خطرات کلی مواد مورد استفاده در صنعت کامپوزیت

[P O U R I A]

الف) فعال کننده ها
به عنوان اولین قدم، جزوات MSDS فعال کننده های مورد استفاه در کارگاه تان را به دقت مطالعه کنید.
در صنایع پلاستیک های تقویت شده الزاما تعداد زیادی مواد خطرناک شیمیایی بایست نگهداری و استفاده شوند. غالب فعال کننده هایی که برای پلی استرها استفاده می گردند از خانواده پراکسیدها همانند متیل اتیل کیتون پراکسیدها و یا بنزوئیل پراکسیدها می باشند. با توجه به ساختار آنها، پراکسیدهای آلی معمولا بسیار قابل اشتعال بوده و می توانند در شرایط مساعد با واکنش تجزیه موجب انفجار نیز بشوند. فعال کننده های معتبری که در بازار موجود می باشند جهت تعیین میزان خطرات احتمالی در شرایط متفاوتی از جمله مقاومت در برابرحرارت، حساسیت به شوک، سرعت احتراق، نقطه اشتعال، پایداری در نگهداری دراز مدت و حساسیت به باز شدن درب آنها در اثر ایجاد فشار آزمایش می شوند. اطلاعات محصولات مورد نظر را از تولیدکنندگان آنها درخواست نموده تا میزان خطرات احتمالی آنها را شناسایی کرده تا بتوانید در مواقع لازم نسبت به دور ریختن و از بین بردن مقادیر ناخواسته و یا فاسد شده اقدام کنید.
ساختمان محل نگهداری فعال کننده باید به دور از محیط کار بوده و تنها مقادیر مورد نیاز کار روزانه از فعال کننده مورد نظر به داخل کارگاه آورده شود.
هیچ گاه نباید اجازه دهید فعال کننده با شتاب دهنده به طور مستقیم ترکیب شود الا در هنگامی که شتاب دهنده با مقادیر زیادی از رزین مخلوط شده باشد. بهترین راه انجام این کار این است که ابتدا شتاب دهنده را با رزین مخلوط کرده تا جایی که یک مخلوط کاملا یکنواخت به دست آید و سپس فعال کننده را به آن اضافه می کنید.
قاعده کلی این است که مکان های متفاوتی را برای نگهداری و اختلاط فعال کننده و شتاب دهنده در نظر داشت (هر کدام در مکانهای مختلف با فاصله زیاد و مجزا از محیط اصلی کار).
این حقیقت که تنها مقدار بسیار کمی از فعال کننده پراکسیدی می تواند تغییرات عمده ای در حالات فیزیکی رزین پلی استر ایجاد نماید خود تاکیدی بر اهمیت پیروی از کلیه اسناد و مدارک فنی (TDSMSDS,) همراه این محصولات باشد. عدم پیروی از دستورات ارائه شده مورد نظر نه تنها می تواند موجب عملکرد نامطلوب فعال کننده باشد بلکه در برخی موارد می تواند منجر به تجزیه انفجاری آن نیز گردد.
پراکسیدهای آلی را نمی بایست در معرض هیچ گونه منبع حرارتی مانند نور مستقیم خورشید، لوله های بخار، رادیاتورها، نزدیک شعله های آتش و یا جرقه قرار داد. حرارت ممکن است موجب تجزیه انفجاری پراکسیدها شود مضافا اینکه چنانچه به شعله نزدیک شوند آتش گرفته و خواهند سوخت. هیچگاه از شرایط و یا دمای قابل نگهداری توصیه شده در اطلاعات داده شده توسط سازنده پراکسید تخطی نکنید.
همیشه آلودگی یکی از مواردی است که می تواند در نگهداری و استفاده از فعال کننده های پراکسیدی ایجاد خطر کند.

 

[P O U R I A]

چند قاعده مهم
اوراق MSDS را مطالعه نمایید (این اوراق می بایست در محل استفاده از هریک از مواد، در دسترس باشد)
فعال کننده ها (MEKP) و شتاب دهنده (کبالت) نمی بایست هیچگاه مستقیما با یکدیگر مخلوط شوند (واکنش انفجاری رخ خواهد داد!)
همیشه می بایست فعال کننده ها و شتاب دهند ها را جدای از هم نگهداری نمود. انبارهای مورد نظر میبایست بصورت ساختمان های ضد حریق و خارج از محیط کار باشند. برای راهنمایی بیشتر با متخصصین و با مامورین بیمه آتش سوزی و یا آتش نشانی مشورت نمایید هیچگاه فعال کننده را با بی مبالاتی درون کارگاه رها نکنید. در هر مقطع کاری تنها از مقادیر کمی (در ظروف کوچک) از آن بایست در دسترس باشد. ظروف محتوی فعال کننده بایست از انواع پلاستیکی و مناسب مانند پلی اتیلن باشد.
همیشه (به هنگام استفاده از فعال کننده ها) از عینک محافظ و دستکش لاستیکی استفاده کنید. محافظ های صورت نیز توصیه می گردند.
در مجاورت فعال کننده ها (و یا رزین های پلی استر و مشتقات آنها) استعمال دخانیات ممنوع می باشد.
فعال کننده ها را نبایست درون یخچال هایی که در آنها مواد غذایی یا آب شرب گذاشته می شود نگهداری نمود. هیچ گاه فعال کننده ها را نمی بایست درون ظروفی نگهداری نمود که ممکن است با ظروف خوراکی مانند نوشابه ها و سایر مواد خوراکی اشتباه گرفته شوند.

رقیق نمودن فعال کننده توسط مصرف کننده توصیه نمی گردد.
اگرچه نقطه اشتعال برخی فعال کننده ها بالاتر از سایر مواد شیمیایی به کار گرفته شده درون یک گارگاه GRPاست لیکن فرض اینکه فعال کننده ها از دیدگاه آتش سوزی "کم خطرتر" هستند تصور گمراه کننده ای است. درست است که برای شروع به آتش گرفتن آنها به درجه حرارت بیشتری نیاز است، لیکن آنها در مقایسه با سایر مواد شیمیایی سریع تر تجزیه شده و دچار خود اشتعالی می شوند. نگرانی بیشتر در مورد نقاط خطر آفرین می باشد مانند ظروف شستشوی ابزار، ظروف حاوی رزین های فعال شده مستعمل، محل های انباشت زباله های کارگاه، تکه برش های اضافه که در حال واکنش گرمازایی هستند و سایر مکانهایی که ممکن است فعال کننده در تماس با آنها قرار گیرد.

دمای خود اشتعالی فعال کننده ها شناخته شده نیست لیکن برخی تولیدکنندگان فعال کننده بر این باورند که دمای تجزیه واقعی فعال کننده ها احتمالا حدود 63 الی 77 درجه سانتی گراد (145 الی 170 درجه فارنهایت) می باشد. دمای خود اشتعالی فعال کننده ها تحقیقا در محدوده دمای گرمازایی پلی استرها، (حداقل 95 درجه سانتیگراد)، قرار دارد. البته ممکن است پلی استرهایی را بیابیم که دمای واکنش گرمازایی آنها بالاتر از این مقادیر باشد (بالاتر از 150 درجه سانتی گراد).
فعال کننده ها را در معرض مستقیم هر گونه حرارت همچون نور مستقیم خورشید، لوله های بخار، رادیاتورها، شعله های مستقیم آتش، و یا جرقه قرار ندهید.
اجازه ندهید پراکسیدهای آلی با فلزاتی که به راحتی اکسیده می شوند همانند مس، برنج، سطوح آهنی و یا گالوانیزه در تماس قرار گیرند.
اکثر تامین کنندگان فعال کننده برنامه های ایمنی (شامل اسلاید و یا فیلم ) را تدارک دیده اند با تامین کننده مورد نیازتان تماس بگیرید و از وی بخواهید که این برنامه ها را در اختیار نیروی کارتان قرار دهد.
همیشه فعال کننده ها را در حد (یا پایین تر از) دمای توصیه شده توسط سازنده آن نگهداری کنید.
گفته می شود که فعال کننده رنگی در مقایسه با انواع بدون رنگ آنها از پایداری کمتری برخوردار میباشند. از این رو مراقب محموله های فعال کننده رنگی در انبار خود باشید.
توصیه های ایمنی بالا کامل نیستند لذا با سازنده "فعال کننده ها" جهت دریافت آخرین دستورالعمل های ایمنی در تماس باشید.

الف) تسهیل کننده ها
اوراق MSDS مربوط را مطالعه نمایید.
برخی از شناب دهنده های معمول و مورد استفاده، بسیار خطر آفرین هستند. دی اتیل آنیلین (DEA) و دی متیل آنیلین (DMA) مخصوصا از انواع سمی این تسهیل کننده ها می باشند که نمی بایست مورد غفلت واقع شوند زیرا، حتی مقادیر کمی از آنها که با پوست بدن در تماس قرار گیرد می تواند به راحتی از این طریق جذب بدن شوند.
عواقب سریع تنفس بخارات این مواد سردرد، سرگیجه، نارسایی های تنفسی، و یا از هوش رفتگی را موجب می شوند. چنانچه مقادیر تنفس شده بیش از حد معمول باشد، عواقب شدیدتری نیز برای سلامتی در بر خواهد داشت.

ب) ترکیبات آلی فرار
اوراق MSDS مربوطه را مطالعه نمایید.
برخی از حلال ها و تینرها نیز می توانند تاثیرات سمی داشته باشند. آنها می توانند با توجه به فراریت و گستردگی مصرف خود، چنانچه در مدت های طولانی تنفس شوند، به راحتی در بدن به حدی که موجب واکنش های فیزیولوژیکی گردند، انباشته شوند. برای اطلاعات خاص در مورد خطرات بهداشتی یکایک مواد، به اوراق MSDS سازنده آن ماده رجوع کنید.
تجمع بخارات استایرین و حلال ها منجر به ایجاد یکی از شرایط مناسب رای آغاز انفجار و یا آتش سوزی شده و تنها نیاز به یک جرقه و یا شعله دارد تا حریق اتفاق بیفتد. بخارات کلیه مواد شیمیای شامل استارین، که در مکان های انجام لایه چینی دستی به وفور یافت می شود، می بایست بلافاصله توسط یک سیستم تهویه مناسب از محل دور گردند.



منبع: کتاب راهنمای صنعت کامپوزیت-
گروه مولفان و مترجمان: کیومرث اسفندیاری، رضا حجتی، ایرج علاقه بند، نغمه گلپریان، حمیدرضا هاشمی

 

[P O U R I A]

-استایرین
سوالات زیادی در مورد میزان استایرین متصاعد شده در حین اعمال رزین و یا پوشش ژلی مطرح می باشد. غالب این سوالات در اثر اعمال قوانین زیست محیطی مطرح می گردند. تصاعد استایرین از رزین پلی استر امری اجتناب ناپذیر است. رزین های پلی استر برای پخت مناسب خود نیاز به استایرین دارند. استایرین عامل ایجاد شبکه در رزین پلی استر می باشد. تصاعد بیش از حد استایرین در محیط کار هم برای سلامتی نیروی کار مضر بوده و هم موجب آلودگی محیط زیست می گردد.
استایرین به دو صورت از پوشش های ژلی متصاعد می شود. به هنگام پاشش، پوشش ژلی به کمک فشار و یا جریان هوا به ذرات ریز تبدیل می شود. در هنگام عبور پوشش ژلی از انتهای تفنگ پاشش تا سطح قالب، استایرین تبخیر می شود. تبخیر استایرین در این مرحله بستگی مستقیم به دما ، سرعت هوا، و میزان اندازه ذره ای شدن آن دارد.
حالت دوم تصاعد استایرین از زمانی اتفاق می افتد که پوشش ژلی بر روی قالب اعمال شده تا قالب آماه لایه چینی شده باشد. بیشترین میزان تصاعد در شرایطی است که پوشش ژلی هنوز به صورت مایع میباشد. در طول این زمان، میزان انتشار متناسب با میزان تبخیر استایرین می باشد. پس از اینکه مواد ژل شدند، میزان تبخیر به شدت کاهش می یابد. تبخیر استایرین در این مرحله بستگی به زمان ژل، دما، ضخامت ،مساحت سطح، شکل قالب، و جابه جایی هوا دارد.
با توجه به نوع دستگاه های پاشش به کار گرفته شده، دما و زمان ژل ،می توان انتظار داشت که پوشش های ژلی پلی استر درصد تبخیر استایرین متفاوتی را به هوای آزاد تجربه کنند.
تبخیر استایرین از رزین ها به شکل مشابهی اتفاق می افتد. انتشارات استایرین را می توان به فاز فعال کاری (پاشش، لایه چینی و تکمیل کار، و فاز غیر فعال (پخت) تقسیم کرد. آزمایشات نشان می دهند که در هنگام لایه چینی دستی، انتشار استایرین به صورت مساوی بین دو فاز فعال و غیر فعال تقسیم میشود. در مورد رزین های لایه چینی"مورد مصرف عمومی"، میزان کل استایرین منتشر شده در حدود 15 درصد از کل استایرین موجود در رزین می باشد.
میزان تبخیر استایرین را می توان با جایگزین کردن روش قالب گیری باز با نوعی قالب گیری بسته، همانند روش RTM، به مقدار زیادی کاهش داد. در جایی که این کار عملی نباشد، میزان انتشار در قالب های باز در فاز غیر فعال را می توان با استفاده از رزین های LSE (انتشار استایرین کم) کاهش داد. در عین حال میتوان برای به حداقل رساندن میزان انتشار استایرین از رزین ها و پوشش های ژلی LSC (حاوی استایرن کم) حاوی مواد LSEاستفاده کرده که در هر دو فاز فعال و غیر فعال عمل می کنند.
لازم به ذکر است که حتی اگر یکی از اقدامات فوق انجام پذیرد، هنوز برای کنترل میزان استایرین موجود در گارگاه به یک سیستم تهویه مناسب که به درستی طراحی شده باشد نیاز می باشد. سیستم تهویه میبایست متناسب با حجم کارگاه در نظر گرفته شده و نیز به سمت بیشترین غلظت استایرین در کارگاه متوجه شده باشد.
استایرین اشتعال پذیر بوده و ترکیبات انفجاری با مخلوط هوا ایجاد می کند.

- حد پایین انفجار 1/1 درصد حجمی می باشد.
- حد بالای انفجار 1/6 درصد حجمی می باشد.​

در زمانی که غلظت استایرین در بین این دو محدوده باشد، هر نوع عامل جرقه می تواند موجب انفجار شود.
نقطه اشتعال استایرین *31 درجه سانتی گراد می باشد؛ نقطه آتش ** 34 در جه سانتی گراد؛ و دمای خود اشتعالی ***490 درجه سانتی گراد است. تهویه کافی (مخصوصا استفاده از هواکش) قویا توصیه میگردد. باید از شعله های مستقیم آتش، "نقاط خطر آفرین"، اصطکاک، و الکتریسیته ساکن اجتناب ورزید.
* نقطه اشتعال پایین ترین دمایی است که در آن یک ماده به اندازه کافی بخاراتی از خود نشان می دهد که پس از ترکیب به هوا در نزدیک سطح آن ماده قابل اشتعال باشند.
** نقطه آتش پایین ترین دمایی است که در آن یک مایع موجود در ظرف باز به اندازه کافی بخاراتی از خود متصاعد می کند که در صورت شعله ور شدن به سوختن ادامه دهد. نقطه آتش معمولا کمی بالاتر از نقطه اشتعال قرار دارد.
*** دمای خود اشتعالی پایین ترین دمایی است که مورد نیاز بوده تا اشتعال خود جوش را در عدم حضور جرقه با شعله مستقیم موجب گردد.

-خطرات الکتریکی
دو عامل اصلی خطرات تجهیزات الکتریکی شامل جرقه و شوک می گردد. تمامی دستگاه ها، خطوط انتقال برق چراغ ها و اتصالات برقی می بایست از نوع ضد انفجار بوده و به طور کامل با زمین اتصال داشته باشند (ارت شده باشند).
تمامی منابع ایجاد الکتریسیته ساکن بایست حذف شوند. این شامل تفنگ های پاشش، مخازن نگهداری مواد، خطوط انتقال مواد و غیره می گردد.

-خطرات تجهیزات
یک کارگاه GRP از ابزار برقی بسیاری استفاده می کند. بر روی تمامی ابزار هایی که قطعات چرخشی بدون محافظ دارند می بایست محافظ هایی برای جلوگیری از گیر کردن دست و یا البسه به آنها، تعبیه شود. کلیه پرسنل کارگاه می بایست استفاده صحیح و اصولی از ابزار برقی را فرا بگیرند. تفنگ های پاششی می بایست به زمین متصل شده و اتصالات و شیلنگ ها کهنه در آنها، به موقع تعویض گردند.

-مدیریت محیط زیست
حفاظت از محیط زیست می بایست در کنار مدیریت ایمنی فعال و حتی ترجیحاً به عنوان بخشی از یک سیستم جامع مدیریت در نظر گرفته شود. محتمل ترین منبع برای آلودگی در کارگاه های GRP انتشار یافتناستایرین در فضا می باشد. تولیدکنندگان قطعات GRP می بایست خود را با قوانین و دستور العمل های ادارات محیط زست و بهداشت کار آشنا ساخته و شرایط استقرار این قوانین را در کارگاه خود فراهم نمایند.



منبع: کتاب راهنمای صنعت کامپوزیت-
گروه مولفان و مترجمان: کیومرث اسفندیاری، رضا حجتی، ایرج علاقه بند، نغمه گلپریان، حمیدرضا هاشمی