Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ РАЗЛИЧНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ РАЗЛИЧНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
69
6
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

AN INVESTIGATION OF VOLATILE SUBSTANCES EMITTED BY POLYMERS INTENDED FOR'VARIOUS PURPOSES

The gas-chromatographic, spectrophofometric and chemical analytic methods were used to determine the quantitative and qualitative composition of gaseous products emitted by polymers intended for various purposes. At a temperature of 40 the gaseous products consisted mainly of organic solvents and their admixtures. At a high temperature (125 and 200°) nonspecific and specific products of thermooxidative destruction were found to be formed.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ РАЗЛИЧНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ»

климата в палатах при этой системе отопления является температура воздуха 20—22° и облученность 418—431 вт/м* при температуре греющей панели 39,2—41,4°.

2. Оптимальными для хирургов параметрами микроклимата в операционных с подоконной системой отопления являются температура воздуха 20—22° и облученность 413—423 вт/м1.

ЛИТЕРАТУРА

БерезинА. И., ПрицкерЭ. Я- О нормативах по строительству и оборудованию больниц за рубежом. Киев, 1962.— Г о р о м о с о в М. С., Ц и п е р Н. А. Гиг. и сан., 1957, № 6, с. 20. — К о л п а к о в Г. В. Сов. здравоохр., 1945, № 9, с. 33. — Левицкий В. А. Гиг. труда, 1934, № 6, с. 22. — М а л ы ш е в а А. Е. Гигиенические вопросы радиационного теплообмена человека с окружающей средой. М., 1963. — К г й g е г D., R о е d I е г F., Gesundheits. Ingenieur, 1962, Bd 83, S. 190. — Lambert E., Technique Hospitalieres. Medico-Social, et sanitaries. Mai, 1957, № 140.

Поступила 22/VI 1971 p.

HYGIENIC INVESTIGATIONS FOR STANDARDIZING THE MICROCLIMATE OF OPERATING ROOMS AND WARDS EQUIPPED WITH A PANEL RADIATION

HEATING SYSTEM

Yu. O. Gubernsky, N. S. Orlova

The panel radiation heating system is quite widely used in modern hospitals.However, there are no standards for temperature and radiation regiments of hospitals in case of this type of heating. The investigations performed have proved the optimum air temperature in wards to be 20 to 220 and the average radiation to amount to 418 to 431 W/ma at a temperature of the heating panel of 39.2 to 41.44. The optimum air temperature in the operating roomis from 20 to 22° and the average radiation is from 413 to 428 W/m'.

УДК 614.37:678.7

ИССЛЕДОВАНИЕ ЛЕТУЧИХ ВЕЩЕСТВ, ВЫДЕЛЯЕМЫХ ПОЛИМЕРНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ РАЗЛИЧНОГО ЦЕЛЕВОГО НАЗНАЧЕНИЯ

В. Д. Яблочкин, А. М. Попов, Э. И. Чухно, Е. В. Колчина, А. И. Горшунова, В. А. Щирская

С каждым годом все более возрастает потребность в полимерных мате» риалах различного целевого назначения. Новые образцы материалов подвергаются гигиенической оценке. При этом они не должны выделять летучих веществ в концентрациях, способных оказать вредное воздействие на организм. В связи с этим ставится задача изучения качественного и количественного состава комплекса летучих веществ, выделяемых полимерами (А. Н. Золотухин; Н. Ф. Сопиков и соавт.).

Санитарно-химическому исследованию подвергнута группа новых образцов полимеров — теплостойкие синтетические ткани, кабельные изделия и клеевые пленки. Все образцы исследованы при 40° и экспозиции 10 суток, а также при повышенной температуре (125 или 200°) в течение 2 часов. Летучие продукты, выделяемые синтетическими материалами, изучены в герметичных алюминиевых контейнерах объемом 3,5 л; при этом проведено предварительное испытание образцов на общее содержание в них летучих органических веществ, качественный и количественный анализ комплекса летучих продуктов. Общее содержание летучих компонентов определено с помощью методики, разработанной А. М. Поповым и А. И. Горшуновой.

Пробы воздуха для газо-хроматографического анализа отбирали шприцем емкостью 10 мл и анализировали на хроматографе марки йС — 1С фирмы «Шимадзу» (Япония) с пламенно-ионизационным и электронно-захватным детекторами. Для разделения анализируемой газовой смеси использо-

вали хроматографические колонки длиной 2,6 м и внутренним диаметром 3 мм, термостатируемые при 50, 75 и 100°. Для идентификации летучих компонентов использовали систему 3 колонок различной полярности: ПЭГ-1500, 2-этилгексилсебацинат и апиезон-Ь. Неподвижные фазы в количестве 20— 25% веса сорбента наносили на целит—545 и хромосорб Ш. При анализе вы-сококипящих продуктов применяли колонки с полиметилфенилсилоксаном, нанесенным в количестве 0,5% на стеклянные бусы, или Бе30 (1,5%) на си-ланизированном хромосорбе . Газы-носители гелий и азот подавали со скоростью 25—30 мл в минуту. Давление на входе составляло 1,05—1,2 атм. Отдельные компоненты идентифицировали путем сопоставления относительных удерживаемых объемов или посредством расчета индексов удерживания Ковача. Количественную оценку хроматограмм производили методом абсолютной калибровки.

Химические анализы летучих веществ выполняли с помощью методов санитарной химии полимеров (Е. А. Перегуд). Для исследования летучих веществ, выделяемых полимерными материалами, применяли также спектро-фотометрию в УФ области. Методика анализа проб воздуха неизвестного состава была следующей. Пробы отбирали в 3 группы поглотительных приборов, содержащих поглотительные среды различной полярности (воду, этанол и изооктан). После отбора проб среды подвергали спектрофотометрированию в интервале длин волн от 210 до 350 нм. При интерпретации спектров учитывали наличие в них частот поглощения, характерных для тех или иных функциональных групп, а также чувствительность методов определения отдельных химических веществ и результаты параллельных химических и газо-хромато-графических исследований.

Результаты количественного и качественного исследования летучих продуктов, выделяемых полимерными материалами, представлены в таблице. Из таблицы видно, что содержание летучих органических веществ в отдельных образцах колеблется от 3,5 до 368 мг/кг. Меньше всего летучих веществ в изоляции кабеля на основе фторопласта=4М, в ткани на основе акрилонит-рила и волокнах на основе полисульфонамида (3,5—4 мг/кг). Клеи на основе поливинилсилоксановой и фенольнокремнийорганической. смол содержат значительное количество летучих органических веществ (59—368 мг/кг). Аналогичные данные получены при исследовании образца кабеля монтажного в оболочке из фторопласта-4М, покрытого фенилоновым лаком (327 мг/кг).

Качественный анализ отдельных продуктов, выделяемых исследуемыми образцами, показал, что основная доля в комплексе продуктов газовыделения приходится на органические растворители и примеси к ним. Так, во время исследования кабеля монтажного в оболочке из фторопласта-4М при температуре 40° летучие вещества не обнаружены, тогда как материал, покрытый фенилоновым лаком при 125°, выделяет сложный комплекс летучих продуктов — гексан, гептан, ацетон, метилэтилкетон, бензол, пропилкетон, толуол, изомеры ксилола, этилацетат, изопропанол, бутилацетат, окись углерода и ряд других веществ. Среди исследованных полимеров наиболее благополучны в санитарно-химическом отношении кабель монтажный в оболочке из фторопласта-4М и волокно на основе полисульфонамида, отмытое от замасливателя, которые при 40° не выделяют летучих веществ. Ткань на основе полиакрилонитрила и волокно на основе полисульфонамида выделяют только аммиак в концентрации 2,8—3 мг/м3.

При 125 и 200° концентрации продуктов газовыделения резко возрастают, отмечается появление в газовой фазе значительного количества продуктов термоокислительной деструкции, в том числе окиси углерода, формальдегида и аммиака. Так, концентрация аммиака при выдерживании в герметической емкости клея на основе фенольнокремний органической смолы при 200° достигает 1030 мг/м3 в результате разложения гексаметилентетрамина, входящего в состав клеевой композиции. Основными источниками выделения аммиака из волокна на основе полисульфонамида служат замасливатель и

Результаты исследования летучих веществ, выделяемых полимерными материалами

>» л Концентрация (в мг/м*) при

Материал, насыщенность % о " 4 ffi 01 « „ Ж К * = = о 5 и о о Ьи &!Г Й^Г о. =5 g g и в Летучие вещества « о. и а <и о. ЭКСПОЗИЦИИ сз о. и а о о. ЭКСПОЗИ-

н 10 суток >» H ЦИИ 2 ча-

я X о CL а ех^ с

а * с са 3 У 8S с <0

О о- я ч Z У H «

Ткань на основе полиак- 3,5 Аммиак 40 2,8 200 17,3

рилоннтрила, 0,7 кг/ м3 Окись углерода Цианистый водород Не обнаружено То же 45,0 185,0

Волокно на основе поди- 3,6 Аммиак 40 3,0 200 571,0

сульфонамида, 0,7 кг!м3 Окись углерода Формальдегид Не обнаружено То же 48,5 52,0

Волокно на основе поли- 4,0 Аммиак 40 » » 200 15,5

сульфонамида, отмытое Окись углерода » » 1,25

от замасливателя, Формальдегид 1 » 1,0

0,7 кг/м3

Кабель монтажный в обо- 3,4 Окись углерода 40 » » 200 12,0

лочке из фторопла- Формальдегид » » 9,0

ста-4М Фтористый водород » > 1,2

13 кг1м3 Фторсодержащие угле- » » 18,9

водороды С2—С12 0,87

Кабель монтажный в обо- 327,0 Гексан 40 0,231 125

лочке из фторопла- Гептан 4,32 2,53

ста-4М, покрытый фе- Ацетон 2,46 1,80

нилоновым лаком, Метил этил кетон 0,74 Следы

1,2 кг!м3 Бензол 0,38 0,58

Пропилкетон Толуол о—ксилол 0,55 1,92 2,58 Следы То же Не обнаружено

Мета-, пара-ксилол Этилацетат 0,9 То же

0,46 » »

Изопропанол 2,76 » »

Бутилацетат 2,37 » »

Окись углерода 2,55 » »

Формальдегид Не обнаружено 8,0

Фтористый водород То же Не обнаружено

Неидентифицированные 3,9 То же

компоненты в расчете

на углерод

Клей на основе поливи- 59,0 Летучие кремнийорга- 40 8,0 200 107,1

нилсилоксановой смо- нические соединення

лы, 0,5 кг/м3 (суммарно в расчете на кремний) Этанол Формальдегид Окись углерода Неидентифицированные компоненты 46,0 Не обнаружено То же > > 134,0 17,7 13,0 151,5

Клей на основе феноль- 368,0 Аммиак 40 11,2 200 1030,0

нокремнийорганической Формальдегид 0,2 48,3

смолы, 0,96 кг/м3 Алкилфенолы Не обнаружено Не обнаружено

Продолжение

Концентрация (в мг/м>) при

Материал, насыщенность Общее содержание л< тучнх органических ществ (в расчете на лерод) в ме/ке Летучие вещества температуре (в гра- i дусах) экспозиции 10 суток температуре (в градусах) экспозиции 2 часа

Клей на основе феноль-нокремнийорганической смолы, 0,96 кг/мs 368,0 Кремнийорганические соединения Диэтиловый эфир Изопропанол Ацетон Этилацетат Бензол Пропилацетат 5,71 Не обнаружено То же 3,2 11,6 Не обнаружено 3,78 17.5 4,15 Следы 10,0 9,73 71.6 0,716

примеси к нему, о чем свидетельствует снижение, более чем в 30 раз, концентрации аммиака, выделяемого волокном, отмытым от замасливателя. Наряду с неспецифическими продуктами термодеструкции некоторые полимерные материалы выделяют сугубо специфические вещества; к ним можно, например, отнести цианистый водород, выделяемый синтетической тканью на основе полиакрилонитрила.

Выводы

1. Полимерные материалы различного химического строения и целевого назначения при 40° выделяют в основном органические растворители и примеси к ним.

2. При повышенной температуре (125—200°) отмечаются явления термоокислительной деструкции полимеров на основе акрилонитрила, сульфон-амида, фторопласта-4М, винилсилоксановой и фенольнокремний органической смол; образуется ряд неспецифических (СО формальдегид) и специфических (цианистый водород) продуктов разложения полимеров.

3. Для практических целей следует рекомендовать полимерные материалы, полученные без применения органических растворителей или с использованием малотоксичных растворителей; необходимо также учитывать возможность воздействия на материалы в процессе эксплуатации повышенной температуры, в результате чего могут образовываться такие высокотоксичные продукты, как цианистый водород и окись углерода и т. д.

ЛИТЕРАТУРА

Золотухин А. Н. Воен.-мед. ж., 1969, № 5, с. 48. — П е р е г у д Е. А. Санитарная химия полимеров. Л., 1967. — Попов А. М., Горшунова А. И. Каучук и резина, 1969, № 5, с. 23. — С о п и к о в Н. Ф., Г о р б а н ь Г. М., Б и з и н Ю.П. и др. В кн.: Авиационная и космическая медицина. Калуга, 1969, т. 3, с. 24.

Поступила 4/VI 1971 г.

AN INVESTIGATION OF VOLATILE SUBSTANCES EMITTED BY POLYMERS INTENDED FOR1VARIOUS PURPOSES

V.D. Yablochkin, A. M. Popov, E. G. Chukhno, E. V. Kolkhina, A. I. Gorshunova,

V. A. Schirskaya

The gas-chromatographic, spectrophotometry and chemical analytic methods were used to determine the quantitative and qualitative composition of gaseous products emitted by polymers intended for various purposes. At a temperature of 40° the gaseous products consisted mainly of organic solvents and their admixtures. At a high temperature (125 and 200°) nonspecific and specific products of thermooxidative destruction were found to be formed.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.