Monitoraggio MDI su prodotti in uretano schiumogeno e non schiumogeno Polywater^®

L’esposizione agli isocianati è un argomento scottante per i fornitori e gli utilizzatori di prodotti in uretano schiumogeni e non schiumogeni nel nostro settore. Ciò è dovuto ai rigidi limiti di esposizione indicati per gli isocianati, alla possibilità di sensibilizzazione dei lavoratori dovuta al contatto ripetuto con il materiale e agli sforzi dell’OSHA per regolamentare più rigorosamente alcuni isocianati. Il contatto della pelle con questi materiali può essere efficacemente evitato mediante il semplice utilizzo di guanti di gomma e procedure di applicazione sicure. L’incognita è data dall’esposizione agli isocianati presenti nell’aria durante l’applicazione. Alcuni dipartimenti di salute e sicurezza vorrebbero vietare l’uso di tutti gli uretani senza avere un quadro completo dei rischi di esposizione. Per aiutare a chiarire alcuni punti, tutti i prodotti in uretano realizzati da Polywater sono stati sottoposti a una sequenza di test sugli isocianati che misura la concentrazione della sostanza chimica rilasciata nell’aria dell’ambiente di lavoro durante l’uso previsto del prodotto. I risultati mostrano che la concentrazione di isocianato nell’aria nell’ambiente di lavoro è difficilmente misurabile, attestandosi a un livello inferiore a 1 parte per miliardo (ppb).

Storia

Gli isocianati e il loro utilizzo

Gli isocianati sono sostanze chimiche molto reattive utilizzate nella chimica del poliuretano. Tra le applicazioni più comuni vi sono le schiume morbide e rigide per utilizzi finali quali l’imbottitura e l’isolamento. Gli isocianati vengono utilizzati anche negli adesivi, nei rivestimenti, nei sigillanti e come additivi per una varietà di altri prodotti chimici. Esistono diversi isocianati in uso commerciale, tra cui il difenildiisocianato di metilene (MDI) e il diisocianato di toluene (TDI), che insieme costituiscono oltre il 95% degli isocianati prodotti commercialmente in tutto il mondo. Nel 2008 il consumo di isocianati negli Stati Uniti era di circa 2,6 miliardi di libbre e questo numero è in crescita. Questo documento riguarda solo il campionamento dell’MDI, poiché è l’unico isocianato utilizzato nei prodotti venduti da Polywater.

L’OSHA ha iniziato a interessarsi a questi materiali e ai loro effetti sui lavoratori, soprattutto a causa dell’elevata percentuale di lavoratori (stimata in 280.000 nel 1996) che potrebbe essere potenzialmente esposta agli isocianati sul posto di lavoro. Occupazioni degne di nota che hanno attirato l’attenzione dell’OSHA: applicatori a spruzzo di rivestimenti per cassoni di camion e isolanti per case. Va notato che non esiste alcun movimento OSHA che voglia vietare questi materiali. Ciò che interessa è l’utilizzo sicuro di un gruppo di materie prime estremamente versatile.

Problemi di sicurezza

I problemi di esposizione all’MDI e ad altri isocianati sono reali.  Ci preoccupa sia il contatto con la pelle che quello tramite inalazione.  Tale contatto può causare dermatiti, irritazioni della pelle e delle vie respiratorie.  Inoltre, questi materiali sono sensibilizzanti cutanei e per inalazione. I lavoratori che sviluppano sensibilità agli isocianati possono manifestare reazioni anche dopo esposizioni molto piccole. I sintomi possono variare da lievi a moderati a gravi. Qualsiasi lavoratore che sviluppi tale sensibilità non dovrebbe più lavorare con gli isocianati. Le preoccupazioni principali sono la sensibilizzazione e l’asma.

Limiti di esposizione

L’OSHA regolamenta l’esposizione tramite l’uso di un PEL (limite di esposizione consentito) per molte sostanze. Negli Stati Uniti, questo è il limite legale per l’esposizione di un lavoratore a una sostanza chimica. Il PEL è normalmente una media ponderata nel tempo.

Pertanto, se eseguiamo il monitoraggio dell’aria nell’ambiente di lavoro mentre i nostri prodotti sono in uso, la concentrazione di MDI misurata dovrebbe essere inferiore a 20 ppb.

Supporto per studi di monitoraggio

Polywater ha sempre progettato i suoi prodotti in uretano per ridurre al minimo l’esposizione all’isocianato mediante procedure di applicazione sicure.

• Non spruzziamo questi prodotti, quindi l’atomizzazione non rappresenta un rischio.
• Nei nostri kit sono inclusi dei guanti per evitare il contatto con la pelle.

Si prevede che l’esposizione all’MDI contenuto nei prodotti Polywater® sia ben al di sotto del PEL dichiarato. Considerata la crescente pressione dell’OSHA e la preoccupazione dei clienti, abbiamo deciso di monitorare la quantità di MDI rilasciata durante l’applicazione dei nostri prodotti. Questo test quantifica la concentrazione del vapore di MDI in modo da poterla confrontare con il PEL stabilito. Tali test sono stati incoraggiati dall’OSHA e sono stati eseguiti in altri settori dell’industria dell’uretano.

I risultati di uno di questi studi sono stati pubblicati in un webinar dell’ASC del giugno 2012 intitolato “MDI Monitoring for Spray Polyurethane Foam” (Monitoraggio MDI per schiuma poliuretanica spray). Fomo Product ha monitorato un’applicazione effettiva sul campo dell’isolante in schiuma poliuretanica spruzzata. Sono stati utilizzati un’adeguata ventilazione e dispositivi di protezione individuale e il risultato finale è stato un livello sorprendentemente basso di MDI misurato nell’aria dell’ambiente di lavoro.  Abbiamo deciso di effettuare un monitoraggio simile con i nostri prodotti, ma in condizioni più difficili.

Condizioni di monitoraggio MDI

Abbiamo impostato il nostro monitoraggio MDI in condizioni semplici, che in un certo senso esageravano con uno spazio di lavoro ristretto e senza ventilazione.

• Spazio di lavoro confinato 24 ft³:

Il nostro spazio di lavoro era una camera sigillata delle dimensioni di 60 x 120 x 90 cm.  Sebbene si tratti di uno spazio più piccolo rispetto alla maggior parte degli spazi di lavoro, volevamo effettuare il monitoraggio nelle condizioni più rigorose.  Uno spazio di lavoro più piccolo comporta una maggiore concentrazione di MDI nell’aria.

• Metodo di campionamento OSHA, OSHA 47 MOD:

Per raccogliere i campioni di prova è stato utilizzato un metodo di campionamento tramite filtro fornito da ALS Environmental, un laboratorio accreditato. Si tratta di un metodo comune per raccogliere contaminanti in fase di aerosol (particolato) e/o vapore. Il campionamento tramite filtro utilizza una pompa di campionamento personale calibrata per aspirare un volume noto di aria attraverso una cassetta filtrante. La cassetta del filtro contiene un mezzo trattato chimicamente in modo che l’MDI presente nell’aria reagisca chimicamente con il mezzo, formando un derivato stabile. Il derivato stabile viene quantificato presso il laboratorio ALS. Utilizzando il volume noto di aria campionata, viene determinata la concentrazione di MDI nell’aria durante l’intervallo di campionamento. Questa procedura di prova segue OSHA 47 MOD per MDI.

• Intervallo di campionamento in base alla velocità di polimerizzazione:

L’intervallo di campionamento è stato definito come il tempo necessario affinché ciascun prodotto raggiunga il 95% della polimerizzazione completa.  La polimerizzazione finale può richiedere ore o più, pertanto utilizzando questo intervallo di campionamento troveremo la concentrazione più elevata di MDI nell’aria per ciascun prodotto.

• Ingresso del tubo di aspirazione vicino alla reazione:

Oltre a eseguire il campionamento in una camera di volume limitato, abbiamo posizionato selettivamente l’ingresso della pompa di campionamento in prossimità (3 in.) del materiale reagente. Ancora una volta, nonostante questa sia una vicinanza al prodotto maggiore di quanto possa essere probabilmente per un lavoratore, lo scopo dell’esercizio era quello di illustrare il caso peggiore possibile e massimizzare i livelli di MDI campionati.

Risultati

La tabella seguente mostra i risultati del campionamento MDI per i prodotti Polywater.

Conclusioni

L’analisi di ciascuno dei campioni mostra una concentrazione ben al di sotto del limite PEL di 0,02 ppm o 20 ppb stabilito dall’OSHA.  Nessun campione supera 1 ppb MDI.

Considerando che il campionamento è stato eseguito nelle condizioni più estreme, senza ventilazione e in uno spazio di lavoro molto piccolo, è chiaro che è molto improbabile che i prodotti Polywater espongano i lavoratori a MDI nell’aria in concentrazioni sufficientemente elevate da causare problemi. Come sempre, raccomandiamo l’uso di guanti e occhiali protettivi quando si utilizzano questi prodotti. Sebbene sia necessario prestare attenzione nell’uso di questi e di tutti i prodotti chimici, i lavoratori possono essere certi che, se utilizzati correttamente, i prodotti Polywater possono essere utilizzati in tutta sicurezza.

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