Основные вредные и опасные производственные факторы при окрасочных работах. Растворители

Растворители объединяют разнообразные группы жидких, органических летучих соединений, которые обладают способностью переводить нелетучие или труднолетучие пленкообразующие вещества в растворы, не подвергая их химическим изменениям. Если растворители не растворяют непосредственно пленкообразующий материал, а разбавляют раствор до нужной рабочей консистенции, они называются разбавителями. Разбавители состоят из тех же химических веществ, что и растворители. Растворители в лакокрасочных материалах применяются в виде смесей и содержатся в количестве 20—65%. Разбавляются лакокрасочные материалы чаще до 15%, но некоторые (нитроцеллюлозные) до 80%. Лучшими растворителями являются ароматические (толуол, ксилол, сольвент) и хлорированные углеводороды (хлорбензол, дихлорэтан), которые применяются в смеси со спиртами, ацетатами, уайт-спиритом. Наиболее часто употребляемые разбавители и их рецептура приведены в приложении 1.

Повышенное количество паров органических растворителей в воздухе рабочих помещений чаще всего наблюдается при содержании их в составе лакокрасочных материалов более 15% ив тех случаях, когда предельно допустимая концентрация растворителей в воздухе не превышает 50 мг/м3. Большое значение имеет также летучесть растворителей: чем она выше, тем быстрее загрязняется воздух производственных помещений. По летучести (в сравнении с этиловым эфиром, летучесть которого принята за единицу) растворители распределяются на три группы (табл. 3).

Таблица 3. Сравнительная летучесть растворителей

Растворители	Легколетучие, до 7 единиц	Среднслетучие, от 7 до 35 единиц	Малолетучие, св 35 единиц
Этиловый эфир	1
Ацетон	2,1
Метилацетат	2,2
Уайт-спирит	3,5
Этилацетат	2,9
Дихлорэтан	4,1
Толуол	6,1
Этиловый спирт		8,3
Бутилацетат		11,8
Хлорбензол		12,5
Амилацетат		13
Ксилол		13,5
Бутиловый спирт		33
Сольвент		+
Тетралин			+
Нитропарафины			+

Примечание. Знак + обозначает отношение по летучести растворителя к определенной группе

Растворители могут вызывать острую и хроническую форму отравления. Острое отравление обычно наступает при одновременном попадании в организм значительного количества яда. Острое отравление может возникнуть при окраске внутренних поверхностей резервуаров, вагонов, отсеков, емкостей и т. д. без достаточного воздухообмена или в случаях аварийного разлива красок или растворителей. Окраска подогретыми лакокрасочными материалами также может привести к образованию высоких концентраций паров растворителей в зоне дыхания маляров и вызвать у них острое отравление. При этом определенное значение имеет скорость поступления, насыщения и выделения этих веществ из организма. С одной стороны, чем выше растворимость паров веществ в воде (метиловый и этиловый спирты, ацетон, некоторые альдегиды, эфиры), Тем больше времени требуется для насыщения организма летучими соединениями, тем меньше возможность для возникновения острого отравления. Чем ниже коэффициент растворимости паров в воде (бензол, толуол, ксилол, четыреххлористый углерод), тем больше возможность развития внезапного отравления.

С другой стороны, вещества с большим коэффициентом растворимости паров в воде могут попадать в организм в больших количествах, нежели с малым коэффициентом растворимости. Отсюда следует, что способность к кумуляции (накопление в организме), а следовательно, потенциальная опасность возникновения хронических отравлений при повторном воздействии малых концентраций выше для вещества с большим коэффициентом растворимости паров. Большое значение для характера действия яда имеет коэффициент распределения Овертона — Майера, т. е. отношение растворимости вещества в липоидах к растворимости его в воде. Чем выше этот коэффициент, тем большая часть яда, как правило, будет связываться липоидами и тем ярче будет выражено его нейротропное, в частности, наркотическое действие. У таких сравнительно малотоксичных растворителей, как ацетон и этиловый спирт, коэффициент распределения равен 0,2 и 2,5; у высокотоксичного бензола он равен 300—350.

Хроническое отравление развивается при длительном систематическом воздействии растворителей в небольших концентрациях. Зная степень вредности органических растворителей, следует по возможности выбирать те лакокрасочные материалы, в состав которых входят наименее токсичные растворители. Почти все растворители оказывают на центральную нервную систему неспецифическое действие, проявляющееся при воздействии невысоких концентраций признаками возбуждения, а при действии высоких концентраций — признаками наркоза. При этом отмечаются головные боли, головокружение, сонливость, повышенная раздражительность, явления тошноты или рвоты, иногда потеря сознания.

Помимо действия на центральную нервную систему некоторые растворители, в частности ароматические углеводороды, вызывают морфологические изменения в крови; хлорированные углеводороды, гликоли и их производные вызывают дегенеративные изменения в паренхиматозных органах; спирты, бензины, ацетон и др. раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, а также могут вызвать кожные заболевания воспалительного и аллергического характера.

Пигменты. Пигменты представляют собой сухие красящие вещества неорганического (минерального) или органического происхождения.

Основными неорганическими пигментами являются соли и окислы металлов (титан, цинк, свинец, хром и др.). Для окраски в белые цвета в основном используют титановые и цинковые пигменты. Во все цветные пигменты в большинстве случаев входит смесь различных свинцовых и хромовых производных. При использовании красок со свинцовыми пигментами содержание свинца в воздухе рабочих помещений, по данным исследований, составляло (табл. 4):

Таблица 4. Содержание свинца в воздухе рабочих помещений при малярных работах

Методы применения лакокрасочных материалов	Окрашиваемые изделия	Концентрации свинца, мг/м3
Пневматическое распыление	Станки	Следы — 0,45
Электростатическое распыление в камерах	Приборы, автомашины. Сельскохозяйственные машины	Следы — 0,06
Безвоздушное распыление	Вагоны	0,005—0,09
Пневматическое распыление	Тракторы	0,02—5,3
То же	Сельскохозяйственные машины	0,04—0,44

В производственных условиях при окраске автомашин, станков, вагонов, сельскохозяйственных машин, приборов и их деталей свинец в воздухе чаще всего был обнаружен в концентрациях 0,025—0,3 мг/м3. Наибольшая концентрация отмечалась при пневматической окраске и грунтовке, особенно в помещении, не оборудованном вентиляционными устройствами.

Все попытки снизить содержание свинца в воздухе до уровня допустимых концентраций при пневматическом методе, который в настоящее время составляет до 70% всех окрасочных работ, пока не увенчались успехом. Свинец обладает рядом ценных технологических свойств, поэтому вывести его из состава применяемых красок пока не удается. В связи с этим придается большое значение его гигиенической стандартизации в лакокрасочных материалах.

Известно, что различие в силе и характере действия соединений свинца зависит от неодинаковой их растворимости в жидкостях организма, а также от содержания в соединениях анионов, обладающих специфическими свойствами, например хрома и др. Наиболее часто употребляемые в красках в качестве пигментов свинцовые кроны относятся к малорастворимым соединениям. Практически нерастворим в воде хромат свинца PbСгО (0,0000058 частей на 100 г воды 25°С), который содержится в лимонном кроне в количестве 65—70% и в желтом кроне—85— 100%. Однако свинцовые кроны редко используют в виде только одного желтого хромата свинца, а применяют также и в виде лимонного крона (который содержит более растворимый сульфат свинца) или в смеси с ним, и поэтому они могут быть более токсичными.

Проведенные исследования по растворимости СВИНца в биосредах показали, что наибольшую растворимость имеет свинец, содержащийся в свинцовом глете (по токсичности которого установлена предельно допустимая концентрация на свинец), наименьшую —в пыли красок (табл.5).

Таблица 5. Количество свинца, перешедшего в растворитель из взятой навески пыли (50 мг свинца)

	Растворители
Красочная пыль и содер­жание в ней свинца, %	0,22%-ный раствор угле­кислой соды		Физиологи­ческий раст­вор		0 ,3%-ный раствор НС1		Желудочный сок
	мг	%		%	мг	%	мг	%
Свинцовый глет 96,2	0,140	0,23	_	._	37,89	75,8	26,2	52,4
Свинцовые кроны: лимонный 63,6—65,1 желтый 64,2—66,4	0,032 0,036	0,06 0,07	3,0 0,029	0,059	10,0 3,2	20,1 6,5	9,2 7,2	18,5 14,2
Нитроглифталевые
эмали; НЦ-132 6,3 НЦ-132 2,8	0,027 0,019	0,041 0,03	0,032 0,03	0,065 0,06	2,2 2,4	4,2 4,8	1,7 1,0	3,4 2,1

При сравнении растворимости свинца из свинцового глета и кронов с эмалями видно, что она выше в глете соответственно в 2,8—26,4 раза. Следовательно, можно ожидать, что вредность свинца в лакокрасочных материалах будет соответственно меньше в результате меньшей растворимости свинца в них по сравнению со свинцовым глетом. Это предположение подтвердилось полученными материалами экспериментальных исследований на животных. На основе проведенной работы была осуществлена гигиеническая стандартизация содержания свинца в красках, которая нашла отражение в «Санитарных правилах при окрасочных работах с применением ручных распылителей», утвержденных Главным санитарным врачом СССР за № 991—72 от 22 сентября 1972 г.

Пигменты органические (монстроль, азопигменты и др.) изучены недостаточно, однако имеются данные, что они могут явиться причиной кожных заболеваний, воспалений слизистых оболочек глаз и дыхательных путей.

Пленкообразующие вещества. Пленкообразующие вещества являются основой краски, образуя после ее нанесения твердую пленку на поверхности изделий. К ним относятся растительные масла, естественные и искусственные смолы. Последние нашли особенно широкое применение в лакокрасочных материалах (перхлорвиниловые, меламиноформальдегидные, алкидные, глифталевые, полиэфирные, эпоксидные, полиуретановые и др.).

Пленкообразующие вещества при методах окраски распылением (пневматическом, гидравлическом, электростатическом) поступают в воздушную среду производственных помещений в составе красочного аэрозоля.

В настоящее время, как показало обследование многих предприятий машиностроения, концентрации красочного аэрозоля в воздушной среде на рабочих местах еще довольно значительны.

Вредное воздействие синтетических смол обусловлено наличием в них определенного процента мономеров и промежуточных веществ, например, различные марки феполоальдегидных смол содержат от 5 до 20% свободного фенола.

Нагревание смол может увеличить выделение летучих непрореагировавших продуктов, а при температурах их разложения могут выделяться исходные мономеры и продукты их термического разрушения (стирол, фенол, формальдегид, диизоцианаты, эпихлоргидрнн, трикрезилфосфат, стирол и др.). Э. Ю. Тышлер показал, что перхлорвиниловая смола содержит 5% моно- и дихлорбензола. Многими авторами (Г. В. Архангельская, А. Я. Бройтман, В. Е. Гаврилова, Е. Г. Рабочевская) установлено, что аэрозоль полимеров оказывает неблагоприятное влияние на организм и может привести к развитию пневмосклероза или интоксикации. У работающих с эпоксидными смолами могут наблюдаться кожные заболевания, а также катаральные состояния верхних дыхательных путей, конъюнктивиты, функциональные расстройства нервной системы.