航空宇宙産業では、製品開発のフロー時間を短縮すると同時に、ますます厳しくなり、時には相反する性能基準を満たす材料を利用するという市場の要求が高まっています。 製品のテストと生産の加速により、材料とプロセスの開発が環境衛生技術の並行開発を追い越す可能性があります。 その結果、性能試験と承認はされているものの、健康と環境への影響に関するデータが不十分な製品になる可能性があります。 米国の有害物質規制法 (TSCA) などの規制では、(1) 新しい材料のテストが必要です。 (2) 研究開発試験のための慎重な実験室慣行の開発。 (3) 特定の化学物質の輸出入の制限。 と 

(4) 健康、安全、環境に関する研究、および化学物質への曝露による重大な健康影響に関する会社の記録の監視。

製品安全データ シート (MSDS) の使用の増加は、化学物質への暴露を制御するために必要な情報を医療専門家に提供するのに役立ちました。 しかし、完全な毒物学的データは、使用されている数千の材料のうち数百個しか存在しないため、産業衛生士や毒物学者に課題を与えています。 特に化学物質の理解が不十分であったり、汚染物質の発生率が十分に解明されていない場合は、可能な限り、局所排気装置やその他の工学的制御を使用して曝露を制御する必要があります。 十分に計画され、厳密に実施された呼吸保護管理プログラムによってサポートされている場合、人工呼吸器は二次的な役割を果たすことができます。 人工呼吸器やその他の個人用保護具は、作業者に過度の不快感を与えることなく十分に保護できるものを選択する必要があります。

製品を作業場に導入する前に、危険と管理に関する情報を従業員に効果的に伝達する必要があります。 口頭発表、速報、ビデオ、またはその他のコミュニケーション手段を使用することができます。 職場での化学物質の導入を成功させるには、コミュニケーションの方法が重要です。 航空宇宙製造分野では、従業員、材料、および作業プロセスが頻繁に変更されます。 したがって、ハザードコミュニケーションは継続的なプロセスでなければなりません。 書面によるコミュニケーションは、乗務員会議やビデオ プレゼンテーションなどのより積極的な方法のサポートがなければ、この環境では効果的ではない可能性があります。 従業員の質問に対応するための準備を常に行う必要があります。

非常に複雑な化学環境は、機体製造施設、特に組立エリアの特徴です。 大量の化学物質が同時にまたは連続して存在することに関連する危険性を認識し、特徴付けるには、集中的で対応がよく計画された産業衛生への取り組みが必要であり、その多くは健康への影響について十分にテストされていない可能性があります。 衛生士は、サプライヤーが予期していない物理的な形で放出され、MSDS に記載されていない汚染物質に注意する必要があります。 例えば、部分的に硬化した複合材料のストリップの適用と除去を繰り返すと、溶媒と樹脂の混合物がエアロゾルとして放出される可能性があり、蒸気モニタリング法を使用して効果的に測定することはできません。

化学物質の濃度と組み合わせも複雑で、非常に変化しやすい場合があります。 通常の順序で作業が遅れると、適切な工学的管理や適切な個人保護措置なしで危険物が使用される可能性があります。 個人間の作業慣行の違い、および異なる機体のサイズと構成は、ばく露に重大な影響を与える可能性があります。 翼タンクの洗浄を行う個人の溶剤曝露のばらつきは、XNUMX 桁を超えています。これは、非常に狭い場所での希釈空気の流れに対する体の大きさの影響が一因です。

材料やプロセスが職場に入る前に、潜在的な危険を特定して特性を明らかにし、必要な管理を実施する必要があります。 作業を開始する前に、安全な使用基準を策定、確立、文書化し、コンプライアンスを義務付けなければなりません。 情報が不完全な場合、合理的に予想される最高のリスクを想定し、適切な保護手段を提供することが適切です。 産業衛生調査は、管理が適切で確実に機能していることを確認するために、定期的かつ頻繁に実施する必要があります。

航空宇宙の職場での暴露を特徴付けるのは難しいため、衛生士、臨床医、毒物学者、および疫学者の間の緊密な協力が必要です (表 1 を参照)。 十分な情報に通じた労働力と経営陣の存在も不可欠です。 労働者が症状を報告することを奨励し、監督者は暴露の徴候と症状に注意を払うように訓練する必要があります。 生物学的暴露モニタリングは、暴露が非常に変動しやすい場合や皮膚暴露が重要な場合に、大気モニタリングの重要な補足として機能する可能性があります。 生物学的モニタリングは、管理が従業員の汚染物質の摂取を減らすのに効果的であるかどうかを判断するためにも使用できます。 徴候、症状、および苦情のパターンに関する医療データの分析は、定期的に実行する必要があります。

表 1. 新しいプロセスと材料の健康、安全、および環境管理に関する技術開発要件。

塗装格納庫、航空機胴体、および燃料タンクは、集中的な塗装、シーリング、および洗浄作業中に非常に大量の排気システムによって処理される場合があります。 残留暴露と、これらのシステムが空気の流れを労働者から遠ざけることができないため、通常、人工呼吸器を追加で使用する必要があります。 小規模な塗装、金属処理、溶剤洗浄作業、実験室での化学作業、一部のプラスチック レイアップ作業では、局所排気装置が必要です。 希釈換気は通常、化学物質の使用が最小限のエリアでのみ、または局所排気換気の補足としてのみ適切です。 冬の間の大量の空気交換により、室内空気が過度に乾燥する可能性があります。 小さな部品の組み立てエリアで作業員の手や背中に過度の冷たい空気の流れを向ける不適切な設計の排気システムは、手、腕、首の問題を悪化させる可能性があります。 大規模で複雑な製造エリアでは、汚染物質の再混入を避けるために、換気の排気口と吸気口を適切に配置することに注意を払う必要があります。

航空宇宙製品の精密製造には、明確で整理され、よく管理された作業環境が必要です。 化学物質を含む容器、バレル、タンクには、材料の潜在的な危険性についてラベルを付ける必要があります。 応急処置に関する情報は、すぐに入手できる必要があります。 緊急対応と流出制御情報も、MSDS または同様のデータシートで入手できる必要があります。 危険な作業エリアにはプラカードを設置し、アクセスを制御および検証する必要があります。

複合材料の健康への影響

民間部門と防衛部門の両方の機体メーカーは、内装部品と構造部品の両方の製造において、ますます複合材料に依存するようになっています。 複合材料の世代は、業界全体、特にレーダー反射率が低いことが評価されている防衛部門で、ますます生産に統合されています。 この急速に発展する製造媒体は、デザイン技術が公衆衛生の取り組みを追い越すという問題の典型です。 混合および樹脂硬化前の複合材の樹脂または繊維成分の特定の危険性は、硬化した材料の危険性とは異なります。 さらに、部分的に硬化した材料 (プリプレグ) は、複合部品の製造に至るまでのさまざまな段階で、樹脂成分の危険特性を保持し続ける可能性があります (AIA 1995)。 主な樹脂カテゴリーの毒性学的考察を表 2 に示します。

表 2. 航空宇宙用複合材料に使用される樹脂の主要成分の毒性学的考察。¹

¹ 未硬化樹脂の典型的な成分の例が提供される。 さまざまな毒物学的性質の他の化学物質が、硬化剤、希釈剤、および添加剤として存在する場合があります。

² 主に、反応前の湿った樹脂の成分に適用されます。 これらの材料は、部分的に硬化した樹脂にはさまざまな量で存在し、硬化した材料には微量存在します。

* 全身毒性。複数の組織で生じる影響を示します。

** 熱可塑性プラスチックは別のカテゴリーとして含まれており、リストされている分解生成物は、重合した出発材料が加熱される成形操作中に生成されます。

複合材料によって引き起こされる危険の程度とタイプは、主に特定の作業活動と、材料が湿った樹脂/生地から硬化した部品に移動する際の樹脂硬化の程度に依存します。 揮発性樹脂成分の放出は、樹脂と硬化剤の最初の反応の前および反応中に重要である可能性がありますが、XNUMX 段階以上の硬化を経る材料の加工中にも発生する可能性があります。 これらの成分の放出は、高温条件または換気の悪い作業領域でより多くなる傾向があり、微量から中程度のレベルの範囲である可能性があります. 硬化前の状態の樹脂成分への皮膚暴露は、多くの場合、総暴露の重要な部分であるため、無視してはなりません。

樹脂分解生成物のガス放出は、硬化した材料の表面で熱を発生させるさまざまな機械加工操作中に発生する可能性があります。 これらの分解生成物はまだ完全には特徴付けられていませんが、温度と樹脂の種類の両方の関数として化学構造が変化する傾向があります。 粒子は、硬化した材料の機械加工や、材料が乱されたときに放出される樹脂材料の残留物を含むプリプレグの切断によって発生する可能性があります。 不適切な設計または誤った操作により、オートクレーブの排気換気装置が作業環境からこれらのガスを除去できなかった場合、オーブン硬化によって生成されるガスへの暴露が指摘されています。

グラスファイバー、ケブラー、グラファイト、またはホウ素/金属酸化物コーティングを含む新しい布地材料によって生成される粉塵は、一般に、軽度から中程度の繊維形成反応を引き起こす可能性があると考えられていることに注意してください。 これまでのところ、それらの相対的な効力を特徴付けることができませんでした. さらに、さまざまな機械加工操作からの繊維形成ダストの相対的な寄与に関する情報は、まだ調査中です。 さまざまな複合操作とハザードが特徴付けられており (AIA 1995)、表 3 に一覧表示されています。

表 3. 航空宇宙産業における化学物質の危険性.

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