Главная › Новости

Техника безопасности при переработке термопластичных древесно-полимерных композиционных материалов

Опубликовано: 05.09.2018

Изготовление изделий из древесно-полимерных композитов не связано с какими либо специфическими опасностями, но всякое производство связано с некоторыми рисками. Не исключением является и процессы выпуска изделий из термопластичных ДПК методами прессования, литья и экструзии.

В этих производственных процессах возможны следующие виды травматизма:

механические травмы, поражение электрическим током, термические ожоги, отравления и профзаболевания от пыле- и газообразных продуктов, выделяющимися при хранении, транспортировании, приготовлении компонентов и переработке композиционных материалов и их компонентов.

Вредным фактором в производственных процессах может быть шум от дробилок, мельниц, транспортеров, если его уровень превышает установленные нормативы.

Несчастный случай легче предупредить, чем исправить его последствия. Поэтому, при организации производства следует учитывать следующие опасные факторы производственного процесса.

Наиболее тяжелые механические травмы могут иметь место при воздействии движущихся частей оборудования и перемещаемых изделий ( дробилки, мельницы, вентиляторы, литьевых машины, экструдеры, прессы, пилы, тянущие устройства, испытательные машины) .

Узлы смыкания форм на литьевых машинах во время работы должны быть закрыты предохранительными щитками, сблокированными с органами управления машиной. Гидравлические прессы должны иметь аварийные приспособления, сблокированные с механизмами подъема и опускания ползуна. Запрещается производить правку пресс-материала, очистку пресс-форм во время движения плунжера, установку пресс-форм без страховочного упора между подвижной плитой и столом пресса. Измельчающие части дробилок должны быть недоступны для контакта с ними рук рабочего.

Причиной травматизма может быть падение тяжелых частей оснастки, поэтому операции съема и установки форм, фильер, калибраторов и т.п. должны быть максимально механизированы, их следует выполнять в строгом соответствии со специальными инструкциями.

Поражение электрическим током возможно при неисправности нагревателей, двигателей и другого электрооборудования. Проверку и ремонт электрооборудования должны проводить только электромонтеры. Трубопроводы пневмотранспорта, машины и другое оборудование должны быть заземлены. На полу перед прессами и литьевыми машинами и др. электрическим оборудованием должны быть уложены резиновые коврики или деревянные решетки. В целях электробезопасности следует не допускать протечек охлаждающей воды на элементы оборудования и на пол.

При экструзии температура расплавов полимеров может находиться в диапазоне 100-250 °С. Термические ожоги могут иметь место:

при соприкосновении нагретыми частями оборудования: горячими цилиндрами и фильерами экструдеров, пресс-формами, инжекционными цилиндрами литьевых машин, обогревающими пли­тами пресов и т. д. Нагретые части машин, по возможности, должны быть покрыты теплоизоляцией, температура наружного слоя которой не должна превышать 45*С. при контакте с неостывшими изделиями. Поэтому здесь желательно использовать переместительные механизмы и приспособления и (или) средства защиты рук ( перчатки, рукавицы) при отводе паров и горячих газов от экструдеров и смесителей, компаундеров. Необходимо следить за состоянием трубопроводов, манометров, вентилей и средств автоматики.

Общими правилами техники безопасности при работе с обо­рудованием являются: обязательный инструктаж и периодическая проверка знаний обслуживающего персонала, запрещение рабо­тать на другом оборудовании, кроме порученного, запрещение проводить какой-либо ремонт или смазку машин при их работе, обязательная проверка исправности оборудования перед началом работы.

Работа на экструзионном оборудовании должна выполняться в соответствии с пра­вилами техники безопасности и противопожарной техники, а также нормами производственной санитарии.

При хранении измельченной древесины (опилок) в кучах возможно их самовоспламенение. Температура самовоспламенения опилок близка к 275°С. Взрывоопасность может возникнуть всюду, где имеется мелкая и сухая сыпучая древесина. Поэтому особо опасными в отношении пожара и взрыва являются сухие опилки и древесная пыль. Условиями для образования взрыва являются: определенная концентрация пыли в воздухе; наличие источников тепла, способных воспламенить взвешенную в воздухе пыль, а также скопление электростатических зарядов, присутствие в воздухе достаточного количества кислорода, расходуемого на полное сгорание аэросмеси. Древесная пыль имеет температуру вспышки 430°С и температуру самовоспламенения 775°С.

Минимальная взрывоопасная концентрация древесной пыли в воздухе (нижний предел взрыва) 12,6 г/м3, а опилок - 65 г/м3.

Эти данные относятся к продукту, имеющему влажность 6,35%, а зольность 5,4%. С повышением влажности показатели повышаются, а со снижением зольности уменьшаются.

При высокой температуре полимеры выделяют летучие газообразные вещества, воздействующие на органы дыхания, центральную нервную систему и другие органы человека. Концентрация летучих веществ и степень их воздействия на человека зависит от температуры переработки, эффективности работы приточно-вытяжной вентиляции, времени воздействия вредных паров на организм человека.

Ниже приведены типичные выделения вредных газообразных продуктов при переработке различных термопластов, их влияние на человека, предельно-допустимые концентрации и некоторые мероприятия по защите от действия вредных веществ.

Действие некоторых токсических веществ на организм человека еще изучено недостаточно, поэтому не всегда можно поставить правильный диагноз отравления. В некоторых случаях приводятся данные, полученные при воздействии на организм животных (мышей, крыс).

Полиэтилен

Диапазон температур при переработки экструзией:

ПЭНП:	120-190 °С;
ПЭВП:	160-250 °С.

Выделяющиеся вредные вещества.

При нагревании до 150 °С ПЭНП выделяет кис­лоты, эфиры, непредельные углеводороды, перекисные и карбонильные соединения, окись углерода, 1,2-бензпирен.

В результате контакта ПЭВП с воздухом при 250 °С в газовоздушной среде обна­руживаются СО, альдегиды (в том числе формальдегид).

Влияние на организм человека. ПЭНП (пыль, вытяжки) не оказывают заметного влияния на организм. Некоторые марки допускаются для контакта с пищевыми про­дуктами.

Вдыхание паров продуктов термического разложения ПЭВП ведет к раздражению дыхательных путей, при более высоких концентрациях - к нарушению дыхания. Проверка на животных показала наличие кровоизлияний и дистрофических измене­ний в почках. Длительное вдыхание пыли ПЭВП (100 мг/м3) дает слабо выраженное нарушение функций печени.

ПДК в воздухе помещения. Смесь летучих продуктов термоокислительной деструк­ции предложено нормировать по сумме альдегидов 5 мг/м3.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Удаление летучих продуктов от мест их образования — общеобменная вентиляция, местные отсосы.

Полипропилен (ПП)

Диапазон температур переработки экструзией — 180-240 °С.

Выделяющиеся вредные вещества.

При действии кислорода и высокой температуры ПП разлагается с образованием органических кислот, эфиров, непредельных углеводородов, перекисных соединений, формальдегида, ацетальдегида, СО, СО2.

Влияние на организм человека. Длительное вдыхание пыли вызывает лейкоцитоз и изменения в легких. При вдыхании продуктов деструкции могут наблюдаться раздражение конъюнктивы глаз и верхних дыхательных путей.

ПДК в воздухе помещения. Для нестабилизированного ПП — 10 мг/м3; для продуктов термодеструкции — 5 мг/м3 (по альдегидам).

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Удаление летучих продуктов от мест их образования — общеобменная вентиляция, местные отсосы.

Поливинилхлорид (ПВХ)

Диапазоны температур переработки, ПВХ: 150-210 °С;

Выделяющиеся вредные вещества.

ПВХ выделяет хлористый винил даже при комнатной температуре. Его содержание в сухом полимере 0,01-0,4 г/кг. При нагревании выше 150 "С ПВХ частично распадается с выделением НС1 (до 33,65% при 100-160 °С). При термической деструкции полимера выделяется также оксид углерода СО.

Композиции, содержащие пластификаторы, стабилизаторы и другие добавки, могут вы­делять их в воздух при приготовлении и переработке, например, дибутилфталат, применяемый как пластификатор для композиций ПВХ.

При переработке вспенивающихся композиций НПВХ выделяются те же вредные вещества, что и при обработке монолитного ПВХ. Но кроме них , выделяются пары порофора ЧХЗ-21 (азодикарбонамида).

Влияние на организм человека. При вдыхании хлористого винила развивается сосудистый невроз; при длительном вдыхании и в больших количествах развивается вегетососудистая дистония, приводящая к патологическим изменениям в костях. При при отравлении свинцом, выделяющимся из свинцовых стабилизаторов, появляются головокружение, головная боль, тошнота, снижение аппетита.

При длительном действии пластификаторов (ДБФ-дибутилфталата ) наблюдаются признаки токсического полиневрита. При изготовлении или переработке павинола наблюдается головная боль, тошнота, утомляемость, резь в глазах, першение в горле. Постепенно развиваются дерматиты и экземы. Болезненные явления проходят при прекращении работы и возобновляются при повторном соприкосновении, ДБФ, как и другие фталаты, способен вызывать функциональные, а в дальнейшем и органические изменения в центральной и периферической нервной системе. Обладая умеренно выраженными кумулятивными и слабыми раздражающими свойствами пары ДБФ при вдыхании вызывают снижение возбудимости вестибулярного и обонятельного анализаторов и кожной чувствительности, заболевание желудочно-кишечного тракта и верхних дыхательных путей.

Пары ЧХЗ-21 вызывают заболевание кожи (дерматиты). При прекращении контакта с ЧХЗ болезненные явления прекращаются и появляются вновь при возобновлении контакта.

Предельно-допустимые концентрации (ПДК) в воздухе помещения.

Пыль полимера — 6 мг/м3. Дибутилфталат (ДБФ) — 0,5 мг/м3.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения.

При выделении мономера, продуктов деструкции и пыли необходима, в первую очередь, защита органов дыхания, для чего служат вытяжные устройства, ограничение температур нагрева полимера. Для защиты от паров пластификаторов, в частности ДБФ, паров ЧХЗ применяется промышленный противогаз марки А, респиратор, при наличии тумана (аэрозоли) ДБФ-противогаз с фильтром. Помещение, где производится работа с ДБФ, ЧХЗ должно быть оборудовано вытяжной вентиляцией и местными отсосами.

Для защиты кожных поверхностей применяются спецодежда, перчатки, защитные кремы типа «биологических перчаток».

Полистирол и его сополимеры

Выделяющиеся вредные вещества

При температуре выше 200 С полистирол и его сополимеры, например АБС-пластик, разлагаются с образованием стирола и др. низкомолекулярных соединений.

При нагреве АБС пластика свыше 250 С происходит частичная деструкция с выделением незначительных количеств паров стирола, альфа-метилстирола , акрилонитрила, цианистого водорода и окиси углерода

Влияние на организм человека

Токсическое действие определяется количеством стирола. Вызывает нарушение функции вегетативной системы, астенические реакции. При длительном вдыхании выделяющихся вредных паров и длительном контакте с едкими продуктами (более 10 лет) могут появляться болезни кожи (дерматиты). Отравление продуктами распада СНП проявляются в возбуждении, изменении ритма дыхания, раздражении глаз и верхних дыхательных путей, судорогах клонического тонического характера, в крови обнаруживаются карбоксигемоглобин.

Пары метилстирола, выделяющиеся при переработке АБС, вызывают раздражение слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей, нарушение функций центральной нервной системы и печени, оказывают влияние на кроветворные органы. Пары нитрила акриловой кислоты оказывают раздражающее действие на слизистые оболчки глаз и верхних дыхательных путей. Цианистый водород может вызывать удушье вследствие паралича органов дыхания.

ПДК в воздухе помещения: стирол — 5 мг/м3; аэрозоль САМ — 5 мг/м3; СО — 20 мг/м3. Пары нитрила акриловой кислоты — 0,5 мг/м3; HCN — 0,3 мг/м3; а-метил-стирола — 5 мг/м3.

Индивидуальная защита. Меры предупреждения. Защита от вдыхания выделяю­щихся летучих соединений и пыли. Защита кожи. Обязательные местные вытяжные устройства. При наличии в воздухе значительных количеств летучих веществ деструкции стирольных композиций, и среди них СО, HCN необходимо использование промышленного фильтрующего противогаза марки БКФ. Удаление продуктов термического разложения в местах их образования.

При работе с каждым химическим веществом (базовой смолой, добавкой, наполнителем) необходимо получать от поставщика технические условия на материал, сведения о вредности при переработке и применении, указания по безопасному проведения работ. Кроме того, необходимо учитывать возможные неожиданные реакции при их смещивании.

Автор статьи: Абушенко Александр Викторович