Angepasst aus der 3. Auflage, Enzyklopädie der Arbeitssicherheit und des Gesundheitsschutzes

Die Kunststoffindustrie gliedert sich in zwei große Sektoren, deren Zusammenhang in Abbildung 1 ersichtlich ist. Der erste Sektor umfasst die Rohstofflieferanten, die Polymere und Formmassen aus Zwischenprodukten herstellen, die sie gegebenenfalls auch selbst hergestellt haben. Gemessen am investierten Kapital ist dies in der Regel der größte der beiden Sektoren. Den zweiten Sektor bilden die Verarbeiter, die die Rohstoffe durch verschiedene Verfahren wie Extrusion und Spritzguss in verkaufsfähige Artikel umwandeln. Andere Sektoren sind Maschinenhersteller, die Ausrüstungen an die Verarbeiter und Lieferanten von Spezialadditiven für den Einsatz in der Industrie liefern.

Abbildung 1. Produktionsablauf in der Kunststoffverarbeitung

Polymerherstellung

Kunststoffe fallen grob in zwei unterschiedliche Kategorien: thermoplastische Materialien, die durch Anwendung von Wärme wiederholt erweicht werden können, und duroplastische Materialien, die beim Erhitzen und Formen einer chemischen Veränderung unterliegen und danach nicht durch Wärmeanwendung umgeformt werden können. Es können mehrere hundert einzelne Polymere mit sehr unterschiedlichen Eigenschaften hergestellt werden, aber nur 20 Typen machen etwa 90 % der weltweiten Gesamtproduktion aus. Thermoplaste sind die größte Gruppe und ihre Produktion nimmt stärker zu als die Duroplaste. Hinsichtlich der Produktionsmenge sind die wichtigsten Thermoplaste Polyethylen hoher und niedriger Dichte und Polypropylen (die Polyolefine), Polyvinylchlorid (PVC) und Polystyrol.

Wichtige duroplastische Harze sind Phenol-Formaldehyd und Harnstoff-Formaldehyd, beide in Form von Harzen und Formpulvern. Auch Epoxidharze, ungesättigte Polyester und Polyurethane sind von Bedeutung. Eine geringere Menge an „Engineering Plastics“, beispielsweise Polyacetale, Polyamide und Polycarbonate, haben einen hohen Nutzwert in kritischen Anwendungen.

Die beträchtliche Expansion der Kunststoffindustrie in der Welt nach dem Zweiten Weltkrieg wurde durch die Erweiterung des Spektrums der Grundrohstoffe, mit denen sie versorgt wird, erheblich erleichtert; Verfügbarkeit und Preis von Rohstoffen sind für jede sich schnell entwickelnde Industrie von entscheidender Bedeutung. Herkömmliche Rohstoffe hätten chemische Zwischenprodukte nicht in ausreichenden Mengen zu akzeptablen Kosten liefern können, um die wirtschaftliche kommerzielle Produktion von Kunststoffmaterialien in großen Tonnagen zu erleichtern, und es war die Entwicklung der petrochemischen Industrie, die Wachstum ermöglichte. Erdöl als Rohstoff ist reichlich vorhanden, leicht zu transportieren und zu handhaben und war bis zur Ölkrise der 1970er Jahre relativ billig. Die Kunststoffindustrie ist daher weltweit vor allem an die Verwendung von Zwischenprodukten gebunden, die beim Ölcracken und aus Erdgas gewonnen werden. Unkonventionelle Rohstoffe wie Biomasse und Kohle haben bisher noch keinen großen Einfluss auf die Versorgung der Kunststoffindustrie.

Das Flussdiagramm in Abbildung 2 verdeutlicht die Vielseitigkeit von Erdöl- und Erdgasrohstoffen als Ausgangspunkt für die wichtigen duroplastischen und thermoplastischen Materialien. Nach den ersten Prozessen der Rohöldestillation wird Naphtha-Ausgangsmaterial entweder gecrackt oder reformiert, um nützliche Zwischenprodukte bereitzustellen. Somit ist das durch das Crackverfahren erzeugte Ethylen von unmittelbarer Verwendung für die Herstellung von Polyethylen oder für die Verwendung in einem anderen Verfahren, das ein Monomer, Vinylchlorid – die Basis von PVC – liefert. Propylen, das ebenfalls während des Crackprozesses entsteht, wird entweder über den Cumolweg oder den Isopropylalkoholweg zur Herstellung von Aceton verwendet, das für Polymethylmethacrylat benötigt wird; es wird auch bei der Herstellung von Propylenoxid für Polyester- und Polyetherharze verwendet und kann wiederum direkt zu Polypropylen polymerisiert werden. Butene finden Verwendung bei der Herstellung von Weichmachern und 1,3-Butadien wird direkt zur Synthesekautschukherstellung verwendet. Aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzol, Toluol und Xylol werden heute in großem Umfang aus den Derivaten von Öldestillationsvorgängen hergestellt, anstatt aus Kohleverkokungsprozessen gewonnen zu werden; Wie das Flussdiagramm zeigt, handelt es sich dabei um Zwischenprodukte bei der Herstellung wichtiger Kunststoffe und Hilfsprodukte wie Weichmacher. Die aromatischen Kohlenwasserstoffe sind auch ein Ausgangspunkt für viele Polymere, die in der Kunstfaserindustrie benötigt werden, von denen einige an anderer Stelle in diesem Dokument diskutiert werden Enzyklopädie.

Abbildung 2. Produktion von Rohstoffen zu Kunststoffen

Viele sehr unterschiedliche Prozesse tragen zur endgültigen Herstellung eines fertigen Artikels bei, der ganz oder teilweise aus Kunststoff besteht. Einige Prozesse sind rein chemisch, einige beinhalten rein mechanische Mischverfahren, während andere – insbesondere diejenigen am unteren Ende des Diagramms – einen umfangreichen Einsatz von Spezialmaschinen erfordern. Einige dieser Maschinen ähneln denen, die in der Gummi-, Glas-, Papier- und Textilindustrie verwendet werden; der Rest ist spezifisch für die Kunststoffindustrie.

Kunststoffverarbeitung

Die kunststoffverarbeitende Industrie wandelt Massenpolymermaterial in fertige Artikel um.

Rohstoffe

Der verarbeitende Teil der Kunststoffindustrie erhält seine Rohstoffe für die Produktion in folgenden Formen:

• vollständig zusammengesetztes Polymermaterial in Form von Pellets, Granulat oder Pulver, das direkt in die Maschinen zur Verarbeitung eingeführt wird
• uncompoundiertes Polymer in Form von Granulat oder Pulver, das mit Additiven compoundiert werden muss, bevor es für die Zufuhr in Maschinen geeignet ist
• polymere Platten-, Stab-, Rohr- und Folienmaterialien, die von der Industrie weiterverarbeitet werden
• verschiedene Materialien, die vollständig polymerisiert werden können, Stoffe in Form von Suspensionen oder Emulsionen (allgemein bekannt als Latices) oder Flüssigkeiten oder Feststoffe, die polymerisieren können, oder Substanzen in einem Zwischenzustand zwischen den reaktiven Rohstoffen und dem endgültigen Polymer. Einige davon sind Flüssigkeiten und einige echte Lösungen von teilweise polymerisierten Stoffen in Wasser mit kontrolliertem Säuregehalt (pH) oder in organischen Lösungsmitteln.

Compounding

Die Herstellung von Compound aus Polymer beinhaltet das Mischen des Polymers mit Additiven. Obwohl für diesen Zweck eine große Vielfalt von Maschinen verwendet wird, sind Kugelmühlen oder Hochgeschwindigkeits-Propellermischer am gebräuchlichsten, wo Pulver behandelt werden, und wo plastische Massen gemischt werden, Knetmaschinen wie die offenen Walzen oder Mischer vom Banbury-Typ , oder Extruder selbst werden normalerweise verwendet.

Die von der Industrie geforderten Zusatzstoffe sind zahlreich und weisen einen breiten chemischen Typ auf. Die wichtigsten von etwa 20 Klassen sind:

• Weichmacher – im Allgemeinen Ester mit geringer Flüchtigkeit
• Antioxidantien – organische Chemikalien zum Schutz vor thermischer Zersetzung während der Verarbeitung
• Stabilisatoren – anorganische und organische Chemikalien zum Schutz vor thermischer Zersetzung und vor Abbau durch Strahlungsenergie
• Schmierstoffe
• Füllstoffe – preiswerte Stoffe, um spezielle Eigenschaften zu verleihen oder Zusammensetzungen billiger zu machen
• Farbstoffe – anorganische oder organische Substanzen zum Färben von Verbindungen
• Treibmittel – Gase oder Chemikalien, die Gase abgeben, um Kunststoffschäume herzustellen.

Konvertierungsprozesse

Alle Umwandlungsprozesse greifen auf das „plastische“ Phänomen von Polymermaterialien zurück und fallen in zwei Typen. Erstens diejenigen, bei denen das Polymer durch Wärme in einen plastischen Zustand gebracht wird, in dem es eine mechanische Einschnürung erhält, die zu einer Form führt, die es beim Verfestigen und Abkühlen beibehält. Zweitens diejenigen, bei denen ein polymerisierbares Material – das teilweise polymerisiert sein kann – durch Einwirkung von Wärme oder eines Katalysators oder durch beides zusammen unter mechanischer Belastung vollständig polymerisiert wird, was zu einer Form führt, die es bei vollständiger Polymerisation und Kälte beibehält . Die Kunststofftechnologie wurde entwickelt, um diese Eigenschaften zu nutzen, um Waren mit minimalem menschlichem Aufwand und größtmöglicher Konsistenz der physikalischen Eigenschaften herzustellen. Die folgenden Prozesse werden üblicherweise verwendet.

Formpressen

Dabei wird ein Kunststoffmaterial, das in Form von Granulat oder Pulver vorliegen kann, in einer Form erhitzt, die in einer Presse gehalten wird. Wenn das Material „plastisch“ wird, zwingt es der Druck, sich der Form der Form anzupassen. Handelt es sich um einen erhitzungshärtenden Kunststoff, wird der Formkörper nach kurzer Erhitzungsdauer durch Öffnen der Presse entnommen. Wenn der Kunststoff beim Erhitzen nicht aushärtet, muss vor dem Öffnen der Presse abgekühlt werden. Zu den durch Formpressen hergestellten Artikeln gehören Flaschenverschlüsse, Glasverschlüsse, elektrische Stecker und Steckdosen, Toilettensitze, Tabletts und ausgefallene Waren. Das Formpressen wird auch zur Herstellung von Blechen für die anschließende Umformung im Vakuumformverfahren oder zum Einbau in Tanks und Großbehälter durch Schweißen oder durch Auskleiden vorhandener Metalltanks eingesetzt.

Spritzpressen

Dies ist eine Modifikation des Formpressens. Das duroplastische Material wird in einem Hohlraum erhitzt und dann durch einen Kolben in die Form gedrückt, die physisch getrennt und unabhängig von dem Heizhohlraum beheizt ist. Es wird dem normalen Formpressen vorgezogen, wenn der fertige Gegenstand empfindliche metallische Einsätze tragen muss, wie in kleinen elektrischen Schaltanlagen, oder wenn, wie bei sehr dicken Gegenständen, die Vervollständigung der chemischen Reaktion durch normales Formpressen nicht erreicht werden kann.

Spritzgießen

Dabei werden Kunststoffgranulate oder -pulver in einem von der Form getrennten Zylinder (dem so genannten Fass) erhitzt. Das Material wird erhitzt, bis es flüssig wird, während es mit einer schraubenförmigen Schnecke durch den Zylinder befördert und dann in die Form gedrückt wird, wo es abkühlt und aushärtet. Die Form wird dann mechanisch geöffnet und die geformten Artikel werden entnommen (siehe Abbildung 3). Dieser Prozess ist einer der wichtigsten in der Kunststoffindustrie. Es wurde umfassend entwickelt und ist in der Lage geworden, Artikel von beträchtlicher Komplexität zu sehr niedrigen Kosten herzustellen.

Abbildung 3. Ein Bediener, der eine Polypropylenschüssel aus einer Spritzgussmaschine entfernt.

Obwohl Transfer- und Spritzguss im Prinzip identisch sind, sind die eingesetzten Maschinen sehr unterschiedlich. Das Spritzpressen ist normalerweise auf duroplastische Materialien und das Spritzgießen auf Thermoplaste beschränkt.

Extrusion

Dies ist der Prozess, bei dem eine Maschine einen Kunststoff erweicht und ihn durch eine Matrize drückt, die ihm die Form gibt, die er beim Abkühlen behält. Die Produkte der Extrusion sind Rohre oder Stäbe, die nahezu beliebige Querschnitte haben können (siehe Abbildung 4). Rohre für industrielle oder Haushaltszwecke werden auf diese Weise hergestellt, aber andere Artikel können durch untergeordnete Verfahren hergestellt werden. Beispielsweise können Sachets hergestellt werden, indem Schläuche geschnitten und beide Enden versiegelt werden, und Beutel aus dünnwandigen flexiblen Schläuchen, indem ein Ende geschnitten und versiegelt wird.

Der Prozess der Extrusion hat zwei Haupttypen. In einem wird ein flaches Blatt hergestellt. Diese Folie kann durch andere Verfahren, wie beispielsweise Vakuumformen, in nützliche Waren umgewandelt werden.

Abbildung 4. Kunststoffextrusion: Das Band wird zerkleinert, um Pellets für Spritzgussmaschinen herzustellen.

Ray Waldschnepfe

Das zweite ist ein Verfahren, bei dem der extrudierte Schlauch geformt und, wenn er noch heiß ist, durch einen im Inneren des Schlauchs aufrechterhaltenen Luftdruck stark expandiert wird. Dies führt zu einem Rohr mit einem Durchmesser von mehreren Fuß und einer sehr dünnen Wand. Beim Längsschneiden ergibt dieser Schlauch eine Folie, die in der Verpackungsindustrie in großem Umfang zum Einwickeln verwendet wird. Alternativ kann der Schlauch flach gefaltet werden, um eine zweischichtige Folie zu ergeben, die verwendet werden kann, um durch Schneiden und Versiegeln einfache Beutel herzustellen. Abbildung 5 zeigt ein Beispiel für eine geeignete lokale Belüftung bei einem Extrusionsprozess.

Abbildung 5. Kunststoffextrusion mit lokaler Absaughaube und Wasserbad am Extruderkopf

Ray Waldschnepfe

Kalandrieren

Bei diesem Verfahren wird ein Kunststoff zwei oder mehreren beheizten Walzen zugeführt und zu einer Folie gezwungen, indem er durch einen Spalt zwischen zwei solchen Walzen geführt und danach abgekühlt wird. Auf diese Weise wird ein Blatt dicker als ein Film hergestellt. Die so hergestellte Folie wird in industriellen und häuslichen Anwendungen und als Rohmaterial bei der Herstellung von Kleidung und aufgeblasenen Waren wie Spielzeug verwendet (siehe Abbildung 6).

Abbildung 6. Überdachungshauben zum Auffangen heißer Emissionen aus Aufwärmwalzwerken bei einem Kalanderprozess

Ray Waldschnepfe

Blasformen

Dieses Verfahren kann als eine Kombination aus Extrusions- und Thermoformverfahren angesehen werden. Ein Schlauch wird nach unten in eine geöffnete Form extrudiert; Wenn es den Boden erreicht, wird die Form um es herum geschlossen und der Schlauch durch Luftdruck aufgeweitet. Dadurch wird der Kunststoff an die Seiten der Form gedrückt und die Ober- und Unterseite abgedichtet. Beim Abkühlen wird der Artikel aus der Form genommen. Dieses Verfahren stellt Hohlkörper her, von denen Flaschen die wichtigsten sind.

Die Druck- und Schlagfestigkeit bestimmter durch Blasformen hergestellter Kunststoffprodukte kann durch die Verwendung von Streckblastechniken erheblich verbessert werden. Dies wird durch die Herstellung eines Vorformlings erreicht, der anschließend durch Luftdruck aufgeweitet und biaxial gestreckt wird. Dadurch hat sich die Berstdruckfestigkeit von PVC-Flaschen derart verbessert, dass sie für kohlensäurehaltige Getränke verwendet werden.

Rotationsformen

Dieses Verfahren wird zur Herstellung von Formkörpern durch Erhitzen und Abkühlen einer Hohlform verwendet, die gedreht wird, um es der Schwerkraft zu ermöglichen, fein zerteiltes Pulver oder Flüssigkeit über die Innenfläche dieser Form zu verteilen. Nach diesem Verfahren hergestellte Artikel schließen Fußbälle, Puppen und andere ähnliche Artikel ein.

Filmcasting

Neben dem Extrusionsverfahren können Filme durch Extrudieren eines heißen Polymers auf eine hochglanzpolierte Metalltrommel gebildet werden, oder eine Polymerlösung kann auf ein sich bewegendes Band gesprüht werden.

Eine wichtige Anwendung bestimmter Kunststoffe ist die Beschichtung von Papier. Dabei wird ein Film aus geschmolzenem Kunststoff unter Bedingungen, bei denen der Kunststoff am Papier haftet, auf Papier extrudiert. Karton kann auf die gleiche Weise beschichtet werden. So beschichtete Papiere und Pappen werden weitverbreitet beim Verpacken verwendet, und Pappe dieser Art wird bei der Herstellung von Schachteln verwendet.

Thermoformen

Unter dieser Überschrift sind eine Reihe von Verfahren zusammengefasst, bei denen eine Folie aus Kunststoffmaterial, meistens Thermoplast, erhitzt wird, im Allgemeinen in einem Ofen, und nach dem Festklemmen am Umfang durch Druck, der von unten sein kann, in eine vorab entworfene Form gezwungen wird mechanisch betriebene Stempel oder durch Druckluft oder Dampf. Bei sehr großen Artikeln wird das „gummiartige“ Heißblech mit Zangen über Former geführt. Zu den so hergestellten Produkten gehören Außenleuchten, Werbe- und Verkehrszeichen, Badewannen und andere Toilettenartikel sowie Kontaktlinsen.

Vakuumformen

Unter diesen Oberbegriff fallen viele Verfahren, die allesamt Aspekte des thermischen Umformens sind, denen jedoch gemeinsam ist, dass eine Kunststoffplatte über einer Kavität, um deren Rand sie geklemmt wird, in einer Maschine erhitzt wird Wenn es biegsam ist, wird es durch Ansaugen in den Hohlraum gedrückt, wo es eine bestimmte Form annimmt und abkühlt. In einem nachfolgenden Arbeitsgang wird der Artikel von der Bahn freigeschnitten. Mit diesen Verfahren werden dünnwandige Behälter aller Art sowie Display- und Werbeartikel, Tabletts und ähnliche Artikel sowie stoßdämpfende Materialien zum Verpacken von Waren wie Torten, Beerenobst und geschnittenem Fleisch sehr kostengünstig hergestellt.

Kaschieren

Bei all den verschiedenen Laminierverfahren werden zwei oder mehr Materialien in Form von Platten zu einer verfestigten Platte oder Platte mit speziellen Eigenschaften verdichtet. Auf der einen Seite finden sich dekorative Laminate aus Phenol- und Aminoharzen, auf der anderen Seite komplexe Folien, die in Verpackungen verwendet werden und beispielsweise Zellulose, Polyethylen und Metallfolie in ihrer Zusammensetzung aufweisen.

Harztechnologische Prozesse

Dazu gehören die Sperrholzherstellung, die Möbelherstellung und der Bau großer und aufwändiger Artikel wie Autokarosserien und Bootsrümpfe aus mit Polyester- oder Epoxidharzen imprägnierten Glasfasern. Bei all diesen Verfahren wird ein flüssiges Harz dazu gebracht, sich unter Einwirkung von Wärme oder eines Katalysators zu verfestigen und so diskrete Partikel oder Fasern oder mechanisch schwache Filme oder Folien zusammenzubinden, was zu einer robusten Platte mit starrem Aufbau führt. Diese Harze können durch manuelle Layup-Techniken wie Bürsten und Tauchen oder durch Sprühen aufgetragen werden.

Kleine Objekte wie Souvenirs und Plastikschmuck können auch durch Gießen hergestellt werden, wobei das flüssige Harz und der Katalysator miteinander vermischt und in eine Form gegossen werden.

Veredelungsprozesse

Zu dieser Überschrift gehören eine Reihe von Prozessen, die vielen Branchen gemeinsam sind, beispielsweise die Verwendung von Farben und Klebstoffen. Es gibt jedoch eine Reihe spezifischer Techniken, die zum Schweißen von Kunststoffen verwendet werden. Diese schließen die Verwendung von Lösungsmitteln wie chlorierten Kohlenwasserstoffen, Methylethylketon (MEK) und Toluol ein, die zum Zusammenkleben starrer Kunststoffplatten für die allgemeine Fertigung, Werbedisplays und ähnliche Arbeiten verwendet werden. Radiofrequenz-(RF)-Strahlung nutzt eine Kombination aus mechanischem Druck und elektromagnetischer Strahlung mit Frequenzen im Allgemeinen im Bereich von 10 bis 100 MHz. Dieses Verfahren wird häufig zum Zusammenschweißen flexibler Kunststoffmaterialien bei der Herstellung von Brieftaschen, Aktentaschen und Kinderwagen verwendet (siehe Begleitkasten). Für ein ähnliches Arbeitsspektrum werden auch Ultraschallenergien in Kombination mit mechanischem Druck eingesetzt.

HF-Dielektrikumheizer und -versiegler

Hochfrequenz(HF)-Heizgeräte und Versiegelungsgeräte werden in vielen Industriezweigen zum Erhitzen, Schmelzen oder Aushärten von dielektrischen Materialien wie Kunststoffen, Gummi und Kleber verwendet, die elektrische und thermische Isolatoren sind und mit normalen Methoden schwer zu erhitzen sind. HF-Heizgeräte werden üblicherweise zum Versiegeln von Polyvinylchlorid (z. B. Herstellung von Kunststoffprodukten wie Regenmänteln, Sitzbezügen und Verpackungsmaterialien) verwendet; Aushärten von Leimen für die Holzbearbeitung; Prägen und Trocknen von Textilien, Papier, Leder und Kunststoffen; und Aushärten vieler Materialien, die Kunststoffharze enthalten.

HF-Heizgeräte verwenden HF-Strahlung im Frequenzbereich von 10 bis 100 MHz mit einer Ausgangsleistung von unter 1 kW bis etwa 100 kW, um Wärme zu erzeugen. Das zu erhitzende Material wird unter Druck zwischen zwei Elektroden platziert, und die HF-Leistung wird je nach Verwendung für Zeiträume von einigen Sekunden bis etwa einer Minute angelegt. HF-Heizgeräte können in der Umgebung hohe elektrische und magnetische Streufelder erzeugen, insbesondere wenn die Elektroden nicht abgeschirmt sind.

Die Absorption von HF-Energie durch den menschlichen Körper kann zu einer lokalen Erwärmung des ganzen Körpers führen, was nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit haben kann. Die Körpertemperatur kann um 1 °C oder mehr ansteigen, was kardiovaskuläre Wirkungen wie erhöhte Herzfrequenz und Herzzeitvolumen verursachen kann. Zu den lokalisierten Wirkungen gehören Katarakte am Auge, verringerte Spermienzahlen im männlichen Fortpflanzungssystem und teratogene Wirkungen beim sich entwickelnden Fötus.

Zu den indirekten Gefahren gehören HF-Verbrennungen durch direkten Kontakt mit Metallteilen des Heizgeräts, die schmerzhaft sind, tief sitzen und langsam heilen; Handtaubheit; und neurologische Wirkungen, einschließlich Karpaltunnelsyndrom und Wirkungen auf das periphere Nervensystem.

Steuergriffe

Die beiden grundlegenden Arten von Steuerungen, die verwendet werden können, um Gefahren durch HF-Heizungen zu reduzieren, sind Arbeitspraktiken und Abschirmung. Eine Abschirmung wird natürlich bevorzugt, aber auch geeignete Wartungsverfahren und andere Arbeitspraktiken können die Exposition verringern. Es wurde auch eine Verwaltungskontrolle verwendet, um die Zeitspanne zu begrenzen, in der der Bediener exponiert ist.

Korrekte Wartungs- oder Reparaturverfahren sind wichtig, da eine nicht ordnungsgemäße Neuinstallation von Abschirmungen, Verriegelungen, Gehäusewänden und Befestigungselementen zu übermäßigem HF-Leckstrom führen kann. Außerdem sollte die Stromversorgung zum Heizgerät getrennt und gesperrt oder gekennzeichnet werden, um das Wartungspersonal zu schützen.

Die Exposition des Bedieners kann reduziert werden, indem die Hände und der Oberkörper des Bedieners so weit wie möglich von der HF-Heizung entfernt gehalten werden. Die Bedienfelder der Bedienungsperson für einige automatisierte Heizgeräte sind in einem Abstand von den Heizelektroden positioniert, indem Pendelablagen, Drehtische oder Förderbänder verwendet werden, um das Heizgerät zu beschicken.

Durch die Messung von HF-Pegeln kann die Exposition sowohl des Betriebs- als auch des Nichtbetriebspersonals reduziert werden. Da die HF-Pegel mit zunehmender Entfernung vom Heizgerät abnehmen, kann um jedes Heizgerät herum ein „HF-Gefahrenbereich“ identifiziert werden. Arbeiter können gewarnt werden, diese Gefahrenbereiche nicht zu betreten, wenn die HF-Heizung in Betrieb ist. Wenn möglich, sollten nichtleitende physische Barrieren verwendet werden, um Personen in einem sicheren Abstand zu halten.

Idealerweise sollten HF-Heizgeräte eine Gehäuseabschirmung um den HF-Applikator haben, um die HF-Strahlung einzudämmen. Die Abschirmung und alle Verbindungen sollten eine hohe Leitfähigkeit für die inneren elektrischen Ströme haben, die in den Wänden fließen. Es sollten möglichst wenige Öffnungen in der Abschirmung vorhanden sein und sie sollten so klein sein, wie es für den Betrieb praktisch ist. Die Öffnungen sollten vom Bediener weg gerichtet sein. Ströme in der Abschirmung können minimiert werden, indem separate Leiter im Inneren des Schranks vorhanden sind, um hohe Ströme zu leiten. Das Heizgerät sollte ordnungsgemäß geerdet sein, wobei sich das Erdungskabel im selben Rohr wie die Stromleitung befinden sollte. Das Heizgerät sollte über geeignete Verriegelungen verfügen, um zu verhindern, dass es hohen Spannungen und hohen HF-Emissionen ausgesetzt wird.

Es ist viel einfacher, diese Abschirmung in neue Designs von HF-Heizungen durch den Hersteller einzubauen. Nachrüsten ist schwieriger. Kastengehäuse können effektiv sein. Eine ordnungsgemäße Erdung kann auch oft zur Reduzierung von HF-Emissionen beitragen. HF-Messungen müssen anschließend sorgfältig durchgeführt werden, um sicherzustellen, dass die HF-Emissionen tatsächlich reduziert wurden. Die Praxis, das Heizgerät in einem mit Metallgittern umschlossenen Raum einzuschließen, kann die Exposition tatsächlich erhöhen, wenn sich der Bediener auch in diesem Raum befindet, obwohl es die Exposition außerhalb des Raums verringert.

Quelle: ICNIRP im Druck.

Gefahren und ihre Vermeidung

Polymerherstellung

Die besonderen Gefährdungen der Polymerindustrie sind eng mit denen der petrochemischen Industrie verbunden und hängen stark von den eingesetzten Stoffen ab. Die gesundheitlichen Gefahren einzelner Rohstoffe finden sich an anderer Stelle darin Enzyklopädie. Die Brand- und Explosionsgefahr ist eine wichtige allgemeine Gefahr. Viele Polymer/Harz-Prozesse sind aufgrund der Beschaffenheit der verwendeten Primärrohstoffe mit einem Brand- und Explosionsrisiko behaftet. Wenn keine angemessenen Schutzmaßnahmen ergriffen werden, besteht manchmal die Gefahr, dass während der Reaktion, im Allgemeinen innerhalb von teilweise geschlossenen Gebäuden, brennbare Gase oder Flüssigkeiten mit Temperaturen über ihrem Flammpunkt entweichen. Wenn die beteiligten Drücke sehr hoch sind, sollten Vorkehrungen für eine angemessene Entlüftung zur Atmosphäre getroffen werden. Ein übermäßiger Druckaufbau aufgrund unerwartet schneller exothermer Reaktionen kann auftreten und die Handhabung einiger Zusatzstoffe und die Vorbereitung einiger Katalysatoren können das Explosions- oder Brandrisiko erhöhen. Die Industrie hat sich mit diesen Problemen befasst und insbesondere zur Herstellung von Phenolharzen detaillierte Leitfäden zur Anlagenkonstruktion und zu sicheren Betriebsverfahren herausgegeben.

Kunststoffverarbeitung

In der kunststoffverarbeitenden Industrie bestehen Verletzungsgefahren aufgrund der verwendeten Maschinen, Brandgefahren aufgrund der Brennbarkeit von Kunststoffen und deren Pulvern und Gesundheitsgefahren aufgrund der vielen in der Industrie verwendeten Chemikalien.

Verletzungen

Der Hauptbereich für Verletzungen liegt im kunststoffverarbeitenden Bereich der Kunststoffindustrie. Die Mehrheit der Kunststoffumwandlungsprozesse hängt fast ausschließlich vom Einsatz von Maschinen ab. Folglich sind die Hauptgefahren diejenigen, die mit der Verwendung solcher Maschinen verbunden sind, nicht nur während des normalen Betriebs, sondern auch während der Reinigung, Einstellung und Wartung der Maschinen.

Press-, Transfer-, Spritzguss- und Blasformmaschinen haben alle Pressplatten mit einer Zuhaltekraft von vielen Tonnen pro Quadratzentimeter. Es sollte ein angemessener Schutz angebracht werden, um Amputationen oder Quetschverletzungen zu vermeiden. Dies wird im Allgemeinen durch Umschließen der gefährlichen Teile und durch Verriegeln beweglicher Schutzeinrichtungen mit der Maschinensteuerung erreicht. Eine verriegelnde Schutzeinrichtung sollte bei geöffneter Schutzeinrichtung keine gefährliche Bewegung innerhalb des geschützten Bereichs zulassen und die gefährlichen Teile zum Stillstand bringen oder die gefährliche Bewegung umkehren, wenn die Schutzeinrichtung während des Maschinenbetriebs geöffnet wird.

Bei hoher Verletzungsgefahr an Maschinen wie z. B. an den Aufspannplatten von Spritzgießmaschinen und regelmäßigem Zutritt zum Gefahrenbereich ist ein höherer Verriegelungsstandard gefordert. Dies kann durch eine zweite unabhängige Verriegelungseinrichtung an der trennenden Schutzeinrichtung erreicht werden, um die Stromversorgung zu unterbrechen und eine gefährliche Bewegung zu verhindern, wenn sie geöffnet ist.

Bei Prozessen, an denen Kunststofffolien beteiligt sind, besteht eine häufige Maschinengefahr darin, dass zwischen Walzen oder zwischen Walzen und der zu verarbeitenden Folie einlaufende Einklemmungen auftreten. Diese treten an Spannwalzen und Abzugsvorrichtungen in Extrusionsanlagen und Kalandern auf. Eine Absicherung kann durch die Verwendung einer geeignet angeordneten Auslösevorrichtung erreicht werden, die die Rollen sofort zum Stillstand bringt oder die gefährliche Bewegung umkehrt.

Viele der Kunststoffverarbeitungsmaschinen arbeiten mit hohen Temperaturen und es können schwere Verbrennungen entstehen, wenn Körperteile mit heißem Metall oder Kunststoff in Berührung kommen. Soweit praktikabel, sollten solche Teile geschützt werden, wenn die Temperatur 50 ºC übersteigt. Außerdem können sich an Spritzgießmaschinen und Extrudern auftretende Verstopfungen gewaltsam lösen. Beim Versuch, gefrorene Kunststoffpfropfen zu befreien, sollte ein sicheres Arbeitssystem befolgt werden, das die Verwendung geeigneter Handschuhe und eines Gesichtsschutzes beinhalten sollte.

Die meisten modernen Maschinenfunktionen werden jetzt durch programmierte elektronische Steuerungen oder Computersysteme gesteuert, die auch mechanische Startvorrichtungen steuern können oder mit Robotern verbunden sind. Bei neuen Maschinen ist es weniger erforderlich, dass sich ein Bediener den Gefahrenbereichen nähert, und folglich sollte sich die Sicherheit an Maschinen entsprechend verbessern. Es besteht jedoch ein größerer Bedarf an Einrichtern und Ingenieuren, sich diesen Teilen zu nähern. Es ist daher wichtig, dass ein angemessenes Lockout/Tagout-Programm eingerichtet wird, bevor diese Art von Arbeiten durchgeführt werden, insbesondere wenn kein vollständiger Schutz durch die Maschinensicherheitsvorrichtungen erreicht werden kann. Darüber hinaus sollten angemessene Sicherungs- oder Notfallsysteme so ausgelegt und konzipiert sein, dass sie Situationen bewältigen können, in denen die programmierte Steuerung aus irgendeinem Grund versagt, beispielsweise während eines Stromausfalls.

Es ist wichtig, dass die Maschinen in der Werkstatt richtig angeordnet sind, mit guten, übersichtlichen Arbeitsräumen für jede Maschine. Dies hilft bei der Aufrechterhaltung hoher Standards in Bezug auf Sauberkeit und Ordnung. Auch die Maschinen selbst sollten ordnungsgemäß gewartet und die Sicherheitseinrichtungen regelmäßig überprüft werden.

Eine gute Haushaltsführung ist unerlässlich, und es sollte besonders darauf geachtet werden, die Böden sauber zu halten. Ohne regelmäßige Reinigung werden Böden durch Maschinenöl oder verschüttetes Kunststoffgranulat stark verunreinigt. Arbeitsmethoden, einschließlich sicherer Zugangsmöglichkeiten zu Bereichen oberhalb des Bodens, sollten ebenfalls berücksichtigt und bereitgestellt werden.

Auch für die Lagerung von Rohstoffen und Fertigwaren sollten ausreichend Abstände vorgesehen werden; Diese Bereiche sollten eindeutig gekennzeichnet sein.

Kunststoffe sind gute elektrische Isolatoren, weshalb sich an Maschinen, auf denen Platten oder Folien transportiert werden, statische Aufladungen aufbauen können. Diese Ladungen können ein Potenzial haben, das hoch genug ist, um einen schweren Unfall zu verursachen oder als Zündquelle zu wirken. Um diese Aufladungen zu reduzieren, sollten statische Eliminatoren verwendet und Metallteile ordnungsgemäß geerdet oder geerdet werden.

In zunehmendem Maße werden Kunststoffabfälle unter Verwendung von Granulatoren wiederaufbereitet und mit neuem Material vermischt. Granulatoren sollten vollständig umschlossen sein, um zu verhindern, dass die Rotoren durch die Austrags- und Zufuhröffnungen erreicht werden. Die Beschickungsöffnungen an großen Maschinen sollten so gestaltet sein, dass ein Eindringen des ganzen Körpers verhindert wird. Die Rotoren laufen mit hoher Geschwindigkeit und die Abdeckungen sollten erst entfernt werden, wenn sie zum Stillstand gekommen sind. Wenn Verriegelungsschutzvorrichtungen angebracht sind, sollten sie den Kontakt mit den Klingen verhindern, bis sie vollständig zum Stillstand gekommen sind.

Brand- und Explosionsgefahr

Kunststoffe sind brennbare Materialien, obwohl nicht alle Polymere die Verbrennung unterstützen. In fein verteilter Pulverform können viele in Luft explosive Konzentrationen bilden. Wo dies ein Risiko darstellt, sollten die Pulver kontrolliert werden, vorzugsweise in einem geschlossenen System mit ausreichend Entlastungsplatten, die bei niedrigem Druck (etwa 0.05 bar) an einen sicheren Ort entweichen. Peinliche Sauberkeit ist unerlässlich, um Ansammlungen in den Arbeitsräumen zu vermeiden, die in die Luft gelangen und eine Sekundärexplosion verursachen können.

Polymere können einem thermischen Abbau und einer Pyrolyse bei Temperaturen unterliegen, die nicht stark über normalen Verarbeitungstemperaturen liegen. Unter diesen Umständen kann sich beispielsweise im Zylinder eines Extruders ein ausreichender Druck aufbauen, um geschmolzenen Kunststoff und jeden festen Kunststoffpfropfen auszustoßen, der eine anfängliche Verstopfung verursacht.

Brennbare Flüssigkeiten werden in dieser Branche häufig verwendet, beispielsweise als Farben, Klebstoffe, Reinigungsmittel und beim Quellschweißen. Auch Glasfaserharze (Polyester) entwickeln brennbare Styroldämpfe. Der Vorrat solcher Flüssigkeiten sollte im Arbeitsraum auf ein Minimum reduziert und bei Nichtgebrauch an einem sicheren Ort aufbewahrt werden. Lagerbereiche sollten sichere Plätze im Freien oder ein feuerbeständiges Lager umfassen.

Peroxide, die bei der Herstellung von glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) verwendet werden, sollten getrennt von brennbaren Flüssigkeiten und anderen brennbaren Materialien gelagert und keinen extremen Temperaturen ausgesetzt werden, da sie bei Erwärmung explosiv sind.

Gesundheitsrisiken

Die Verarbeitung von Kunststoffen ist mit einer Reihe potenzieller Gesundheitsgefahren verbunden. Die Rohkunststoffe werden selten allein verwendet und es sollten entsprechende Vorkehrungen bezüglich der in den verschiedenen Formulierungen verwendeten Additive getroffen werden. Zu den verwendeten Additiven gehören Bleiseifen in PVC und bestimmte organische und Cadmiumfarbstoffe.

Es besteht ein erhebliches Dermatitis-Risiko durch Flüssigkeiten und Pulver, in der Regel durch „reaktive Chemikalien“ wie Phenol-Formaldehyd-Harze (vor der Vernetzung), Urethane und ungesättigte Polyesterharze, die bei der Herstellung von GFK-Produkten verwendet werden. Es sollte geeignete Schutzkleidung getragen werden.

Durch den thermischen Abbau von Polymeren während der Heißverarbeitung können Dämpfe entstehen. Technische Kontrollen können das Problem minimieren. Es muss jedoch besonders darauf geachtet werden, das Einatmen von Pyrolyseprodukten unter ungünstigen Bedingungen, beispielsweise beim Spülen des Extruderzylinders, zu vermeiden. Bedingungen mit gutem LEV können erforderlich sein. Probleme sind beispielsweise aufgetreten, wenn Bediener von Salzsäuregas überwältigt wurden und nach Überhitzung von PVC bzw. Polytetrafluorethylen (PTFE) an „Polymerdampffieber“ litten. Die beiliegende Box beschreibt einige chemische Zersetzungsprodukte von Kunststoffen.

Norbert Liechtenstein

¹ Die Nutzung wird eingestellt.
² Konnte mit der verwendeten Analysetechnik (GC/MS) nicht nachgewiesen werden, ist aber aus der Literatur bekannt.

Es besteht auch die Gefahr des Einatmens giftiger Dämpfe von bestimmten duroplastischen Harzen. Das Einatmen von Isocyanaten, die mit Polyurethanharzen verwendet werden, kann zu chemischer Lungenentzündung und schwerem Asthma führen, und sobald die Personen sensibilisiert sind, sollten sie an andere Arbeitsplätze versetzt werden. Ein ähnliches Problem besteht bei Formaldehydharzen. In diesen beiden Beispielen ist ein hoher LEV-Standard erforderlich. Bei der Herstellung von GFK-Artikeln werden erhebliche Mengen an Styroldämpfen freigesetzt und diese Arbeiten müssen bei guter Allgemeinbelüftung des Arbeitsraums durchgeführt werden.

Es gibt auch bestimmte Gefahren, die einer Reihe von Branchen gemeinsam sind. Dazu gehört die Verwendung von Lösungsmitteln zur Verdünnung oder für die zuvor erwähnten Zwecke. Chlorierte Kohlenwasserstoffe werden üblicherweise zum Reinigen und Binden verwendet, und ohne angemessene Absaugung können Personen leicht unter Narkose leiden.

Die Abfallentsorgung von Kunststoffen durch Verbrennen sollte unter sorgfältig kontrollierten Bedingungen erfolgen; Beispielsweise sollten sich PTFE und Urethane in einem Bereich befinden, in dem die Dämpfe an einen sicheren Ort abgeführt werden.

Bei der Verwendung von Schneidmühlen werden im Allgemeinen sehr hohe Geräuschpegel erzielt, die bei Bedienern und in der Nähe arbeitenden Personen durchaus zu Gehörschäden führen können. Diese Gefahr kann begrenzt werden, indem dieses Gerät von anderen Arbeitsbereichen getrennt wird. Vorzugsweise sollte der Geräuschpegel an der Quelle reduziert werden. Dies wurde erfolgreich erreicht, indem der Granulator mit schalldämpfendem Material beschichtet und Prallbleche an der Zufuhröffnung angebracht wurden. Es kann auch eine Gefährdung des Gehörs durch hörbare Geräusche geben, die von Ultraschallschweißmaschinen als normale Begleiterscheinung der Ultraschallenergien erzeugt werden. Geeignete Gehäuse können konstruiert werden, um die empfangenen Geräuschpegel zu reduzieren, und können verriegelt werden, um eine mechanische Gefährdung zu verhindern. Als Mindeststandard sollten Personen, die in Bereichen mit hohem Lärmpegel arbeiten, einen geeigneten Gehörschutz tragen, und es sollte ein geeignetes Gehörschutzprogramm geben, einschließlich audiometrischer Tests und Schulungen.

Verbrennungen sind ebenfalls eine Gefahr. Einige Zusatzstoffe und Katalysatoren für die Kunststoffherstellung und -verarbeitung können bei Kontakt mit Luft und Wasser hochreaktiv sein und leicht Verätzungen verursachen. Überall dort, wo geschmolzene Thermoplaste gehandhabt oder transportiert werden, besteht die Gefahr von Spritzern heißen Materials und daraus resultierenden Verbrennungen und Verbrühungen. Die Schwere dieser Verbrennungen kann durch die Tendenz heißer Thermoplaste, wie heißem Wachs, an der Haut zu haften, verstärkt werden.

Organische Peroxide sind Reizstoffe und können Blindheit verursachen, wenn sie in das Auge gelangen. Es sollte ein geeigneter Augenschutz getragen werden.

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Entwicklung und Profil

Biotechnologie kann definiert werden als die Anwendung biologischer Systeme auf technische und industrielle Prozesse. Es umfasst sowohl traditionelle als auch gentechnisch veränderte Organismen. Die traditionelle Biotechnologie ist das Ergebnis der klassischen Hybridisierung, Paarung oder Kreuzung verschiedener Organismen, um neue Organismen zu schaffen, die seit Jahrhunderten zur Herstellung von Brot, Bier, Käse, Soja, Sake, Vitaminen, Hybridpflanzen und Antibiotika verwendet werden. In jüngerer Zeit wurden auch verschiedene Organismen zur Behandlung von Abwasser, menschlichen Abwässern und industriellen Giftabfällen verwendet.

Die moderne Biotechnologie kombiniert die Prinzipien der Chemie und Biowissenschaften (Molekular- und Zellbiologie, Genetik, Immunologie) mit technologischen Disziplinen (Ingenieurwissenschaften, Informatik) zur Herstellung von Gütern und Dienstleistungen und für das Umweltmanagement. Die moderne Biotechnologie verwendet Restriktionsenzyme, um genetische Informationen, DNA, von einem Organismus zu einem anderen außerhalb lebender Zellen zu schneiden und einzufügen. Die zusammengesetzte DNA wird dann wieder in Wirtszellen eingeführt, um zu bestimmen, ob das gewünschte Merkmal exprimiert wird. Die resultierende Zelle wird als gentechnisch veränderter Klon, rekombinanter oder genetisch manipulierter Organismus (GMO) bezeichnet. Die „moderne“ Biotechnologieindustrie wurde 1961-1965 mit der Entschlüsselung des genetischen Codes geboren und ist seit den ersten erfolgreichen DNA-Klonexperimenten im Jahr 1972 dramatisch gewachsen.

Seit den frühen 1970er Jahren haben Wissenschaftler verstanden, dass die Gentechnik eine äußerst leistungsfähige und vielversprechende Technologie ist, aber dass potenziell ernsthafte Risiken zu berücksichtigen sind. Bereits 1974 forderten Wissenschaftler ein weltweites Moratorium für bestimmte Arten von Experimenten, um die Risiken abzuschätzen und geeignete Richtlinien zur Vermeidung biologischer und ökologischer Gefahren zu erarbeiten (Committee on Recombinant DNA Molecules, National Research Council, National Academy of Sciences 1974 ). Einige der geäußerten Bedenken betrafen das mögliche „Entweichen von Vektoren, die einen irreversiblen Prozess einleiten könnten, mit einem Potenzial, Probleme zu schaffen, die um ein Vielfaches größer sind als diejenigen, die sich aus der Vielzahl genetischer Rekombinationen ergeben, die spontan in der Natur auftreten“. Es gab Bedenken, dass „Mikroorganismen mit transplantierten Genen sich als gefährlich für den Menschen oder andere Lebensformen erweisen könnten. Schaden könnte entstehen, wenn die veränderte Wirtszelle einen Wettbewerbsvorteil hat, der ihr Überleben in einer Nische innerhalb des Ökosystems fördern würde“ (NIH 1976). Es war auch klar, dass Labormitarbeiter die „Kanarienvögel in der Kohlenmine“ sein würden und einige Versuche unternommen werden sollten, die Arbeiter sowie die Umwelt vor den unbekannten und potenziell ernsten Gefahren zu schützen.

Im Februar 1975 fand in Asilomar, Kalifornien, eine internationale Konferenz statt. Ihr Bericht enthielt die ersten Konsensrichtlinien, die auf biologischen und physikalischen Eindämmungsstrategien zur Kontrolle potenzieller Gefahren basierten, die von der neuen Technologie ausgehen. Bestimmte Experimente wurden als so schwerwiegende potenzielle Gefahren beurteilt, dass die Konferenz damals von ihrer Durchführung abriet (NIH 1976). Das folgende Werk wurde ursprünglich verboten:

• arbeiten mit DNA von pathogenen Organismen und Onkogenen
• Bildung von Rekombinanten, die Toxin-Gene enthalten
• Arbeiten, die das Wirtsspektrum von Pflanzenpathogenen erweitern könnten
• Einschleusen von Arzneimittelresistenzgenen in Organismen, von denen nicht bekannt ist, dass sie diese auf natürliche Weise erwerben, und bei denen die Behandlung beeinträchtigt wäre
• absichtliche Freisetzung in die Umwelt (Freifelder 1978).

In den Vereinigten Staaten wurden 1976 die ersten National Institutes of Health Guidelines (NIHG) veröffentlicht, die die Asilomar-Richtlinien ersetzten. Diese NIHG erlaubten der Forschung, Experimente nach Gefahrenklassen einzustufen, basierend auf den Risiken, die mit Wirtszellen, Vektorsystemen, die Gene in die Zellen transportieren, und Geninserts verbunden sind, wodurch die Durchführung der Experimente auf der Grundlage einer Risikobewertung erlaubt oder eingeschränkt wurde. Die grundlegende Prämisse des NIHG – Arbeitnehmerschutz und damit auch die Sicherheit der Gemeinschaft zu gewährleisten – gilt auch heute noch (NIH 1996). Die NIHG werden regelmäßig aktualisiert und haben sich in den USA zu einem weithin akzeptierten Standard für die Biotechnologie entwickelt. Die Einhaltung wird von Institutionen verlangt, die Bundesmittel erhalten, sowie von vielen örtlichen Stadt- oder Gemeindeverordnungen. Das NIHG bildet eine Grundlage für Vorschriften in anderen Ländern der Welt, einschließlich der Schweiz (SCBS 1995) und Japan (National Institute of Health 1996).

Seit 1976 wurden die NIHG erweitert, um Eindämmungs- und Genehmigungserwägungen für neue Technologien, einschließlich groß angelegter Produktionsanlagen und Vorschläge für somatische Gentherapien bei Pflanzen, Tieren und Menschen, aufzunehmen. Einige der ursprünglich verbotenen Experimente sind jetzt mit ausdrücklicher Genehmigung des NIH oder mit bestimmten Eindämmungspraktiken erlaubt.

1986 veröffentlichte das US Office of Science and Technology Policy (OSTP) sein Coordinated Framework for Biotechnology Regulation. Es befasste sich mit der zugrunde liegenden politischen Frage, ob die bestehenden Vorschriften ausreichen, um aus den neuen Technologien abgeleitete Produkte zu bewerten, und ob die Überprüfungsverfahren für die Forschung ausreichen, um die Öffentlichkeit und die Umwelt zu schützen. Die US-Regulierungs- und Forschungsbehörden (Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), Occupational Safety and Health Administration (OSHA), NIH, US Department of Agriculture (USDA) und National Science Foundation (NSF)) stimmten zu Produkte regulieren, nicht Prozesse, und dass keine neuen Sonderregelungen zum Schutz der Arbeitnehmer, der Bevölkerung oder der Umwelt erforderlich seien. Die Richtlinie wurde eingeführt, um regulatorische Programme in integrierter und koordinierter Weise durchzuführen, Überschneidungen zu minimieren, und die Verantwortung für die Produktzulassung würde, soweit möglich, bei einer Behörde liegen. Die Agenturen würden ihre Bemühungen koordinieren, indem sie konsistente Definitionen annehmen und wissenschaftliche Überprüfungen (Risikobewertungen) von vergleichbarer wissenschaftlicher Strenge verwenden (OSHA 1984; OSTP 1986).

Das NIHG und das Coordinated Framework haben für ein angemessenes Maß an objektiver wissenschaftlicher Diskussion und öffentlicher Beteiligung gesorgt, was dazu geführt hat, dass sich die US-amerikanische Biotechnologie zu einer Multimilliarden-Dollar-Industrie entwickelt hat. Vor 1970 waren weniger als 100 Unternehmen in allen Aspekten der modernen Biotechnologie tätig. Bis 1977 kamen weitere 125 Firmen hinzu; 1983 brachten weitere 381 Unternehmen das Niveau der privaten Kapitalinvestitionen auf über 1 Milliarde Dollar. Bis 1994 war die Branche auf mehr als 1,230 Unternehmen angewachsen (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee 1993), und die Marktkapitalisierung beträgt mehr als 6 Milliarden US-Dollar.

Die Beschäftigung in US-amerikanischen Biotechnologieunternehmen betrug 1980 etwa 700 Personen; 1994 beschäftigten ungefähr 1,300 Unternehmen mehr als 100,000 Arbeitnehmer (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee 1993). Darüber hinaus gibt es eine ganze Hilfsindustrie, die Lieferungen (Chemikalien, Medienkomponenten, Zelllinien), Ausrüstung, Instrumente und Dienstleistungen (Zellbanking, Validierung, Kalibrierung) bereitstellt, die zur Gewährleistung der Integrität der Forschung und Produktion erforderlich sind.

Überall auf der Welt gab es ein großes Maß an Besorgnis und Skepsis hinsichtlich der Sicherheit der Wissenschaft und ihrer Produkte. Der Rat der Europäischen Gemeinschaften (Parlament der Europäischen Gemeinschaften 1987) entwickelte Richtlinien zum Schutz der Arbeitnehmer vor den Risiken im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber biologischen Stoffen (Rat der Europäischen Gemeinschaften 1990a) und zur Einführung von Umweltkontrollen bei experimentellen und kommerziellen Aktivitäten, einschließlich der absichtlichen Freisetzung. „Freisetzung“ umfasst die Vermarktung von Produkten unter Verwendung von GVO (Council of the European Communities 1990b; Van Houten und Flemming 1993). Normen und Richtlinien für biotechnologische Produkte wurden von internationalen und multilateralen Organisationen wie der Weltgesundheitsorganisation (WHO), der International Standards Organization (ISO), der Kommission der Europäischen Gemeinschaft, der Ernährungs- und Landwirtschaftsorganisation (FAO) und dem Microbial Strains Data Network entwickelt ( OSTP 1986).

Die moderne Biotechnologiebranche kann in vier große Industriesektoren unterteilt werden, die jeweils über Labor-, Feld- und/oder klinische Forschung und Entwicklung (F&E) verfügen, die die eigentliche Produktion von Waren und Dienstleistungen unterstützen.

• biomedizinische Pharmazeutika, Biologika und Medizinprodukte
• landwirtschaftliche Lebensmittel, transgene Fische und Tiere, krankheitsresistente und schädlingsresistente Pflanzen
• gentechnisch veränderte Industrieprodukte wie Zitronensäure, Butanol, Aceton, Ethanol und Waschmittelenzyme (siehe Tabelle 1)
• Umwelt-Abwasserbehandlung, Dekontaminierung von Industrieabfällen.

Table 1. Mikroorganismen von industrieller Bedeutung

* Wichtig für die moderne Biotechnologie.

Biotechnologische Arbeiter

Die Biotechnologie beginnt im Forschungslabor und ist eine multidisziplinäre Wissenschaft. Molekular- und Zellbiologen, Immunologen, Genetiker, Protein- und Peptidchemiker, Biochemiker und Biochemieingenieure sind den tatsächlichen und potenziellen Gefahren der rekombinanten DNA (rDNA)-Technologie am unmittelbarsten ausgesetzt. Zu den anderen Arbeitnehmern, die möglicherweise weniger direkt rDNA-Biogefahren ausgesetzt sind, gehören Service- und Hilfspersonal wie Lüftungs- und Kältetechniker, Kalibrierdienstleister und Haushaltspersonal. In einer kürzlich durchgeführten Umfrage unter Gesundheits- und Sicherheitsfachleuten in der Branche wurde festgestellt, dass die direkt und indirekt exponierten Arbeitnehmer etwa 30 bis 40 % der Gesamtbelegschaft in typischen kommerziellen Biotechnologieunternehmen ausmachen (Lee und Ryan 1996). Biotechnologische Forschung ist nicht auf die „Industrie“ beschränkt; Es wird auch in akademischen, medizinischen und staatlichen Institutionen durchgeführt.

Biotechnologische Labormitarbeiter sind einer Vielzahl von gefährlichen und toxischen Chemikalien, rekombinanten und nicht-rekombinanten oder „Wildtyp“-Biogefahren, durch menschliches Blut übertragbaren Krankheitserregern und zoonotischen Erkrankungen sowie radioaktiven Materialien ausgesetzt, die in Markierungsexperimenten verwendet werden. Darüber hinaus werden Muskel-Skelett-Erkrankungen und Verletzungen durch wiederholte Belastung aufgrund der umfangreichen Verwendung von Computern und manuellen Mikropipetten immer häufiger als potenzielle Gefahren für Forscher erkannt.

Betreiber von Biotechnologie-Herstellern sind ebenfalls gefährlichen Chemikalien ausgesetzt, jedoch nicht der Vielfalt, die man in der Forschung sieht. Je nach Produkt und Prozess kann es bei der Herstellung zu einer Exposition gegenüber Radionukliden kommen. Selbst bei der niedrigsten Biogefährdungsstufe sind biotechnologische Herstellungsprozesse geschlossene Systeme, und das Potenzial für eine Exposition gegenüber rekombinanten Kulturen ist gering, außer im Falle von Unfällen. In biomedizinischen Produktionsstätten ergänzt die Anwendung aktueller guter Herstellungspraktiken die Biosicherheitsrichtlinien zum Schutz der Arbeiter in der Fabrikhalle. Zu den Hauptgefahren für Fertigungsarbeiter in GLSP-Betrieben (Good Large-Scale Practice) mit ungefährlichen rekombinanten Organismen gehören traumatische Muskel-Skelett-Verletzungen (z. B. Rückenzerrungen und Schmerzen), thermische Verbrennungen durch Dampfleitungen und chemische Verbrennungen durch Säuren und Laugen (Phosphorsäure). , Natrium- und Kaliumhydroxid), die in dem Verfahren verwendet werden.

Mitarbeiter des Gesundheitswesens, einschließlich klinischer Labortechniker, sind während der Verabreichung von Arzneimitteln und der Versorgung von Patienten, die an diesen experimentellen Verfahren teilnehmen, Gentherapievektoren, Exkrementen und Laborproben ausgesetzt. Haushälterinnen können ebenfalls entlarvt werden. Arbeitnehmer- und Umweltschutz sind zwei obligatorische Versuchspunkte, die bei der Beantragung von Humangentherapie-Experimenten beim NIH zu berücksichtigen sind (NIH 1996).

Landarbeiter können während der Anwendung von Pestiziden, beim Pflanzen, Ernten und Verarbeiten rekombinanten Produkten, Pflanzen oder Tieren stark ausgesetzt sein. Unabhängig vom potenziellen Biogefährdungsrisiko durch die Exposition gegenüber genetisch veränderten Pflanzen und Tieren sind auch die traditionellen physikalischen Gefahren im Zusammenhang mit landwirtschaftlichen Geräten und der Tierhaltung vorhanden. Technische Kontrollen, PSA, Ausbildung und medizinische Überwachung werden entsprechend den erwarteten Risiken eingesetzt (Legaspi und Zenz 1994; Pratt und May 1994). PSA einschließlich Overalls, Atemschutzmasken, Arbeitshandschuhe, Schutzbrillen oder Hauben sind wichtig für die Arbeitssicherheit während der Anwendung, des Wachstums und der Ernte der gentechnisch veränderten Pflanzen oder Bodenorganismen.

Prozesse und Gefahren

Bei biotechnologischen Prozessen im biomedizinischen Bereich werden gezielt modifizierte Zellen oder Organismen zu gewünschten Produkten in Monokultur-Bioreaktoren kultiviert. In Säugetierzellkulturen wird das Proteinprodukt von den Zellen in das umgebende Nährmedium ausgeschieden, und eine Vielzahl chemischer Trennverfahren (Größen- oder Affinitätschromatographie, Elektrophorese) kann verwendet werden, um das Produkt einzufangen und zu reinigen. Woher Escherichia coli Wirtsorganismen werden in Fermentationen verwendet, das gewünschte Produkt wird innerhalb der Zellmembran produziert und die Zellen müssen physikalisch aufgebrochen werden, um das Produkt zu ernten. Endotoxin-Exposition ist eine potenzielle Gefahr dieses Prozesses. Häufig werden den Produktionsmedien Antibiotika zugesetzt, um die Produktion des gewünschten Produkts zu steigern oder den selektiven Druck auf ansonsten instabile genetische Produktionselemente (Plasmide) aufrechtzuerhalten. Allergische Empfindlichkeiten gegenüber diesen Materialien sind möglich. Im Allgemeinen handelt es sich dabei um Aerosolexpositionsrisiken.

Leckagen und Freisetzungen von Aerosolen sind zu erwarten, und eine potenzielle Exposition wird auf verschiedene Weise kontrolliert. Durchdringungen in den Reaktorbehältern sind notwendig für die Zufuhr von Nährstoffen und Sauerstoff, für das Ausgasen von Kohlendioxid (CO₂) und zur Überwachung und Steuerung des Systems. Jede Penetration muss versiegelt oder gefiltert werden (0.2 Mikron), um eine Kontamination der Kultur zu verhindern. Die Abgasfiltration schützt auch Arbeiter und Umgebung im Arbeitsbereich vor Aerosolen, die während der Kultur oder Fermentation entstehen. Je nach Biogefährdungspotenzial der Anlage ist eine validierte biologische Inaktivierung flüssiger Abwässer (meist durch Hitze, Dampf oder chemische Verfahren) gängige Praxis. Andere potenzielle Gefahren in der biotechnologischen Fertigung ähneln denen in anderen Branchen: Lärm, mechanische Schutzvorrichtungen, Dampf-/Hitzeverbrennungen, Kontakt mit ätzenden Stoffen und so weiter.

Enzyme und industrielle Fermentation werden hierin an anderer Stelle behandelt Enzyklopädie und umfassen die Prozesse, Gefahren und Kontrollen, die für gentechnisch veränderte Produktionssysteme ähnlich sind.

Die traditionelle Landwirtschaft hängt von der Stammentwicklung ab, die die traditionelle Kreuzung verwandter Pflanzenarten nutzt. Der große Vorteil gentechnisch veränderter Pflanzen besteht darin, dass die Zeit zwischen den Generationen und die Anzahl der Kreuzungen, die zum Erhalt des gewünschten Merkmals erforderlich sind, stark reduziert werden. Auch die derzeit unpopuläre Abhängigkeit von chemischen Pestiziden und Düngemitteln (die zur Verschmutzung durch Abflüsse beitragen) begünstigt eine Technologie, die diese Anwendungen möglicherweise unnötig macht.

Die Pflanzenbiotechnologie umfasst die Auswahl einer genetisch anpassungsfähigen und/oder finanziell bedeutenden Pflanzenart für Modifikationen. Da Pflanzenzellen feste Zellwände aus Zellulose haben, unterscheiden sich die Methoden zum Transfer von DNA in Pflanzenzellen von denen, die für Bakterien und Säugetierzelllinien im biomedizinischen Bereich verwendet werden. Es gibt zwei primäre Methoden, die zum Einführen von fremder gentechnisch veränderter DNA in Pflanzenzellen verwendet werden (Watrud, Metz und Fishoff 1996):

• eine Partikelkanone schießt DNA in die interessierende Zelle
• ein entwaffneter, nicht tumorigener Agrobacterium tumefaciens Virus fügt Genkassetten in das Erbgut der Zelle ein.

Wildtyp Agrobacterium tumefaciens ist ein natürlicher Pflanzenpathogen, der Kronengallentumoren in verletzten Pflanzen verursacht. Diese entwaffneten, gentechnisch veränderten Vektorstämme verursachen keine Pflanzentumorbildung.

Nach der Transformation durch jedes Verfahren werden die Pflanzenzellen verdünnt, ausplattiert und auf selektiven Gewebekulturmedien für einen relativ langen Zeitraum (im Vergleich zu bakteriellen Wachstumsraten) in Pflanzenwachstumskammern oder Inkubatoren gezüchtet. Pflanzen, die aus dem behandelten Gewebe regeneriert wurden, werden zum weiteren Wachstum in umschlossene Wachstumskammern in Erde verpflanzt. Nach Erreichen des entsprechenden Alters werden sie auf die Ausprägung der gewünschten Merkmale untersucht und dann in Gewächshäusern angebaut. Mehrere Generationen von Gewächshausexperimenten sind erforderlich, um die genetische Stabilität des interessierenden Merkmals zu bewerten und das benötigte Saatgut für weitere Studien zu generieren. Während dieser Phase der Arbeit werden auch Daten über die Umweltauswirkungen gesammelt und mit Vorschlägen an die Regulierungsbehörden für die Freigabe von Freilandversuchen übermittelt.

Kontrollen: Das Beispiel der Vereinigten Staaten

Das NIHG (NIH 1996) beschreibt einen systematischen Ansatz, um sowohl die Exposition der Arbeiter gegenüber als auch die Freisetzung rekombinanter Organismen in die Umwelt zu verhindern. Jede Institution (z. B. Universität, Krankenhaus oder kommerzielles Labor) ist dafür verantwortlich, rDNA-Forschung sicher und in Übereinstimmung mit dem NIHG durchzuführen. Dies wird durch ein Verwaltungssystem erreicht, das Verantwortlichkeiten definiert und umfassende Risikobewertungen durch sachkundige Wissenschaftler und Biosicherheitsbeauftragte, die Umsetzung von Expositionskontrollen, medizinische Überwachungsprogramme und Notfallplanung erfordert. Ein Institutional Biosafety Committee (IBC) stellt die Mechanismen für die Überprüfung und Genehmigung von Experimenten innerhalb der Institution bereit. In einigen Fällen ist die Genehmigung des NIH Recombinant Advisory Committee (RAC) selbst erforderlich.

Der Grad der Kontrolle hängt von der Schwere des Risikos ab und wird in Bezug auf die Biosafety Level (BL) Bezeichnungen 1-4 beschrieben; BL1 ist am wenigsten restriktiv und BL4 am stärksten. Eindämmungsrichtlinien werden für Forschung, Forschung und Entwicklung im großen Maßstab (mehr als 10 Liter Kultur), großtechnische Produktion sowie Tier- und Pflanzenversuche im großen und kleinen Maßstab gegeben.

Anhang G des NIHG (NIH 1996) beschreibt die physische Eindämmung im Labormaßstab. BL1 ist für die Arbeit mit Stoffen geeignet, von denen keine bekannte oder minimale potenzielle Gefahr für das Laborpersonal oder die Umwelt besteht. Das Labor ist nicht von der allgemeinen Verkehrsführung im Gebäude getrennt. Gearbeitet wird auf den offenen Tischplatten. Es sind keine speziellen Eindämmungsvorrichtungen erforderlich oder werden verwendet. Das Laborpersonal wird in Laborverfahren geschult und von einem Wissenschaftler mit allgemeiner Ausbildung in Mikrobiologie oder einer verwandten Wissenschaft beaufsichtigt.

BL2 ist geeignet für Arbeiten mit Arbeitsstoffen mit mittlerem Gefährdungspotenzial für Personal und Umwelt. Der Zugang zum Labor ist während der Arbeit eingeschränkt, die Arbeiter sind im Umgang mit Krankheitserregern speziell geschult und werden von kompetenten Wissenschaftlern geleitet, und Arbeiten, bei denen Aerosole entstehen, werden in biologischen Sicherheitswerkbänken oder anderen Sicherheitseinrichtungen durchgeführt. Diese Arbeit kann gegebenenfalls eine medizinische Überwachung oder Impfungen erfordern, die von der IBC festgelegt werden.

BL3 ist anwendbar, wenn mit einheimischen oder exotischen Arbeitsstoffen gearbeitet wird, die durch Einatmen schwere oder möglicherweise tödliche Krankheiten verursachen können. Die Arbeiter sind speziell geschult und werden von kompetenten Wissenschaftlern überwacht, die Erfahrung im Umgang mit diesen gefährlichen Stoffen haben. Alle Verfahren werden unter Containment-Bedingungen durchgeführt, die spezielle Technik und PSA erfordern.

BL4 ist den gefährlichsten und exotischsten Wirkstoffen vorbehalten, die ein hohes individuelles und gemeinschaftliches Risiko einer lebensbedrohlichen Erkrankung darstellen. Weltweit gibt es nur wenige BL4-Labore.

Anhang K befasst sich mit dem physischen Containment für Forschungs- oder Produktionsaktivitäten in Mengen von mehr als 10 l (großer Maßstab). Wie in den Small-Scale-Richtlinien gibt es eine Hierarchie der Containment-Anforderungen vom niedrigsten zum höchsten Gefahrenpotential: GLSP bis BL3-Large-Scale (BL3-LS).

Das NIHG, Anhang P, deckt die Arbeit mit Pflanzen im Labormaßstab, in der Wachstumskammer und im Gewächshausmaßstab ab. In der Einleitung heißt es: „Der Hauptzweck der Eindämmung von Pflanzen besteht darin, die unbeabsichtigte Übertragung eines rekombinante DNA enthaltenden Pflanzengenoms, einschließlich Kern- oder Organellen-Erbmaterial, oder die Freisetzung von mit Pflanzen assoziierten, von rekombinanter DNA abgeleiteten Organismen zu verhindern. Im Allgemeinen stellen diese Organismen keine Gefahr für die menschliche Gesundheit oder höhere Tiere dar, es sei denn, sie werden zu diesem Zweck absichtlich modifiziert. Die unbeabsichtigte Ausbreitung eines schwerwiegenden Krankheitserregers aus einem Gewächshaus auf eine lokale landwirtschaftliche Nutzpflanze oder die unbeabsichtigte Einführung und Etablierung eines Organismus in einem neuen Ökosystem ist jedoch möglich“ (NIH 1996). In den Vereinigten Staaten sind die EPA und der Tier- und Pflanzengesundheitsinspektionsdienst (APHIS) des USDA gemeinsam für die Risikobewertung und die Überprüfung der generierten Daten verantwortlich, bevor die Genehmigung für Feldfreigabetests erteilt wird (EPA 1996; Foudin und Gay 1995). Fragen wie Persistenz und Ausbreitung in Wasser, Luft und Boden, durch Insekten- und Tierarten, das Vorhandensein anderer ähnlicher Pflanzen in der Umgebung, Umweltstabilität (Frost- oder Hitzeempfindlichkeit) und Konkurrenz mit einheimischen Arten werden bewertet – oft zuerst im Gewächshaus (Libermann et al. 1996).

Die Eindämmungsstufen für Anlagen und Praxen reichen ebenfalls von BL1 bis BL4. Typische BL1-Experimente beinhalten Selbstklonen. BL2 kann die Übertragung von Merkmalen von einem Pathogen auf eine Wirtspflanze umfassen. BL3 kann Toxinexpression oder umweltgefährdende Mittel beinhalten. Der Arbeitnehmerschutz wird auf den verschiedenen Ebenen durch PSA und technische Kontrollen wie Gewächshäuser und Gewächshäuser mit gerichtetem Luftstrom und hocheffizienten Partikelluftfiltern (HEPA) erreicht, um die Freisetzung von Pollen zu verhindern. Je nach Risiko kann der Schutz der Umwelt und der Gemeinschaft vor potenziell gefährlichen Stoffen durch biologische Kontrollen erreicht werden. Beispiele sind ein temperaturempfindliches Merkmal, ein Arzneimittelempfindlichkeitsmerkmal oder ein Ernährungserfordernis, das in der Natur nicht vorhanden ist.

Da die wissenschaftlichen Erkenntnisse zunahmen und die Technologie fortschritt, wurde erwartet, dass das NIHG überprüft und überarbeitet werden müsste. In den letzten 20 Jahren hat sich der RAC getroffen, um Änderungsvorschläge zu prüfen und zu genehmigen. Beispielsweise erlässt das NIHG keine pauschalen Verbote mehr für die absichtliche Freisetzung von gentechnisch veränderten Organismen; Freisetzungen von landwirtschaftlichen Erzeugnissen in Feldversuche und Gentherapieexperimente beim Menschen sind unter geeigneten Umständen und nach angemessener Risikobewertung zulässig. Eine sehr bedeutende Änderung des NIHG war die Schaffung der GLSP-Containment-Kategorie. Es lockerte die Eindämmungsanforderungen für „nicht pathogene, nicht toxigene rekombinante Stämme, die von Wirtsorganismen stammen, die eine lange Geschichte der sicheren Verwendung in großem Maßstab haben oder die eingebaute Umweltbeschränkungen haben, die ein optimales Wachstum im großen Maßstab, aber ein begrenztes Überleben ermöglichen ohne nachteilige Auswirkungen auf die Umwelt“ (NIH 1991). Dieser Mechanismus hat es der Technologie ermöglicht, sich weiterzuentwickeln und gleichzeitig die Sicherheitsanforderungen zu berücksichtigen.

Kontrollen: Das Beispiel der Europäischen Gemeinschaft

Im April 1990 erließ die Europäische Gemeinschaft (EG) zwei Richtlinien über die Verwendung in geschlossenen Systemen und die absichtliche Freisetzung von GVO in die Umwelt. Beide Richtlinien verpflichten die Mitgliedstaaten sicherzustellen, dass alle geeigneten Maßnahmen ergriffen werden, um schädliche Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit oder die Umwelt zu vermeiden, insbesondere indem der Benutzer alle relevanten Risiken im Voraus bewerten muss. In Deutschland wurde das Gentechnikgesetz 1990 teilweise als Reaktion auf die EG-Richtlinien erlassen, aber auch um dem Erfordernis einer gesetzlichen Genehmigung zum Bau einer Produktionsanlage für rekombinantes Insulin im Probebetrieb zu entsprechen (Reutsch und Broderick 1996). In der Schweiz basieren die Vorschriften auf dem US NIHG, Ratsrichtlinien der EG und dem deutschen Gentechnikgesetz. Die Schweizer verlangen eine jährliche Registrierung und Aktualisierung der Experimente bei der Regierung. Im Allgemeinen sind die rDNA-Standards in Europa restriktiver als in den USA, und dies hat dazu beigetragen, dass viele europäische Pharmaunternehmen die rDNA-Forschung aus ihren Heimatländern verlagert haben. Die schweizerischen Vorschriften erlauben jedoch eine Kategorie der Sicherheitsstufe Large Scale 4, die nach dem NIHG (SCBS 1995) nicht zulässig ist.

Produkte der Biotechnologie

Einige der biologischen und pharmazeutischen Produkte, die erfolgreich durch rekombinante DNA-Biotechnologien hergestellt wurden, umfassen: menschliches Insulin; menschliches Wachstumshormon; Hepatitis-Impfstoffe; alpha-Interferon; Beta-Interferon; Gamma-Interferon; Granulozyten-Kolonie-stimulierender Faktor; Gewebe-Plasminogen-Aktivator; Granulozyten-Makrophagen-Kolonie-stimulierender Faktor; IL2; Erythropoietin; Crymax, ein Insektizidprodukt zur Bekämpfung von Raupen in Gemüse; Baumnuss- und Weinkulturen; Flavr Savr (TM) Tomate; Chymogen, ein Enzym, das Käse herstellt; ATIII (Antithrombin III), gewonnen aus transgener Ziegenmilch, die zur Verhinderung von Blutgerinnseln bei Operationen verwendet wird; BST und PST (bovines und porcines Somatotropin) werden verwendet, um die Milch- und Fleischproduktion anzukurbeln.

Gesundheitsprobleme und Krankheitsbilder

Es gibt fünf Hauptgesundheitsgefahren durch die Exposition gegenüber Mikroorganismen oder ihren Produkten in der Biotechnologie im industriellen Maßstab:

• Infektion
• Reaktion auf Endotoxin
• Allergie gegen die Mikroorganismen
• allergische Reaktion auf ein Produkt
• toxische Reaktion auf ein Produkt.

Eine Infektion ist unwahrscheinlich, da in den meisten industriellen Prozessen Nicht-Pathogene verwendet werden. Es ist jedoch möglich, dass als harmlos geltende Mikroorganismen wie z Pseudomonas und Aspergillus Arten können bei immungeschwächten Personen eine Infektion verursachen (Bennett 1990). Die Exposition gegenüber Endotoxin, einem Bestandteil der Lipopolysaccharidschicht der Zellwand aller gramnegativen Bakterien, bei Konzentrationen von mehr als etwa 300 ng/m3 verursacht vorübergehende grippeähnliche Symptome (Balzer 1994). Arbeiter in vielen Branchen, einschließlich traditioneller Landwirtschaft und Biotechnologie, haben die Auswirkungen einer Endotoxin-Exposition erlebt. Auch allergische Reaktionen auf den Mikroorganismus oder das Produkt treten in vielen Branchen auf. Berufsasthma wurde in der Biotechnologiebranche für eine breite Palette von Mikroorganismen und Produkten diagnostiziert, darunter: Aspergillus niger, Penicillium spp. und Proteasen; Einige Unternehmen haben Vorfälle bei mehr als 12 % der Belegschaft festgestellt. Toxische Reaktionen können so vielfältig sein wie die Organismen und Produkte. Es hat sich gezeigt, dass die Exposition gegenüber Antibiotika zu Veränderungen der mikrobiellen Flora im Darm führt. Es ist bekannt, dass Pilze unter bestimmten Wachstumsbedingungen Toxine und Karzinogene produzieren können (Bennett 1990).

Um Bedenken auszuräumen, dass exponierte Arbeiter die ersten sein könnten, die mögliche nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit durch die neue Technologie entwickeln würden, ist die medizinische Überwachung von rDNA-Arbeitern von Anfang an Teil der NIHG. Institutionelle Biosicherheitsausschüsse sind in Absprache mit dem Arbeitsmediziner damit beauftragt, auf Projektbasis zu bestimmen, welche medizinische Überwachung angemessen ist. Abhängig von der Identität des spezifischen Agens, der Art der biologischen Gefahr, den potenziellen Expositionswegen und der Verfügbarkeit von Impfstoffen können die Komponenten des medizinischen Überwachungsprogramms körperliche Untersuchungen vor der Unterbringung, regelmäßige Nachsorgeuntersuchungen, spezifische Impfstoffe und spezifische Impfstoffe umfassen Allergie- und Krankheitsauswertungen, präexpositionelle Seren und epidemiologische Erhebungen.

Bennett (1990) hält es für unwahrscheinlich, dass genetisch veränderte Mikroorganismen ein höheres Infektions- oder Allergierisiko darstellen als der ursprüngliche Organismus, aber es könnten zusätzliche Risiken durch das neuartige Produkt oder die rDNA entstehen. Ein kürzlich erschienener Bericht weist darauf hin, dass die Expression eines Paranussallergens in transgenen Sojabohnen unerwartete gesundheitliche Auswirkungen bei Arbeitern und Verbrauchern haben kann (Nordlee et al. 1996). Andere neuartige Gefahren könnten die Verwendung tierischer Zelllinien sein, die unbekannte oder unentdeckte Onkogene oder Viren enthalten, die potenziell schädlich für den Menschen sind.

Es ist wichtig anzumerken, dass sich die frühen Befürchtungen hinsichtlich der Schaffung genetisch gefährlicher mutierter Arten oder Supertoxine nicht bewahrheitet haben. Die WHO stellte fest, dass die Biotechnologie keine Risiken birgt, die sich von anderen Verarbeitungsindustrien unterscheiden (Miller 1983), und laut Liberman, Ducatman und Fink (1990) „ist der aktuelle Konsens, dass die potenziellen Risiken der rDNA anfänglich überbewertet wurden und dass die Die mit dieser Forschung verbundenen Gefahren ähneln denen, die mit dem verwendeten Organismus, Vektor, DNA, Lösungsmitteln und physikalischen Geräten verbunden sind“. Sie kommen zu dem Schluss, dass von gentechnisch veränderten Organismen zwangsläufig Gefahren ausgehen; es kann jedoch eine Eindämmung definiert werden, um die Exposition zu minimieren.

Es ist sehr schwierig, berufliche Expositionen zu identifizieren, die für die Biotechnologiebranche spezifisch sind. „Biotechnologie“ ist keine separate Branche mit einem charakteristischen Standard Industrial Classification (SIC)-Code; Vielmehr wird es als ein Prozess oder eine Reihe von Werkzeugen betrachtet, die in vielen industriellen Anwendungen verwendet werden. Folglich werden bei der Meldung von Unfällen und Expositionen die Daten zu Fällen, an denen Biotechnologie-Arbeiter beteiligt sind, zu den Daten zu allen anderen gehören, die in der aufnehmenden Industrie (z. B. Landwirtschaft, pharmazeutische Industrie oder Gesundheitswesen) auftreten. Darüber hinaus ist bekannt, dass Laborzwischenfälle und -unfälle zu wenig gemeldet werden.

Es wurden nur wenige Krankheiten gemeldet, die speziell auf genetisch veränderte DNA zurückzuführen sind; sie sind jedoch nicht unbekannt. Mindestens eine dokumentierte lokale Infektion und Serokonversion wurde gemeldet, als ein Arbeiter einen Nadelstich erlitt, der mit einem rekombinanten Vaccinia-Vektor kontaminiert war (Openshaw et al. 1991).

Richtlinienprobleme

In den 1980er Jahren entstanden die ersten Produkte der Biotechnologie in den USA und Europa. Gentechnisch hergestelltes Insulin wurde 1982 zugelassen, ebenso wie ein gentechnisch hergestellter Impfstoff gegen die Schweinekrankheit „scours“ (Sattelle 1991). Es wurde gezeigt, dass rekombinantes Rindersomatotropin (BST) die Milchproduktion einer Kuh und das Gewicht von Fleischrindern erhöht. Es wurden Bedenken hinsichtlich der öffentlichen Gesundheit und der Produktsicherheit geäußert und ob die bestehenden Vorschriften angemessen seien, um diese Bedenken in all den verschiedenen Bereichen auszuräumen, in denen biotechnologische Produkte vermarktet werden könnten. Die NIHG bieten Schutz für Arbeitnehmer und Umwelt während der Forschungs- und Entwicklungsphase. Die Produktsicherheit und -wirksamkeit liegt nicht in der Verantwortung des NIHG. In den USA werden potenzielle Risiken biotechnologischer Produkte durch das Coordinated Framework von der am besten geeigneten Behörde (FDA, EPA oder USDA) bewertet.

Die Debatte über die Sicherheit der Gentechnik und der Produkte der Biotechnologie geht weiter (Thomas und Myers 1993), insbesondere im Hinblick auf landwirtschaftliche Anwendungen und Lebensmittel für den menschlichen Verzehr. Verbraucher in einigen Gebieten wünschen Produkte, die gekennzeichnet sind, um zu identifizieren, welche die traditionellen Hybriden sind und welche aus der Biotechnologie stammen. Bestimmte Hersteller von Milchprodukten lehnen es ab, Milch von Kühen zu verwenden, die BST erhalten. In einigen Ländern (z. B. Schweiz) ist es verboten. Die FDA hat die Produkte als sicher eingestuft, aber es gibt auch wirtschaftliche und soziale Probleme, die für die Öffentlichkeit möglicherweise nicht akzeptabel sind. BST kann in der Tat einen Wettbewerbsnachteil für kleinere landwirtschaftliche Betriebe schaffen, von denen die meisten familiengeführt sind. Im Gegensatz zu medizinischen Anwendungen, bei denen es möglicherweise keine Alternative zur gentechnischen Behandlung gibt, ist die Öffentlichkeit, wenn traditionelle Lebensmittel verfügbar und reichlich vorhanden sind, für die traditionelle Hybridisierung gegenüber rekombinanten Lebensmitteln. Raue Umgebungen und die derzeitige weltweite Nahrungsmittelknappheit können diese Einstellung jedoch ändern.

Neuere Anwendungen der Technologie auf die menschliche Gesundheit und Erbkrankheiten haben die Bedenken wiederbelebt und neue ethische und soziale Fragen aufgeworfen. Das Human Genome Project, das in den frühen 1980er Jahren begann, wird eine physische und genetische Karte des menschlichen genetischen Materials erstellen. Diese Karte wird Forschern Informationen liefern, um „gesunde oder normale“ und „kranke“ Genexpression zu vergleichen, um die grundlegenden genetischen Defekte besser zu verstehen, vorherzusagen und auf Heilmittel hinzuweisen. Humangenomtechnologien haben neue diagnostische Tests für die Huntington-Krankheit, zystische Fibrose und Brust- und Dickdarmkrebs hervorgebracht. Von der somatischen Gentherapie beim Menschen wird erwartet, dass sie die Behandlung von Erbkrankheiten korrigiert oder verbessert. DNA-„Fingerabdrücke“ durch Restriktionsfragment-Polymorphismus-Kartierung von genetischem Material wird als forensischer Beweis in Fällen von Vergewaltigung, Entführung und Mord verwendet. Es kann verwendet werden, um die Vaterschaft zu beweisen (oder technisch zu widerlegen). Es kann auch in kontroverseren Bereichen verwendet werden, wie zum Beispiel zur Einschätzung der Wahrscheinlichkeit, an Krebs und Herzerkrankungen zu erkranken, für Versicherungsschutz und vorbeugende Behandlungen oder als Beweismittel vor Kriegsverbrechertribunalen und als genetische „Erkennungsmarke“ beim Militär.

Obwohl technisch machbar, wurden Arbeiten an menschlichen Keimbahnexperimenten (von Generation zu Generation übertragbar) aufgrund ernsthafter sozialer und ethischer Erwägungen nicht für eine Zulassung in den USA in Betracht gezogen. In den USA sind jedoch öffentliche Anhörungen geplant, um die Diskussion über die menschliche Keimbahntherapie und die wünschenswerten Merkmalsverbesserungen, die nicht mit Krankheiten in Verbindung gebracht werden, wieder aufzunehmen.

Schließlich entwickeln sich neben Sicherheits-, sozialen und ethischen Fragen immer noch Rechtstheorien über den Besitz von Genen und DNA und die Haftung für Gebrauch oder Missbrauch.

Langfristige Auswirkungen der Freisetzung verschiedener Stoffe in die Umwelt müssen verfolgt werden. Für Arbeiten, die in der Laborumgebung sorgfältig und angemessen kontrolliert werden, für die jedoch nicht alle Möglichkeiten der Umgebung bekannt sind, werden neue Fragen der biologischen Eindämmung und des Wirtsspektrums auftauchen. Entwicklungsländer, in denen möglicherweise kein angemessenes wissenschaftliches Fachwissen und/oder keine Regulierungsbehörden vorhanden sind, können entweder nicht willens oder nicht in der Lage sein, die Risikobewertung für ihr spezielles Umfeld zu übernehmen. Dies könnte zu unnötigen Beschränkungen oder einer unvorsichtigen Politik der „offenen Tür“ führen, die sich beides als schädlich für den langfristigen Nutzen des Landes erweisen könnte (Ho 1996).

Darüber hinaus ist Vorsicht geboten, wenn technisch hergestellte landwirtschaftliche Wirkstoffe in neuartige Umgebungen eingeführt werden, in denen kein Frost oder andere natürliche Eindämmungsdrücke vorhanden sind. Werden sich indigene Populationen oder natürliche Austauscher genetischer Informationen mit rekombinanten Wirkstoffen in freier Wildbahn paaren, was zur Übertragung veränderter Merkmale führt? Würden sich diese Eigenschaften bei anderen Agenten als schädlich erweisen? Was wären die Auswirkungen auf die Behandlungsadministratoren? Werden Immunreaktionen die Ausbreitung begrenzen? Sind gentechnisch hergestellte lebende Agenten in der Lage, Artenbarrieren zu überwinden? Bleiben sie in der Umgebung von Wüsten, Bergen, Ebenen und Städten bestehen?

Zusammenfassung

Die moderne Biotechnologie in den Vereinigten Staaten hat sich seit den frühen 1970er Jahren unter Konsensrichtlinien und lokalen Verordnungen entwickelt. Eine sorgfältige Prüfung hat keine unerwarteten, unkontrollierbaren Merkmale gezeigt, die von einem rekombinanten Organismus exprimiert werden. Es ist eine nützliche Technologie, ohne die viele medizinische Verbesserungen auf Basis natürlicher therapeutischer Proteine ​​nicht möglich gewesen wären. In vielen entwickelten Ländern ist die Biotechnologie eine wichtige Wirtschaftskraft, und um die biotechnologische Revolution herum ist eine ganze Industrie gewachsen.

Medizinische Probleme für Biotechnologie-Arbeiter hängen mit den spezifischen Wirts-, Vektor- und DNA-Risiken und den durchgeführten körperlichen Operationen zusammen. Bisher konnten Arbeitnehmerkrankheiten durch Technik, Arbeitspraktiken, Impfstoffe und biologische Eindämmungskontrollen verhindert werden, die für das Risiko von Fall zu Fall spezifisch sind. Und die Verwaltungsstruktur ist vorhanden, um prospektive Risikobewertungen für jedes neue Versuchsprotokoll durchzuführen. Ob sich diese Sicherheitsbilanz im Bereich der Freisetzung lebensfähiger Materialien in die Umwelt fortsetzt, ist eine Frage der fortlaufenden Bewertung der potenziellen Umweltrisiken – Persistenz, Ausbreitung, natürliche Austauscher, Eigenschaften der Wirtszelle, Spezifität des Wirtsspektrums für verwendete Transfermittel, Art der eingefügtes Gen und so weiter. Es ist wichtig, dies für alle möglichen betroffenen Umgebungen und Arten zu berücksichtigen, um Überraschungen zu minimieren, die die Natur oft bietet.

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Adaptiert aus der 3. Auflage, „Lexikon des Arbeits- und Gesundheitsschutzes“.

Die pyrotechnische Industrie kann definiert werden als die Herstellung von pyrotechnischen Gegenständen (Feuerwerk) zur Unterhaltung, für technische und militärische Zwecke in der Signalgebung und Beleuchtung, zur Verwendung als Pestizide und für verschiedene andere Zwecke. Diese Gegenstände enthalten pyrotechnische Stoffe aus Pulvern oder pastösen Massen, die je nach Bedarf geformt, kompaktiert oder verdichtet werden. Wenn sie gezündet werden, wird die in ihnen enthaltene Energie freigesetzt, um bestimmte Effekte zu erzielen, wie z. B. Aufleuchten, Detonation, Pfeifen, Schreien, Rauchbildung, Schwelen, Vortrieb, Zündung, Zündung, Schießen und Zerfall. Der wichtigste pyrotechnische Stoff ist nach wie vor Schwarzpulver (Schießpulver, bestehend aus Holzkohle, Schwefel und Kaliumnitrat), das lose zur Detonation, kompaktiert zum Antrieb oder Schießen oder gepuffert mit Holzkohle als Zündkapsel verwendet werden kann.

Prozesse

Rohstoffe für die Herstellung von Pyrotechnik müssen sehr rein, frei von allen mechanischen Verunreinigungen und (vor allem) frei von Säurebestandteilen sein. Dies gilt auch für Hilfsstoffe wie Papier, Pappe und Leim. Tabelle 1 listet gängige Rohstoffe auf, die bei der Herstellung von Pyrotechnik verwendet werden.

Tabelle 1. Rohstoffe, die bei der Herstellung von Pyrotechnik verwendet werden

Nach dem Trocknen, Mahlen und Sieben werden die Rohstoffe in einem speziellen Gebäude gewogen und gemischt. Früher wurden sie immer von Hand gemischt, aber in modernen Anlagen werden oft mechanische Mischer verwendet. Nach dem Mischen sollten die Stoffe in speziellen Lagergebäuden aufbewahrt werden, um Anreicherungen in Arbeitsräumen zu vermeiden. Aus diesen Gebäuden sollten nur die für die eigentlichen Verarbeitungsvorgänge erforderlichen Mengen in die Arbeitsräume gebracht werden.

Die Hüllen für pyrotechnische Gegenstände können aus Papier, Pappe, Kunststoff oder Metall bestehen. Die Art der Verpackung variiert. Beispielsweise wird die Zusammensetzung zur Detonation lose in ein Gehäuse gegossen und versiegelt, wohingegen sie zum Antrieb, zur Beleuchtung, zum Schreien oder Pfeifen lose in das Gehäuse gegossen und dann verdichtet oder komprimiert und versiegelt wird.

Das Verdichten oder Komprimieren erfolgte früher durch Schläge mit einem Hammer auf ein hölzernes „Absetzwerkzeug“, aber diese Methode wird in modernen Anlagen selten angewendet; stattdessen werden hydraulische Pressen oder Rotationspastillenpressen verwendet. Hydraulische Pressen ermöglichen in einer Reihe von Fällen das gleichzeitige Verdichten der Masse.

Leuchtstoffe werden oft im nassen Zustand zu Sternen geformt, die dann getrocknet und in Gehäuse für Raketen, Bomben und so weiter gesteckt werden. Stoffe, die durch ein Nassverfahren hergestellt werden, müssen gut getrocknet sein oder sie können sich spontan entzünden.

Da viele pyrotechnische Stoffe im komprimierten Zustand schwer zu zünden sind, werden die betreffenden pyrotechnischen Gegenstände mit einem Zwischen- oder Zündmittel versehen, um die Zündung sicherzustellen; Der Fall wird dann versiegelt. Der Artikel wird von außen durch ein Streichholz, eine Lunte, einen Schaber oder manchmal durch ein Zündhütchen gezündet.

Gefahren

Die wichtigsten Gefahren in der Pyrotechnik sind eindeutig Feuer und Explosion. Aufgrund der geringen Anzahl beteiligter Maschinen sind mechanische Gefährdungen weniger wichtig; Sie ähneln denen in anderen Branchen.

Die Empfindlichkeit der meisten pyrotechnischen Stoffe ist so groß, dass sie in loser Form leicht durch Schläge, Reibung, Funken und Hitze entzündet werden können. Sie stellen ein Brand- und Explosionsrisiko dar und gelten als Explosivstoffe. Viele pyrotechnische Substanzen haben die Explosionswirkung gewöhnlicher Sprengstoffe, und die Kleidung oder der Körper von Arbeitern kann durch Flammen verbrennen.

Bei der Verarbeitung von giftigen Stoffen, die in der Pyrotechnik verwendet werden (z. B. Blei- und Bariumverbindungen und Kupferacetatarsenit), kann eine Gesundheitsgefährdung durch Einatmen des Staubs beim Wiegen und Mischen bestehen.

Sicherheits- und Gesundheitsmaßnahmen

Bei der Herstellung von pyrotechnischen Stoffen sollten nur zuverlässige Personen beschäftigt werden. Jugendliche unter 18 Jahren sollten nicht beschäftigt werden. Eine ordnungsgemäße Unterweisung und Beaufsichtigung der Arbeiter ist erforderlich.

Vor jedem Herstellungsprozess ist es wichtig, die Empfindlichkeit von pyrotechnischen Stoffen gegenüber Reibung, Schlag und Hitze sowie ihre explosive Wirkung zu ermitteln. Von diesen Eigenschaften hängen die Art des Herstellungsverfahrens und die zulässigen Mengen in den Arbeitsräumen sowie den Lager- und Trocknungsgebäuden ab.

Bei der Herstellung von pyrotechnischen Stoffen und Gegenständen sind folgende grundsätzliche Vorsichtsmaßnahmen zu treffen:

• Die Gebäude im nicht explosionsgefährdeten Teil des Unternehmens (Büros, Werkstätten, Essensbereiche usw.) sollten weit entfernt von denen in den explosionsgefährdeten Bereichen liegen.
• Für die unterschiedlichen Herstellungsprozesse in den explosionsgefährdeten Bereichen sollten getrennte Fertigungs-, Verarbeitungs- und Lagergebäude vorhanden sein, und diese Gebäude sollten weit auseinander liegen
• Die Verarbeitungsgebäude sollten in separate Arbeitsräume aufgeteilt werden.
• Die Mengen pyrotechnischer Stoffe in den Misch-, Verarbeitungs-, Lager- und Trocknungsgebäuden sind zu begrenzen.
• Die Anzahl der Arbeiter in den verschiedenen Arbeitsräumen sollte begrenzt werden.

Folgende Abstände werden empfohlen:

• zwischen Gebäuden in den explosionsgefährdeten Bereichen und denen in den nicht explosionsgefährdeten Bereichen mindestens 30 m
• zwischen den verschiedenen Verarbeitungsgebäuden selbst, 15 m
• zwischen Misch-, Trocknungs- und Lagergebäuden und anderen Gebäuden, 20 bis 40 m je nach Konstruktion und Anzahl der betroffenen Arbeitnehmer
• zwischen verschiedenen Misch-, Trocknungs- und Lagergebäuden, 15 bis 20 m.

Die Abstände zwischen den Arbeitsräumen können unter günstigen Umständen verringert werden, wenn zwischen ihnen Schutzwände errichtet werden.

Gesonderte Gebäude sollten für folgende Zwecke vorgesehen werden: Lagern und Aufbereiten von Rohstoffen, Mischen, Lagern von Zusammensetzungen, Verarbeiten (Verpacken, Verdichten oder Komprimieren), Trocknen, Konfektionieren (Kleben, Lackieren, Verpacken, Paraffinieren usw.), Trocknen und Lagern der fertige Artikel und die Lagerung von Schwarzpulver.

Folgende Rohstoffe sollten in isolierten Räumen gelagert werden: Chlorate und Perchlorate, Ammoniumperchlorat; Nitrate, Peroxide und andere oxidierende Substanzen; Leichtmetalle; brennbare Stoffe; Entflammbare Flüssigkeiten; roter Phosphor; Nitrozellulose. Nitrozellulose muss feucht gehalten werden. Metallpulver müssen vor Feuchtigkeit, fetten Ölen und Fetten geschützt werden. Oxidationsmittel sollten getrennt von anderen Materialien gelagert werden.

Gebäudedesign

Für das Mischen sind Gebäude mit Explosionsdruckentlastung (drei widerstandsfähige Wände, widerstandsfähiges Dach und eine Explosionsschutzwand aus Kunststoffplatten) am besten geeignet. Empfehlenswert ist eine Schutzwand vor der Berstwand. Mischräume für chlorathaltige Stoffe sollten nicht für metall- oder antimonsulfidhaltige Stoffe verwendet werden.

Für die Trocknung haben sich Gebäude mit Explosionsraum und mit Erde bedeckte Gebäude mit einer Explosionswand bewährt. Sie sollten von einem Damm umgeben sein. In Trockenhäusern ist eine kontrollierte Raumtemperatur von 50 ºC empfehlenswert.

In den Verarbeitungsgebäuden sollten getrennte Räume vorhanden sein für: Abfüllung; Komprimieren oder Kompaktieren; Abschneiden, „Würgen“ und Verschließen der Etuis; Lackieren geformter und komprimierter pyrotechnischer Substanzen; Zünden pyrotechnischer Substanzen; Lagerung pyrotechnischer Stoffe und Zwischenprodukte; Verpackung; und Lagerung von verpackten Stoffen. Am besten hat sich eine Gebäudereihe mit Explosionsschutzzonen bewährt. Die Stärke der Zwischenwände sollte der Art und Menge der umgeschlagenen Stoffe angepasst sein.

Für Gebäude, in denen explosionsgefährliche Stoffe verwendet werden oder vorhanden sind, gelten folgende Grundregeln:

• Die Gebäude sollen eingeschossig und nicht unterkellert sein.
• Dachflächen sollten einen ausreichenden Schutz gegen Brandausbreitung bieten.
• Die Wände der Räume müssen glatt und abwaschbar sein.
• Böden sollten eine ebene, glatte Oberfläche ohne Fugen haben. Sie sollten aus weichem Material wie Xylolith, sandfreiem Asphalt und synthetischen Materialien bestehen. Gewöhnliche Holzböden sollten nicht verwendet werden. Die Böden gefährlicher Räume sollten elektrisch leitfähig sein, und die Arbeiter darin sollten Schuhe mit elektrisch leitfähigen Sohlen tragen.
• Die Türen und Fenster aller Gebäude müssen nach außen öffnen. Während der Arbeitszeit sollten Türen nicht abgeschlossen werden.
• Das Beheizen von Gebäuden durch offenes Feuer ist nicht zulässig. Zur Beheizung gefährlicher Gebäude sollten nur Heißwasser, Niederdruckdampf oder staubdichte elektrische Anlagen verwendet werden. Heizkörper sollten allseitig glatt und leicht zu reinigen sein: Heizkörper mit Lamellenrohren sollten nicht verwendet werden. Für die Erwärmung von Flächen und Rohren wird eine Temperatur von 115 ºC empfohlen.
• Werkbänke und Regale sollten aus feuerfestem Material oder Hartholz sein.
• Die Arbeits-, Lager- und Trockenräume und deren Ausstattung sind regelmäßig feucht zu reinigen.
• Arbeitsplätze, Zugänge und Fluchtwege müssen so geplant werden, dass Räume schnell evakuiert werden können.
• Soweit möglich, sind Arbeitsplätze durch Schutzwände abzutrennen.
• Notwendige Vorräte sollten sicher aufbewahrt werden.
• Alle Gebäude sollten mit Blitzableitern ausgestattet sein.
• Rauchen, offenes Feuer und das Mitführen von Streichhölzern und Feuerzeugen innerhalb der Räumlichkeiten sind zu untersagen.

Ausrüstung

Mechanische Pressen sollten Schutzabschirmungen oder -wände haben, damit bei einem Brand die Arbeiter nicht gefährdet werden und das Feuer nicht auf benachbarte Arbeitsplätze übergreifen kann. Wenn große Materialmengen gehandhabt werden, sollten Pressen in isolierten Räumen stehen und von außen bedient werden. Niemand darf sich im Presseraum aufhalten.

Feuerlöschgeräte sind in ausreichender Menge vorzuhalten, auffällig zu kennzeichnen und in regelmäßigen Abständen zu überprüfen. Sie sollten an die Art der vorhandenen Materialien angepasst sein. Feuerlöscher der Klasse D sollten zum Verbrennen von Metallpulver verwendet werden, nicht für Wasser, Schaum, Trockenchemikalien oder Kohlendioxid. Zum Löschen brennender Kleidung werden Duschen, Wolldecken und feuerhemmende Decken empfohlen.

Personen, die mit pyrotechnischen Stoffen in Kontakt kommen oder durch Flammenbögen gefährdet werden können, sollten geeignete feuer- und hitzebeständige Schutzkleidung tragen. Die Kleidung sollte täglich an einer dafür bestimmten Stelle entstaubt werden, um Verunreinigungen zu entfernen.

Im Betrieb sollten Maßnahmen zur Ersten Hilfe bei Unfällen getroffen werden.

Materialien

Gefährliche Abfallstoffe mit unterschiedlichen Eigenschaften sollten getrennt gesammelt werden. Abfallbehälter müssen täglich geleert werden. Der gesammelte Abfall sollte bis zu seiner Vernichtung an einem geschützten Ort mindestens 15 m von jedem Gebäude entfernt aufbewahrt werden. Fehlerhafte Produkte und Zwischenprodukte sind grundsätzlich als Abfall zu behandeln. Sie sollten nur dann aufbereitet werden, wenn dadurch keine Risiken entstehen.

Bei der Verarbeitung gesundheitsgefährdender Materialien sollte der direkte Kontakt mit ihnen vermieden werden. Schädliche Gase, Dämpfe und Stäube sollen effektiv und sicher abgeführt werden. Bei unzureichender Absaugung ist Atemschutz zu tragen. Für geeignete Schutzkleidung ist zu sorgen.

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