CC BY
4
чаются определения с достаточной точностью и чувствительностью, в то время как метод Снеллена, начиная с концентрации 40 мг/л, дает показания, мало отличающиеся друг от друга, а концентрация 95—96 мг/л для метода Снеллена является предельной.
4. Фотонефелометр И. С. Коркина — весьма портативный прибор; его схема отличается простотой. Прибор удобен для работы как в лаборатории, так и в полевых условиях.
Б. В. ШАФРАНОВ и В. Д. КРАНЦФЕЛЬД
Вопросы гигиены труда в промышленности искусственного волокна в связи с перспективами ее восстановления и развития
Из Института гигиены труда и профзаболеваний Академии медицинских наук СССР
Основным методом производства искусственного волокна является вискозный способ, по которому выпускалось 80—90% всей продукции. Технологический процесс производства искусственного волокна по этому методу связан с применением сероуглерода и неизбежным выделением в воздух рабочих помещений паров сероуглерода и сероводорода.
Главными производственными помещениями, где имеют место указанные выделения, являются баратные отделения химических цехов и прядильные цехи. Сульфидирование, или ксантогенирование (технологический процесс баратного отделения), представляет процесс обработки алкалицеллюлозы (щелочной целлюлозы) сероуглеродом и производится в особых барабанах, так называемых баратах, куда загружается пао-тия алкалицеллюлозы и приливается из мерника сероуглерод в количестве 32—35% от веса волокна. В результате получается оранжевое вещество — ксантогенат. При получении ксантогената 30—40°/о сероуглерода реагирует со щелочью, содержащейся в алкалицеллюлозе, с образованием тритиокарбонатов.
При прядении вискозы (прядильные цехи) получают: 1) вискозный шелк, 2) вискозное штапельное волокно, 3) вискозную пленку (так называемый целлофан) и в самое последнее время — толстую вискозную нить (так называемый корд). Химизм процессов получения всех перечисленных видов продукции в основном один и тот же. Он заключается в реакции вискозного раствора с жидкостью осадительной ванны,, состоящей из растворов серной кислоты, сульфата натрия и сульфата цинка в подогретой до 45° воде.
Основная реакция состоит в действии серной кислоты на ксантогенат целлюлозы, которая при этом разлагается с образованием чистой целлюлозы, сероуглерода и щелочи.
Кроме указанной основной реакции, происходит ряд побочных реакций тритиокарбонатов с серной кислотой с образованием сероуглерода,, сероводорода, сернистого газа и серы.
Вискозный шелк прядется на машинах двух видов: центрифугаль-ных и бобинных.
Вискозная масса непрерывно подается специальным насосиком на машину и, проходя через железный патрон — фильтр-буж, заряженный фильтрованным материалом, стеклянную трубку (червяк), продавливается через надетый на червяк колпачок-фильеру и в виде тонкого пучка нитей поступает в жидкость осадительной ванны, где и происходит ее
разложение, — так называемая коагуляция и регенерация. При бобин-ном методе прядения нить по выходе из ванны наматывается на .полый цилиндр с отверстиями — бобину. При центрифугальном методе прядения нить по выходе из ванны перекидывается через стеклянный шкив (галету) и через воронку поступает в центрифугу (с числом оборотов 6 000—8 000 в минуту), наматываясь затем в кольцеобразный моток-кулич. Намотавшиеся до установленного веса бобины с шелком и куличи снимаются с машин. Обычно на каждой прядильной машине имеется .70—120 прядильных мест, расположенных с обеих или с одной ее стороны.
Бобины и куличи поступают на отделку, а при старом технологическом процессе бобины сначала поступают на мойку и сушку, а куличи— в пропарку в особых камерах — парилках. Отделочные операции заключаются в промывке, десульфурации (удаление серы), кисловке, мыловке, сушке и сортировке.
Кордная нить также прядется на центрифугальных машинах.
Штапельное волокно получается на особых штапельных машинах, на которых, в отличие от бобинных, нити по выходе из осадитёльной ванны движутся на роликах вдоль фронта машины, соединяясь в конце ее е толстые жгуты. Эти жгуты или режутся по выходе из машины на волоконца длиной 10—15 ом и проходят последующие стадии обработки в резанном виде, или проходят обработку в жгуте, а затем режутся.
Целлофановая пленка получается на особой так называемой целлофановой машине, на которой вискозная масса, выдавливаясь в виде пленки в осадительную ванну, проходит все стадии обработки в машине {кончая сушкой), передвигаясь с одного ее конца к другому при помощи вальцов. В конце машины готовая пленка наматывается на вал в виде рулона.
В течение 4 лет (1937—1941) нами проводилась работа по изучению условий труда и эффективности вентиляции в основных цехах Могилев-ской, Киевской, Клинской и 'Мытищинской фабрик искусственного вискозного шелка. Кроме того, нами были проведены работы в цехе штапельного волокна в Ленинграде и в цехе медно-аммиачного штапельного волокна в Ростокине.
Полученный большой (около 5 000 анализов) материал по загазованности воздуха варамл сероуглерода и сероводородом в основных цехах производства искусственного волокна сведен нами в две таблицы (табл. 1 и 2).
Как видно из табл. 1, концентрации сероуглерода в баратных отделениях химических цехов вискозных фабрик были чрезвычайно высокими, во много раз превышая допустимые нормы (0,01 мг/л), особенно при разгрузке и чистке.
Организация технологических процессов ксантогенирования в бара-тах со времени ее описания Берлиньгм в 1926 г. в основном мало изменилась. Во время выгрузки ксантогената люки в баратах открываются и готовый ксантогенат, как и раньше, вываливается в тележки и также оставляется в открытом виде в цехе, ожидая очереди для загрузки его в растворители. Для чистки рабочие влезают внутрь баратов. Перед разгрузкой бараты нередко продуваются сжатым воздухом. Пары сероуглерода из баратов и ксантогената попадают в помещение цеха. Кроме того, пары сероуглерода выделяются через неплотности в крышке баратов или через неплотности коммуникации кранов мерников.
Технологические процессы, осуществленные в прядильных цехах вискозных фабрик как по центрифугальному, так и по бобинному методу, создавали весьма большие трудности в борьбе с газовыделениями.
Как было установлено нашими исследованиями, основными источниками выделения сероуглерода на центрифугальных машинах являются центрифуги и на бобинных — бобины, а основными источниками серо-
3 Гигиена и санитария, № б
13
Таблица 1. Концентрация сероуглерода в баратных цехах
Год Фабрика Организация, проводившая обследование Сероуглерод в мг/л
1035 .Могволокно' Минский институт охраны труда 0,7 Внутри барата 1,7 и выше
1925 .Вискоза', Мытищи Институт им. Обуха, Мосздрав 0,4-0,6 Внутри барата 2,9—3,1
1938 .Клинволокно* Институт им. Обуха 0,1220, 0,432 У люка барата 1,4—1,9
1939 .Киевволокно" То же 0,72 -0,092 При чистке баратов 0,122—0,150
1939 .Могволокно" » ш Внутри баратов 0,750, 0,035-0,079 При выгрузке и чистке 0,214-0,224
1937 •.Пятилетка', Ленинград Промстройпроект 0,02-0,121 При чистке внутри барата 3,06 Комната мерников С 0,106-0,149
водорода являются нити по выходе из осадительной ванны. Поверхность, самой ванны играет в газовыделении на прядильных машинах незначительную роль.
Мощные централизованные приточные вытяжные системы вентиляции с большими обменами воздуха не обеспечивали в прядильных цехах у рабочих мест и в помещениях установленных законом концентраций сероуглерода и сероводорода (табл. 2), так как:
1) вытяжные устройства на прядильных машинах были устроены; без правильного учета мест основных газовыделений и направления воздушных потоков на машинах и в цехах;
2) прядильные машины были открыты и вентиляция действовала-в основном как общеобменная;
3) объемы воздуха, подаваемые к рабочим местам и удаляемые от отдельных машин и отдельных их участков, вариировали в широких пределах, так как вентиляционные системы было трудно регулировать, и этому вопросу не уделялось должного внимания;
4) эксплоатация вентиляционных установок была совершенно неудовлетворительной;
5) вследствие нерационального устройства гнезд для центрифуг-и плохого их состояния, в атмосферу цеха попадали значительные количества воздуха с большим содержанием паров сероуглерода.
Размещенные в цехах центрифугального шелка парилки, а при бобин-ном прядении непосредственно в прядильных залах моечные ящики являлись дополнительными источниками больших газовыделений и повышения концентраций паров сероуглерода (табл. 2) не только на рабочих местах у этих операций, но и во всем помещении цеха.
Повышенная загазованность воздуха в баратных отделениях химических цехов, в прядильных цехах и непосредственный контакт с сероуглеродом при ряде операций являлись причиной профессиональной заболеваемости на фабриках вискозного шелка за границей и в СССР.
Токсическое действие сероуглерода на организм людей и животных» изучается со времени его первого описания, сделанного французом Пайеном в 1851 г. Наиболее обстоятельно оно изучалось в Италии (главным образом Ранеллетти и его учениками).
Таблица 2. Концентрация сероуглерода и сероводорода в прядильных цехах вискозных фабрик
Год Фабрика Организация, проводившая работу Сероуглерод в мг/л Сероводород в мг/л
9-15.1 .Вискоза", Институт им. Обуха 0,6-0,7 0,007-0,7
1925 Мытищи и Мосздрав
1934 .Клинволокно" ВЦИЭООТ 0,029—0,111, наиболее
часто 0,04-0,08
1937 "Могволокно, Институт им. Обуха Среднее в рабочей зоне:
в ряду капсулиро-
ванных машин 0.02( 4; 0,0046
в ряду некапсулиро-
ванных машин 0.16^3; 0,009
около капсулирован-
ной машины 0,0020—
0,0270; 0,0024-0,009
около некапсулиро-
ванной машины
0,1,180-0,119 0,006—0,018
1939 « То же Средние п^и неотре-
гулированной вентиля-
ции 0,138
При отрегулирован-
ной вентиляции 0,018
1940 „Киевволокно" ■ » 0,015-0,134 0,010-0,019
1938 .Клинволокно*, . ' и 0,0025-0,045 0-0,006
целлофан
1938 .Клинволокно', При вентиляции
мойка шелка 0,034-0,112
Без вентиляции
0,064-0,243
1937 Штапельное Институт охраны 0,194-0,708
волокно, Ле- труда
нинград
1938 То же Ленпромстройпроект 0.163—0,417
1941 т Институт им. Обуха 0,009-0,275
Пари л к и
1935 .Могволокно' Минский институт 0,5—0,6, в несколь-
охраны труда ких случаях 1 мг и более
1938 То же Институт им. Обуха 0,162-0,769
1940 .Киевволокно" То же В прядильном со
стороны парилки
0,116—0,195
На 100 клинических случаев профессиональных заболеваний от сероуглерода, собранных Ранеллетти, 77% больных поступили с фабрик вискозного шелка. Из наиболее достоверных 55 случаев 35% наблюдались среди рабочих мойки, 26% из баратного цеха и 26% из прядильного; у 80% заболевших преобладали нервные симптомы, которые в меньшей степени наблюдались и у остальных 20%.
Заболеваемость рабочих на наших фабриках вискозного шелка с 1914 по 1941 г., опубликованная в различных журналах, сведена в табл. 3, из которой видно, что массовый характер имеют начальные
Таблица 3. Заболеваемость рабочих на фабриках искусственного вискозного волокна
Год Автор Фабрика, профессия Обнаруженные симптомы и заболевания
1914 Хорошко „Вискоза", баратчики 4 случая полиневритов
1926 1 Огарков .Вискоза", прядильный баратный У 140 прядильщиков и баратчи-ков никакого определенно'о воздействия не было обнаружено. Обнаружены конъюнктивиты
1 1933 Каплан „Вискоза" Конъюнктивиты 441,3 случая, 502,9 дня на 100 рабочих-прядильщиков прядильного цеха
1933 Вольфсон „Могволокно" Конъюнктивиты. Количество обращений на 100 рабочих 11,8, прядильщиков—137
1934 Серебряник „Клинволокно" Щелково 53 человека с начальными стадиями хронических профотравле-ний. Выраженных полиневритов не обнаружено
1941 Грацианская .Пятилетка" 10 полиневритов, 16 случаев сероуглеродных неврастений
19381 1940.1 Казакевич, Семенова Евгенова и др. .Могволокно" Обследовано в 1938 г. 314 человек, в 1940 г. 216 человек: прядильщики, баратчики, работники сероуглеродного завода У значительного числа рабочих обнаружены начальные стадии сероуглеродных интоксикаций
1938 Ласс » Из 106 обследованных прядильщиков у 71 были найдены изъязвления на руках и поражение ногтей
1938 Дрогичина .Клинволокно" 27 случаев полиневритов на мойке шелка
1938 Поликлиника фабрики .Могволокно" 10—12 случаев полиневритов в парилке
1936 Поликлиника .Пятилетка" Полиневриты у рабочих цеха штапельного волокна
1940 То же .Могволокно" 36 случаев временной нетрудоспособности: 12 начальных стадий полиневритов, 3 случая энцефало-патий, остальные — функциональные нервные расстройства
легкие случаи интоксикации сероуглеродом, выражающиеся в различных функциональных нервных расстройствах — головные боли, головокружение, сонливость, повышенная нервная возбудимость — и в проявлениях объективного характера в виде парестезий и гиперестезий, болезненности нервных стволов, судорогах, повышении или понижении сухожильных рефлексов, легком изменении психики, пониженной памяти и некоторых других симптомах.
Массовый характер имели также заболевания глаз рабочих прядильных цехов конъюнктивитами. Рядом авторов констатированы сероуглеродные полиневриты, главным образом у рабочих баратных отделений, на мойке шелка (на бобинах), в парилке (при центрифугальном методе) и в цехе штапельного волокна.
Таким образом, и за* границей, и в СССР на фабриках вискозного шелка имели место профотравления и профзаболевания в результате
действия на организм сероуглерода и конъюнктивиты в прядильных цехах, вследствие воздействия сероводорода и тумана от жидкости осадительной ванны.
Авторы, каждый в своей отрасли, собрали и проанализировали все проводившиеся ранее работы по изучению условий труда и профессиональной заболеваемости на фабриках вискозного шелка, а также все работы по вентиляции в этой отрасли промышленности и дополнили их собственными исследованиями (таблицы). Однако основной задачей авторов было не останавливаться на констатации уже установленных фактов, а, выяснив непосредственные причины повышенной и в ряде случаев высокой загазованности, продолжить разработку и проведение оздоровительных мероприятий, имеющих значение для всей промышленности искусственного волокна и обеспечения надлежащего медицинского обслуживания в этой отрасли промышленности.
Так как при открытых машинах длина фронта непрерывного газовыделения доходила на отдельных фабриках до 2 км, а производительность вытяжных устройств не превышала 200 м3/час на 1 погонный ¡метр фронта машины, естественно, что воспрепятствовать распространению газов по всему помещению без укрытия машин представляло неразрешимую задачу. Поскольку в иностранной литературе имелись указания на удачный опыт кансуляции машин, первоочередной задачей было добиться осуществления этого мероприятия. Капсуляция машин в масштабе целого цеха была осуществлена на фабрике в Могилеве и частично на других фабриках.
Испытание ее эффективности дало вполне обнадеживающие результаты.
Можно считать установленным, что при бобинных машинах необходимый санитарный эффект может быть обеспечен устройством капсулй-ции и равномерной вытяжкой из верхней части укрытий в объемах, не превышавших применявшиеся ранее. Конечным непременным условием является культурная эксплоатация и надлежащее использование капсу-дяции.
Устройство приточной вентиляции имеет в данном случае второстепенное значение.
При центрифугальных машинах этих условий, однако, недостаточно, ввиду несовершенства конструкций гнезд для центрифуг и связанных с ними усложненных вытяжных устройств.
Существеннейшее значение для решения вопросов, связанных с устройством и расчетом, имели исследования по выявлению удельных количеств выделяющихся при прядении паров сероуглерода и сероводорода и относительной значимости отдельных очагов их выделения, а также изучение аэродинамических условий, возникающих внутри гнезд центрифуг. Эти работы дали ключ к вскрытию причин прежних удачных и главным образом неудачных опытов в этой области, а также помогли в оценке новых современных машин под углом зрения промышленной санитарии.
Капсуляция целлофановых агрегатов и реконструкция вентиляции этого цеха при нашей консультации (после первоначального явно неудачного устройства ее по указаниям иностранной фирмы, монтировавшей целлофановые агрегаты) вполне себя оправдали, а дальнейшее изучение этого опыта привело к разработке рациональных принципов аналогичных устройств, используемых в настоящее время при проектировании. Точно так же следует считать оправдавшим себя и опыт устройства вытяжной вентиляции от моечных ящиков для бобин. Этот опыт также используется при проектировании в тех немногих случаях, когда моечные ящики будут устанавлфг^ь^Ямр^ка несортного шелка).
Во время Отечественной войны "три •^нгЙшо«£е крупные фгбрики вискозного шелка ^5лн0стью разрушены (Могилевская,
■>/, 'Ч <•■'''- _
'; К! "Г.-ИИ^вА-С*«?4 17
Клинская и Киевская), а фабрика «Пятилетка» в Ленинграде значительно пострадала. Часть оборудования этих фабрик была вывезена в отдаленные районы страны.
В настоящее время утверждена правительством и проводится в жизнь обширная программа восстановления и развития промышленности искусственного волокна, имеющая целью к концу четвертой пятилетки значительно превзойти довоенный уровень. На полном ходу восстановление старых фабрик; ведется проектирование и подготовка строительства новых предприятий.
Будут освоены новые технологические методы и новые усовершенствованные оборудования. Всем этим новшествам и увеличенным производственным масштабам будет сопутствовать и значительное изменение санитарно-гигиенических условий.
Процессы ксантогенирования (баратные отделения) на некоторых предприятиях будут проводиться на оборудовании нового типа, так называемых вакуум-ксантат-мешалках и кнеттерах. Эти машины более совершенны по сравнению с баратами с точки зрения промышленной санитарии, так как при них отсутствует ряд операций, сопровождающихся выделением паров сероуглерода. Это дало основание для назначения в ксантатных цехах, оборудованных этими аппаратами, пониженных обменов воздуха.
На большинстве фабрик, однако, баратные цехи будут оборудованы баратами, поскольку они имеются в наличии и должны быть использованы для обеспечения надлежащих темпов развертывания этой отрасли промышленности. Некоторым усовершенствованием является применение баратов, спаренных с определенными растворителями, что поможет избежать стояния ксантогената в цехе и выделения из него сероуглерода. При новом проектировании сделана попытка капсуляции баратов с отсосом воздуха из укрытий. Однако ожидать удовлетворительных гигиенических условий в баратных цехах при старом типе оборудования не приходится. Поэтому для рабочих этих цехов должны быть обеспечены все возможные меры индивидуальной профилактики: сокращенный рабочий день, средства индивидуальной защиты, душевые установки, спецпитание и т. д.
Особенно сложной проблемой является обеспечение надлежащих гигиенических условий при проектировании и оборудовании цехов так называемого штапельного и кордного волокна, где проектируются предприятия с большими концентрированными мощностями и где будет иметь место выделение в воздух десятков и сотен килограммов сероуглерода и сероводорода в час.
Основным методом борьбы с газовыделениями будет, как и прежде, устройство укрытий с аспирацией из них воздуха. Однако требования в отношении их эффективности значительно повышаются. В некоторых . случаях, чтобы достигнуть предельно допустимых концентраций сероуглерода и сероводорода 0,1 мг/л, прорыв этих газов в воздух цеха не должен превышать 1,5—2%, что означает эффективность в 98,5—98%.
Эти требования заставляют принимать при проектировании повышенные нормы воздухообменов, но одни они не могут обеспечить требуемый эффект, если им не будет сопутствовать высокое качество выполнения укрытий и вентиляционных устройств и, что имеет не меньшее значение, культурная их эксплоатация.
С другой стороны, новые заводы будут оборудованы новыми, более совершенными машинами для прядения вискозного волокна, как, например, машины Бармаг, Вегелин-Гюбнер, Кютнер (бобинные и др.).
Анализ конструкций этих машин позволил наметить несколько пониженные объемы отсосов из их укрытий по сравнению с применявшимися ранее на наших фабриках. Это также вынуждает ставить перед строителями требования в отношении качества выполнения вентиляцион-
•яых сооружений, а перед эксплоатационниками — в отношении правильного их использования.
Широкое применение найдет ускоренная отделка с применением горячих растворов, при которой будет происходить увеличенное выделение сероуглерода. Вентиляционные установки для этих процессов спроектированы на основании теоретических предположений, так как применяемое при этих процессах оборудование появляется впервые. Практика покажет правильность проведенного проектирования. Пропарка куличей .и мойка бобин будут применены в очень сокращенных масштабах.
Наконец, появятся новые отечественные машины — комбайн для прядения и отделки обычного вискозного и кордного шелка. Технологические испытания этих машин показали полную возможность их применения в промышленных масштабах, и ряд цехов второй очереди пред-.положено оборудовать этими машинами.
Эти комбайны являются агрегатами, обеспечивающими полный непрерывный процесс получения шелка и корда, так как на них происходит и прядение, и отделка, и сушка.
При работе на комбайнах не будет никаких куличей, бобин и связанных с ними операций, сопровождающихся выделением сероуглерода, вдыханием рабочими паров сероуглерода и контакта с ним. Вместе с тем правильное решение вопросов укрытий для комбайнов и устройства местных отсосов от них являются проблемами, от решения которых зависит достижение .удовлетворительных гигиенических условий при :работе на них.
Впервые спроектированы н строятся мощные предприятия по производству медно-аммиачного и ацетатного шелка. Хотя токсические •свойства аммиака, выделяющегося при медно-аммиачном методе производства, нам известны, но условия его выделения на новом, еще не применявшемся оборудовании, а также новые технологические процессы и новое аппаратурное их оснащение при ацетатном методе заставляют относиться к ним с повышенным вниманием.
Впервые ставится в СССР и производство нового вида синтетического Еолокна «капрон», продукта полимеризации полиамидной смолы.
Предварительно можно ожидать, что никаких вредных газовыделений на этом производстве не будет, за исключением прорывов паров дифенилоксида от применяемого теплоносителя дифенила.
Как видно из изложенного выше, развитие промышленности искусственного волокна в послевоенный период ставит перед научно-исследо-вательскими институтами по гигиене труда ряд задач по обеспечению надлежащих гигиенических условий на вновь строящихся фабриках.
Необходимо проверить эффективность запроектированных конструкций укрытий, местных отсосов и принятых обменов на отдельных машинах и агрегатах, а в некоторых случаях и в производственной обстановке санитарно-гигиенические условия.
Перед санитарной инспекцией стоит задача контроля за обеспечением вновь сооружаемых предприятий вентиляционными установками и бытовыми устройствами в соответствии с утвержденными проектами.
Особое внимание должно быть уделено надлежащей постановке медико-санитарного обслуживания в этой отрасли промышленности. Основными задачами здесь являются: 1) внедрение экспресс-методов в определение сероуглерода и сероводорода в воздухе рабочих помещений; 2) постепенная разработка автоматических методов контроля загазованности воздушной среды; 3) разработка методов ранней диагностики интоксикаций сероуглеродом; 4) разработка правил периодических медицинских осмотров рабочих, работа которых связана с воздействием сероуглерода и сероводорода, и соответствующая организация гмедико-санитарных частей {специальности, аппаратура, лаборатории).
