılır [24,27].

3.1. UOB'ler

Genel olarak, halılar iç mekan ortamındaki UOB konsantrasyonunu emisyon, lavabo etkisi (sorpsiyon ve yeniden emisyon) ve dönüşüm yoluyla etkileyebilir (Şekil 3). Bu süreçler aşağıdaki bölümlerde ele alınmaktadır.

3.1.1. Halılarla UOB Emisyonu

Bu bölüm, kaynağı, UOB türünü ve emisyon mekanizmasını ve emisyon hızını etkileyen ilgili parametreleri ele almaktadır. Halılar, UOB'ler, SVOB'ler ve mikrobiyal UOB'ler (MUOB'ler) yayabilir. Halılar tarafından en çok yayılan kirleticiler, 4-fenilsikloheksen (4-PCH, yeni halı kokusunun kaynağı), aromatik bileşikler (benzen, stiren, toluen, ksilenler) ve karbonil bileşikleri gibi UOB'lerdir. Bu emisyon 10 ila 10.000 μg m−2 h−1 arasında değişebilir [4,28]. Ek olarak, halılar tarafından yayılan bazı SVOB'ler, toprak geciktiricilerden per- ve polifloroalkil maddeler (PFAS) [29], alev geciktiricilerden organo halojen ve organofosfor [18], antimikrobiyallerden triklosan [30], plastikleştirici PVC desteğinde ftalat esterler (PAE'ler) [22,31], güve kovucu maddeden p-diklorobenzen, kuru temizleme maddelerinden tetrakloretilen [32] ve su itici maddeden silikon kompozisyonu [33] gibi bitiş maddeleri tarafından işlenir.

Ayrıca, mikroorganizmalar, mikropların metabolik süreçlerinin bir parçası olarak MUOB'ler (özellikle 1-okten-3-ol ve 2-etil-1-heksanol) yayabilir. MUOB'lerin emisyonu, halının su içeriğine, besin mevcudiyetine ve oksijenin varlığına bağlıdır [34]. Bununla birlikte, mikrobiyal büyümenin ne zaman gerçekleştiğini ve nemli halılardan MUOB'lerin ne zaman yayıldığını daha iyi anlamak için daha fazla araştırma gerekmektedir.

Halıların IAQ üzerindeki etkisini incelemek için çeşitli ölçüm metodolojileri vardır. Pratik olarak, UOB emisyonunun örneklemesi, hazırlanması ve ölçülmesi için ISO 16.000 serisi ve EN 16.516 kullanılır [35,36]. Günümüzde, düşük emisyon oranlarına sahip halıları etiketlemek için halılar tarafından yayılan UOB'leri ölçmeye yönelik bazı gönüllü standartlar yer almaktadır. En çok uygulananlar, Kuzey Amerika halı endüstrisi için ticaret birliği olan Halı ve Kilim Enstitüsü ve Avrupa tekstil zemin kaplama endüstrisi tarafından desteklenen Gemeinschaft umweltfreundlicher Teppichboden (GUT) tarafından desteklenen yeşil etiketlerdir. GUT Sertifikası almak için, çeşitli UOB'ler için emisyon oranları belirli tanımlı oranlardan daha düşük olmalıdır: UOB'ler ve SVOB'ler emisyonları, üç günden sonra sırasıyla 250 μg m−3 ve 30 μg m−3'ten daha az olmalıdır [37]. Bu etiketleme sistemlerinin çoğu, TVOB'lerin ölçülmesi için kimyasal analizler kullanır ve bazı özel UOB'ler ve GUT gibi bazıları, eğitilmiş panellerle koku testleri kullanır [38,39].

Halılardan UOB emisyonu, halıya bağlanmaya bağlı olarak birincil ve ikincil emisyonlar olarak kategorize edilebilir. Birincil emisyonlar, monomerler gibi katkı maddeleri, çözücüler ve reaksiyona girmemiş ham malzemeler gibi halıya bağlı olmayan veya serbest UOB'lere işaret eder. İkincil emisyon grubu, halı malzemelerinin başlangıçta fiziksel veya kimyasal olarak bağlı UOB'lerinin emisyonlarını içerir. Bu UOB'ler, oksidasyon, ayrışma, sorpsiyon süreçleri, polimer bozulması, bakım ve mikrobiyolojik emisyon (Bölüm 3.1.3) gibi çeşitli mekanizmalarla halının içinden yayılır. Bazı durumlarda, serbest UOB'lerin fiziksel olarak adsorbe edilmiş UOB'lerden ayrılmasının imkansızlığı nedeniyle UOB transferinin tanımlanması karmaşıktır. Önemli olan, UOB'ler ve gözenek yüzeyleri arasında zayıf bağlanma (van der Waal's kuvveti) nedeniyle yüzey dengesini karşılamak için UOB'ler, adsorbe edilmiş fazdan gaz fazına veya bunun tersine serbestçe hareket eder [40]. Birincil emisyonlar orta derecede hızlı bir şekilde (genellikle bir yıl içinde) azalır. Buna karşılık, linolyum gibi bazı yapı ürünü tipleri için ikincil emisyonlar, yapı ürününün tüm ömrü boyunca devam edebilir [41].

İçsel kimyasal reaksiyonları olmayan yapı malzemelerinden UOB emisyon hızını yansıtan iki mekanizma vardır: (1) UOB'lerin yapı malzemelerinde difüzyonu ve (2) yapı malzemesi yüzeyinden çevre havasına buharlaşma. Emisyon hızı, yapı malzemesinin türüne bağlı olarak bir veya her iki mekanizmayla da sınırlanabilir. İkinci mekanizma (buharlaşma) durumunda, UOB'lerin emisyon hızı iç mekan havasındaki konsantrasyondan (denge konsantrasyonu) etkilenebilir [41]. Ek olarak, UOB'lerin molekül ağırlığı, difüzyon katsayısı çoğunlukla UOB'lerin molekül ağırlığı arttıkça azaldığı için emisyon hızını etkiler [42].

UOB ve SVOB emisyonlarını tahmin etmek için, lavabo etkisini dikkate alıp almadığına bakılmaksızın birinci dereceden bozulma ve seyreltme modelleri gibi çeşitli modeller mevcuttur [42,43,44]. Lavabo etkisi modelde dikkate alınırsa, tahmin değişkeni ve yanıt arasında daha iyi bir uyum bulunmuş, daha yüksek regresyon değerleri elde edilmiştir [44]. Bununla birlikte, modelin öngörülen sonucunu etkileyen temel varsayımlar nedeniyle modellerin daha titiz bir doğrulaması istenmektedir. Örneğin, halının ayrılmış liflerinin ve polimer sırtlarının sonuçları, sırtın UOB'lerin yavaş bir difüzyon kaynağı olarak hizmet etmesi nedeniyle en baskın emisyon kaynağı olduğunu doğrulamıştır. Bu nedenle, bu sonuçların modeli, UOB'lerin öncelikle üniform bir polimer sırt malzemesi levhasından emisyona başladığını varsaymıştır; bu nedenle, araştırmacılar bu modelin yalnızca ilgili bileşiklerin fiziksel özelliklerinin ve halı sırt malzemesinin bilgisine dayanarak yeni halılardan UOB emisyonlarını tahmin edebileceğini iddia etmektedirler [42].

Havalandırma etkisi: Havalandırma hızı değiştiğinde emisyon ve buharlaşma mekanizmaları emisyon oranlarını kontrol eder. Gerçekten de, havalandırma oranının emisyon oranları üzerinde önemli bir etkisi, havalandırma oranı düşük olduğunda elde edilmiştir, ancak duyusal ve kimyasal değerlendirmelerde havalandırma oranı yüksek olduğunda emisyon oranları havalandırma oranlarından bağımsız hale gelir [45]. Örneğin, Gunnarsen [45], inşaat ürünlerinden emisyonu incelemiş ve düşük havalandırma oranının (bir haftadan az) artırıldığında, büyük yüzeylere sahip kaynaklardan UOB'lerin emisyon konsantrasyonunun arttığını bulmuştur. Bu artış, yüzeyin üzerindeki hava hızında bir artışa, kütle transfer katsayısının artmasına ve sonuç olarak UOB'lerin yüzeyden buharlaşmasının artmasına neden olabilir [41,45,46,47].

Sıcaklık etkisi: Genel olarak, iç mekan hava sıcaklıkları 17 °C ile 28 °C arasında sınırlıdır. Bununla birlikte, zemin kaplama malzemelerinin sıcaklığı, güneş ışınımı veya yerden ısıtma ile daha yüksek bir dereceye kadar artabilir. Yüzeyden UOB difüzyonunun ve buharlaşmasının artması nedeniyle daha yüksek iç mekan sıcaklıklarında UOB emisyonu artar. Örneğin, halılardan 4-PCH emisyonu, sıcaklık 23 °C'den 50 °C'ye yükseldiğinde artmıştır [43,48]. Bununla birlikte, sıcaklığın artırılması, halılardaki kimyasal bileşiklerin miktarını ve zaman içinde emisyon hızını da azaltır [47,48,49].

Dört bitiş malzemesinin (halı, yağ bazlı boya, kontrplak levha ve su bazlı boya) emisyonu, farklı hava sıcaklıklarının (23 °C ve 30 °C) kimyasal emisyonları önemli ölçüde etkilediğini, ancak esas olarak başlangıç emisyonu için etkilediğini göstermiştir. Örneğin, iki hafta havalandırmasından sonra, her bir malzeme için hem kimyasal (TVOB) hem de duyusal emisyon hızı, iki sıcaklık seviyesi arasında emisyonda hiçbir değişiklik göstermemiştir [50].

Uzay boyutlarının etkisi: Yapı malzemelerinin emisyon/lavabo özelliklerini etkileyen farklı parametrelerin (örneğin, sıcaklık, nem, hava değişim hızı, hava hızı) etkisini incelemek için tipik olarak küçük odalar kullanılır [51], çünkü büyük odalarda çevresel koşulların kontrol edilmesi zordur. Ek olarak, büyük odalar maliyetli, zaman alıcıdır ve karmaşık test ekipmanları gerektirir [52]. Bununla birlikte, sakinlerin davranışlarını ve yapı malzemelerinin lavabo etkilerini simüle etmek için gerçek hayattaki durumları tahmin etmek için büyük odalar daha pratiktir [51].

Aynı hava sıcaklığı ve nemine sahip çeşitli boyutlardaki odalardaki aynı halılar emisyonunun, ideal olarak benzer sonuçlar göstermesi beklenir. Bununla birlikte, bazı çalışmalarda, büyük bir odada (30 m3) halının emisyon izoterminde, küçük odalara (0,02, 0,28 ve 0,45 m3) kıyasla önemli farklılıklar bulunmuştur [4].

Halı malzemelerinin etkisi: Halı katmanlarının malzeme bileşenleri, halının emisyon davranışını etkiler. Farklı malzeme kompozisyonlarına, çeşitli elyaf yığınlarına ve desteğe, aynı elyaf yığına ve farklı desteğe ve hatta aynı elyaf yığına ve desteğe sahip halılar üzerinde UOB emisyonu hakkında çeşitli çalışmalar yapılmıştır. Ayrılmış katmanlara sahip 14 halının UOB emisyonu üzerine yapılan bir çalışmada, tam yapılardan gelen emisyonların, tek bileşen katmanlarından gelen emisyonların toplamından daha düşük olduğu bulunmuştur [53].

Altı halı elyaf malzemesinin (DuPont tarafından üretilen poli trimetilen tereftalatlı polyester ailesi olan Triexta, Poli-triexta (%75 Polyester, %25 Triexta), polipropilen (PP), polyester, naylon ve yün) emisyonu üzerine yapılan bir çalışma, UOB emisyonlarının elyaf tipine bağlı olarak önemli ölçüde değiştiğini göstermiştir. Naylon ve PP halılar sırasıyla en düşük ve en yüksek karbonil emisyonunu göstermiştir. Triexta ve polyester halı örneklerinin formaldehit (insan sağlığı için önemli bir zararlı madde) emisyonu, sırasıyla 3 ve 16 µg m−2 h−1'de en düşük ve en yüksek emisyonları göstermiştir [54].

Aynı elyaf yığına sahip halılardan UOB emisyonu, bu halılar farklı sırtlara sahip olduğunda farklı olabilir [53]. Örneğin, PVC desteğe sahip bir poliamid halı vinil asetat, asetik asit, 2,2,4-trimetilpentan (izo-oktan), 2-etil-l-heksanol ve 1,2-propandiol (propilen glikol) yayarken, poliüretan ikincil desteğe sahip bir poliamid halı tarafından yayılan baskın bileşikler hekzametilsiklostrilüksan, 1 butanol, dipropilen glikol metil eterler (üç izomer) ve 2,6-di-terf-butil-4-metilfenol (bütillenmiş hidroksitoluen veya BHT) idi [44]. Bu nedenle, halının desteğinin yayılan UOB türünü etkilediği açıktır [4,42]. Gerçekten de, bir halının desteğinden yayılan UOB'ler uzun süre ortaya çıkabilir ve hava hızı bile emisyon oranlarını artıramaz çünkü UOB'lerin halı desteğinden difüzyonu baskın süreçtir [41,42]. Örneğin, 4-PCH, yeni bir halının SBR desteğinden kaynaklanan güçlü bir kokudur ve yayılan koku birkaç ay devam edebilir [44].

Aynı elyaf yığına ve desteğe sahip UOB emisyonu bile farklı sonuçlar ortaya koymuştur. Örneğin, SBR lateks yapıştırıcılı desteğe sahip poliamid halı, temel, asit ve formaldehit emisyonu olmaksızın, benzil alkol, toluen ve ihmal edilebilir miktarlarda siloksan, aldehit ve aromatik maddeler (4-PCH gibi) yaymıştır [55]. Diğer bir çalışmada ise, SBR'ye sahip iki poliamid halının birincil emisyonunun stiren, 4-PCH, 4-etenilsikloheksen ve alkil benzenler olduğu bildirilmiştir [44]. Bu halılar ile ilgili daha fazla deney ve bileşim ayrıntısı, aynı malzemelere sahip UOB emisyonlarında neden farklılıklar olduğu sonucuna varmak için gereklidir. Örneğin, bu halılarının aynı yapıştırıcı yapıştırıcıya, ağırlığa ve elyaf yığını kalınlığına sahip olup olmadığı belli değildir. Formaldehit emisyonunun, lifleri ve halının desteğini bağlamak için yapıştırıcı yapıştırıcıdan reaksiyona girmemiş formaldehit salınması bekleniyor. Bir çalışma, yün halının, poliamid halıyla ve yün/poliamid halı karışımıyla karşılaştırıldığında daha fazla formaldehit ve TVOB yaydığını göstermiştir. Bununla birlikte, bu sonuçların halının destek malzemelerine ve/veya yapıştırıcı yapıştırıcılarına atfedilebileceğini bildirmişlerdir [4].

Halı hazırlığının etkisi: UOB emisyonlarındaki farklılıklar, aynı ürün türleri arasında değişmekte olup, üretim süreçlerinde ve içeriklerinde bariz farklılıkları ortaya koymaktadır [56]. 1992 yılında, düşük emisyona sahip halı üretmek için dört bağımsız değişken incelenmiştir: fırın kalma süresi, lateks miktarı (kaplama ağırlığı), kurutma fırınına beslenen makyaj havası ve SBR türü. Sonuçlar, bu faktörlerin yeni halılarının UOB emisyonlarını etkilediğini, ancak belirsizliklerle oldukça karmaşık bir olgu olduğunu ortaya koymuştur [13].

Halı örneklemesinin ve yaşının etkisi: Halının yaşı, ambalaj türü ve montaj yöntemleri gibi değişkenlerin UOB emisyon oranını etkilediği tahmin edilmektedir. Halının yaşı önemli bir faktördür çünkü çoğu malzemenin emisyon oranları zamanla değişir [44]. Daha eski halılardan birincil emisyon, yeni halılardan daha düşük olabilir. Perakendecilerden alınan örneklerin, fabrikalardan alınan aynı malzeme türünün örneklerinden daha az miktarda UOB yaydığı gözlemlenmiştir; bu, UOB'lerin kurulumdan önce taşıma, taşıma ve depolama sırasında yayıldığını düşündürmektedir [56]. Bu bulgunun araştırma için sonucu şudur: Örnekleme ve hazırlama zamanı emisyon sonuçlarını etkileyebilir ve halının yaşı, araştırmalar arasında tutarsız sonuçlarda rol oynayabilir [54].

3.1.2. UOB'ler için Halıların Lavabo Özellikleri

Araştırmalar, halılarının sorpsiyon potansiyelinin IAQ üzerinde bir etkisi olabileceğini göstermiştir; bu nedenle, malzemelerde UOB'lerin sorpsiyonu ve desorpsiyonu dikkate alınması için ilgilidir [57]. Ancak, adsorbe edilmiş UOB'lerin %100'ünün yeniden yayılıp yayılmadığını test etmek için uzun süreli desorpsiyon verilerinin izlenmesi gerekir [58].

Halı malzemelerinin, farklı iç mekan yüzey malzemeleri arasında en büyük sorpsiyon kapasitesine sahip olduğu gösterilmiştir. Emme/adsorpsiyon özelliklerine bağlı olarak, halılar iç mekan hava UOB konsantrasyonlarını azaltabilir, ancak bunun ardından bu UOB'lerin uzun süreli dönemlerde yeniden yayılması gelir [59].

Çevresel parametrelerin etkisi: Yüksek çözünürlüklü bir UOB olan 2-propanolün sorpsiyon miktarının, yüksek bağıl nemin önemli ölçüde etkilediği gözlemlenmiştir. Bununla birlikte, poliamid ve poliolefin halılarda apolar UOB'lerin artan bağıl nem ile sorpsiyonda belirgin bir etki görülmemiştir [59]. Bu nedenle, bağıl nemin, bu UOB'lerin hidrofilikliği veya hidrofobikliğine bağlı olarak UOB'lerin sorpsiyon kapasitesini etkilediği sonucuna varılmıştır.

Bir çalışmada, sıcaklık ve hava hızının artmasının, tavan karoları ve halılar tarafından adsorbe edilen UOB miktarını etkilediği bulunmuştur [12]. Başka bir çalışmada, 25–45 °C sıcaklık aralığında bazı UOB'lerin adsorpsiyon ve desorpsiyonunun sonuçları, adsorpsiyon hızının sıcaklıkla desorpsiyon hızından daha hızlı azaldığını göstermiştir [3]. Ek olarak, bazı çalışmalar, hava hızının ve oda boyutunun, yün ve naylon halılarda UOB'lerin sorpsiyonunu etkilemediğini göstermiştir [57,60].

Ayrıca, odanın testinde lavabo etkisi sorpsiyon çalışmasını etkileyebilir. Bu lavabo etkisini en aza indirmek için, oda duvarları için Teflon veya cam gibi inert malzemelerin kullanılması önerilmiştir. Ek olarak, yün ve naylon halıların sorpsiyon çalışmalarının sonuçları, nispeten yüksek miktarda UOB sıvısıyla yapılan bir deneyin, test odasının lavabo etkilerini azalttığını ve bu nedenle aynı zamanda önerildiğini göstermiştir [61].

UOB türünün etkisi: Yün ve naylon halılar tarafından toluen ve a-pinenin sorpsiyonu üzerine yapılan bir çalışma, her iki bileşik de odada mevcut olduğunda sorpsiyonun geliştiğini ortaya koymuştur. Deneyin sonucu, adsorpsiyon işleminin kimyasal bir açıklaması sağlamak için Langmuir modelinde başarıyla kullanılmıştır [62].

Halı malzemelerinin etkisi: Farklı tedarikçilerden iki naylon halı ile yapılan bir çalışmada, emisyonlar farklı olsa da benzer sorpsiyon kapasiteleri bulunmuştur. Ayrıca, esas olarak olefin bazlı liflerden oluşan başka bir halı, bu iki naylon halıya göre tüm UOB'ler için daha büyük bir sorpsiyon kapasitesi ortaya koymuştur [59].

Farklı malzemelerden oluşan halılar üzerinde yapılan bir çalışmanın sonucu, toluen ve α-pinen için sorpsiyon kapasitesinin sıralamasında şunlar yer almaktadır: yün halı > naylon halı > PVC kaplamalar > pamuklu perde > boş oda. Ek olarak, yün halı için, halının büyük yüzey alanı nedeniyle farklı hava hızlarının (0, 10 ve 20 cm/s) sorpsiyon kapasitesini etkilemediği bulunmuştur [57].

İlginçtir ki, halı (lifler-destek kompoziti), ayrılmış liflerin ve desteğin sorpsiyon kapasitesiyle karşılaştırıldığında tüm UOB'ler için en yüksek sorpsiyonu göstermiştir. Ek olarak, bu halı, muhtemelen lifin geometrik konfigürasyonlarındaki farklılıklardan dolayı, lif + destek sorpsiyonunun toplamından daha yüksek bir sorpsiyon reaksiyonu ortaya koymuştur [59]. Bu sonuçlardan, bir halının yapısının halının sorpsiyon özelliklerini etkileyebileceği ve sorpsiyon özelliklerini optimize etmek için daha fazla araştırmaya ihtiyaç duyulduğu sonucuna varılabilir.

Halılar çeşitli katmanlarla üretildiğinden, bir çalışma farklı UOB'lerin elyaf yığını ve desteği üzerindeki sorpsiyonunu dikkate almıştır [59]. Sonuçlar, polipropilen desteğinin, özellikle o-diklorobenzen ve 1,2,4-tri-klorobenzen, toluen, tetrakloretilen ve etilbenzen için önemli miktarda UOB adsorbe ettiğini göstermiştir. Poliamid yığın lifleri ise 1,2,4-triklorobenzen hariç tüm kimyasallar için sorpsiyon etkileşiminin neredeyse ihmal edilebilir olduğunu göstermiştir [59]. Başka bir çalışmada, yün yığın lifi,