Arbets- och miljömedicin Lund

Transkript

1 AMM Rapport nr 10/2011 Arbets- och miljömedicin Lund Mätning av isocyanater vid användande av skumförstärkta grovrengöringsrondeller Håkan Tinnerberg Margareta Littorin

2 Inledning I ett patientärende rörande luftvägssjukdom hade patienten ifråga själv funderingar angående grovrengöringsrondeller (härefter benämnt putsskivor) och exponering som kunde komma från dem när man använde dem. Via kontakt med 3M Svenska AB fick vi upplysning om att den putsskiva som patienten ifråga hade använt innehöll polyuretan. Med tanke på tidigare kunskap om termisk nedbrytning av polyuretan (1-7) ville vi undersöka om dessa putsskivor kunde emittera isocyanater under normal användning. I de tidigare studierna har vi sett att fria diisocyanater kan emitteras vid termisk nedbrytning av polyuretan. Det är också från våra och andras tidigare studier känt att exponering för termiska nedbrytningsprodukter kan ge negativa effekter på luftvägssystemet (1-2, 8-10). Syftet med denna undersökning var att på ett enkelt sätt mäta eventuella emissioner av isocyanater vid användning av skumförstärkta grovrengöringsrondeller. Material och metoder Rondeller och slipmaskin Patienten hade tidigare använt en rondell från 3M Scotch Brite H1-ZS (Part nr 03729). Den finns fortfarande att köpa via nätförsäljare. På det företag där patienten arbetade hade man nu bytt till en annan rondell; 3M Scotch Brite CG-ZS (Part Nr 57017), se bild 1. Slipmaskinen var av typ Metabo, elektronisk slipmaskin, 900 watt, GE 900 plus. Båda skivorna får användas upp till ett varvtal på 6000 varv per minut. Bild 1. De två olika rondellerna som är undersökta. Provtagning av isocyanater i luft För provtagning av isocyanater användes impingermetoden med 0.01 M DBA-lösning i toluen med ett 13 mm glasfiberfilter kopplat till utgången av impingern. 10 ml av lösningen sattes i respektive impingerflaska (11). Direkt efter provtagningen lades filtret i provtagningslösningen. Proven analyserades med HPLC-MSMS med avseende på 2,4-toluen

3 diisocyanat (TDI), 2,6-TDI, fenylisocyanat (FI), metylendifenyl diisocyanat (MDI) metylisocyanat (MIC) och isocyansyra (ICA). Detektionsgränsen är 1 ng/prov förutom för ICA där detektionsgränsen är 50 ng/prov. För provtagning användes två GIL Air pumpar och flödet kalibrerades med rotameter till 1 liter/min. Exponeringsmätning Exponeringsmätningen gjordes på patientens nuvarande arbetsplats den 24:e maj Arbetsplatsen var en liten verkstad i ett skjul intill Malmö Centralstation. Det fanns ingen ventilation i skjulet och det var cirka 6*4*3 meter. Patienten hade förberett ett arbetsstycke i rostfritt stål med flera svetsfogar och han använde de två olika rondellerna, bild 2. Bild 2. Putsning på förberett arbetsstycke med slipmaskin och rondell. Mätningarna vid putsningen genomfördes under fyra minuter med impingerns öppning cirka 15 cm från slipmaskinen. Först mättes på rondellen CG-ZS och varvtalet ställdes in på 6000 varv per minut. Därefter användes rondellen H1-ZS, först med ett varvtal på 2500 rpm, därefter med 4400 rpm och avslutningsvis med 6000 rpm. Samtidigt med dessa fyra prover togs ett bakgrundsprov under 21 minuter. Bakgrundsprovet togs cirka 3 meter från där putsningen genomfördes, bakom ryggen på patienten. Ingen annan verksamhet försiggick i lokalen.

4 Resultat Resultaten visas i tabell nedan samt i figur: Provtagning 2,4-TDI μg/m 3 2,6-TDI μg/m 3 MDI μg/m 3 Bakgrund Skiva CG-ZS 6000 rpm Skiva H1-ZS 2500 rpm 0.2 <0.2 <0.2 Skiva H1-ZS 4400 rpm Skiva H1-ZS 6000 rpm ppb TDI 2.6-TDI FI MDI MIC Total amount diisocyanate Background CG-ZS H1-ZS 2500 rpm H1-ZS 4400 rpm H1-ZS 6000 rpm I provet med H1-ZS på 6000 varv detekterades också låga halter av fenylisocyanat 0.25 μg/m 3. Metylisocyanat eller isocyansyra detekterades inte i något av proven. Diskussion Det är alldeles uppenbart att man vid beskriven användning av de båda putsskivorna får emissioner av isocyanater. Med putsskivan H1-ZS blir emissionerna så höga att direkt vid källan är exponeringen mer än 3 gånger det gällande hygieniska nivågränsvärdet på 2 ppb och över takgränsvärdet på 5 ppb. Detta är för oss en helt ny och tidigare okänd exponeringssituation för isocyanater. I sig är det inte förvånande att det emitteras isocyanater vid denna process då det sedan tidigare är känt att isocyanater återbildas vid termisk nedbrytning och att emissionerna är temperaturberoende, men det är trots allt förvånande att temperaturen stiger så mycket att det blir termisk nedbrytning. I en studie av Karlsson et al 2000 (12) när man har tittat på uppvärmning av lacker ser man att emissionerna börjar vid 100 C och att vid temperaturer under 350 C dominerar emissionen av monomera diisocyanater, medan vid högre temperaturer dominerar istället MIC och ICA. Det anges också i den studien att det är väldigt olika emissionsmönster från olika lacker. I vidare undersökningar av rondeller bör även koncentrationer av aminoisocyanater och aminer detekteras i luft. Det är känt att vid vissa termiska nedbrytningssituationer (4-5, 11) kan även dessa föreningar bildas.

5 Fyndet av luftburna isocyanater vid denna användning bör få flera konsekvenser. För det första bör alla som använder skumförstärkta rondeller informeras om att det kan emitteras isocyanater samt att vi rekommenderar att man vid användning använder adekvat skyddsutrustning. Då det vid användning av rondellerna stänker en hel del måste man även använda skyddsglasögon. Denna kombination gör att vi rekommenderar en fläktassisterad övertrycksmask. Berörda personer bör också snarast genomgå medicinska undersökningar enligt härdplastföreskriften. Man behöver också kartlägga hur många tillverkare av skumförstärkta slip- och putsskivor det finns på marknaden, antalet produkter samt deras användningsområden. Man måste ha klart för sig när man studerar rapporten att den är baserad på ett väldigt litet mätunderlag. Det är säkert mycket stora variationer i emissioner beroende på ett antal faktorer förutom använd slipskiva och varvtal som vi har visat på här utan också pålagt tryck från sliparen, svetsfog, materialets hårdhet etcetera. Emissionerna från tillgängliga skumförstärkta rondeller behöver klarläggas med avseende på ett antal parametrar. Referenser 1. Littorin M, Truedsson L, Welinder H, Skarping G, Mårtensson U and Sjöholm AG. Acute respiratory disorder, rhinoconjunctivitis and fever associated with the pyrolysis of polyurethane from derived diphenylmethane diisocyanate. Scand J Work Environ Health (1994) 20 (3) Skarping G, Dalene M and Littorin M. 4,4-Methylenedianiline in hydrolysed serum and urine from a worker exposed to thermal degradation products of methylene diphenyl diisocyanate elastomers. Int Arch Occup Environ Health (1995) 67 (2) Spanne M, Tinnerberg H, Dalene M and Skarping G. Determination of complex mixture of airborne isocyanates and amines. I. liquid chromatography with UV detection of monomeric and polymeric isocyanates as their di-n-butylamine derivatives. Analyst (1996) Tinnerberg H, Spanne M, Dalene M and Skarping G. Determination of complex mixture of airborne isocyanates and amines. II. Toluene -diisocyanate, -aminoisocyanate, and -diamine after thermal degradation of a TDI-polyurethane. Analyst (1996) Tinnerberg H, Spanne M, Dalene M and Skarping G. Determination of complex mixture of airborne isocyanates and amines. III. Methylene -diphenyldiisocyanate, -aminoisocyanate, and -diamine and structural analogs after thermal degradation of a MDI-polyurethane. Analyst (1997) Lind P, Dalene M, Tinnerberg H, Skarping G. Biomarkers in hydrolysed urine, plasma and erythrocytes among workers exposed to thermal degradation products from toluene diisocyanate foam. Analyst (1997) Tinnerberg H, Karlsson D, Dalene M and Skarping G. Determination of toluene diisocyanate in air using di-nbutylamine and 9-N-methyl-aminomethyl-anthracene as derivatisation reagents. J Liq Chrom & Rel Technol (1997) 20 (14) Skarping G, Dalene M, Svensson BG, Littorin M, Akesson B, Welinder H and Skerfving S. Biomarkers of exposure, antibodies, and respiratory symptoms in workers heating polyurethane glue. Occup Environ Med (1996) 53 (3) Littorin M, Rylander L, Skarping G, Dalene M, Welinder H, Strömberg U and Skerfving S. Exposure biomarkers and risk from gluing and heating of polyurethane: a cross sectional study of respiratory symptoms. Occup Environ Med (2000) 57 (6) Littorin M, Welinder H, Skarping G, Dalene M and Skerfving S. Exposure and nasal inflammation in workers heating polyurethane. Int Arch Occup Environ Healt (2002) 75 (7) Karlsson D, Dahlin J, Skarping G and Dalene M. Determination of isocyanates, aminoisocyanates and amines in air formed during thermal degradation of polyurethane. J Environ Monit (2002) 4 (2)

6 12. Karlsson D, Spanne M, Dalene M and Skarping G. Airborne thermal degradation products of polyurethane coatings in car repair shops. J Environ Monit (2000)

7 Via ett patientärende blev vi uppmärksammade på att det finns grovrengöringsrondeller (slip- och putsskivor) som är skumförstärkta. I en enkel emissionsmätning fann vi att vid normal användning av dessa emitterades aromatiska diisocyanater i koncentrationer upp mot gränsvärdesnivå. Fyndet innebär att vi rekommenderar att man vid användning av sådana rondeller använder adekvat skyddsutrustning samt att personal genomgår medicinska kontroller för härdplastexponerade. Vidare bör en mer noggrann granskning genomföras av liknande produkter på marknaden för att kartlägga hur vanliga dessa emissionerna är. Arbets- och miljömedicin LUND Tel Fax E-post amm@med.lu.se Internet: