CC BY
8
Таблица 3
Таблица для определения максимально возможной величины теплоотдачи
путем испарения пота с 1 м2 поверхности тела (в вт ) в зависимости от физиологического дефицита насыщения и скорости движения воздуха
Физиологи-ческиА дефицит влажности (в мм рт. ст.)
Скорость движения воздуха (в м сек)
0,05
0,1
0.2
0,5
2.0
3,0
4,0
29,6 32,6 35,5 38,5 41,5 44,4 50,4 53,3 56,3 59,2 62,2 65,2 68,1 71.1 74,0
41.5
45.7 49,9 54,0 58,0 62,2
70.6 74,5
78.8
82.9 86,9 91,2 95,2 99,5 103,6
47,4 52,1 56,8 61,7
66.4 71,1
80.7 85,1 90,6
94.8
99.5 104,1 109,0 113,7 118,5
55.5 61,0
66.6
72.1 77,7
83.2 94,0 99,7
105.4 111,0
116.5 122,1 128,0 130,8 139,0
71.1
78.2 85,6 92,5 99,5
106,6 120,9 128,3 135,2 142,1 149,5 156,7 163,5 168,5 177,9
88,8 97,7 106,6
115.5
124.3 133,2 151,0
160.4 168,8
177.6 187,0 193,0 204,9 216,0 222,0
111,0 122,1 133,2
144.4
155.5 166,5 188,8 199,8 211,0 222,0
233.1
244.2
255.3 266,5 277,8
128,8
141.6
154.7 167,5
180.4 193,2 219,0
231.8 244,8
257.5
270.8
283.9 296,8 309,2 322,0
148.1 162,8 177,6 192,5
207.2 222,0 251,8 266,5
281.3
296.1
311.0 325,8 340,5
355.2
370.1
ЛИТЕРАТУРА
3 и т т е Н. К. Тепловой обмен человека и его гигиеническое значение. Киев, 1956. — Кожевников В. А., Трубицына Г. А. В кн.: Опыт изучения регуляции физиологических функций в естественных условиях существования организмов. М., 1961, т. 5, стр. 307. — Медведева Н. Б., Ермаков Н. В., Кмит Г. И. и др. Гиг. и сан., 1956, № 4, стр. 15. — Ми щук Н. Н. Метод электрометрического исследования потоотделения и опыт его применения в эксперименте и клинике. Л., 1948. — Юнусов А. Физиол. ж. СССР, 1937, т. 23, № 3, стр. 381. —Burton А. С., J. Nutr., 1934, v. 7, р. 497, —Freeman G. L., D arrow Ch. W., Am. J. Physiol., 1935, v. Ill, p. 55. — Кун о Яс. Перспирация у человека (неощутимая перспирация, потоотделение, водно-солевой обмен). М., 1961.
Поступила 13/VII 1964 г.
УДК 613.632.4:678.7
ОБ ИССЛЕДОВАНИИ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ЛЕТУЧИЕ ТОКСИЧНЫЕ ВЫДЕЛЕНИЯ
М. С. Петрова, А. П. Клепцова (Москва)
Гигиеническая характеристика новых материалов должна отражать 3 главные стороны воздействия их на человека: при непосредственном контакте с ними, при действии различных жидких вытяжек из них и, наконец, при действии летучих выделений. Если первые 2 вида взаимодействия в какой-то мере могут быть ограничены зоной влияния, то действие летучих выделений неизбежно при любом использовании этих материалов или изделий из них.
Опубликованные до сих пор работы, касавшиеся изучения газовыделений, носят в основном токсикологический характер и позволяют делать заключение о воздействии выделений от полимера на организм. Однако характеристика самого полимера по его летучим выделениям в этих работах совершенно недостаточна. Газовыделениям посвящены только едииичные исследования (Н. И. Слепак; К- И. Станкевич), при-
чем они проводились по методикам, которые выбирали авторы по собственному усмотрению. В связи с этим полученные ими данные трудносопоставимы, нет критериев для объективной оценки и сравнения материалов.
Л. К. Шубочкин и Л. М. Зайцев попытались решить вопрос о летучих выделениях прямым весовым методом (по потере в весе, без анализа продуктов разложения).
Однако этот метод позволяет получить лишь ориентировочные качественные данные о летучих выделениях и подсказывает технологам возможность тех или иных улучшений в отдельных случаях, но не помогает составить гигиеническую характеристику материала по его выделениям, тем более что в летучих компонентах могут быть нетоксичные вещества и влага.
Ни один автор не приводит конкретных рекомендаций по методике исследования полимерных материалов на их летучие выделения. Стре-
Схема установки для изучения газовыделений от неметаллических материалов при термоокислительном старении. / — генератор; 2 — дрекселн; 3 — поглотители; 4 — ротаметр.
мясь восполнить этот пробел, мы поставили перед собой задачу охарактеризовать материалы по составу основных летучих компонентов, выделяемых при различной температуре. Методика, использованная нами, в порядке обмена опытом и с целью последующих уточнений описана в настоящей работе.
На начальной стадии исследования прежде всего возник вопрос о выборе конструктивного материала камеры-генератора, в которой можно было бы проводить испытания в заданном режиме без опасения, что какие-либо летучие выделения вступят в реакцию с этим материалом. Обычные марки нержавеющей стали оказались непригодными для камер, в которых могут испытываться образцы, выделяющие фтористый и хлористый водород, так как последние реагируют со сталью; стекло непригодно для материалов, выделяющих фтористый водород. Большинство полимеров и лакокрасочных покрытий нельзя применить, так как они могут взаимодействовать с выделяющимися органическими соединениями (например, толуолом, ацетоном и др.) и сами могут быть источниками выделений. Нельзя не учитывать и адсорбционно-десорбцион-ные свойства поверхности камеры; они зависят в значительной мере не только от материала ее, но и от качества обработки поверхности. Необходимо, чтобы при продувке камеры воздухом или инертным газом все выделения были из генератора удалены.
Присутствия фтористых соединений в нашей партии материалов в выделениях предполагать было нельзя, и мы использовали в качестве камер-генераторов стеклянные колбы, в верхней части которых, находящейся вне зоны обогрева, сделали 2 ввода: один для подачи воздуха, а другой для его удаления с выделениями от исследуемых образцов. Последний располагался непосредствекно над образцом, а чистый воздух подавался в верхней части генератора.
Установка в собранном виде схематично показана на рисунке. В зависимости от анализа из генератора за определенное время пропускается через поглотители с соответствующими реагентами весь воздух или отбирается лишь часть его соответствующим пробоотборником. Состав летучих выделений зависит от материала и условий, в которых последний находится. Поэтому мы установили несколько показателей, которые, по нашему мнению, должны быть заданы при исследовании и контроль которых совершенно обязателен в процессе исследования. От условий испытания зависит не только состав, но и количество выделяющихся веществ, что особенно важно при гигиенической оценке материала.
Основными условиями при изучении летучих выделений от полимерных материалов при наших испытаниях были приняты продолжительность, температура, кратность обмена воздуха над образцом (скорость удаления выделений или разбавление их воздухом) и так называемая насыщенность. Насыщенность — это количество материала в единице объема в эксплуатации; в зависимости от свойств материала это количество выражается в килограммах на 1 м3, в квадратных метрах на 1 м3 или в миллилитрах на 1 м3. От насыщенности зависит время установления той или иной концентрации летучих соединений при циркуляции воздуха над образцом. От «насыщенности» также зэеисит концентрация вещества в отходящем воздухе, но эта концентрация еще в большей мере обусловлена кратностью обмена, количеством проходящего воздуха по отношению к объему генератора.
В каждом отдельном случае в зависимости от заданного режима, последующего использования материала и методов анализа устанавливался порядок отбора проб и определялись стадии его исследования: по температуре, «насыщенности», кратности объема и продолжительности.
Разработанная нами форма паспорта на исследуемый образец охватывает как характеристику материала (химическую классификацию, свойства, технологические особенности получения, рецептуру и т. п.), так и условия предполагаемого использования. Такие паспорта включали сведения о рецептуре материала, возможном присутствии продуктов неполной полимеризации и других составляющих, способных в определенных условиях выделяться в воздух; о технологических особенностях получения материала, вероятности присутствия примесей при использовании компонентов определенной квалификации, остатках растворителей и побочных продуктах реакций в процессе получения материала; о вероятных направлениях деструкционных процессов и возможных при этом летучих соединениях, а также продуктах их взаимодействия с другими ожидаемыми летучими выделениями.
На основе этих данных составляют предварительный перечень веществ, которые можно искать в летучих выделениях. Соответственно этой номенклатуре соединений подбирают поглощающие растворы или твердые сорбенты для улавливания с максимальным разделением и подбирают методики для качественного обнаружения каждого соединения в соответствующем сочетании с другими компонентами.
Качественный анализ неизвестной смеси летучих соединений в данных условиях — очень сложная задача; исследователь в отличие от обычных анализов ограничен наличием очень малого количества вещества (порядка миллионных долей миллиграмма в 1 л воздуха), тогда как и объем воздуха для анализа ограничен. Помимо этого, совместное присутствие ряда соединений требует подбора не только высокочувствительных, но и специфических реакций. Тем не менее качественный анализ имеет большое значение, так как ошибочно не открытые компоненты уже не будут проверяться количественно и это может привести к неверному заключению о нетоксичности летучих выделений от того или иного материала.
После того как получены данные качественного анализа, найденные вещества рассматриваются с точки зрения их токсичности и предельно допустимой концентрации (ПДК). Затем проводят количественные анализы, начиная с определения наиболее токсичных веществ. Если этих соединений оказывается больше, чем это допустимо по условиям их использования, то исследование целесообразно прервать. В противном случае определяют все компоненты и рассчитывают применительно к ПДК суммарную концентрацию (А. Г. Аверьянов).
Каждая методика количественного анализа должна быть проверена на чувствительность и точность и сопоставлена с требованиями оценки материала и условиями опыта (ПДК, объем проб, «насыщенность» и др.); в отдельных случаях при невозможности иметь определения необходимой точности требуется доработка методик (дополнительное концентрирование компонента, вымораживание и т. п.).
Продолжительность испытания исследователь устанавливает в зависимости от характеристики газовыделений. В тех случаях, когда условия использования материала точно неизвестны или очень разнообразны, мы, например, проводим опыты при 2 температурах: комнатной и максимальной эксплуатационной. Влажность во время опытов поддерживалась в пределах 55—75%- Оптимальным сроком испытания при комнатной температуре было принято 2 месяца с интервалами контроля 20 дней (3 точки); при повышенной температуре образцы выдерживались 24, 48, 72 и 96 часов. Такой режим контроля, конечно, является программой минимум и должен дополняться по мере получения данных исследования.
Если мы нагревали образец в замкнутой системе, то после окончания цикла нагревания воздух из генератора выдували в систему поглотителей очищенным воздухом со скоростью 70—90 мл/мин. В отдельных случаях допустимо вытеснение газа из генератора насыщенным раствором хлористого натрия.
При нагревании образца в генераторе, через который циркулирует воздух с заданной кратностью обмена, отбор проб (смену поглощающих систем) производили через 5 часов.
Найденное аналитическим путем количество токсичных летучих соединений рассчитывали на единицу веса (килограмм), на единицу поверхности (квадратный метр) или на единицу объема воздуха, находящегося в генераторе (при опытах без циркуляции), или объема воздуха, прошедшего через генератор за то или иное время (при опытах с заданной кратностью обмена воздушной среды).
На основании полученных данных делается заключение о возможности использования материала, о необходимых дополнительных токсикологических исследованиях и применительно к его использованию делается сравнение с ПДК или с другими требованиями. Разумеется, что изложенные выше рекомендации о порядке исследования неметаллических материалов на токсичные газовыделения нельзя рассматривать как окончательные.
ЛИТЕРАТУРА
Аверьянов А. Г. Гиг. и сан., 1957, № 8, стр. 64. — Слеп а к Н. И. Учен, записки Московск. научно-исслед. ин-та гигиены, 1961, № 9, стр. 121. — Станкевич К. И. Гиг. и сан., 1961, № 12, стр. 81. — Шу бочки н Л. К-, Зайцев Л. М. Завод, лабор., 1963, № 10, стр. 1269.
Поступила 29/Х 1964 г.
