Isocyanaten

0

Chris Keen, Health & Safety Laboratory, UK

Introduction

Isocyanaten worden gebruikt in een breed scala van industriële producten, waaronder verf, lijm en hars. Het zijn krachtige luchtweg- en huidsensibilisatoren en een veel voorkomende oorzaak van astma en allergische contactdermatitis, zie het artikel over beroepsallergenen. Blootstelling aan isocyanaten kan ook een aantal andere negatieve gevolgen voor de gezondheid hebben, waaronder kanker. Wanneer isocyanaten worden gebruikt of onbedoeld ontstaan, bijvoorbeeld bij het verhitten van polyurethanen, is het belangrijk dat de blootstelling van werknemers goed wordt gecontroleerd. Er zijn verschillende manieren om dit te bereiken, en de manier waarop het isocyanaat wordt gebruikt of ontstaat, bepaalt vaak welke beheersingsstrategie nodig is. Alle blootstellingscontroles moeten worden onderhouden om effectief te blijven, en het artikel geeft informatie over hoe dit voor isocyanaten kan worden bereikt.

Achtergrond

Isocyanaten zijn een familie van organische chemicaliën die een of meer N=C=O functionele groepen aan het molecuul hebben gebonden. De meest voorkomende isocyanaten die in industriële omgevingen worden aangetroffen, zijn gebaseerd op moleculen met 2 van dergelijke functionele groepen, en worden in het algemeen diisocyanaten genoemd; deze omvatten:

Tolueen diisocyanaat (TDI)

Methyleen bis(fenylisocyanaat) (MDI) of methyleen difenyl diisocyanaat

Naftaleendiïsocyanaat (NDI)

Hexamethyleendiïsocyanaat (HDI)

Isophorondiïsocyanaat (IPDI)

TDI, MDI en IPDI bestaan als een mengsel van isomerenIn hun meest eenvoudige vorm bestaan deze stoffen als monomeren. Veel industriële isocyanaatpreparaten hebben echter een moleculaire structuur die is gebaseerd op twee of meer monomeermoleculen die chemisch aan elkaar zijn gebonden. Deze worden in het algemeen aangeduid als pre-polymeren of oligomeren. Deze stoffen bevatten nog steeds de N=C=O functionele groep en dragen dus nog steeds de gezondheidsrisico’s in zich die geassocieerd worden met isocyanaten. Pre-polymeren zijn minder vluchtig dan het bijbehorende monomeer, zodat het minder waarschijnlijk is dat ze als damp in de lucht terechtkomen. Bij het spuiten van deze materialen kunnen echter nog steeds zeer hoge blootstellingen door inademing optreden en de gezondheidsrisico’s van blootstelling van de huid zijn nog steeds aanwezig.

Er worden ook complexere vormen van isocyanaten op de markt gebracht, die andere functionele groepen bevatten waardoor de kans op blootstelling aan isocyanaten kan worden verminderd. Deze worden vaak geblokkeerde of stoved isocyanaten genoemd. Opdat de N=C=O functionele groep kan deelnemen aan de polymerisatiereactie, en de verf, lijm enz. kan uitharden, moet het isocyanaat vrij kunnen reageren en dus is er op een bepaald moment in het proces nog steeds sprake van blootstelling aan isocyanaten in verband met deze materialen.

De in de handel verkrijgbare isocyanaatpreparaten zijn vaste stoffen of viskeuze vloeistoffen.

Gezondheidsrisico’s

Er zijn een aantal ernstige, nadelige gevolgen voor de gezondheid verbonden aan blootstelling aan isocyanaten. Deze omvatten effecten op de ademhalingswegen en de huid

De gevaren van MDI en TDI voor de gezondheid zijn samengevat in tabel 1. Andere isocyanaten zullen soortgelijke gezondheidseffecten hebben. Deze informatie is te vinden op het veiligheidsinformatieblad dat bij de chemische stof wordt geleverd.

Bron

Blootstellingsroutes

Blootstelling aan isocyanaat vindt in het algemeen plaats via inademing en/of via de huid. Afhankelijk van het type isocyanaat en de toepassingsmethode kan er sprake zijn van een aanzienlijk blootstellingspotentieel via één van deze routes, of via beide, en hiermee moet bij het risicobeheer rekening worden gehouden.

Blootstelling door inademing kan zich voordoen wanneer isocyanaten in de lucht op de werkplek aanwezig zijn, hetzij als damp, hetzij als aërosol. In sommige gevallen kunnen isocyanaten in de lucht in beide vormen tegelijk aanwezig zijn.

Dampen kunnen ontstaan bij passieve processen door verdamping, en de vluchtigheid (ook wel dampspanning genoemd) van het isocyanaat zal van invloed zijn op de hoeveelheid damp die het in de lucht produceert. De verdamping neemt toe naarmate de procestemperatuur stijgt, en dus zal de verwarming van isocyanaten de hoeveelheid damp in de lucht doen toenemen. Vloeibare isocyanaten zijn vaak erg viskeus bij omgevingstemperatuur en worden gewoonlijk verhit om ze beter te laten vloeien en dus gemakkelijker hanteerbaar te maken. Er moet rekening mee worden gehouden dat hierdoor de snelheid waarmee isocyanaatdamp ontstaat, toeneemt. Ook mag niet uit het oog worden verloren dat de isocyanaat-polyol reactie die plaatsvindt om een polyurethaan te vormen zeer exotherm is, waarbij veel warmte vrijkomt. Ook dit zal de dampvorming doen toenemen, zelfs indien geen externe warmte aan het proces wordt toegevoegd.

Aërosolen kunnen ontstaan door opzettelijke middelen, zoals spuiten, of onopzettelijk wanneer isocyanaten mechanisch worden geroerd of krachtig worden verstoord. Zo zullen bijvoorbeeld fijne aërosoldeeltjes ontstaan wanneer vloeistoffen met een kwast worden opgebracht of van het ene vat naar het andere worden gegoten. De hoeveelheid aërosol die op deze manier ontstaat, zal echter meestal veel kleiner zijn dan bij spuitprocessen. Wanneer met vaste isocyanaten wordt gewerkt, kan er stof in de lucht vrijkomen.

Dermale blootstelling (huidblootstelling) kan zich voordoen overal waar de huid van werknemers in contact kan komen met isocyanaten. De belangrijkste mechanismen waardoor blootstelling van de huid aan isocyanaten optreedt, zijn:

  • Direct contact met de huid van de werknemers
  • Depositie van aerosol uit de lucht op de huid van de werknemers
  • Spatsen, bijvoorbeeld tijdens het gieten of mengen van de producten.
  • Hantering van verontreinigde voorwerpen, zoals gereedschap of gebruikte persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM’s)
  • Contact met verontreinigde oppervlakken, zoals bedieningspanelen of procesinstallaties, bijvoorbeeld tijdens onderhoud

Gemeenschappelijke toepassingen

Enkele veel voorkomende industriële toepassingen van isocyanaten zijn hieronder opgesomd:

  • Verfverharder. Veel industriële verven gebruiken isocyanaten als verharder. Dit zijn vaak “2-pack” producten, waarbij 2 componenten onmiddellijk voor gebruik met elkaar worden vermengd. In deze gevallen is het isocyanaat aanwezig in de verhardercomponent van de verf. Sommige “1-pack”-verven bevatten isocyanaten, en deze hoeven niet te worden gemengd, zodat er geen taak meer is die blootstelling kan veroorzaken. Op het veiligheidsinformatieblad dat bij de verf wordt geleverd, is te lezen of er isocyanaten aanwezig zijn. Deze verven worden vaak gebruikt bij de reparatie van motorvoertuigen en bij het verven van grote bedrijfsvoertuigen en constructiestaalwerk. Ze kunnen worden gespoten, met een kwast of roller worden aangebracht. Het hoogste blootstellingspotentieel wordt geassocieerd met spuitapplicatie. Blootstelling door inademing bij het aanbrengen met een kwast of roller is veel lager, hoewel de mogelijkheid van blootstelling van de huid nog steeds bestaat. Er is een hoge prevalentie van beroepsastma bij werknemers in de MVR-sector die deze verven gebruiken. De verven zijn over het algemeen gebaseerd op pre-polymere vormen van HDI, waarbij het isocyanaat aanwezig is in de verhardercomponent van het mengsel. Bij het schuren en polijsten van volledig uitgeharde verven op basis van isocyanaat komt geen isocyanaat vrij in de lucht. Er is echter aangetoond dat bij blootstelling aan hogere temperaturen, zoals bij slijpen en lassen, uitgeharde verven isocyanaat in de lucht vrijmaken.
  • Productie van polyurethaanrubbers en thermoplastische elastomeren. Deze zijn over het algemeen gebaseerd op een aromatisch isocyanaat, meestal MDI of TDI, dat reageert met een polyfunctionele alcohol (polyol) of een ander organisch materiaal. De isocyanaten worden vaak handmatig gemengd en gegoten. In deze industriesector vinden over het algemeen geen processen plaats waarbij isocyanaten worden verspoten. De blootstelling aan isocyanaten wordt in deze bedrijfstak niet overal gecontroleerd.

  • Productie van zacht polyurethaanschuim. Dit wordt vervaardigd uit TDI en een polyol, met andere additieven die worden gebruikt om de eigenschappen van het eindproduct te wijzigen. De isocyanaten worden gewoonlijk gemengd met een geautomatiseerd systeem, waarbij de eerste uitharding plaatsvindt binnen een afgezogen ruimte. De concentraties isocyanaat in de lucht in de afgesloten ruimte kunnen hoog zijn en er moeten ademhalingsbeschermingsmiddelen (RPE) worden gedragen als de afgesloten ruimte moet worden betreden voor onderhoudsdoeleinden. Er is een verder blootstellingspotentieel wanneer het gedeeltelijk uitgeharde schuim uit de omhulling wordt verwijderd en in kleinere blokken wordt gesneden, waarbij de niet-uitgeharde binnenkant isocyanaat in de lucht kan vrijmaken.
  • Thermische isolatie van gebouwen, huishoudelijke apparaten en koeltransport. Hierbij wordt een polyurethaanschuim gespoten, waarbij de isocyanaatcomponent meestal is gebaseerd op MDI. Deze werkzaamheden vinden vaak op locatie plaats en kunnen worden uitgevoerd in omgevingen met beperkte ventilatie. De kans op blootstelling is groot en strategieën ter beheersing van de blootstelling berusten vaak vrijwel volledig op persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE).
  • Industriële vloerbedekking. MDI is een bestanddeel bij de productie van hoogwaardige, weinig poreuze industriële vloerbedekkingen van hars. Deze worden vaak gebruikt in voedselfabrieken en andere omgevingen waar gemakkelijk te reinigen, hygiënische vloeren nodig zijn. De hars wordt gewoonlijk gemengd in een open systeem en de vloer wordt manueel gelegd met handgereedschap. Grote oppervlakken, tot enkele honderden vierkante meters, kunnen in één keer worden gelegd. Er is geen kans op aërosolvorming en de extreem lage dampdruk van de pre-polymere MDI resulteert in zeer weinig isocyanaat in de lucht en dus weinig kans op blootstelling door inademing. Er is echter een aanzienlijk potentieel voor blootstelling van de huid.
  • Bindmiddelen voor gieterijen. Bindmiddelsystemen op basis van urethaan, die MDI bevatten, worden vaak gebruikt om vormen en kernen van zand te maken in gieterijen. Blootstelling is mogelijk wanneer de mallen en kernen worden gemaakt, en ook aan thermische afbraakproducten wanneer het hete metaal in de mallen wordt gegoten.

Dit is geen uitputtende lijst, en er zullen nog andere industriële toepassingen zijn. De aanwezigheid van een isocyanaat in een grondstof moet worden vermeld op het veiligheidsinformatieblad. Bij processen waarbij polyurethanen worden verhit, kan isocyanaat ontstaan. Zoals bij elk industrieel proces moet een grondige risicobeoordeling worden uitgevoerd en een geschikte strategie voor de beheersing van de blootstelling worden toegepast voordat met gevaarlijke stoffen wordt gewerkt.

Risicobeheer

Gezien de toxiciteit van isocyanaten is het van belang de blootstelling van werknemers aan deze chemische stoffen te beheersen, ongeacht waar ze worden gebruikt of gegenereerd. Een grondige risicobeoordeling maakt deel uit van het proces om tot een adequate beheersing te komen. Op basis daarvan kan een passende strategie voor de beheersing van blootstelling worden vastgesteld en uitgevoerd. Risicobeoordeling voor gevaarlijke stoffen is een wettelijke vereiste. De hiërarchie van beheersing moet in acht worden genomen bij het ontwerpen van strategieën voor blootstellingsbeheersing, zie ook het artikel over de vervanging van gevaarlijke chemische stoffen.

In verschillende EU-lidstaten bestaan er grenswaarden voor beroepsmatige blootstelling (OEL’s) voor isocyanaten, maar deze vertegenwoordigen niet noodzakelijkerwijs veilige blootstellingsniveaus. In het geval van isocyanaten moet de blootstelling worden gecontroleerd om deze tot een minimum te beperken. Sommige personen zijn gevoeliger voor sensibilisatie-effecten dan anderen, en zelfs blootstellingen die aanzienlijk lager zijn dan de OEL’s kunnen leiden tot ernstige gezondheidseffecten.

Wat de effecten op de luchtwegen betreft, vormen processen waarbij hoge concentraties isocyanaten in de lucht worden gegenereerd, zoals het spuiten, het grootste risico. Het is belangrijk om te onthouden dat alle isocyanaten in de lucht schadelijk zijn, of het nu gaat om monomere of polymere isocyanaten, in de vorm van aërosolen of dampen. Zelfs wanneer de concentraties in de lucht waarschijnlijk zeer laag zijn, zoals bij het aanbrengen met een kwast of roller van polymere isocyanaten met een laag vluchtigheidsgehalte, bestaat nog steeds de kans op huideffecten en hiermee moet rekening worden gehouden bij het ontwikkelen van een strategie ter beheersing van de blootstelling.

Blootstellingsbeheersingsmaatregelen

Eliminatie/vervanging

Volgens de principes van goede arbeidshygiëne en de hiërarchie van beheersingsmaatregelen verdient eliminatie van een gevaar, of vervanging door een minder gevaarlijk materiaal of een minder gevaarlijke toepassingstechniek de voorkeur boven oplossingen op basis van technische beheersingsmaatregelen en persoonlijke beschermingsmiddelen. Oplossingen op basis van vervanging zijn onder andere:

  • Het vervangen van verven op basis van isocyanaten door andere, minder gevaarlijke producten waarmee nog steeds een aanvaardbare kwaliteit en duurzaamheid van de afwerking wordt bereikt.
  • Het gebruik van pre-polymere isocyanaten in plaats van monomeren. In dit geval is het isocyanaat weliswaar nog steeds aanwezig, maar in een minder vluchtige vorm, zodat het potentieel voor dampvorming wordt verminderd.

  • Het gebruik van verschillende applicatietechnieken, waardoor de procesemissies worden verlaagd. Het gebruik van een kwast of roller voor het aanbrengen van verf, in plaats van spuiten, vermindert de kans op blootstelling door inademing aanzienlijk.

Engineering control

Wanneer vervanging niet mogelijk is, worden engineering control-oplossingen, gebaseerd op het scheiden van de werknemer van de blootstellingsbron, gezien als de op één na beste optie. Technische maatregelen kunnen verschillende vormen aannemen, waarbij de volgende het meest relevant zijn voor de beheersing van blootstelling aan isocyanaten:

  • Insluiting. Dit omvat het gebruik van gesloten behandelingssystemen voor het overbrengen van bulkmateriaal van opslagtanks naar de plaats van gebruik, of het gebruik van deksels op houders wanneer deze niet in gebruik zijn, om te voorkomen dat er damp vrijkomt in de werkruimte.
  • Proceswijziging. Er zijn HVLP-spuitpistolen (High Volume Low Pressure) beschikbaar voor het spuiten van isocyanaatverven. Hierdoor wordt minder verf gebruikt en wordt het ontstaan van aërosolen tot een minimum beperkt.
  • Plaatselijke afzuiging (LEV). Dit omvat het gebruik van zuurkasten en geventileerde kasten voor de opslag en hantering van kleine tot middelgrote hoeveelheden isocyanaten en het gebruik van geventileerde spuitcabines voor het aanbrengen van 2-pack verven in MVR.
  • Segregatie. In sommige situaties kan het onmogelijk zijn LEV toe te passen om de blootstelling doeltreffend te controleren. In dergelijke gevallen zal het afzonderen van de werkplek om het isocyanaat op te vangen in aangewezen, duidelijk aangegeven gebieden de verspreiding van besmetting verminderen en werknemers beschermen die niet direct bij het proces betrokken zijn.
  • Veilige werkafstand. Het gebruik van hulpmiddelen om de afstand tussen de werknemer en de blootstellingsbron te vergroten, kan de blootstelling via de huid en inademing aanzienlijk beperken. Voorbeelden hiervan zijn het gebruik van rollers met een lange steel voor het gladmaken van isocyanaatvloeren en het gebruik van een spatel in plaats van een gehandschoende hand om visceuze isocyanaten uit blikjes te verwijderen.

Persoonlijke beschermingsmiddelen

PBM worden over het algemeen beschouwd als een minder betrouwbare beheersing van de blootstelling dan die welke hierboven zijn besproken en mogen alleen als laatste redmiddel worden gebruikt. Persoonlijke beschermingsmiddelen spelen echter nog steeds een rol en er kunnen processen zijn met een hoog blootstellingspotentieel, zelfs na de toepassing van technische maatregelen, waarbij persoonlijke beschermingsmiddelen de enige manier zijn om adequate beheersing te bereiken. De volgende punten zijn specifiek van belang voor isocyanaten.

  • Chemisch beschermende handschoenen mogen alleen worden gebruikt als bescherming tegen spatten; processen mogen niet zo worden ontworpen dat handschoenen worden gebruikt als primaire barrière tegen direct contact met isocyanaten of met isocyanaten verontreinigde werkapparatuur. Er moeten handschoenen worden gekozen die het juiste niveau van chemische bescherming bieden, terwijl ook rekening moet worden gehouden met andere factoren zoals de behoefte aan thermische bescherming of handvaardigheid.
  • Werkoveralls en -overalls moeten het hele lichaam bedekken en mogen geen kwetsbare lichaamsdelen, zoals de onderarmen, blootstellen aan blootstelling. Wegwerpoveralls zijn wellicht een betere oplossing dan herbruikbare kledingstukken die na verloop van tijd zwaar verontreinigd kunnen raken en mogelijk een extra bron van blootstelling kunnen vormen.
  • Bij de keuze van ademhalingsbeschermingsmiddelen (RPE) moet rekening worden gehouden met de ‘controle-uitdaging’ (d.w.z. de concentraties isocyanaat in de lucht buiten het RPE) en met gebruiksfactoren zoals de duur van de draagtijd en de noodzaak van andere persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE), zoals oogbescherming. In de lucht zwevende isocyanaten kunnen in schadelijke concentraties in de atmosfeer aanwezig zijn zonder dat ze door de geur kunnen worden waargenomen, zodat het voor de drager niet onmiddellijk duidelijk zou zijn als een filtrerend ademhalingstoestel het zou begeven. Daarom wordt in het algemeen de voorkeur gegeven aan het gebruik van RPE’s met luchttoevoer bij processen met een hoog risico op blootstelling door inademing. Dit geldt voor alle manuele spuitprocessen, zoals verfspuiten of het aanbrengen van polyurethaanschuimisolatie. Filtrerende ademhalingstoestellen kunnen aanvaardbaar zijn voor processen met een lagere emissie via de lucht. Blootstellingsmonitoring kan een belangrijke rol spelen bij de keuze van de RPE’s. Indien een RPE wordt gekozen die een goede afdichting op het gezicht van de werknemer vereist om effectief te kunnen werken, is het belangrijk dat de RPE goed op de werknemer past. Om dit te garanderen is het nodig de pasvorm van het gezicht te testen.

In alle gevallen moeten de persoonlijke beschermingsmiddelen op de juiste wijze worden geselecteerd, gebruikt, opgeslagen en onderhouden om een maximale bescherming te verkrijgen.

De praktische aspecten van het bereiken van adequate beheersing

Het is bijna altijd zo dat een praktische, doeltreffende strategie ter beheersing van blootstelling gebruik zal maken van een combinatie van beheersingsmaatregelen. Bij het ontwerpen van een beheersingsstrategie moeten alle blootstellingsroutes in aanmerking worden genomen en moet voor elke blootstellingsroute de hiërarchie van beheersingsmaatregelen worden toegepast. Processen moeten zodanig worden ontworpen dat de kans dat werknemers in contact komen met isocyanaten wordt beperkt. Persoonlijke beschermingsmiddelen (PPE) ter beheersing van blootstelling van de huid moeten worden verstrekt als bescherming tegen spatten en niet als primaire barrière tegen direct contact met isocyanaten en zwaar verontreinigde arbeidsmiddelen.

LEV zal vaak een noodzakelijk onderdeel zijn van de beheersing en het voorkomen van de verspreiding van verontreiniging via de lucht naar ruimten waar andere werknemers werken die niet rechtstreeks bij het isocyanaatproces betrokken zijn. Deze beheersingsaanpak kan echter mislukken door een slecht ontwerp, onjuist gebruik of onvoldoende onderhoud. Voor het ontwerp en de toepassing van een doeltreffend LEV-systeem is de gespecialiseerde deskundigheid van ventilatie-ingenieurs en arbeidshygiënisten vereist. Het is van vitaal belang vast te stellen dat het systeem bij ingebruikname voldoende controle biedt.

Bij sommige processen waarbij isocyanaten worden verspoten, kunnen LEV-systemen alleen de blootstelling bij inademing niet voldoende onder controle houden, zelfs als ze goed ontworpen zijn en op de juiste manier worden gebruikt. In deze omstandigheden zijn ook RPE’s vereist. Bij MVR is de rol van de geventileerde cabine het isocyanaatgehalte in de lucht tijdens het spuiten zo laag mogelijk te houden, het in de lucht aanwezige isocyanaat na het spuiten zo snel mogelijk uit de spuitruimte te verwijderen en de in de lucht aanwezige verontreiniging binnen de spuitruimte in te dammen om te voorkomen dat andere werknemers worden blootgesteld. Het is van essentieel belang te bedenken dat alle spuitcabines tijd nodig hebben om de in de lucht zwevende isocyanaten op te ruimen nadat het spuiten is voltooid. Zelfs wanneer de zichtbare nevel is verdwenen, wat meestal vrij snel gebeurt, kunnen gevaarlijk hoge niveaus van isocyanaat in de lucht nog enkele minuten blijven hangen. Bij spuiters is het gebruikelijk om onmiddellijk na het spuiten het vizier van de RPE met volgelaatsmasker af te doen om de verflaag te inspecteren. Dit leidt tot pieken van zeer hoge inhalatieblootstelling en draagt aanzienlijk bij tot het risico op het ontwikkelen van astma. Het handmatig reinigen van spuitpistolen kan ook leiden tot een hoge blootstelling aan isocyanaat, naast de oplosmiddelen voor het reinigen. Spuitpistolen mogen niet in de open werkplaats of verfmengruimte worden schoongemaakt.

Waar mogelijk moeten blootstellingscontroles worden ontworpen en in het proces worden ingebouwd. Het is altijd moeilijker een adequate beheersing te bereiken wanneer maatregelen achteraf worden aangebracht in bestaande installaties en machines.

Alle maatregelen ter beheersing van blootstelling vereisen onderhoud, willen zij een duurzame beheersing van de blootstelling mogelijk maken. LEV-systemen moeten regelmatig worden getest en de filters moeten met de aanbevolen tussenpozen worden vervangen. PBM’s moeten op de juiste wijze worden gecontroleerd en onderhouden. Wanneer gebruik wordt gemaakt van met lucht gevoede PBM’s, moet ervoor worden gezorgd dat de ademlucht schoon is en met een voldoende hoog debiet en druk wordt toegevoerd. Dit geldt ook voor “software”-controles, waarbij regelmatige bijscholing van werknemers op zijn plaats is.

Blootstellingsmonitoring

Blootstellingsmonitoring kan een sleutelrol spelen in de risicobeheersingsaanpak bij het werken met isocyanaten. Dit kan grofweg worden onderverdeeld in twee gebieden, luchtbemonstering en biologische monitoring.

Luchtbemonstering

Vanuit het oogpunt van arbeidshygiëne is persoonlijke monitoring de meest gebruikelijke en nuttigste vorm van luchtbemonstering. Dit maakt de beste schatting van de blootstelling van de werknemer mogelijk en kan een essentieel element zijn bij het vaststellen van de adequaatheid van de beheersing en bij de keuze van de RPE. Het meten van isocyanaten in de lucht is complex en vereist specialistische kennis. Sommige meetmethoden kwantificeren alleen bepaalde isocyanaatsoorten, meestal monomeren. Industriële isocyanaatpreparaten bestaan vaak uit een mengsel van pre-polymeren, die allemaal schadelijk zijn voor de gezondheid. Andere technieken zijn alleen toepasbaar op isocyanaat in de dampfase of in deeltjesfase in de lucht. Om van waarde te zijn voor het risicobeoordelingsproces moet de meetmethode alle isocyanaten in monomere en polymere vorm identificeren en kwantificeren, zowel in de dampfase als in de vorm van zwevende deeltjes in de lucht. Met name methoden waarbij alleen monomere isocyanaten worden gekwantificeerd, kunnen de blootstelling sterk onderschatten en de indruk wekken dat het risico laag is terwijl er schadelijke concentraties isocyanaat in de lucht aanwezig zijn. Waar mogelijk moet gebruik worden gemaakt van meetmethoden die door een gerenommeerde organisatie zijn geaccrediteerd. Een aantal isocyanaat-meetmethoden is ISO-geaccrediteerd.

Wanneer grote hoeveelheden isocyanaten worden verwerkt onder inperking, zijn continue gasmonitoren op een vast punt en alarmen geschikt. Deze zijn in het algemeen alleen van toepassing op monomeer isocyanaat in de dampfase. De gevolgen van een grootschalige lekkage van isocyanaat in de atmosfeer kunnen zeer ernstig zijn. Een van de meest catastrofale industriële ongelukken in de geschiedenis vond plaats in Bhopal, India. In 1984 leidde het verlies van de insluiting van een fabriek die methylisocyanaat bevatte, tot de dood van enkele duizenden omwonenden.

Biologische monitoring

Biologische monitoring biedt een nuttige benadering voor de beoordeling van de blootstelling en kan een betrouwbare indicatie geven van recente beroepsmatige blootstelling. Biologische monitoring is goedkoper en gemakkelijker uit te voeren dan monsterneming in de lucht en kan informatie verschaffen over de totale blootstelling via alle routes en over de doeltreffendheid van persoonlijke beschermingsmiddelen bij het beheersen van de blootstelling. Bepaalde amines die samen met isocyanaten in sommige industriële processen worden gebruikt, kunnen interfereren met de biologische monitoringmethode.

Gezondheidstoezicht

Gezondheidstoezicht speelt een sleutelrol in de risicobeheersingsaanpak voor isocyanaten. Door regelmatig, gericht toezicht door een deskundig persoon kunnen de eerste stadia van huid- en ademhalingsaandoeningen worden opgespoord, zodat op individuele basis en voor het hele bedrijf kan worden ingegrepen.

Samenvatting

Isocyanaten zijn belangrijke en nuttige industriële chemische stoffen, met een breed scala aan toepassingen. Zij kunnen echter een aantal ernstige gezondheidseffecten veroorzaken, en overal waar isocyanaten worden gebruikt, moet een strikte en krachtige strategie worden toegepast om de blootstelling te beheersen. De specialistische vaardigheden van een professionele arbeidshygiënist kunnen nodig zijn om ervoor te zorgen dat alle risico’s afdoende worden beheerst.

  1. Cowie HA, Hughson GW, Creely KS, Graham MK, Hutchison PA and Aitken RJ, 2005. An occupational hygiene assessment of the use and control of isocyanates in the UK’. HSE-onderzoeksrapport 311, beschikbaar op:
  2. NIOSH 2004. A summary of health hazard evaluations : Kwesties in verband met beroepsmatige blootstelling aan isocyanaten, 1989-2002.
  3. Seguin P, Allard A en Cartier A. Prevalentie van beroepsastma bij spuiters die zijn blootgesteld aan verschillende soorten isocyanaten, waaronder polymethyleen-polyfenylisocyanaat. Tijdschrift voor arbeidsgeneeskunde, april 1987, Vol 29, No.4, pp. 340 tot 344.
  4. Latza U and Baur X. Occupational obstructive airway diseases in Germany : Frequency and causes in an international comparison. American Journal of Industrial Medicine, augustus 2005, Vol 48, No. 2, blz. 144-152.
  5. Frick M, Bjorkner B, Hamnerius N and Zimerson E, 2003. Allergische contactdermatitis door dicyclohexylmethaan-4,4′-diisocyanaat. Contact Dermatitis, juni 2003, Vol 48, No. 6 pp. 305 tot 309.
  6. VERORDENING (EG) Nr. 1272/2008 VAN HET EUROPEES PARLEMENT EN DE RAAD van 16 december 2008 betreffende de indeling, etikettering en verpakking van stoffen en mengsels tot wijziging en intrekking van de Richtlijnen 67/548/EEG en 1999/45/EG en tot wijziging van Verordening (EG) nr. 1907/2006
  7. Blootstelling aan isocyanaten bij inademing door werknemers in autoschadeherstelbedrijven en industriële spuiters. Annals of occupational hygiene, 2005, Vol 50, No. 3, pp. 1-14
  8. Coldwell and White 2005. Gemeten isocyanaat in de lucht afkomstig van het mengen en het aanbrengen met kwast en roller van 2-pack verven op basis van isocyanaat. Rapport van het laboratorium voor gezondheid en veiligheid OMS/2005/02.
  9. Coldwell and White 2003. Schuren van verf op isocyanaatbasis – deel 1. Rapport van het laboratorium voor gezondheid en veiligheid OMS/2003/06.
  10. M Henriks-Eckerman, J Valima, C Rosenberg, K Peltonen and K Engstrom. Blootstelling aan isocyanaten en andere thermische afbraakproducten in de lucht op werkplekken waar polyurethaan wordt verwerkt. Tijdschrift voor milieubewaking 2002. Vol 4, pp. 717 to 721.
  11. Keen et al 2011. C. Keen, M. Coldwell, K. McNally, P. Baldwin, J. McAlinden, J. Cocker, Toxicology letters, april 2011. Een vervolgonderzoek naar beroepsmatige blootstelling aan 4,4′-methyleen-bis(2-chlooraniline) (MbOCA) en isocyanaten bij de productie van polyurethaan in het VK.
  12. Crespo en Galan. Exposure to MDI during the process of isolulating buildings with sprayed polyurethane foam. Annalen van arbeidshygiëne, 1999, Vol 43, No. 6 pp. 415-419
  13. Westberg, Lofstedt Selden Lilya and Naystrom . Exposure to Low Molecular Weight Isocyanates and Formaldehyde in Foundries Using Hot Box Core Binders. Annals of occupational hygiene, 2005, Vol. 49, No. 8, pp. 719-725,
  14. Liljelind, Norberg, Egelrud, Westberg, Eriksson and Nylander-French. Dermale en inhalatieblootstelling aan methyleenbisfenylisocyanaat (MDI) bij werknemers van ijzergieterijen. Annalen van Arbeidshygiëne, 2010. Vol. 54, No. 1, pp. 31-40.
  15. EG – Europese Commissie, Richtlijn 98/24/EG van de Raad van 7 april 1998 betreffende de bescherming van de gezondheid en de veiligheid van werknemers tegen risico’s van chemische agentia op het werk (veertiende bijzondere richtlijn in de zin van artikel 16, lid 1, van Richtlijn 89/391/EEG). Beschikbaar op:
  16. White et al 2006. Blootstelling aan isocyanaat, emissie en beheersing in een klein autoschadeherstelbedrijf dat gebruik maakt van spuitcabines. White J, Coldwell M, Davies T, Helps J, Piney M Rimmer D, Saunders J en Wake D. HSE-onderzoeksrapport 496. Beschikbaar op:
  17. Creely, Hughson, Cocker and Jones. Assessing Isocyanate Exposures in Polyurethane-Industry Sectors Using Biological and Air Monitoring Methods. Annals of Occupational Hygiene 2006. Vol. 50, No. 6, pp. 609-621.
  18. J White, P Johnson, I Pengelly, C Keen and M Coldwell. MDHS 25 Revisited Part 2, Modified Sampling and Analytical procedures Applied to HDI based Isocyanates’. Annals of Occupational Hygiene 2012.
  19. White. MDHS 25 Revisited; Development of MDHS 25/3, the Determination of Organic Isocyanates in Air. Vol. 50, No. 1, pp. 15-27, 2006
  20. ISO 17734-1, Bepaling van organische stikstofverbindingen in lucht met behulp van vloeistofchromatografie en massaspectrometrie – Deel 1: Isocyanaten met behulp van dibutylaminederivaten
  21. ISO 17736, Workplace air – Determination of isocyanates in air using a double-filter sampler and analysis by liquid chromatography
  22. ISO 17735, Workplace atmospheres – Determination of total isocyanate groups in air using the 1-(9-anthracenylmethyl) piperazine (MAP) reagent and liquid chromatography
  23. ISO 16702 : Luchtkwaliteit op de werkplek – Bepaling van de totale organische isocyanaatgroepen in lucht met 1-(2-methoxyfenyl)piperazine en vloeistofchromatografie
  24. Cocker J. Biologische monitoring voor isocyanaten. Occupational Medicine, 2007, 57, pp. 391-396
  25. Mackie J. Effectief gezondheidstoezicht voor beroepsastma bij motorvoertuigreparatie. Occupational Medicine, 2008, 58, pp. 551-555

Links voor verdere lectuur

  • Allport DC, Gilbert DS, Outterside SM (Eds). MDI en TDI: Veiligheid, gezondheid en milieu: A Source Book and Practical Guide, John Wiley and Sons, 2003.
  • Gardner K and Harrington JM. Arbeidshygiëne. Blackwell Publishing, 3e editie, 2005.
  • Harrington JM, Gill FS, Aw TC and Gardiner K. Occupational Health. Blackwell Science, 4e editie, 1998.
  • Ramachandran. G. Occupational Exposure Assessment for Air Contaminants. Taylor and Francis, 2005.
  • Gannon PFG, Berg AS, Gayosso R, Henderson B en Sax SE. Occupational asthma prevention and management in industry – an example of a global programme. Arbeidsgeneeskunde 2005. Vol 55, No. 8 , pp. 600 – 605.

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.