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有害清洗剂的现状及其替代品的推荐
录入时间:2018/9/11 12:04:52
依工特种材料(苏州)有限公司
 张呈波、秦旺洋、范从国
 
正溴丙烷(nPB)、三氯乙烯(TCE)、四氯乙烯(Perc)和二氯甲烷是常用于工业上的有毒清洗剂化学品,比如在气雾罐,气相清洗机,超声清洗或浸没清洗应用中,他们因其非易燃性,良好的溶解性以及价格低廉而倍受青睐。
凡使用这些溶剂生产其它清洗剂的企业,在选择溶剂时应当为用户的使用安全负责任,缺乏对安全知识的了解和掌握将可能导致雇员的身体损伤,工厂停工其法律诉讼赔偿,哪怕在法律上厂商是合法使用这些化学品的。
Techspray 已经推出更安全的产品PWR‐4TM 以取代正溴丙烷和其它有害溶剂, PWR‐4TM 由反式‐1,2‐二氯乙烯为主,不含正溴丙烷、三氯乙烯、四氯乙烯、二氯甲烷或其它的有害空气污染物(HAP),下面是关于取代有毒工业清洗机的过往历史和以后可能发的发展趋势,这些数据表明 PWR‐4TM 是安全可靠的替代品。 
鉴别有毒溶剂
寻找有毒溶剂的替代品的第一步是鉴别,每一化学组成都有其独有的化学名称,商品名称或者 CAS 号码,全球化学品统一分类和标签制度(GHS)提供了统一象形图像,以利于快速识别化学品潜在的致癌性、生殖毒性、急性毒性或其它严重健康危害性(见图),对有疑问的溶剂的身份最有效的鉴别是CAS 号码,这些号码常写在产品的标签上或安全技术说明上标明,下表列出了常见的工业有害溶剂的化学名及其CAS 号码。 
 
化学品暴露限控方法
化学品安全接触的限量取决于对化学品的气雾和烟雾的控制,同样的溶剂在气罐应用时对工人身体的影响要比液态清洗或气相清洗剂大,因为工人直接接触暴露在溶剂中。 
美国环保署委托的 ICF 咨询公司进行了一项对 nPB 使用的风险评估,其结果公布在2002 年 CleanTech 博览会上,在评估黏胶性的喷雾应用时,ICF 发现“在安装喷雾间之前,nPB 的空气中浓度值为 168.9ppm,在不同的工作区域,低的为 117.1ppm,高的为197.0ppm。安装了喷雾间以后,nPB 浓度值降为 19ppm,由 1.2ppm 到 58ppm。 
值得注意的是,即使是在合适的通风控制下,有些喷雾间外面的工作人员对 nPB的暴露值仍高达 58ppm,喷雾间是清洗应用时最好的通风保护,而敞开式的直接喷雾或者哪怕有通风罩的保护,也有可能超过 nPB、TCE、Perc 和 MeCl 的暴露极限,这种过量暴露时对人体的伤害取决于是什么样的化学物质,MSDS 并不能涵盖所有的细节,可以使用单位在不确定绝对安全的情况下针对具体的化学品做附加的测试。
TCE、Perc 和 MeCl
TCE、Perc、和 MeCl 自从被确定用于取代臭氧消耗物后,由于毒性以及对地下水的污染,工业应用已被大大的消减了;由美国 NTP 在大小鼠身上做的一项暴露试验标明,超过 200ppm 的接触将导致肝充血,肝脏病变和有些分裂改变(细胞分裂中的变化),而高剂量组的白鼠则在研究结束时就死亡了。
有报道显示工人在接触了这些化学品后,健康受到损伤,甚至伤亡的案例。OSHA已确认 50 例工人死亡案,与接触了MeCl 有关,其中连续的2 例,各发生在 2011 年九月,2012 年2 月已促使OSHA/NIOSH 发生危害警报,二案中均同工人在使用含MeCl 的产品修补浴缸时,密不透风或通风不佳导致毒品浓度水平上升所致。
为了保护工人,美国联邦或州政府设定了对这些化学品的暴露极限,OSHA 的规定值是:Perc/TCE  100ppm,MeCl 25ppm。由美国疾病防治中心所指定的NOISH 将Perc列为潜在的致癌物,MeCl 为职业致癌物,同时劝告可行性的话,尽量少接触这种东西,并建议 TCE 的暴露极限为25ppm。加州的PSHSB 则规定工作场所的Perc,TCE 和MeCl的暴露极限为25ppm。美国的另一职业保护组织ACGIH 也给出了限制门槛,分别为 TCE 10ppm,Perc 25ppm,MeCl 50ppm。 
毫无例外,NTP 将这三种溶剂归类为“合理预测的人类致癌物”,而加州已列为致癌物,Perc 还被ACGIH 认定为动物的致癌物。根据“安全饮用水法”,美国环境保护署EPA 限定了TCE、Perc、MeCl 的水中最高污染浓度为0.005mg/L。 
虽然这些有毒的溶剂仍在工业环境中使用,但趋势是取而代之,而nPB 则被公认为可行的取代物。
nPB 正溴丙烷 
在 90 年代的臭氧消耗物(一类)逐步淘汰使用时,nPB 时美国工业一枝新秀,因缺乏广泛使用的历史故而没被限制。还因如此,nPB 备受重用以取代受控的 TCE,Perc和MeCl,有些厂商甚至推荐它为一种“安全溶剂”,甚至至今OSHA 或 NIOSH 也没给出它的暴露极限。
但是,已有案例报道工人在使用 nPB 时身体收到了损害。下面的例子发生在宾夕法尼亚州,以为专门处理工伤的医生向地区毒物控制中心报告的,后被联邦和州政府介入调查。“2007 年,一名50 岁的男子来到急诊室,伴有精神紊乱,言语不清,感觉异常和失去全身控制的症状已达24‐48h,这位病人已在宾州的一家电子工厂工作了八年,专门从事电路板的气相和浸泡清洗,使用nPB 已达三年”。一周后,OSHA 去他的工作场合做了评估,发现nPB 在取样区域瞬间的浓度为178ppm,他的这些病症后持续了一年,病人也自述精神难以集中,最后因健康原因停止了在电子工厂的工作。
虽然联邦政府正在慢慢的将nPB 纳入监控,加州的OSHSB 已将其暴露极限定位5ppm,并列为生殖和发育毒品,而宾州则列为有害物质,ACGIH 将 nPB 的限制门槛 TLV定为 10ppm,但也有建议降为 0.1ppm。与 TCE,Perc 和 MeCl 的毒性相比,NTP 已将 nPB归类为“合理推测的人类致癌物”。
尽管在清洁空气法中 nPB 被列为新的重要的替代品,但实际上他也是一种臭氧消耗物(ODP),美国环境保护署有可能将其列为空气毒素。2010 年美国卤化溶剂工业联盟呼吁 EPA 将 nPB 列为 HAP(空气污染物),纽约州在 2011 年也紧跟而上,由于这种请愿必须经过完整的审查,再技术审查,直到 2015 年 2 月 6 日,请愿通过了。至此,nPB首次被列为和 TCE,Perc,MeCl 一样的空气污染物,并纳入“国家有害大气污染物排放标准”的监管。
Techspray 的清洁溶剂 
相对比而言,PWR‐4TM 不存在任何与 nPB、TCE、Perc 和MeCl 的健康问题,一项为期 14 周的毒理研究表明当大鼠、小鼠被位置一种胶囊,胶囊含有 45%的反式 1,2‐二氯乙烯(PWR‐4TM 的主要活性成份),浓度高达50000ppm,均没有导致死亡,更重要的是
没有在组织病理和临床化学数据的观察中发现不良反应。
另一项研究中,小鼠被暴露在反式1,2‐二氯乙烯200ppm 的空气中,每天8 小时,每星期 5 天,历时16 周,同样,统计的结果是在动物在临床化学、血液学和病理学上均没有很大变化。
基于以上的研究结果,参照OSHA,NIOSH 和ACGIH 的标准,PWR‐4TM 的暴露极限为200ppm。由于nPB、TCE、Perc、MeCl 对环境的负面影响和对人类健康的风险,PWR‐4TM相对而言更安全和更具有优势。这种对大气环境及工人身体的安全性,加上可观的清洁能力,使得 PWR‐4TM 在工业溶剂清洗剂中成为可行的替代选择。 

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