Monitoreo de MDI en productos de uretano, espumantes y no espumantes de Polywater

Los productos de uretano de Polywater están diseñados y probados con límites de exposición mínimos para el usuario final.

La exposición a isocianatos es un tema candente para los proveedores y usuarios de productos de uretano espumantes y no espumantes en nuestra industria. Esto es impulsado por estrictos límites de exposición listados para isocianatos, la posibilidad de sensibilización del trabajador por contacto repetido con el material y los esfuerzos de OSHA para regular más de cerca algunos isocianatos. El contacto de la piel con estos materiales puede evitarse eficazmente mediante el simple uso de guantes de goma y procedimientos de aplicación seguros. La dificultad consiste en la exposición a isocianatos en el aire durante la aplicación. A algunos departamentos de salud y seguridad les gustaría prohibir el uso de todos los uretanos sin tener una imagen completa de los riesgos de exposición involucrados. Para ayudar a aclarar algunos de los problemas, todos los productos de uretano producidos por Polywater se han sometido a una secuencia de pruebas de isocianato que mide la concentración de la sustancia química liberada en el aire del espacio de trabajo durante el uso previsto del producto. Los resultados muestran que la concentración de isocianato en el aire en el espacio de trabajo es apenas apreciable, a un nivel por debajo de 1 parte por mil millones (ppb).

Antecedentes

Los isocianatos y su uso

Los isocianatos son sustancias químicas muy reactivas que se utilizan en la química del poliuretano. Quizás las aplicaciones más comunes son las espumas flexibles y rígidas para usos finales como amortiguación y aislamiento. Los isocianatos también se utilizan en adhesivos, revestimientos, selladores y como aditivos para una variedad de otros productos químicos. Hay numerosos isocianatos en uso comercial, incluido el diisocianato de metilendifenilo (MDI) y el diisocianato de tolueno (TDI) que, juntos, constituyen más del 95 % de los isocianatos producidos comercialmente a nivel mundial. El consumo estadounidense de isocianatos en 2008 fue de aproximadamente 2.600 millones de libras y ese número está creciendo. Este documento solo tiene que ver con el muestreo de MDI, ya que es el único isocianato utilizado en los productos vendidos por Polywater.

OSHA se ha interesado en estos materiales y sus efectos en los trabajadores, en gran parte debido a la considerable población de trabajadores (estimada en 280.000 en 1996), que podrían estar expuestos a isocianatos en el trabajo. Ocupaciones notables que llamaron la atención de OSHA: aplicadores de aerosol de revestimientos de caja de camiones y aislamiento doméstico. Debe resaltarse que no existe ningún movimiento de OSHA para prohibir estos materiales. El interés está en el uso seguro de un conjunto de materias primas extremadamente versátiles.

Preocupaciones de seguridad

Las preocupaciones sobre la exposición al MDI y otros isocianatos son reales.  Nos preocupamos tanto por el contacto respiratorio como por la piel.  Semejante contacto puede causar dermatitis, irritación de la piel y del tracto respiratorio.  Además, estos materiales son sensibilizadores dérmicos (piel) y por inhalación. Los trabajadores que desarrollan sensibilidad a los isocianatos pueden mostrar una reacción a exposiciones muy pequeñas. Los síntomas pueden variar de leves a moderados a graves. Cualquier trabajador que desarrolle tal sensibilidad debería dejar de trabajar con isocianatos. Tal sensibilización y asma son las principales preocupaciones.

Límites de exposición

OSHA regula la exposición mediante el uso de un PEL, o límite de exposición permisible, para muchas sustancias. Este es el límite legal en EE. UU. para la exposición de un trabajador a una sustancia química. Este PEL es normalmente un promedio ponderado en el tiempo.

Sustancia OSHA PEL
MDI 20 ppb
TDI 20 ppb

 

Por consiguiente, si realizamos un monitoreo del aire en el espacio de trabajo mientras nuestros productos están en uso, la concentración de MDI medida debe ser inferior a 20 ppb.

Respaldo para estudios de monitoreo

Polywater siempre ha diseñado sus productos de uretano para minimizar la exposición al isocianato mediante procedimientos de aplicación seguros.

  • No pulverizamos estos productos, por lo que la atomización no es un riesgo.
  • Suministramos guantes en nuestros kits para ayudar a prevenir el contacto con la piel.

Se espera que la exposición al MDI contenido en los productos Polywater® esté muy por debajo del PEL establecido. Con el aumento de la presión de OSHA y la preocupación del cliente, decidimos monitorear la cantidad de MDI liberado durante la aplicación de nuestros productos. Esta prueba cuantifica la concentración de vapor de MDI para que podamos comparar con el PEL establecido. OSHA ha impulsado tales pruebas y se han visto en otros sectores de la industria del uretano.

Los resultados de uno de esos estudios se publicaron en un seminario web de la ASC de junio de 2012 titulado “Monitoreo de MDI para espuma de poliuretano en aerosol” [MDI Monitoring for Spray Polyurethane Foam]. Fomo Product monitoreó una aplicación de campo real de aislamiento de espuma de poliuretano en aerosol. Se utilizó una ventilación adecuada y equipo de protección personal y el resultado final fue un nivel sorprendentemente bajo de MDI medido en el aire del espacio de trabajo.  Decidimos realizar un monitoreo similar con nuestros productos, pero en condiciones más difíciles.

Condiciones de monitoreo de MDI

Configuramos nuestro monitoreo de MDI en condiciones simples que exageraban un poco un espacio de trabajo confinado sin ventilación.

  • Espacio de trabajo confinado de 24 pies3:

Nuestro espacio de trabajo era una cámara sellada con las dimensiones de 2 pies por 4 pies por 3 pies.  Esto es más pequeño que la mayoría de los espacios de trabajo, pero queríamos realizar nuestro monitoreo en las condiciones más estrictas.  Un espacio de trabajo más pequeño significa una mayor concentración de MDI en el aire.

  • Método de muestreo de OSHA, OSHA 47 MOD:

Se utilizó un método de muestreo con filtro proporcionado por ALS Environmental, un laboratorio acreditado, para recolectar las muestras de prueba. Este es un método común para recolectar aerosoles (partículas) y/o contaminantes en fase de vapor. El muestreo con filtro utiliza una bomba de muestreo personal calibrada para extraer un volumen conocido de aire a través de un casete de filtro. El casete de filtro contiene medios tratados químicamente de modo que el MDI en el aire reacciona químicamente con los medios para formar un derivado estable. El derivado estable se cuantifica en el laboratorio de ALS. Utilizando el volumen conocido de aire muestreado, se determina la concentración de MDI en el aire durante el intervalo de muestreo. Este procedimiento de prueba cumple con OSHA 47 MOD para MDI.

un balde de espuma de uretano y una bomba de MDI

  • Intervalo de muestreo basado en la tasa de fraguado:

El intervalo de muestreo se definió como el tiempo que tarda cada producto en alcanzar el 95% de fraguado completo.  El fraguado final puede tardar horas o más, de modo que al utilizar este intervalo de muestreo encontraremos la concentración más alta de MDI en el aire para cada producto.

  • Entrada de la manguera de admisión cerca de la reacción:

Además de ejecutar el muestreo en una cámara de volumen limitado, colocamos selectivamente la entrada a la bomba de muestreo muy cerca (3 pulgadas) del material que reacciona. Una vez más, aunque se trata de una proximidad más cercana al producto de lo que es probable que esté un trabajador, el objetivo del ejercicio era ilustrar el peor caso posible y maximizar los niveles de MDI muestreados.

Resultados

La siguiente tabla muestra los resultados del muestreo de MDI para productos Polywater.

Producto Cantidad y condición Intervalo del muestreo (minutos) ppb MDI
Pad N Pole Contenido de un cartucho de 50 ml extendido sobre un paño de fibra de vidrio de 1 pie2 130 <0.15
UPR NF Contenido de un cartucho de 250 ml, aumento libre en un recipiente de 6” 35 <0.56
UPR PR Contenido de un cartucho de 250 ml, aumento libre en un recipiente de 6” 27 <0.72
FST Contenido de un cartucho de 250 ml, aumento libre en un recipiente de 6” 20 <0.98
FST Contenido de un cartucho de 250 ml, Sello de 3” en un ducto de PVC de 4” 20 <0.98
InstaGrout PMT Contenido de un PMT-3 repartido sobre  4 pies cuadrados 40 <0.49


Conclusiones

El análisis para cada una de las muestras da como resultado una concentración muy por debajo del PEL de 0.02 ppm o 20 ppb establecido por OSHA.  Ninguna muestra excede 1 ppb de MDI.

Teniendo en cuenta que el muestreo se realizó en las condiciones más extremas de ausencia de ventilación y un espacio de trabajo muy pequeño, está claro que es muy poco probable que los productos Polywater expongan a los trabajadores a MDI en el aire en concentraciones lo suficientemente altas como para causar problemas. Como siempre, recomendamos el uso de guantes y gafas de seguridad al utilizar estos productos. Aunque debe tenerse cuidado con el uso de estos y todos los productos químicos, los trabajadores pueden estar seguros de que, con el uso adecuado, los productos Polywater pueden emplearse de manera segura.