تولوئن دی ایزوسیانات TDI در صنعت پلی یورتان

دسته: مقالات منتشر شده در 10 شهریور 1401
نوشته شده توسط Admin بازدید: 380

داده های مواجهه شغلی با تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) در صنعت پلی یورتان: خلاصۀ توصیفی از دیدگاه بهداشت صنعتی

این مقاله به بررسی داده های حاصل از ارزیابی غلظت تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) موجود در هوای محیط کار می پردازد. این داده های بین سال های 2029-2005 از چندین محیط کاری در سراسر ایالات متحده، کانادا و اتحادیه اروپا توسط سازمان های مختلف عمدتآ با استفاده از روش های نمونه گیری منتشر شده در OSHA متد 42 و 5002 جمع آوری شد. سپس این داده ها توسط مؤسسه بین المللی ایزوسیانات گردآوری و سازماندهی شدند. نمونه های هوا از بخش های مختلف بازار جمع آوری شد که بخش اعظمی از آن (87 درصد) از صنعت فوم انعطاف پذیر بود. این نمونه ها (در مجموع 2534 مورد) به "منطقه" یا "شخصی" طبقه بندی شوند و نمونه های شخصی هم به دسته های "وظیفه"، "کوتاه مدت" و "بلند مدت" تقسیم شدند. بالاترین غلظت در این نمونه ها کمتر از 5 ppb بود. با این حال، وجود TDI موجود در هوا بیشتر از 5 ppb بود که نشان دهندۀ اهمیت حفاظت تنفسی در برخی شرایط است. بنابراین، الگوهای استفاده از دستگاه رسپیراتور نیز مورد بررسی و مطالعه قرار گرفت. علاوه بر این، در اینجا خلاصه ای از غلظت های نمونه هوا در جاب رُل های مختلف تولید فوم انعطاف پذیر ارائه شده است. نتایج حاصل از ارزیابی میزان غلظت نمونه ها و حفاظت تنفسی در TDI که در این مقاله ارائه شده اند، در تولید مواد و شوینده های بهداشتی و صنعتی کاربرد دارند.

 

تولوئن دی ایزوسیانات (TDI) معمولآ به صورت مخلوطی از دو ایزومر تولید می شود: 80 درصد TDI 4-2 و 20 درصد TDI 6-2. فرمولاسیون های دیگری هم در بازار وجود دارد مانند 65 درصد از TDI 4-2 و 35 درصد از TDI 6-2. TDI بعنوان یک مونومر استفاده می شود که گروه های ایزوسیانات آن با الکل های مختلف حاوی چندین گروه هیدروکسیل ("پلیول") واکنش می دهند تا پلیمرهای پلی یورتان بسازند. بیشترین کاربرد پلیمرهای پلی یورتان در تولید فوم های انعطاف پذیر، کفپوش ها، چسب ها، درزگیرها، الاستومرها و بایندرها است. در تولید چسب و درزگیر، مونومر دی ایزوسیانات مورد استفاده اغلب همان "پیش پلیمر TDI" نامیده می شود. یک پیش پلیمر از واکنش زیرِ مقدار استوکیومتری TDI با یک پلیول برای تولید دی ایزوسیانات با وزن مولکولی بالاتر و فشار بخار کمتر ساخته می شود. پیش پلیمرهای TDI معمولآ حاوی کمتر از 1 درصد TDI هستند. این مقاله داده های غلظت TDI را از نمونه های هوای صنعتی به دست آمده در محیط های کاری از سراسر ایالات متحده، کانادا و اتحادیه اروپا بین سال های 2020-2005 بررسی می کند. این داده ها توسط مؤسسه بین المللی ایزوسیانات گردآوری شده اند. همانطور که در شکل زیر نشان داده شده است، مجموعه داده TDI در هشت کاربرد مختلف پلی یورتان (PU) گروه بندی شده است.

 

شکل 1:

 Summary of TDI data by TDI application

 

از آنجایی که بیشتر داده ها (87 درصد) به منظور تولید "فوم انعطاف پذیر" جمع آوری شدند، در اینجا با جزئیات بیشتری مورد بررسی قرار گرفتند. داده فوم انعطاف پذیراز صنایع تولیدی "اسلب استوک" و فوم "قالبی" تهیه شدند. فوم اسلب استوک در درجه اول برای ساخت کوسن مبلمان و تشک تخت استفاده می شود. در سال 2018، 428.7 میلیون پوند TDI در بازار فوم اسلب امریکای شمالی استفاده شد. کاربردهای فوم پلی یورتان قالبی بیشتر در تولید بالش روتختی و صندلی در وسایل نقلیه بود که در بازار امریکای شمالی در سال 2018، 142.3 میلیون پوند TDI مصرف کرد. تقریبآ 40 میلیون پوند فوم پلی یورتان قالبی در خودروهای مسافربری امریکای شمالی به کار رفته است. محدودیت های مواجهه شغلی (OEL) براساس حوز قضایی متفاوت است. اداره ایمنی و بهداشت شغلی ایالات متحده (OSHA) یک حد استاندارد مواجهه برای TDI از 20 ppb بعنوان سقف غلظت تعیین کرده است. از سال 2016، کنفرانس متخصصین بهداشت صنعتی دولتی امریکا (ACGIH) یک آستانۀ 8 ساعته برای مواجهۀ محدود 1 ppb با مقدار وزنی محدود در نظر گرفته است. از طرفی، این مقدار برای مواجهه کوتاه مدت 5 ppb است. در اروپا، محدودیت ها و دستورالعمل های مواجهه شغلی در کشور مختص به خودِ آن کشور تعیین می شود. بیشترین مقادیر TWA8 برای MDI و TDI بین 2 تا 10 ppb تعیین شده است. با توجه به اینکه محدودیت های مواجهه برای TDI متفاوت است، بررسی غلظت های موجود در هوا براساس این محدودیت ها و همچنین ارزیابی استفاده از حفاظت تنفسی بسیار مهم است.

 

مزیت های کلیدی این مطالعه در این واقعیت نهفته است که امکان ارزیابی نمایه های مواجهه شغلی با استفاده متناظر از حفاظت تنفسی را فراهم می کند. آموخته های مهم این بود که از یک سو، حفاظت تنفسی مکرر در مواقعی که مواجهه انتظار می رود، استفاده می شود. از سوی دیگر، ممکن است برای کاهش مواجهه زمانی که کمتر مورد انتظار است، به بهبودی بیشتری نیاز باشد؛ چه از طریق کنترل های مهندسی و چه با افزایش استفاده از تجهیزات حفاظتی. به طور کلی، این مقاله نشان می دهد که توسعه بهترین روش ها در سراسر صنعت راهی برای بهبود آگاهی و ارتقاء نظارت بر محصول در صنایع مورد مطالعه خواهد بود. در نهایت می توان گفت این مطالعه فرصت هایی را برای بهبود فرایند جمع آوری داده های مواجهه شغلی در آینده پیشنهاد می کند. ارزیابی مناسب چگونگی پراکندگی غلظت های موجود در هوا مستلزم تعداد بالای نمونه های جمع آوری شده است. علاوه براین، اگر سوابق نمونه گیری مواجهه شامل مستندات استفاده و نوع حفاظت تنفسی باشد، بیشتر مثمر ثمر خواهد بود. گذشته از این، امکان بررسی دقیق تر و توانایی ایجاد ارتباط با پیامدهای سلامتی را در صورت لزوم را فراهم می کند.