Exemplos de operações de processamento químico

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Exemplos de operações de processamento químico

Sábado, fevereiro 26 2011 17: 45

Produção de Cloro e Cáustica

O Instituto de Cloro, Inc.

A eletrólise de salmoura produz cloro e soda cáustica. Cloreto de sódio (NaCl) é o sal primário usado; produz soda cáustica (NaOH). No entanto, o uso de cloreto de potássio (KCl) produz potassa cáustica (KOH).

2NaCl + 2H2O → Cl2↑+ 2 NaOH + H2

sal + água → cloro (gás) + cáustico + hidrogênio (gás)

Atualmente, o processo de célula de diafragma é o mais utilizado para a produção comercial de cloro, seguido pelo processo de célula de mercúrio e depois o processo de célula de membrana. Devido a questões econômicas, ambientais e de qualidade do produto, os fabricantes agora preferem o processo de célula de membrana para novas instalações de produção.

O Processo da Célula Diafragma

Uma célula de diafragma (veja a figura 1) é alimentada com salmoura saturada em um compartimento contendo um ânodo de titânio revestido com sais de rutênio e outros metais. Uma cabeça de célula de plástico coleta o gás de cloro quente e úmido produzido neste ânodo. A sucção por um compressor então puxa o cloro para um coletor de coleta para processamento posterior que consiste em resfriamento, secagem e compressão. A água e a salmoura não reagida percolam através de um separador de diafragma poroso para o compartimento do cátodo, onde a água reage em um cátodo de aço para produzir hidróxido de sódio (soda cáustica) e hidrogênio. O diafragma retém o cloro produzido no ânodo do hidróxido de sódio e do hidrogênio produzido no cátodo. Se esses produtos se combinarem, o resultado é hipoclorito de sódio (lixívia) ou clorato de sódio. Os produtores comerciais de clorato de sódio usam células que não possuem separadores. O diafragma mais comum é um composto de amianto e um polímero de fluorocarbono. As modernas fábricas de células de diafragma não apresentam os problemas de saúde ou ambientais historicamente associados ao uso de diafragmas de amianto. Algumas plantas empregam diafragmas sem amianto, que agora estão disponíveis comercialmente. O processo da célula diafragma produz uma solução fraca de hidróxido de sódio contendo sal não reagido. Um processo de evaporação adicional concentra a soda cáustica e remove a maior parte do sal para fazer uma soda cáustica de qualidade comercial.

Figura 1. Tipos de processos celulares cloralcalinos

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O Processo da Célula de Mercúrio

Uma célula de mercúrio na verdade consiste em duas células eletroquímicas. A reação na primeira célula no ânodo é:

2 Cl- →C12 + 2 e-

cloreto → cloro + elétrons

A reação na primeira célula no cátodo é:

Na+ + Hg + e- → Na·Hg

íon sódio + mercúrio + elétrons → amálgama de sódio

A salmoura flui em uma calha de aço inclinada com lados revestidos de borracha (veja a figura 4). Mercúrio, o cátodo, flui sob a salmoura. Ânodos de titânio revestido são suspensos na salmoura para a produção de cloro, que sai da célula para um sistema de coleta e processamento. O sódio é eletrolisado na célula e deixa a primeira célula amalgamada com o mercúrio. Esse amálgama flui para uma segunda célula eletroquímica chamada de decompositor. O decompositor é uma célula com grafite como cátodo e o amálgama como ânodo.

A reação no decompositor é:

2Na·Hg + 2H2O → 2 NaOH + 2 Hg + H2

O processo de célula de mercúrio produz NaOH comercial (50%) diretamente da célula.

O Processo da Célula Membrana

As reações eletroquímicas em uma célula de membrana são as mesmas que na célula de diafragma. Uma membrana de troca catiônica é usada no lugar do diafragma poroso (veja a figura 1). Essa membrana evita a migração de íons cloreto para o católito, produzindo, assim, produtos cáusticos 30 a 35% essencialmente livres de sal diretamente da célula. A eliminação da necessidade de remoção do sal torna mais simples a evaporação do cáustico para teor comercial de 50%, além de exigir menos investimento e energia. O caro níquel é usado como cátodo na célula de membrana devido ao cáustico mais forte.

Riscos de segurança e saúde

Em temperaturas normais, o cloro seco, líquido ou gasoso, não corrói o aço. O cloro úmido é altamente corrosivo porque forma os ácidos clorídrico e hipocloroso. Devem ser tomadas precauções para manter o cloro e o equipamento de cloro secos. Tubulações, válvulas e recipientes devem ser fechados ou tampados quando não estiverem em uso para impedir a entrada de umidade atmosférica. Se for usada água em um vazamento de cloro, as condições corrosivas resultantes piorarão o vazamento.

O volume de cloro líquido aumenta com a temperatura. Precauções devem ser tomadas para evitar ruptura hidrostática de tubulações, vasos, recipientes ou outros equipamentos cheios de cloro líquido.

O hidrogênio é um coproduto de todo o cloro produzido pela eletrólise de soluções aquosas de salmoura. Dentro de uma faixa de concentração conhecida, misturas de cloro e hidrogênio são inflamáveis ​​e potencialmente explosivas. A reação do cloro e do hidrogênio pode ser iniciada pela luz solar direta, outras fontes de luz ultravioleta, eletricidade estática ou impacto agudo.

Pequenas quantidades de tricloreto de nitrogênio, um composto instável e altamente explosivo, podem ser produzidas na fabricação de cloro. Quando o cloro líquido contendo tricloreto de nitrogênio é evaporado, o tricloreto de nitrogênio pode atingir concentrações perigosas no cloro líquido remanescente.

O cloro pode reagir, às vezes de forma explosiva, com vários materiais orgânicos, como óleo e graxa de fontes como compressores de ar, válvulas, bombas e instrumentação de diafragma de óleo, bem como madeira e panos de trabalhos de manutenção.

Assim que houver qualquer indicação de liberação de cloro, medidas imediatas devem ser tomadas para corrigir a condição. Vazamentos de cloro sempre pioram se não forem corrigidos prontamente. Quando ocorrer um vazamento de cloro, pessoal autorizado e treinado, equipado com equipamentos respiratórios e outros equipamentos de proteção individual (EPI) apropriados, deve investigar e tomar as medidas adequadas. O pessoal não deve entrar em atmosferas contendo concentrações de cloro superiores à concentração imediatamente perigosa para a vida e a saúde (IDLH) (10 ppm) sem EPI adequado e pessoal de apoio. O pessoal desnecessário deve ser mantido afastado e a área de risco deve ser isolada. As pessoas potencialmente afetadas por uma liberação de cloro devem ser evacuadas ou abrigadas no local conforme as circunstâncias o justifiquem.

Monitores de cloro de área e indicadores de direção do vento podem fornecer informações oportunas (por exemplo, rotas de fuga) para ajudar a determinar se o pessoal deve ser evacuado ou abrigado no local.

Quando a evacuação é utilizada, as pessoas potencialmente expostas devem se mover para um ponto contra o vento do vazamento. Como o cloro é mais pesado que o ar, as elevações mais altas são preferíveis. Para escapar no menor tempo, as pessoas que já estão em uma área contaminada devem se mover contra o vento.

Quando dentro de um edifício e abrigo no local for selecionado, o abrigo pode ser obtido fechando todas as janelas, portas e outras aberturas e desligando os condicionadores de ar e os sistemas de entrada de ar. O pessoal deve mover-se para o lado do edifício mais distante do lançamento.

Deve-se tomar cuidado para não posicionar pessoas sem uma rota de fuga. Uma posição segura pode se tornar perigosa por uma mudança na direção do vento. Novos vazamentos podem ocorrer ou o vazamento existente pode aumentar.

Se houver incêndio presente ou iminente, os recipientes e equipamentos de cloro devem ser afastados do fogo, se possível. Se um recipiente ou equipamento sem vazamento não puder ser movido, ele deve ser mantido resfriado com aplicação de água. A água não deve ser usada diretamente em um vazamento de cloro. O cloro e a água reagem formando ácidos e o vazamento vai piorar rapidamente. No entanto, quando vários recipientes estiverem envolvidos e alguns estiverem vazando, pode ser prudente usar um spray de água para ajudar a evitar a sobrepressão dos recipientes sem vazamentos.

Sempre que os recipientes tiverem sido expostos a chamas, a água de resfriamento deve ser aplicada até bem depois que o fogo estiver extinto e os recipientes resfriados. Os contêineres expostos ao fogo devem ser isolados e o fornecedor deve ser contatado o mais rápido possível.

As soluções de hidróxido de sódio são corrosivas, especialmente quando concentradas. Trabalhadores em risco de exposição a derramamentos e vazamentos devem usar luvas, protetor facial e óculos de proteção e outras roupas de proteção.

Agradecimentos: Dr. RG Smerko é reconhecido por disponibilizar os recursos do Chlorine Institute, Inc.

 

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Sábado, fevereiro 26 2011 17: 49

Fabricação de tintas e revestimentos

Adaptado de NIOSH 1984.

Tintas e revestimentos incluem tintas, vernizes, lacas, manchas, tintas de impressão e muito mais. As tintas tradicionais consistem em uma dispersão de partículas de pigmento em um veículo que consiste em um formador de filme ou aglutinante (geralmente um óleo ou resina) e um diluente (geralmente um solvente volátil). Além disso, pode haver uma grande variedade de cargas e outros aditivos. Um verniz é uma solução de óleo e resina natural em um solvente orgânico. Resinas sintéticas também podem ser usadas. As lacas são revestimentos nos quais a película seca ou endurece totalmente por evaporação do solvente.

As tintas tradicionais tinham menos de 70% de sólidos, sendo o restante principalmente solventes. Os regulamentos de poluição do ar que limitam a quantidade de solventes que podem ser emitidos para a atmosfera resultaram no desenvolvimento de uma ampla variedade de tintas substitutas com baixo ou nenhum solvente orgânico. Estes incluem: tintas látex à base de água; tintas catalisadas em duas partes (por exemplo, sistemas epóxi e uretano); tintas com alto teor de sólidos (mais de 70% de sólidos), incluindo tintas plastisol compostas principalmente por pigmentos e plastificantes; tintas curadas por radiação; e revestimentos em pó.

De acordo com o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional dos EUA (NIOSH 1984), cerca de 60% dos fabricantes de tintas empregavam menos de 20 trabalhadores e apenas cerca de 3% tinham mais de 250 trabalhadores. Espera-se que essas estatísticas sejam representativas dos fabricantes de tintas em todo o mundo. Isso indica uma predominância de pequenas lojas, a maioria das quais não teria experiência interna em saúde e segurança.

Processos de fabricação

Em geral, a fabricação de tintas e outros revestimentos é uma série de operações unitárias usando processos em lote. Há poucas ou nenhuma reação química; as operações são principalmente mecânicas. A fabricação envolve a montagem de matérias-primas, mistura, dispersão, desbaste e ajuste, enchimento de contêineres e armazenamento.

Tintas

As matérias-primas utilizadas para fabricar tintas vêm como líquidos, sólidos, pós, pastas e pastas. Estes são pesados ​​manualmente e pré-misturados. As partículas de pigmento aglomerado devem ser reduzidas ao tamanho original do pigmento e as partículas devem ser molhadas com o aglutinante para garantir a dispersão na matriz líquida. Este processo de dispersão, chamado de moagem, é feito com uma variedade de equipamentos, incluindo dispersores de eixo-impulsor de alta velocidade, misturadores de massa, moinhos de bolas, moinhos de areia, moinhos de rolo triplo, moinhos pug e assim por diante. Após uma corrida inicial, que pode levar até 48 horas, a resina é adicionada à pasta e o processo de moagem é repetido por um período menor. O material disperso é então transferido por gravidade para um tanque de descarga onde pode ser adicionado material adicional, como compostos de tingimento. Para tintas à base de água, o aglutinante geralmente é adicionado neste estágio. A pasta é então diluída com resina ou solvente, filtrada e transferida novamente por gravidade para a área de enchimento das latas. O enchimento pode ser feito manualmente ou mecanicamente.

Após o processo de dispersão, pode ser necessário limpar os tanques e moinhos antes de introduzir um novo lote. Isso pode envolver ferramentas manuais e elétricas, bem como produtos de limpeza alcalinos e solventes.

Lacas

A produção de laca geralmente é realizada em equipamentos fechados, como tanques ou misturadores, a fim de minimizar a evaporação do solvente, o que resultaria em depósitos de uma película de laca seca no equipamento de processamento. Caso contrário, a produção de verniz ocorre da mesma maneira que a produção de tinta.

Vernizes

A fabricação de vernizes oleorresinosos envolve o cozimento do óleo e da resina para torná-los mais compatíveis, desenvolver moléculas ou polímeros de alto peso molecular e aumentar a solubilidade no solvente. Plantas mais velhas podem usar chaleiras portáteis e abertas para o aquecimento. A resina e o óleo ou apenas a resina são adicionados à caldeira e depois aquecidos a cerca de 316ºC. As resinas naturais devem ser aquecidas antes da adição dos óleos. Os materiais são despejados por cima da chaleira. Durante o cozimento, as caldeiras são cobertas com exaustores refratários. Após o cozimento, as chaleiras são movidas para salas onde são resfriadas rapidamente, geralmente por spray de água, e então diluentes e secadores são adicionados.

As usinas modernas usam grandes reatores fechados com capacidades de 500 a 8,000 galões. Esses reatores são semelhantes aos usados ​​na indústria de processos químicos. Eles são equipados com agitadores, visores, linhas para encher e esvaziar os reatores, condensadores, medidores de temperatura, fontes de calor e assim por diante.

Tanto nas fábricas mais antigas quanto nas modernas, a resina diluída é filtrada como etapa final antes da embalagem. Isso normalmente é feito enquanto a resina ainda está quente, geralmente usando um filtro prensa.

Revestimentos em pó

Os revestimentos em pó são sistemas sem solventes baseados na fusão e fusão de resina e outras partículas aditivas em superfícies de objetos aquecidos. Os revestimentos em pó podem ser termoendurecíveis ou termoplásticos e incluem resinas como epóxis, polietileno, poliésteres, cloreto de polivinila e acrílicos.

O método mais comum de fabricação envolve a mistura a seco dos ingredientes em pó e a mistura por fusão por extrusão (veja a figura 1). A resina seca ou aglutinante, pigmento, carga e aditivos são pesados ​​e transferidos para um pré-misturador. Este processo é semelhante às operações de mistura a seco na fabricação de borracha. Após a mistura, o material é colocado em uma extrusora e aquecido até a fusão. O material fundido é extrudado em uma correia transportadora de resfriamento e então transferido para um granulador grosso. O material granulado é passado por um moedor fino e depois peneirado para atingir o tamanho de partícula desejado. O revestimento em pó é então embalado.

Figura 1. Fluxograma para a fabricação de tintas em pó pelo método de extrusão por fusão e mistura

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Perigos e sua prevenção

Em geral, os principais perigos associados à fabricação de tintas e revestimentos envolvem o manuseio de materiais; substâncias tóxicas, inflamáveis ​​ou explosivas; e agentes físicos como choque elétrico, ruído, calor e frio.

O manuseio manual de caixas, barris, contêineres e assim por diante, que contêm matérias-primas e produtos acabados, são as principais fontes de lesões devido ao levantamento inadequado, escorregões, quedas, queda de contêineres e assim por diante. Precauções incluem controles de engenharia/ergonomia como auxiliares de movimentação de materiais (roletes, macacos e plataformas) e equipamentos mecânicos (transportadores, guindastes e empilhadeiras), pisos antiderrapantes, equipamentos de proteção individual (EPI) como calçados de segurança e treinamento adequado em levantamento manual e outras técnicas de manuseio de materiais.

Os perigos químicos incluem a exposição a poeiras tóxicas, como pigmento de cromato de chumbo, que pode ocorrer durante a pesagem, enchimento de misturadores e tremonhas de moinhos, operações de equipamentos não fechados, enchimento de recipientes de tinta em pó, limpeza de equipamentos e derramamento de recipientes. A fabricação de revestimentos em pó pode resultar em altas exposições à poeira. As precauções incluem a substituição de pastas ou suspensões por pós; ventilação de exaustão local (LEV) para abrir sacos de pós (ver figura 2) e para equipamentos de processamento, fechamento de equipamentos, procedimentos de limpeza de derramamento e proteção respiratória quando necessário.

Figura 2. Sistema de controle de saco e poeira

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Uma grande variedade de solventes voláteis é usada na fabricação de tintas e revestimentos, incluindo hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos, álcoois, cetonas e assim por diante. Os solventes mais voláteis são geralmente encontrados em lacas e vernizes. A exposição a vapores de solvente pode ocorrer durante a diluição na fabricação de tintas à base de solvente; durante o carregamento de recipientes de reação (especialmente tipos de chaleira mais antigos) na fabricação de verniz; durante o enchimento de latas em todos os revestimentos à base de solvente; e durante a limpeza manual de equipamentos de processo com solventes. O enclausuramento de equipamentos como reatores de verniz e misturadores de lacas geralmente envolve menores exposições a solventes, exceto no caso de vazamentos. As precauções incluem fechamento de equipamentos de processo, LEV para operações de desbaste e enchimento de latas e proteção respiratória e procedimentos de espaço confinado para limpeza de recipientes.

Outros riscos à saúde incluem inalação e/ou contato com a pele com isocianatos usados ​​na fabricação de tintas e revestimentos de poliuretano; com acrilatos, outros monômeros e fotoiniciadores usados ​​na fabricação de revestimentos de cura por radiação; com acroleína e outras emissões gasosas do cozimento do verniz; e com agentes de cura e outros aditivos em revestimentos em pó. As precauções incluem invólucro, LEV, luvas e outras roupas e equipamentos de proteção pessoal, treinamento em materiais perigosos e boas práticas de trabalho.

Solventes inflamáveis, pós combustíveis (especialmente nitrocelulose usada na produção de lacas) e óleos são todos riscos de incêndio ou explosão se inflamados por uma faísca ou altas temperaturas. Fontes de ignição podem incluir equipamentos elétricos defeituosos, fumo, fricção, chamas abertas, eletricidade estática e assim por diante. Trapos embebidos em óleo podem ser uma fonte de combustão espontânea. As precauções incluem ligação e aterramento de recipientes durante a transferência de líquidos inflamáveis, aterramento de equipamentos como moinhos de bolas contendo poeiras combustíveis, ventilação para manter as concentrações de vapor abaixo do limite inferior de explosão, cobertura de recipientes quando não estiverem em uso, remoção de fontes de ignição, uso de materiais resistentes a faíscas ferramentas de metais não ferrosos em torno de materiais inflamáveis ​​ou combustíveis e boas práticas de limpeza.

Os riscos de ruído podem estar associados ao uso de moinhos de bolas e seixos, dispersores de alta velocidade, telas vibratórias usadas para filtragem e assim por diante. As precauções incluem isoladores de vibração e outros controles de engenharia, substituição de equipamentos ruidosos, boa manutenção do equipamento, isolamento da fonte de ruído e um programa de conservação auditiva onde houver ruído excessivo.

Outros perigos incluem proteção inadequada da máquina, uma fonte comum de lesões ao redor da máquina. Riscos elétricos são um problema específico se não houver um programa de bloqueio/sinalização adequado para manutenção e reparo do equipamento. As queimaduras podem resultar de recipientes de cozimento de verniz quente e respingos de materiais e de colas derretidas a quente usadas para embalagens e rótulos.

 

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Sábado, fevereiro 26 2011 17: 53

Indústria de Plásticos

Adaptado da 3ª edição, Encyclopaedia of Occupational Health and Safety

A indústria de plásticos é dividida em dois grandes setores, cuja inter-relação pode ser vista na figura 1. O primeiro setor compreende os fornecedores de matérias-primas que fabricam polímeros e compostos de moldagem a partir de intermediários que eles próprios podem ter produzido. Em termos de capital investido, este é geralmente o maior dos dois setores. O segundo setor é composto por processadores que convertem as matérias-primas em itens vendáveis ​​usando vários processos, como extrusão e moldagem por injeção. Outros setores incluem fabricantes de máquinas que fornecem equipamentos para processadores e fornecedores de aditivos especiais para uso na indústria.

Figura 1. Sequência de produção no processamento de plásticos

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Fabricação de polímeros

Os materiais plásticos dividem-se amplamente em duas categorias distintas: materiais termoplásticos, que podem ser amolecidos repetidamente pela aplicação de calor e materiais termoendurecíveis, que sofrem uma alteração química quando aquecidos e moldados e, posteriormente, não podem ser remodelados pela aplicação de calor. Várias centenas de polímeros individuais podem ser feitos com propriedades muito diferentes, mas apenas 20 tipos constituem cerca de 90% da produção mundial total. Os termoplásticos são o maior grupo e sua produção está aumentando a uma taxa maior do que os termoendurecíveis. Em termos de quantidade de produção, os termoplásticos mais importantes são polietileno de alta e baixa densidade e polipropileno (as poliolefinas), cloreto de polivinila (PVC) e poliestireno.

Resinas termoendurecíveis importantes são o fenol-formaldeído e a uréia-formaldeído, tanto na forma de resinas quanto de pós para moldagem. Resinas epóxi, poliésteres insaturados e poliuretanos também são significativos. Um volume menor de “plásticos de engenharia”, por exemplo, poliacetais, poliamidas e policarbonatos, tem alto valor de uso em aplicações críticas.

A considerável expansão da indústria de plásticos no mundo pós-Segunda Guerra Mundial foi grandemente facilitada pela ampliação da gama de matérias-primas básicas que a alimentam; a disponibilidade e o preço das matérias-primas são cruciais para qualquer indústria em rápido desenvolvimento. As matérias-primas tradicionais não poderiam fornecer intermediários químicos em quantidades suficientes a um custo aceitável para facilitar a produção econômica e comercial de materiais plásticos de grande tonelagem e foi o desenvolvimento da indústria petroquímica que possibilitou o crescimento. O petróleo como matéria-prima está disponível em abundância, é facilmente transportado e manuseado e, até a crise do petróleo da década de 1970, era relativamente barato. Assim, em todo o mundo, a indústria de plásticos está atrelada principalmente ao uso de intermediários obtidos do craqueamento de petróleo e do gás natural. Matérias-primas não convencionais, como biomassa e carvão, ainda não tiveram um grande impacto no fornecimento da indústria de plásticos.

O fluxograma na figura 2 ilustra a versatilidade das matérias-primas de petróleo bruto e gás natural como pontos de partida para os importantes materiais termoendurecíveis e termoplásticos. Após os primeiros processos de destilação do petróleo bruto, a matéria-prima da nafta é craqueada ou reformada para fornecer intermediários úteis. Assim, o etileno produzido pelo processo de craqueamento é de uso imediato para a fabricação de polietileno ou para utilização em outro processo que forneça um monômero, o cloreto de vinila – a base do PVC. O propileno, que também surge durante o processo de craqueamento, é usado tanto pela rota do cumeno quanto pela rota do álcool isopropílico para a fabricação da acetona necessária para o polimetilmetacrilato; também é usado na fabricação de óxido de propileno para poliéster e resinas de poliéter e novamente pode ser polimerizado diretamente em polipropileno. Os butenos encontram uso na fabricação de plastificantes e o 1,3-butadieno é utilizado diretamente na fabricação de borracha sintética. Hidrocarbonetos aromáticos como benzeno, tolueno e xileno são agora amplamente produzidos a partir de derivados de operações de destilação de petróleo, em vez de serem obtidos de processos de coqueificação de carvão; como mostra o fluxograma, são intermediários na fabricação de importantes materiais plásticos e produtos auxiliares, como plastificantes. Os hidrocarbonetos aromáticos também são um ponto de partida para muitos polímeros necessários na indústria de fibras sintéticas, alguns dos quais são discutidos em outras partes deste livro. Enciclopédia.

Figura 2. Produção de matérias-primas em plásticos

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Muitos processos amplamente diferentes contribuem para a produção final de um artigo acabado feito total ou parcialmente de plástico. Alguns processos são puramente químicos, alguns envolvem procedimentos de mistura puramente mecânicos, enquanto outros - particularmente aqueles na extremidade inferior do diagrama - envolvem o uso extensivo de maquinário especializado. Algumas dessas máquinas se assemelham às usadas nas indústrias de borracha, vidro, papel e têxteis; o restante é específico para a indústria de plásticos.

Processamento de plásticos

A indústria de processamento de plásticos converte material polimérico a granel em artigos acabados.

Matéria prima

A seção de processamento da indústria de plásticos recebe suas matérias-primas para produção nas seguintes formas:

  • material polimérico totalmente composto, na forma de pellets, grânulos ou pó, que é alimentado diretamente no maquinário para processamento
  • polímero não composto, na forma de grânulos ou pó, que deve ser misturado com aditivos antes de ser adequado para alimentação em máquinas
  • materiais poliméricos de folha, haste, tubo e folha que são processados ​​posteriormente pela indústria
  • materiais diversos que podem ser matéria totalmente polimerizada na forma de suspensões ou emulsões (geralmente conhecidas como látices) ou líquidos ou sólidos que podem polimerizar, ou substâncias em um estado intermediário entre as matérias-primas reativas e o polímero final. Algumas delas são líquidas e algumas verdadeiras soluções de matéria parcialmente polimerizada em água de acidez controlada (pH) ou em solventes orgânicos.

 

compondo

A fabricação de compostos a partir de polímero envolve a mistura do polímero com aditivos. Embora uma grande variedade de maquinaria seja empregada para este fim, onde se trata de pós, moinhos de bolas ou misturadores de hélice de alta velocidade são mais comuns, e onde massas plásticas estão sendo misturadas, amassadeiras como os rolos abertos ou misturadores do tipo Banbury , ou os próprios extrusores são normalmente empregados.

Os aditivos exigidos pela indústria são muitos em número e variam amplamente no tipo químico. Das cerca de 20 aulas, as mais importantes são:

  • plastificantes - geralmente ésteres de baixa volatilidade
  • antioxidantes - produtos químicos orgânicos para proteger contra a decomposição térmica durante o processamento
  • estabilizadores - produtos químicos inorgânicos e orgânicos para proteger contra a decomposição térmica e contra a degradação da energia radiante
  • lubrificantes
  • enchimentos - matéria barata para conferir propriedades especiais ou para baratear composições
  • corantes - matéria inorgânica ou orgânica para colorir compostos
  • agentes de expansão - gases ou produtos químicos que emitem gases para produzir espumas plásticas.

 

Processos de conversão

Todos os processos de conversão recorrem ao fenômeno “plástico” dos materiais poliméricos e se dividem em dois tipos. Em primeiro lugar, aqueles em que o polímero é levado pelo calor a um estado plástico no qual recebe uma constrição mecânica que leva a uma forma que retém na consolidação e no resfriamento. Em segundo lugar, aqueles em que um material polimerizável - que pode ser parcialmente polimerizado - é totalmente polimerizado pela ação do calor, ou de um catalisador ou de ambos atuando juntos sob uma restrição mecânica que leva a uma forma que retém quando totalmente polimerizado e frio . A tecnologia dos plásticos foi desenvolvida para explorar essas propriedades para produzir bens com o mínimo de esforço humano e a maior consistência nas propriedades físicas. Os seguintes processos são comumente usados.

Moldagem por compressão

Consiste no aquecimento de um material plástico, que pode estar na forma de grânulos ou pó, em um molde que é mantido em uma prensa. Quando o material se torna “plástico”, a pressão o força a se adequar à forma do molde. Se o plástico for do tipo que endurece com o aquecimento, o artigo formado é removido após um curto período de aquecimento, abrindo a prensa. Se o plástico não endurecer com o aquecimento, o resfriamento deve ser efetuado antes que a prensa possa ser aberta. Artigos feitos por moldagem por compressão incluem tampas de garrafa, tampas de frascos, plugues e tomadas elétricas, assentos sanitários, bandejas e artigos de fantasia. A moldagem por compressão também é empregada para fazer chapas para conformação subsequente no processo de conformação a vácuo ou para a construção de tanques e grandes recipientes por soldagem ou revestimento de tanques de metal existentes.

Moldagem por transferência

Esta é uma modificação da moldagem por compressão. O material termoendurecível é aquecido em uma cavidade e então forçado por um êmbolo para dentro do molde, que é fisicamente separado e aquecido independentemente da cavidade de aquecimento. É preferível à moldagem por compressão normal quando o artigo final tem que conter inserções metálicas delicadas, como em pequenos painéis elétricos, ou quando, como em objetos muito espessos, a conclusão da reação química não pode ser obtida pela moldagem por compressão normal.

Moldagem por injeção

Nesse processo, grânulos ou pós de plástico são aquecidos em um cilindro (conhecido como barril), que é separado do molde. O material é aquecido até se tornar fluido, enquanto é transportado através do barril por um parafuso helicoidal e depois forçado para dentro do molde onde esfria e endurece. O molde é então aberto mecanicamente e os artigos formados são removidos (ver figura 3). Este processo é um dos mais importantes na indústria de plásticos. Foi amplamente desenvolvido e tornou-se capaz de fabricar artigos de considerável complexidade a um custo muito baixo.

Figura 3. Um operador removendo uma tigela de polipropileno de uma máquina de moldagem por injeção.

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Embora a moldagem por transferência e injeção sejam idênticas em princípio, o maquinário empregado é muito diferente. A moldagem por transferência é normalmente restrita a materiais termoendurecíveis e a moldagem por injeção a termoplásticos.

Extrusão

Este é o processo no qual uma máquina amolece um plástico e o força através de uma matriz que lhe dá a forma que retém no resfriamento. Os produtos de extrusão são tubos ou hastes que podem ter seções transversais de quase qualquer configuração (ver figura 4). Os tubos para fins industriais ou domésticos são produzidos desta forma, mas outros artigos podem ser feitos por processos subsidiários. Por exemplo, sachês podem ser feitos cortando tubos e selando ambas as extremidades, e sacos de tubos flexíveis de paredes finas cortando e selando uma das extremidades.

O processo de extrusão tem dois tipos principais. Em um, uma folha plana é produzida. Esta folha pode ser convertida em bens úteis por outros processos, como a formação de vácuo.

Figura 4. Extrusão de plástico: A fita é cortada para fazer pellets para máquinas de moldagem por injeção.

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Ray Woodcock

A segunda é um processo no qual o tubo extrudado é formado e quando ainda quente é bastante expandido por uma pressão de ar mantida dentro do tubo. Isso resulta em um tubo que pode ter vários metros de diâmetro com uma parede muito fina. Ao cortar, este tubo produz um filme que é amplamente utilizado na indústria de embalagens para embrulhar. Alternativamente, o tubo pode ser dobrado para formar uma folha de duas camadas que pode ser usada para fazer sacolas simples cortando e selando. A Figura 5 fornece um exemplo de ventilação local apropriada em um processo de extrusão.

Figura 5. Extrusão de plástico com exaustor local e banho-maria no cabeçote da extrusora

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Ray Woodcock

Calandragem

Neste processo, um plástico é alimentado a dois ou mais rolos aquecidos e forçado a formar uma folha passando por um nip entre dois desses rolos e resfriado a partir de então. Folhas mais grossas que filmes são feitas dessa maneira. A folha assim produzida é empregada em aplicações industriais e domésticas e como matéria-prima na fabricação de roupas e produtos infláveis, como brinquedos (ver figura 6).

Figura 6. Coberturas tipo canopy para capturar emissões quentes de moinhos de aquecimento em um processo de calandragem

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Ray Woodcock

Moldagem por sopro

Este processo pode ser considerado como uma combinação do processo de extrusão e termoformação. Um tubo é extrudado para baixo em um molde aberto; ao atingir o fundo, o molde é fechado em torno dele e o tubo expandido pela pressão do ar. Assim o plástico é forçado para as laterais do molde e a parte superior e inferior vedadas. Ao arrefecer, o artigo é retirado do molde. Este processo produz artigos ocos, dos quais as garrafas são as mais importantes.

A resistência à compressão e ao impacto de certos produtos plásticos feitos por moldagem por sopro pode ser consideravelmente melhorada usando técnicas de moldagem por estiramento e sopro. Isso é obtido produzindo uma pré-forma que é subsequentemente expandida pela pressão do ar e esticada biaxialmente. Isso levou a uma melhora tão grande na resistência à pressão de ruptura das garrafas de PVC que elas são usadas para bebidas carbonatadas.

Rotomoldagem

Este processo é usado para a produção de artigos moldados pelo aquecimento e resfriamento de uma forma oca que é girada para permitir que a gravidade distribua pó ou líquido finamente dividido sobre a superfície interna dessa forma. Os artigos produzidos por este método incluem bolas de futebol, bonecas e outros artigos semelhantes.

Elenco de filme

Além do processo de extrusão, os filmes podem ser formados pela extrusão de um polímero quente em um tambor de metal altamente polido, ou uma solução de polímero pode ser pulverizada em uma correia móvel.

Uma aplicação importante de certos plásticos é o revestimento de papel. Nela, um filme de plástico fundido é extrudado sobre o papel sob condições nas quais o plástico adere ao papel. A placa pode ser revestida da mesma maneira. O papel e o cartão assim revestidos são amplamente utilizados em embalagens, e o cartão desse tipo é usado na fabricação de caixas.

Termoformação

Sob este título estão agrupados vários processos nos quais uma folha de material plástico, na maioria das vezes termoplástico, é aquecida, geralmente em um forno, e depois de fixada no perímetro é forçada a uma forma predefinida por pressão que pode ser de aríetes operados mecanicamente ou por ar comprimido ou vapor. Para artigos muito grandes, a folha quente “emborrachada” é manuseada com pinças sobre os moldes. Os produtos assim fabricados incluem luminárias externas, sinais publicitários e direcionais de trânsito, banheiras e outros artigos de toalete e lentes de contato.

Formando vácuo

Existem muitos processos que se enquadram neste título geral, todos os quais são aspectos da conformação térmica, mas todos eles têm em comum que uma folha de plástico é aquecida em uma máquina acima de uma cavidade, em torno da qual é fixada, e quando flexível, é forçado por sucção para dentro da cavidade, onde assume uma forma específica e esfria. Numa operação subsequente, o artigo é cortado da folha. Esses processos produzem recipientes de paredes finas muito baratos de todos os tipos, bem como produtos de exibição e publicidade, bandejas e artigos semelhantes e materiais de absorção de choque para produtos de embalagem, como bolos sofisticados, frutas macias e carne cortada.

laminação

Em todos os vários processos de laminação, dois ou mais materiais na forma de folhas são comprimidos para dar uma folha consolidada ou painel de propriedades especiais. Em um extremo encontram-se laminados decorativos feitos de resinas fenólicas e amínicas, no outro filmes complexos utilizados em embalagens tendo, por exemplo, celulose, polietileno e folhas metálicas em sua constituição.

processos de tecnologia de resina

Isso inclui a fabricação de compensados, a fabricação de móveis e a construção de artigos grandes e elaborados, como carrocerias e cascos de barcos, a partir de fibra de vidro impregnada com resinas de poliéster ou epóxi. Em todos esses processos, uma resina líquida é consolidada sob a ação do calor ou de um catalisador e, assim, une partículas ou fibras discretas ou películas ou folhas mecanicamente fracas, resultando em um painel robusto de construção rígida. Essas resinas podem ser aplicadas por técnicas de laminação manual, como escovação e imersão ou por pulverização.

Pequenos objetos, como lembranças e joias de plástico, também podem ser feitos por fundição, onde a resina líquida e o catalisador são misturados e despejados em um molde.

processos de acabamento

Incluídos neste título estão vários processos comuns a muitas indústrias, por exemplo, o uso de tintas e adesivos. Há, no entanto, uma série de técnicas específicas utilizadas para a soldagem de plásticos. Isso inclui o uso de solventes como hidrocarbonetos clorados, metiletilcetona (MEK) e tolueno, que são usados ​​para unir folhas plásticas rígidas para fabricação geral, estandes de exibição de publicidade e trabalhos semelhantes. A radiação de radiofrequência (RF) utiliza uma combinação de pressão mecânica e radiação eletromagnética com frequências geralmente na faixa de 10 a 100 mHz. Este método é comumente usado para soldar materiais plásticos flexíveis na fabricação de carteiras, pastas e carrinhos infantis (consulte o quadro anexo). Energias ultrassônicas também são usadas em combinação com pressão mecânica para uma faixa de trabalho similar.

 


Aquecedores e seladores dielétricos de RF

Aquecedores e seladores de radiofrequência (RF) são usados ​​em muitas indústrias para aquecer, derreter ou curar materiais dielétricos, como plásticos, borracha e cola, que são isolantes elétricos e térmicos e difíceis de aquecer usando métodos normais. Aquecedores de RF são comumente usados ​​para vedação de cloreto de polivinila (por exemplo, fabricação de produtos plásticos como capas de chuva, capas de assento e materiais de embalagem); cura de colas usadas em marcenaria; estampagem e secagem de têxteis, papel, couro e plásticos; e cura de muitos materiais contendo resinas plásticas.

Os aquecedores de RF usam radiação de RF na faixa de frequência de 10 a 100MHz com potência de saída de menos de 1kW a cerca de 100kW para produzir calor. O material a ser aquecido é colocado entre dois eletrodos sob pressão, e a potência de RF é aplicada por períodos que variam de alguns segundos a cerca de um minuto, dependendo do uso. Os aquecedores de RF podem produzir campos magnéticos e elétricos de RF de alta dispersão no ambiente circundante, especialmente se os eletrodos não forem blindados.

A absorção de energia de RF pelo corpo humano pode causar aquecimento localizado e em todo o corpo, o que pode ter efeitos adversos à saúde. A temperatura corporal pode subir 1 °C ou mais, o que pode causar efeitos cardiovasculares, como aumento da frequência cardíaca e do débito cardíaco. Os efeitos localizados incluem catarata ocular, diminuição da contagem de esperma no sistema reprodutor masculino e efeitos teratogênicos no feto em desenvolvimento.

Os riscos indiretos incluem queimaduras de RF por contato direto com partes metálicas do aquecedor que são dolorosas, profundas e demoram a cicatrizar; dormência nas mãos; e efeitos neurológicos, incluindo síndrome do túnel do carpo e efeitos no sistema nervoso periférico.

Controles

Os dois tipos básicos de controles que podem ser usados ​​para reduzir os perigos dos aquecedores de RF são práticas de trabalho e blindagem. A proteção, é claro, é preferível, mas os procedimentos de manutenção adequados e outras práticas de trabalho também podem reduzir a exposição. A limitação do tempo de exposição do operador, um controle administrativo, também tem sido utilizada.

Os procedimentos adequados de manutenção ou reparo são importantes porque a falha na reinstalação adequada de blindagens, intertravamentos, painéis de gabinete e fixadores pode resultar em vazamento excessivo de RF. Além disso, a energia elétrica do aquecedor deve ser desconectada e bloqueada ou sinalizada para proteger o pessoal de manutenção.

Os níveis de exposição do operador podem ser reduzidos mantendo as mãos e a parte superior do corpo do operador o mais longe possível do aquecedor de RF. Os painéis de controle do operador para alguns aquecedores automatizados são posicionados a uma distância dos eletrodos do aquecedor usando bandejas de transporte, mesas giratórias ou correias transportadoras para alimentar o aquecedor.

A exposição do pessoal operacional e não operacional pode ser reduzida medindo os níveis de RF. Como os níveis de RF diminuem com o aumento da distância do aquecedor, uma “área de risco de RF” pode ser identificada ao redor de cada aquecedor. Os trabalhadores podem ser alertados para não ocuparem essas áreas de risco quando o aquecedor de RF estiver sendo operado. Sempre que possível, barreiras físicas não condutoras devem ser usadas para manter as pessoas a uma distância segura.

Idealmente, os aquecedores de RF devem ter uma caixa blindada ao redor do aplicador de RF para conter a radiação de RF. A blindagem e todas as juntas devem ter alta condutividade para as correntes elétricas internas que fluirão nas paredes. Deve haver o mínimo possível de aberturas na blindagem, e elas devem ser tão pequenas quanto possível para a operação. As aberturas devem ser direcionadas para longe do operador. As correntes na blindagem podem ser minimizadas tendo condutores separados dentro do gabinete para conduzir altas correntes. O aquecedor deve ser devidamente aterrado, com o fio terra no mesmo tubo que a linha de energia. O aquecedor deve ter intertravamentos adequados para evitar a exposição a altas tensões e altas emissões de RF.

É muito mais fácil incorporar essa blindagem em novos projetos de aquecedores de RF pelo fabricante. A adaptação é mais difícil. Caixas fechadas podem ser eficazes. O aterramento adequado também pode ser eficaz na redução das emissões de RF. As medições de RF devem ser feitas com cuidado posteriormente para garantir que as emissões de RF tenham sido realmente reduzidas. A prática de fechar o aquecedor em uma sala com tela de metal pode, na verdade, aumentar a exposição se o operador também estiver nessa sala, embora reduza as exposições fora da sala.

Fonte: ICNIRP no prelo.


 

Perigos e sua prevenção

Fabricação de polímeros

Os riscos especiais da indústria de polímeros estão intimamente relacionados aos da indústria petroquímica e dependem em grande parte das substâncias utilizadas. Os riscos à saúde de matérias-primas individuais são encontrados em outras partes deste Enciclopédia. O perigo de incêndio e explosão é um risco geral importante. Muitos processos de polímero/resina apresentam risco de incêndio e explosão devido à natureza das matérias-primas primárias utilizadas. Se não forem tomadas as devidas precauções, às vezes existe o risco durante a reação, geralmente dentro de edifícios parcialmente fechados, de gases ou líquidos inflamáveis ​​escapando a temperaturas acima de seus pontos de fulgor. Se as pressões envolvidas forem muito altas, deve-se providenciar ventilação adequada para a atmosfera. Pode ocorrer um acúmulo excessivo de pressão devido a reações exotérmicas inesperadamente rápidas e o manuseio de alguns aditivos e a preparação de alguns catalisadores podem aumentar o risco de explosão ou incêndio. A indústria abordou esses problemas e, particularmente na fabricação de resinas fenólicas, produziu notas de orientação detalhadas sobre engenharia de projeto de fábrica e procedimentos operacionais seguros.

Processamento de plásticos

A indústria de processamento de plásticos apresenta riscos de lesões por causa do maquinário usado, riscos de incêndio devido à combustibilidade dos plásticos e seus pós e riscos à saúde devido aos muitos produtos químicos usados ​​na indústria.

Lesões

A maior área de lesões está no setor de processamento de plásticos da indústria de plásticos. A maioria dos processos de conversão de plásticos depende quase inteiramente do uso de máquinas. Como resultado, os principais perigos são aqueles associados ao uso de tais máquinas, não apenas durante a operação normal, mas também durante a limpeza, configuração e manutenção das máquinas.

As máquinas de moldagem por compressão, transferência, injeção e sopro possuem placas de prensagem com uma força de travamento de muitas toneladas por centímetro quadrado. Proteções adequadas devem ser instaladas para evitar amputações ou lesões por esmagamento. Isso geralmente é obtido fechando as partes perigosas e intertravando quaisquer proteções móveis com os controles da máquina. Uma proteção de intertravamento não deve permitir movimento perigoso dentro da área protegida com a proteção aberta e deve colocar as partes perigosas em repouso ou reverter o movimento perigoso se a proteção for aberta durante a operação da máquina.

Onde houver um risco grave de ferimentos em máquinas, como nas placas de máquinas de moldagem, e acesso regular à área de perigo, é necessário um padrão mais alto de intertravamento. Isso pode ser obtido por um segundo arranjo de intertravamento independente na proteção para interromper a fonte de alimentação e evitar um movimento perigoso quando ela estiver aberta.

Para processos que envolvem chapas de plástico, um perigo comum encontrado no maquinário é a passagem de armadilhas entre os rolos ou entre os rolos e a chapa que está sendo processada. Isso ocorre em rolos tensores e dispositivos de transporte em plantas de extrusão e calandras. A proteção pode ser conseguida usando um dispositivo de disparo localizado adequadamente, que põe imediatamente os rolos em repouso ou reverte o movimento perigoso.

Muitas das máquinas de processamento de plásticos operam em altas temperaturas e queimaduras graves podem ocorrer se partes do corpo entrarem em contato com metal quente ou plásticos. Sempre que possível, essas partes devem ser protegidas quando a temperatura exceder 50 ºC. Além disso, os bloqueios que ocorrem em máquinas de moldagem por injeção e extrusoras podem se libertar violentamente. Um sistema de trabalho seguro deve ser seguido ao tentar liberar plugues de plástico congelados, o que deve incluir o uso de luvas adequadas e proteção facial.

A maioria das funções das máquinas modernas são agora controladas por controle eletrônico programado ou sistemas de computador que também podem controlar dispositivos mecânicos de decolagem ou estão ligados a robôs. Em máquinas novas, há menos necessidade de um operador se aproximar das áreas de perigo e, portanto, a segurança nas máquinas deve melhorar correspondentemente. Existe, no entanto, uma necessidade maior de montadores e engenheiros abordarem essas peças. É essencial, portanto, que um programa adequado de bloqueio/sinalização seja instituído antes que esse tipo de trabalho seja executado, principalmente quando a proteção total pelos dispositivos de segurança da máquina não pode ser alcançada. Além disso, sistemas adequados de backup ou emergência devem ser projetados e projetados para lidar com situações em que o controle programado falha por qualquer motivo, por exemplo, durante a perda de energia.

É importante que as máquinas sejam devidamente dispostas na oficina com bons espaços de trabalho claros para cada uma. Isso ajuda a manter altos padrões de limpeza e arrumação. As próprias máquinas também devem ser mantidas adequadamente e os dispositivos de segurança devem ser verificados regularmente.

Uma boa limpeza é essencial e atenção especial deve ser dada para manter os pisos limpos. Sem limpeza de rotina, os pisos ficarão gravemente contaminados com óleo de máquina ou grânulos de plástico derramados. Métodos de trabalho, incluindo meios seguros de acesso a áreas acima do nível do solo, também devem ser considerados e fornecidos.

Também deve ser permitido espaçamento adequado para o armazenamento de matérias-primas e produtos acabados; essas áreas devem ser claramente designadas.

Os plásticos são bons isolantes elétricos e, por causa disso, cargas estáticas podem se acumular no maquinário em que a folha ou filme viaja. Essas cargas podem ter um potencial alto o suficiente para causar um acidente grave ou atuar como fontes de ignição. Eliminadores de estática devem ser usados ​​para reduzir essas cargas e peças metálicas devidamente aterradas ou aterradas.

Cada vez mais, o material plástico residual está sendo reprocessado usando granuladores e misturado com novo estoque. Os granuladores devem ser totalmente fechados para evitar qualquer possibilidade de atingir os rotores pelas aberturas de descarga e alimentação. O projeto das aberturas de alimentação em máquinas grandes deve ser tal que impeça a entrada de todo o corpo. Os rotores operam em alta velocidade e as tampas não devem ser removidas até que tenham parado. Onde as proteções de intertravamento são instaladas, elas devem impedir o contato com as lâminas até que tenham parado completamente.

Perigos de incêndio e explosão

Os plásticos são materiais combustíveis, embora nem todos os polímeros suportem a combustão. Na forma de pó finamente dividido, muitos podem formar concentrações explosivas no ar. Onde houver risco, os pós devem ser controlados, preferencialmente em um sistema fechado, com painéis de alívio suficientes ventilando a baixa pressão (cerca de 0.05 bar) para um local seguro. A limpeza escrupulosa é essencial para evitar acúmulos nas salas de trabalho que podem se espalhar pelo ar e causar uma explosão secundária.

Os polímeros podem estar sujeitos a degradação térmica e pirólise a temperaturas não muito acima das temperaturas normais de processamento. Nessas circunstâncias, pressões suficientes podem se acumular no barril de uma extrusora, por exemplo, para ejetar plástico derretido e qualquer tampão sólido de plástico causando um bloqueio inicial.

Líquidos inflamáveis ​​são comumente usados ​​nesta indústria, por exemplo, como tintas, adesivos, agentes de limpeza e em soldagem com solvente. As resinas de fibra de vidro (poliéster) também liberam vapores de estireno inflamáveis. Os estoques desses líquidos devem ser reduzidos ao mínimo na sala de trabalho e armazenados em local seguro quando não estiverem em uso. As áreas de armazenamento devem incluir locais seguros ao ar livre ou uma loja resistente ao fogo.

Os peróxidos usados ​​na fabricação de resinas de plástico reforçado com fibra de vidro (GRP) devem ser armazenados separadamente de líquidos inflamáveis ​​e outros materiais combustíveis e não devem ser submetidos a temperaturas extremas, pois são explosivos quando aquecidos.

Riscos para a saúde

Há uma série de riscos potenciais à saúde associados ao processamento de plásticos. Os plásticos brutos raramente são usados ​​sozinhos e precauções apropriadas devem ser tomadas em relação aos aditivos usados ​​nas várias formulações. Os aditivos utilizados incluem sabões de chumbo em PVC e certos corantes orgânicos e de cádmio.

Existe um risco significativo de dermatite de líquidos e pós, geralmente de “produtos químicos reativos”, como resinas de fenol formaldeído (antes da reticulação), uretanos e resinas de poliéster insaturadas usadas na produção de produtos GRP. Deve-se usar roupas de proteção adequadas.

É possível que vapores sejam gerados a partir da degradação térmica de polímeros durante o processamento a quente. Controles de engenharia podem minimizar o problema. Cuidados especiais, no entanto, devem ser tomados para evitar a inalação de produtos de pirólise em condições adversas, por exemplo, purga do barril da extrusora. Condições de bom LEV podem ser necessárias. Ocorreram problemas, por exemplo, quando os operadores foram vencidos pelo gás ácido clorídrico e sofreram de “febre dos vapores de polímeros” após o superaquecimento do PVC e do politetrafluoretileno (PTFE), respectivamente. A caixa que acompanha detalha alguns produtos da decomposição química de plásticos.


 

Tabela 1. Produtos voláteis da decomposição de plásticos (componentes de referência)*

*Reproduzido de BIA 1997, com permissão.

Em muitos setores industriais, os plásticos estão sujeitos a tensões térmicas. As temperaturas variam de valores relativamente baixos no processamento de plásticos (por exemplo, 150 a 250 ºC) a casos extremos, por exemplo, onde chapas pintadas ou tubos revestidos de plástico são soldados). A questão que surge constantemente nesses casos é se concentrações tóxicas de produtos de pirólise voláteis ocorrem nas áreas de trabalho.

Para responder a esta pergunta, primeiro é preciso determinar as substâncias liberadas e depois medir as concentrações. Embora a segunda etapa seja, em princípio, viável, geralmente não é possível determinar os produtos de pirólise relevantes no campo. O Berufsgenossenschaftliches Institut für Arbeitssicherheit (BIA) tem, portanto, examinado este problema há anos e, no decorrer de muitos testes de laboratório, determinou produtos de decomposição voláteis para plásticos. Os resultados dos testes para os tipos individuais de plástico foram publicados (Lichtenstein e Quellmalz 1984, 1986a, 1986b, 1986c).

A seguir, um breve resumo dos resultados até o momento. Esta tabela é uma ajuda para todos aqueles que se deparam com a tarefa de medir concentrações de substâncias perigosas em áreas de trabalho relevantes. Os produtos de decomposição listados para os plásticos individuais podem servir como "componentes de referência". Deve ser lembrado, no entanto, que a pirólise pode dar origem a misturas altamente complexas de substâncias, cujas composições dependem de muitos fatores.

A tabela, portanto, não pretende ser completa no que diz respeito aos produtos de pirólise listados como componentes de referência (todos determinados em experimentos de laboratório). A ocorrência de outras substâncias com potencial risco à saúde não pode ser descartada. É praticamente impossível registrar completamente todas as substâncias que ocorrem.

Plástico

Abreviatura

Substâncias voláteis

Polioximetileno

POM

Formaldeído

Resinas epóxi à base de
Bisfenol A

 

Fenol

Borracha de cloropreno

CR

Cloropreno(2-clorobuta-1,3-dieno),
cloreto de hidrogênio

Poliestireno

PS

Estireno

Acrilonitrila-butadieno-estireno-
copolímero

ABS

Estireno, 1,3-butadieno, acrilonitrila

Copolímero de estireno-acrilonitrila

SAN

acrilonitrila, estireno

Policarbonatos

PC

Fenol

Cloreto de polivinila

PVC

Cloreto de hidrogénio, plastificantes
(frequentemente ésteres de ácido ftálico como
como dioctil ftalato, dibutil ftalato)

Poliamida 6

AP 6

e-caprolactama

Poliamida 66

AP 66

ciclopentanona,
hexametilenodiamina

polietileno

PEAD, PEBD

Hidrocarbonetos alifáticos insaturados,
aldeídos alifáticos

Politetrafluoretileno

PTFE

Insaturado perfluorado
hidrocarbonetos (por exemplo, tetrafluoretileno,
hexafluoropropeno, octafluorobuteno)

Metacrilato de polimetil

PMMA

Metacrilato de metilo

Poliuretano

PUR

Dependendo do tipo, variando amplamente
produtos de decomposição
(por exemplo, CFCs1 como agentes espumantes,
éter e glicol éter,
diisocianatos, cianeto de hidrogênio,
2 aminas aromáticas, cloradas
ésteres de ácido fosfórico como chama
agentes de proteção)

polipropileno

PP

Alifático insaturado e saturado
hidrocarbonetos

entereftalato de polibutila
(poliéster)

PBTP

1,3-butadieno, benzeno

Poliacrilonitrila

PAN

Acrilonitrila, cianeto de hidrogênio2

Acetato de celulose

CA

Ácido acético

Norberto Lichtenstein

1 O uso é descontinuado.
2 Não foi possível detectar com a técnica analítica utilizada (GC/MS), mas é conhecido na literatura.

 


 

Existe também o perigo de inalação de vapores tóxicos de certas resinas termofixas. A inalação de isocianatos usados ​​com resinas de poliuretano pode levar a pneumonia química e asma grave e, uma vez sensibilizadas, as pessoas devem ser transferidas para trabalhos alternativos. Existe um problema semelhante com as resinas de formaldeído. Em ambos os exemplos, é necessário um alto padrão de LEV. Na fabricação de artigos GRP, são liberadas quantidades significativas de vapor de estireno e este trabalho deve ser feito em condições de boa ventilação geral na sala de trabalho.

Existem também certos perigos que são comuns a uma série de indústrias. Isso inclui o uso de solventes para diluição ou para os fins mencionados anteriormente. Os hidrocarbonetos clorados são comumente usados ​​para limpeza e colagem e, sem exaustão adequada, as pessoas podem sofrer de narcose.

A eliminação de resíduos de plásticos por queima deve ser feita sob condições cuidadosamente controladas; por exemplo, PTFE e uretanos devem estar em uma área onde os vapores são ventilados para um local seguro.

Níveis de ruído muito altos são geralmente obtidos durante o uso de granuladores, o que pode levar à perda de audição dos operadores e pessoas que trabalham nas proximidades. Este perigo pode ser limitado separando este equipamento de outras áreas de trabalho. Preferencialmente os níveis de ruído devem ser reduzidos na fonte. Isso foi alcançado com sucesso revestindo o granulador com material anti-ruído e instalando defletores na abertura de alimentação. Também pode haver risco de audição criado pelo som audível produzido por máquinas de solda ultrassônica como acompanhamento normal das energias ultrassônicas. Invólucros adequados podem ser projetados para reduzir os níveis de ruído recebidos e podem ser intertravados para evitar um risco mecânico. Como padrão mínimo, as pessoas que trabalham em áreas com alto nível de ruído devem usar proteção auditiva adequada e deve haver um programa de conservação auditiva adequado, incluindo testes audiométricos e treinamento.

Queimaduras também são um perigo. Alguns aditivos e catalisadores para produção e processamento de plásticos podem ser altamente reativos em contato com o ar e a água e podem facilmente causar queimaduras químicas. Onde quer que termoplásticos fundidos estejam sendo manuseados ou transportados, existe o perigo de respingos de material quente e consequentes queimaduras. A gravidade dessas queimaduras pode ser aumentada pela tendência de termoplásticos quentes, como cera quente, aderirem à pele.

Os peróxidos orgânicos são irritantes e podem causar cegueira se espirrarem nos olhos. Deve-se usar proteção adequada para os olhos.

 

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Sábado, fevereiro 26 2011 18: 16

Indústria de biotecnologia

Evolução e Perfil

A biotecnologia pode ser definida como a aplicação de sistemas biológicos a processos técnicos e industriais. Abrange organismos tradicionais e geneticamente modificados. A biotecnologia tradicional é o resultado da hibridação clássica, acasalamento ou cruzamento de vários organismos para criar novos organismos que são usados ​​há séculos para produzir pão, cerveja, queijo, soja, saquê, vitaminas, plantas híbridas e antibióticos. Mais recentemente, vários organismos também têm sido usados ​​para tratar águas residuais, esgoto humano e resíduos tóxicos industriais.

A biotecnologia moderna combina os princípios da química e das ciências biológicas (biologia molecular e celular, genética, imunologia) com disciplinas tecnológicas (engenharia, informática) para produzir bens e serviços e para a gestão ambiental. A biotecnologia moderna utiliza enzimas de restrição para cortar e colar informações genéticas, DNA, de um organismo para outro fora das células vivas. O DNA composto é então reintroduzido nas células hospedeiras para determinar se a característica desejada é expressa. A célula resultante é chamada de clone modificado, recombinante ou organismo geneticamente manipulado (OGM). A “moderna” indústria da biotecnologia nasceu em 1961-1965 com a quebra do código genético e cresceu dramaticamente desde os primeiros experimentos bem-sucedidos de clonagem de DNA em 1972.

Desde o início dos anos 1970, os cientistas entenderam que a engenharia genética é uma tecnologia extremamente poderosa e promissora, mas que há riscos potencialmente sérios a serem considerados. Já em 1974, os cientistas pediram uma moratória mundial sobre tipos específicos de experimentos, a fim de avaliar os riscos e elaborar diretrizes apropriadas para evitar perigos biológicos e ecológicos (Committee on Recombinant DNA Molecules, National Research Council, National Academy of Sciences 1974 ). Algumas das preocupações expressas envolviam a potencial “fuga de vetores que poderiam iniciar um processo irreversível, com potencial para criar problemas muitas vezes maiores do que os decorrentes da multiplicidade de recombinações genéticas que ocorrem espontaneamente na natureza”. Havia preocupações de que “microorganismos com genes transplantados poderiam ser perigosos para o homem ou outras formas de vida. O dano pode ocorrer se a célula hospedeira alterada tiver uma vantagem competitiva que promova sua sobrevivência em algum nicho dentro do ecossistema” (NIH 1976). Também foi bem entendido que os trabalhadores de laboratório seriam os “canários na mina de carvão” e alguma tentativa deveria ser feita para proteger os trabalhadores, bem como o meio ambiente, de perigos desconhecidos e potencialmente graves.

Uma conferência internacional em Asilomar, Califórnia, foi realizada em fevereiro de 1975. Seu relatório continha as primeiras diretrizes de consenso baseadas em estratégias de contenção biológica e física para controlar os perigos potenciais previstos na nova tecnologia. Certos experimentos foram julgados como apresentando perigos potenciais tão sérios que a conferência recomendou que não fossem conduzidos naquela época (NIH 1976). O seguinte trabalho foi originalmente banido:

  • trabalhar com DNA de organismos patogênicos e oncogenes
  • formando recombinantes que incorporam genes de toxina
  • trabalho que pode estender a gama de hospedeiros de patógenos de plantas
  • introdução de genes de resistência a medicamentos em organismos não conhecidos por adquiri-los naturalmente e onde o tratamento seria comprometido
  • liberação deliberada no meio ambiente (Freifelder 1978).

 

Nos Estados Unidos, as primeiras diretrizes do National Institutes of Health (NIHG) foram publicadas em 1976, substituindo as diretrizes de Asilomar. Esses NIHG permitiram que a pesquisa prosseguisse classificando os experimentos por classes de risco com base nos riscos associados à célula hospedeira, sistemas vetoriais que transportam genes para as células e inserções de genes, permitindo ou restringindo a condução dos experimentos com base na avaliação de risco. A premissa básica do NIHG - fornecer proteção ao trabalhador e, por extensão, segurança da comunidade - permanece em vigor até hoje (NIH 1996). O NIHG é atualizado regularmente e evoluiu para ser um padrão de prática amplamente aceito para biotecnologia nos EUA. A conformidade é exigida de instituições que recebem financiamento federal, bem como por muitos decretos municipais ou municipais. O NIHG fornece uma base para regulamentações em outros países ao redor do mundo, incluindo a Suíça (SCBS 1995) e o Japão (National Institute of Health 1996).

Desde 1976, o NIHG foi expandido para incorporar considerações de contenção e aprovação para novas tecnologias, incluindo instalações de produção em larga escala e propostas de terapia genética somática de plantas, animais e humanos. Alguns dos experimentos originalmente proibidos agora são permitidos com aprovação específica do NIH ou com práticas de contenção específicas.

Em 1986, o Escritório de Política Científica e Tecnológica dos Estados Unidos (OSTP) publicou sua Estrutura Coordenada para Regulamentação de Biotecnologia. Ele abordou a questão política subjacente de saber se os regulamentos existentes eram adequados para avaliar os produtos derivados das novas tecnologias e se os processos de revisão para pesquisa eram suficientes para proteger o público e o meio ambiente. As agências reguladoras e de pesquisa dos EUA (Environmental Protection Agency (EPA), Food and Drug Administration (FDA), Occupational Safety and Health Administration (OSHA), NIH, US Department of Agriculture (USDA) e National Science Foundation (NSF)) concordaram em regulamentar produtos, não processos, e que novos regulamentos especiais não eram necessários para proteger os trabalhadores, o público ou o meio ambiente. A política foi estabelecida para operar os programas regulatórios de forma integrada e coordenada, minimizando a sobreposição e, na medida do possível, a responsabilidade pela aprovação do produto caberia a uma agência. As agências coordenariam esforços adotando definições consistentes e usando revisões científicas (avaliações de risco) de rigor científico comparável (OSHA 1984; OSTP 1986).

O NIHG e a Estrutura Coordenada forneceram um grau apropriado de discussão científica objetiva e participação pública, o que resultou no crescimento da biotecnologia dos EUA em uma indústria multibilionária. Antes de 1970, havia menos de 100 empresas envolvidas em todos os aspectos da biotecnologia moderna. Em 1977, outras 125 empresas se juntaram às fileiras; em 1983, mais 381 empresas elevaram o nível de investimento de capital privado para mais de US$ 1 bilhão. Em 1994, a indústria cresceu para mais de 1,230 empresas (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee 1993), e a capitalização de mercado é de mais de US$ 6 bilhões.

O emprego nas empresas de biotecnologia dos Estados Unidos em 1980 era de cerca de 700 pessoas; em 1994, cerca de 1,300 empresas empregavam mais de 100,000 trabalhadores (Massachusetts Biotechnology Council Community Relations Committee, 1993). Além disso, existe toda uma indústria de apoio que fornece suprimentos (químicos, componentes de mídia, linhas de células), equipamentos, instrumentação e serviços (banco de células, validação, calibração) necessários para garantir a integridade da pesquisa e produção.

Em todo o mundo tem havido um grande nível de preocupação e ceticismo sobre a segurança da ciência e de seus produtos. O Conselho das Comunidades Européias (Parlamento das Comunidades Européias 1987) desenvolveu diretrizes para proteger os trabalhadores dos riscos associados à exposição a produtos biológicos (Conselho das Comunidades Européias 1990a) e colocar controles ambientais em atividades experimentais e comerciais, incluindo liberação deliberada. “Lançamento” inclui a comercialização de produtos que usam OGMs (Conselho das Comunidades Européias 1990b; Van Houten e Flemming 1993). Padrões e diretrizes pertencentes a produtos de biotecnologia dentro de organizações internacionais e multilaterais, como Organização Mundial da Saúde (OMS), Organização Internacional de Padrões (ISO), Comissão da Comunidade Européia, Organização para Alimentação e Agricultura (FAO) e Microbial Strains Data Network foram desenvolvidos ( OSTP 1986).

A moderna indústria de biotecnologia pode ser considerada em termos de quatro grandes setores da indústria, cada um com pesquisa e desenvolvimento (P&D) de laboratório, de campo e/ou clínico que dão suporte à produção real de bens e serviços.

  • produtos biomédico-farmacêuticos, biológicos e de dispositivos médicos
  • alimentos agrícolas, peixes e animais transgênicos, plantas resistentes a doenças e pragas
  • produtos industriais geneticamente melhorados, como ácido cítrico, butanol, acetona, etanol e enzimas detergentes (ver tabela 1)
  • tratamento de águas residuais ambientais, descontaminação de resíduos industriais.

 

Tabela 1. Microrganismos de importância industrial

Nome

Organismo hospedeiro

Uso

Acetobacter aceti

bactéria aeróbica

Fermenta frutas

Aspirgillus niger

fungo assexuado

Degrada matéria orgânica
Uso seguro na produção de ácido cítrico e enzimas

Aspirgillus oryzae

fungo assexuado

Usado na produção de missô, molho de soja e saquê

Bacilo licheniformis

Bactéria

Produtos químicos industriais e enzimas

Bacilos subtilis

Bactéria

Produtos químicos, enzimas, fonte de proteína unicelular para consumo humano na Ásia

Células de ovário de hampster chinês (CHO)*

Cultura de células de mamífero

Fabricação de biofármacos

Clostridium acetobutílico

Bactéria

Butanol, produção de acetona

Escherichia coli K-12*

Cepa bacteriana

Clonagem para fermentação, produção de produtos farmacêuticos e biológicos

Penicillium roqueforti

fungo assexuado

Produção de queijo azul

Saccharomyces cerevisiae*

Levedura

Clonagem para produção de cerveja

Saccharomyces uvarum*

Levedura

Clonagem para bebidas alcoólicas e produção industrial de álcool

* Importante para a biotecnologia moderna.

 

Trabalhadores de biotecnologia

A biotecnologia começa no laboratório de pesquisa e é uma ciência multidisciplinar. Biólogos moleculares e celulares, imunologistas, geneticistas, químicos de proteínas e peptídeos, bioquímicos e engenheiros bioquímicos estão mais diretamente expostos aos perigos reais e potenciais da tecnologia de DNA recombinante (rDNA). Outros trabalhadores que podem ser expostos menos diretamente a riscos biológicos de rDNA incluem pessoal de serviço e suporte, como técnicos de ventilação e refrigeração, prestadores de serviços de calibração e pessoal de limpeza. Em uma pesquisa recente com profissionais de saúde e segurança na indústria, descobriu-se que os trabalhadores expostos direta e indiretamente compreendem cerca de 30 a 40% da força de trabalho total em empresas comerciais típicas de biotecnologia (Lee e Ryan, 1996). A pesquisa em biotecnologia não se limita à “indústria”; é conduzido nas instituições acadêmicas, médicas e governamentais também.

Trabalhadores de laboratório de biotecnologia estão expostos a uma ampla variedade de produtos químicos perigosos e tóxicos, a riscos biológicos recombinantes e não recombinantes ou de “tipo selvagem”, patógenos humanos transmitidos pelo sangue e doenças zoonóticas, bem como materiais radioativos usados ​​em experimentos de rotulagem. Além disso, distúrbios musculoesqueléticos e lesões por esforço repetitivo estão se tornando mais amplamente reconhecidos como riscos potenciais para os pesquisadores devido ao uso extensivo de computadores e micropipetas manuais.

Operadores de fabricação de biotecnologia também estão expostos a produtos químicos perigosos, mas não a variedade que se vê no ambiente de pesquisa. Dependendo do produto e do processo, pode haver exposição a radionuclídeos na fabricação. Mesmo no nível mais baixo de risco biológico, os processos de fabricação da biotecnologia são sistemas fechados e o potencial de exposição às culturas recombinantes é baixo, exceto no caso de acidentes. Nas instalações de produção biomédica, a aplicação das boas práticas de fabricação atuais complementa as diretrizes de biossegurança para proteger os trabalhadores no chão de fábrica. Os principais perigos para os trabalhadores de manufatura em operações de boas práticas de larga escala (GLSP) envolvendo organismos recombinantes não perigosos incluem lesões musculoesqueléticas traumáticas (por exemplo, dores nas costas e dores), queimaduras térmicas de linhas de vapor e queimaduras químicas de ácidos e cáusticos (ácido fosfórico , hidróxido de sódio e potássio) utilizados no processo.

Os profissionais de saúde, incluindo técnicos de laboratório clínico, são expostos a vetores de terapia gênica, excrementos e amostras de laboratório durante a administração de medicamentos e cuidados de pacientes inscritos nesses procedimentos experimentais. Empregadas domésticas também podem ser expostas. A proteção do trabalhador e do meio ambiente são dois pontos experimentais obrigatórios a serem considerados ao fazer a solicitação ao NIH para experimentos de terapia genética humana (NIH 1996).

Os trabalhadores agrícolas podem ter exposição grosseira a produtos recombinantes, plantas ou animais durante a aplicação de pesticidas, plantio, colheita e processamento. Independentemente do risco potencial de risco biológico decorrente da exposição a plantas e animais geneticamente modificados, os riscos físicos tradicionais envolvendo equipamentos agrícolas e criação de animais também estão presentes. Controles de engenharia, EPI, treinamento e supervisão médica são usados ​​de acordo com os riscos previstos (Legaspi e Zenz 1994; Pratt e May 1994). EPI, incluindo macacões, respiradores, luvas utilitárias, óculos de proteção ou capuzes, são importantes para a segurança do trabalhador durante a aplicação, crescimento e colheita de plantas geneticamente modificadas ou organismos do solo.

Processos e Perigos

No processo biotecnológico do setor biomédico, células ou organismos, modificados de forma específica para produzir os produtos desejados, são cultivados em biorreatores de monocultura. Na cultura de células de mamíferos, o produto proteico é secretado das células para o meio nutriente circundante, e uma variedade de métodos de separação química (cromatografia de tamanho ou afinidade, eletroforese) pode ser usada para capturar e purificar o produto. Onde Escherichia coli organismos hospedeiros são usados ​​em fermentações, o produto desejado é produzido dentro da membrana celular e as células devem ser fisicamente rompidas para colher o produto. A exposição a endotoxinas é um risco potencial desse processo. Freqüentemente, antibióticos são adicionados ao meio de produção para aumentar a produção do produto desejado ou manter a pressão seletiva em elementos de produção genética (plasmídeos) que de outra forma seriam instáveis. Sensibilidades alérgicas a esses materiais são possíveis. Em geral, são riscos de exposição a aerossóis.

Vazamentos e liberações de aerossóis são antecipados e a exposição potencial é controlada de várias maneiras. As penetrações nos vasos do reator são necessárias para fornecer nutrientes e oxigênio, para liberar o dióxido de carbono (CO2) e para monitorar e controlar o sistema. Cada penetração deve ser selada ou filtrada (0.2 mícron) para evitar a contaminação da cultura. A filtragem dos gases de exaustão também protege os trabalhadores e o ambiente na área de trabalho dos aerossóis gerados durante a cultura ou fermentação. Dependendo do potencial de risco biológico do sistema, a inativação biológica validada de efluentes líquidos (geralmente por calor, vapor ou métodos químicos) é uma prática padrão. Outros riscos potenciais na fabricação de biotecnologia são semelhantes aos de outras indústrias: ruído, proteção mecânica, queimaduras por vapor/calor, contato com corrosivos e assim por diante.

Enzimas e fermentação industrial são abordadas em outras partes deste enciclopédia e envolvem os processos, perigos e controles que são similares para sistemas de produção geneticamente modificados.

A agricultura tradicional depende do desenvolvimento de linhagens que utilizam o cruzamento tradicional de espécies de plantas relacionadas. A grande vantagem das plantas geneticamente modificadas é que o tempo entre as gerações e o número de cruzamentos necessários para obter a característica desejada são bastante reduzidos. Além disso, a dependência atualmente impopular de pesticidas e fertilizantes químicos (que contribuem para a poluição do escoamento) está favorecendo uma tecnologia que potencialmente tornará essas aplicações desnecessárias.

A biotecnologia vegetal envolve a escolha de uma espécie de planta geneticamente flexível e/ou financeiramente significativa para modificações. Como as células vegetais têm paredes celulares de celulose resistentes, os métodos usados ​​para transferir DNA para células vegetais diferem daqueles usados ​​para bactérias e linhas celulares de mamíferos no setor biomédico. Existem dois métodos principais usados ​​para introduzir DNA modificado em células vegetais (Watrud, Metz e Fishoff 1996):

  • uma arma de partículas atira DNA na célula de interesse
  • um desarmado, não tumorigênico Agrobacterium tumefaciens vírus introduz cassetes de genes no material genético da célula.

 

Tipo selvagem Agrobacterium tumefaciens é um patógeno natural de plantas que causa tumores de galhas em plantas danificadas. Essas cepas de vetores modificados e desarmados não causam a formação de tumores em plantas.

Após a transformação por qualquer um dos métodos, as células vegetais são diluídas, plaqueadas e cultivadas em meios de cultura de tecidos seletivos por um período relativamente longo (em comparação com as taxas de crescimento bacteriano) em câmaras de crescimento vegetal ou incubadoras. As plantas regeneradas a partir do tecido tratado são transplantadas para o solo em câmaras de crescimento fechadas para posterior crescimento. Após atingirem a idade apropriada, eles são examinados quanto à expressão das características desejadas e então cultivados em estufas. São necessárias várias gerações de experimentos em casa de vegetação para avaliar a estabilidade genética da característica de interesse e gerar o estoque de sementes necessário para estudos posteriores. Os dados de impacto ambiental também são coletados durante esta fase do trabalho e enviados com propostas às agências reguladoras para aprovação de liberação de teste de campo aberto.

Controles: o exemplo dos Estados Unidos

O NIHG (NIH 1996) descreve uma abordagem sistemática para prevenir a exposição do trabalhador e a liberação ambiental de organismos recombinantes. Cada instituição (por exemplo, universidade, hospital ou laboratório comercial) é responsável por conduzir pesquisas de rDNA com segurança e em conformidade com o NIHG. Isso é realizado por meio de um sistema administrativo que define responsabilidades e exige avaliações de risco abrangentes por cientistas experientes e oficiais de biossegurança, implementação de controles de exposição, programas de vigilância médica e planejamento de emergência. Um Comitê Institucional de Biossegurança (IBC) fornece os mecanismos para revisão e aprovação de experimentos dentro da instituição. Em alguns casos, é necessária a aprovação do próprio NIH Recombinant Advisory Committee (RAC).

O grau de controle depende da gravidade do risco e é descrito em termos de designações de Nível de Biossegurança (BL) 1-4; BL1 sendo o menos restritivo e BL4 o mais. Diretrizes de contenção são dadas para pesquisa, pesquisa e desenvolvimento em larga escala (maior que 10 litros de cultura), produção em larga escala e experimentos com animais e plantas em grande e pequena escala.

O Apêndice G do NIHG (NIH 1996) descreve a contenção física em escala de laboratório. BL1 é apropriado para trabalhar com agentes de risco potencial desconhecido ou mínimo para o pessoal do laboratório ou para o meio ambiente. O laboratório não está separado dos padrões gerais de tráfego do edifício. O trabalho é conduzido em bancadas abertas. Nenhum dispositivo de contenção especial é necessário ou usado. O pessoal do laboratório é treinado em procedimentos de laboratório e supervisionado por um cientista com treinamento geral em microbiologia ou ciência relacionada.

BL2 é adequado para trabalhos envolvendo agentes de risco potencial moderado para pessoas e meio ambiente. O acesso ao laboratório é limitado quando o trabalho está sendo realizado, os trabalhadores têm treinamento específico no manuseio de agentes patogênicos e são orientados por cientistas competentes, e o trabalho que gera aerossóis é realizado em cabines de segurança biológica ou outros equipamentos de contenção. Este trabalho pode exigir vigilância médica ou vacinação conforme apropriado e determinado pelo IBC.

BL3 é aplicável quando o trabalho é realizado com agentes nativos ou exóticos que podem causar doenças graves ou potencialmente letais como resultado da exposição por inalação. Os trabalhadores têm treinamento específico e são supervisionados por cientistas competentes e experientes no manuseio desses agentes perigosos. Todos os procedimentos são feitos sob condições de contenção que requerem engenharia especial e EPI.

O BL4 é reservado para os agentes mais perigosos e exóticos que representam um alto risco individual e comunitário de doenças com risco de vida. Existem apenas alguns laboratórios BL4 no mundo.

O Apêndice K aborda a contenção física para atividades de pesquisa ou produção em volumes superiores a 10 l (grande escala). Como nas diretrizes de pequena escala, há uma hierarquia de requisitos de contenção do menor ao maior potencial de perigo: GLSP a BL3-Large-Scale (BL3-LS).

O NIHG, Apêndice P, abrange o trabalho com plantas em nível de bancada, câmara de crescimento e escala de estufa. Como observa a introdução: “O principal objetivo da contenção de plantas é evitar a transmissão não intencional de um genoma de planta contendo DNA recombinante, incluindo material hereditário nuclear ou organela ou liberação de organismos derivados de DNA recombinante associados a plantas. Em geral, esses organismos não representam ameaça à saúde humana ou aos animais superiores, a menos que sejam deliberadamente modificados para esse fim. No entanto, é possível a disseminação inadvertida de um patógeno grave de uma estufa para uma cultura agrícola local ou a introdução e estabelecimento não intencional de um organismo em um novo ecossistema” (NIH 1996). Nos Estados Unidos, a EPA e o Serviço de Inspeção Sanitária Animal e Vegetal (APHIS) do USDA são conjuntamente responsáveis ​​pela avaliação de risco e pela revisão dos dados gerados antes da aprovação para testes de liberação de campo (EPA 1996; Foudin e Gay 1995). Questões como persistência e disseminação na água, ar e solo, por espécies de insetos e animais, a presença de outras culturas similares na área, estabilidade ambiental (geada ou sensibilidade ao calor) e competição com espécies nativas são avaliadas - muitas vezes primeiro na estufa (Liberman et al. 1996).

Os níveis de contenção de plantas para instalações e práticas também variam de BL1 a BL4. Experimentos típicos de BL1 envolvem autoclonagem. BL2 pode envolver a transferência de características de um patógeno para uma planta hospedeira. BL3 pode envolver a expressão de toxinas ou agentes perigosos para o meio ambiente. A proteção do trabalhador é alcançada em vários níveis por EPI e controles de engenharia, como estufas e headhouses com fluxo de ar direcional e filtros de ar particulado de alta eficiência (HEPA) para evitar a liberação de pólen. Dependendo do risco, a proteção ambiental e comunitária de agentes potencialmente perigosos pode ser alcançada por controles biológicos. Exemplos são uma característica sensível à temperatura, característica de sensibilidade a drogas ou necessidade nutricional não presente na natureza.

À medida que o conhecimento científico aumentava e a tecnologia avançava, esperava-se que o NIHG necessitasse de revisão e revisão. Nos últimos 20 anos, o RAC tem se reunido para analisar e aprovar propostas de mudanças. Por exemplo, o NIHG não emite mais proibições gerais sobre a liberação deliberada de organismos geneticamente modificados; lançamentos de testes de campo de produtos agrícolas e experimentos de terapia genética humana são permitidos em circunstâncias apropriadas e após avaliação de risco adequada. Uma alteração muito significativa no NIHG foi a criação da categoria de contenção GLSP. Ele relaxou os requisitos de contenção para “cepas recombinantes não patogênicas e não toxigênicas derivadas de organismos hospedeiros que têm uma longa história de uso seguro em larga escala ou que construíram limitações ambientais que permitem o crescimento ideal em ambiente de larga escala, mas com sobrevivência limitada sem consequências adversas para o meio ambiente” (NIH 1991). Esse mecanismo permitiu que a tecnologia avançasse sem deixar de considerar as necessidades de segurança.

Controles: o exemplo da Comunidade Européia

Em abril de 1990, a Comunidade Européia (CE) promulgou duas diretivas sobre o uso contido e a liberação deliberada no meio ambiente de OGMs. Ambas as diretivas exigem que os Estados-Membros assegurem que sejam tomadas todas as medidas adequadas para evitar efeitos adversos na saúde humana ou no ambiente, nomeadamente obrigando o utilizador a avaliar antecipadamente todos os riscos relevantes. Na Alemanha, a Lei de Tecnologia Genética foi aprovada em 1990, parcialmente em resposta às Diretivas da CE, mas também para responder a uma necessidade de autoridade legal para construir uma instalação experimental de produção de insulina recombinante (Reutsch e Broderick 1996). Na Suíça, os regulamentos são baseados no NIHG dos EUA, nas diretivas do Conselho da CE e na lei alemã sobre tecnologia genética. Os suíços exigem registro anual e atualizações de experimentos ao governo. Em geral, os padrões de rDNA na Europa são mais restritivos do que nos EUA, e isso contribuiu para que muitas empresas farmacêuticas européias transferissem a pesquisa de rDNA de seus países de origem. No entanto, os regulamentos suíços permitem uma categoria de nível 4 de segurança em grande escala, que não é permitida pelo NIHG (SCBS 1995).

Produtos de Biotecnologia

Alguns dos produtos biológicos e farmacêuticos produzidos com sucesso por biotecnologias de DNA recombinante incluem: insulina humana; hormônio de crescimento humano; vacinas contra hepatite; alfa-interferão; beta-interferão; gama-interferão; Fator estimulador de colônias de granulócitos; ativador de tecido plasminogênio; Fator estimulador de colônias de granulócitos-macrófagos; IL2; Eritropoietina; Crymax, produto inseticida para controle de lagartas em hortaliças; culturas de nozes e vinhas; Tomate Flavr Savr (TM); Chymogen, uma enzima que produz queijo; ATIII (antitrombina III), derivado do leite de cabra transgênico usado para prevenir coágulos sanguíneos em cirurgias; BST e PST (somatotropina bovina e suína) usados ​​para aumentar a produção de leite e carne.

Problemas de saúde e padrões de doenças

Existem cinco riscos principais para a saúde decorrentes da exposição a microrganismos ou seus produtos em biotecnologia em escala industrial:

  • infection
  • reação a endotoxina
  • alergia a microorganismos
  • reação alérgica a um produto
  • reação tóxica a um produto.

 

A infecção é improvável, uma vez que não patógenos são usados ​​na maioria dos processos industriais. No entanto, é possível que microorganismos considerados inofensivos, como Pseudomonas e Aspergillus espécies podem causar infecção em indivíduos imunocomprometidos (Bennett 1990). A exposição à endotoxina, um componente da camada lipopolissacarídica da parede celular de todas as bactérias gram negativas, em concentrações superiores a cerca de 300 ng/m3 causa sintomas transitórios semelhantes aos da gripe (Balzer 1994). Trabalhadores de muitas indústrias, incluindo agricultura tradicional e biotecnologia, experimentaram os efeitos da exposição a endotoxinas. Reações alérgicas ao microrganismo ou produto também ocorrem em muitas indústrias. A asma ocupacional foi diagnosticada na indústria de biotecnologia para uma ampla gama de microrganismos e produtos, incluindo aspergillus niger, Penicillium spp. e proteases; algumas empresas observaram incidências em mais de 12% da força de trabalho. As reações tóxicas podem ser tão variadas quanto os organismos e produtos. Foi demonstrado que a exposição a antibióticos causa mudanças na flora microbiana no intestino. Os fungos são conhecidos por serem capazes de produzir toxinas e carcinógenos sob certas condições de crescimento (Bennett 1990).

Para lidar com a preocupação de que os trabalhadores expostos seriam os primeiros a desenvolver possíveis efeitos adversos à saúde com a nova tecnologia, a vigilância médica dos trabalhadores com rDNA faz parte do NIHG desde o início. Cabe às Comissões Institucionais de Biossegurança, em consulta com o médico do trabalho, definir, projeto a projeto, qual a vigilância médica adequada. Dependendo da identidade do agente específico, da natureza do risco biológico, das possíveis vias de exposição e da disponibilidade de vacinas, os componentes do programa de vigilância médica podem incluir exames físicos pré-colocação, exames periódicos de acompanhamento, vacinas específicas, avaliações de alergias e doenças, soros pré-exposição e pesquisas epidemiológicas.

Bennett (1990) acredita que é improvável que microorganismos geneticamente modificados representem mais uma infecção ou risco alérgico do que o organismo original, mas pode haver riscos adicionais do novo produto ou do rDNA. Um relatório recente observa que a expressão de um alérgeno da castanha-do-pará na soja transgênica pode causar efeitos inesperados na saúde de trabalhadores e consumidores (Nordlee et al. 1996). Outros novos perigos podem ser o uso de linhagens de células animais contendo oncogenes desconhecidos ou não detectados ou vírus potencialmente prejudiciais aos seres humanos.

É importante notar que os primeiros temores relativos à criação de espécies mutantes geneticamente perigosas ou supertoxinas não se concretizaram. A OMS descobriu que a biotecnologia não apresenta riscos diferentes de outras indústrias de processamento (Miller 1983) e, de acordo com Liberman, Ducatman e Fink (1990), “o consenso atual é que os riscos potenciais do rDNA foram exagerados inicialmente e que o os perigos associados a esta pesquisa são semelhantes aos associados ao organismo, vetor, DNA, solventes e aparato físico sendo usado”. Eles concluem que os organismos modificados estão fadados a apresentar perigos; no entanto, a contenção pode ser definida para minimizar a exposição.

É muito difícil identificar exposições ocupacionais específicas para a indústria de biotecnologia. “Biotecnologia” não é uma indústria separada com um código distinto de Classificação Industrial Padrão (SIC); em vez disso, é visto como um processo ou conjunto de ferramentas usadas em muitas aplicações industriais. Consequentemente, quando os acidentes e exposições são relatados, os dados dos casos envolvendo trabalhadores da biotecnologia são incluídos entre os dados de todos os outros que ocorrem no setor da indústria receptora (por exemplo, agricultura, indústria farmacêutica ou saúde). Além disso, sabe-se que incidentes e acidentes de laboratório são subnotificados.

Poucas doenças especificamente devidas a DNA geneticamente alterado foram relatadas; no entanto, eles não são desconhecidos. Pelo menos uma infecção local documentada e soroconversão foi relatada quando um trabalhador sofreu uma picada de agulha contaminada com um vetor vaccinia recombinante (Openshaw et al. 1991).

Problemas de política

Na década de 1980, os primeiros produtos da biotecnologia surgiram nos Estados Unidos e na Europa. A insulina geneticamente modificada foi aprovada para uso em 1982, assim como uma vacina geneticamente modificada contra a doença dos porcos “diarreia” (Sattelle 1991). Foi demonstrado que a somatotropina bovina recombinante (BST) aumenta a produção de leite de uma vaca e o peso do gado de corte. Preocupações foram levantadas sobre saúde pública e segurança do produto e se os regulamentos existentes eram adequados para lidar com essas preocupações em todas as diferentes áreas onde os produtos da biotecnologia poderiam ser comercializados. O NIHG fornece proteção aos trabalhadores e ao meio ambiente durante as fases de pesquisa e desenvolvimento. A segurança e eficácia do produto não são responsabilidade do NIHG. Nos EUA, por meio do Coordinated Framework, os riscos potenciais dos produtos da biotecnologia são avaliados pela agência mais apropriada (FDA, EPA ou USDA).

O debate sobre a segurança da engenharia genética e dos produtos da biotecnologia continua (Thomas e Myers 1993), especialmente no que diz respeito a aplicações agrícolas e alimentos para consumo humano. Os consumidores de algumas áreas querem produtos rotulados para identificar quais são os híbridos tradicionais e quais são derivados da biotecnologia. Certos fabricantes de produtos lácteos se recusam a usar leite de vacas recebendo BST. É proibido em alguns países (por exemplo, Suíça). A FDA considerou os produtos seguros, mas também há questões econômicas e sociais que podem não ser aceitáveis ​​para o público. A BST pode, de fato, criar uma desvantagem competitiva para fazendas menores, a maioria das quais são familiares. Ao contrário das aplicações médicas, onde pode não haver alternativa ao tratamento geneticamente modificado, quando os alimentos tradicionais estão disponíveis e são abundantes, o público é a favor da hibridização tradicional em relação aos alimentos recombinantes. No entanto, ambientes hostis e a atual escassez mundial de alimentos podem mudar essa atitude.

Novas aplicações da tecnologia para a saúde humana e doenças hereditárias reviveram as preocupações e criaram novas questões éticas e sociais. O Projeto Genoma Humano, que começou no início dos anos 1980, produzirá um mapa físico e genético do material genético humano. Este mapa fornecerá aos pesquisadores informações para comparar a expressão gênica “saudável ou normal” e “doente” para melhor entender, prever e apontar curas para os defeitos genéticos básicos. As tecnologias do Genoma Humano produziram novos testes de diagnóstico para a doença de Huntington, fibrose cística e câncer de mama e cólon. Espera-se que a terapia genética humana somática corrija ou melhore os tratamentos para doenças hereditárias. A “impressão digital” do DNA por mapeamento de polimorfismo de fragmentos de restrição de material genético é usada como prova forense em casos de estupro, sequestro e homicídio. Pode ser usado para provar (ou, tecnicamente, refutar) a paternidade. Também pode ser usado em áreas mais controversas, como para avaliar as chances de desenvolver câncer e doenças cardíacas para cobertura de seguro e tratamentos preventivos ou como evidência em tribunais de crimes de guerra e como “dogtags” genéticos nas forças armadas.

Embora tecnicamente viável, o trabalho em experimentos de linhagem germinativa humana (transmissível de geração em geração) não foi considerado para aprovação nos EUA devido a sérias considerações sociais e éticas. No entanto, audiências públicas estão planejadas nos Estados Unidos para reabrir a discussão sobre a terapia de linhagem germinativa humana e as melhorias desejáveis ​​de características não associadas a doenças.

Finalmente, além das questões de segurança, sociais e éticas, as teorias legais sobre a propriedade de genes e DNA e a responsabilidade pelo uso ou uso indevido ainda estão evoluindo.

As implicações de longo prazo da liberação ambiental de vários agentes precisam ser seguidas. Novas questões de contenção biológica e gama de hospedeiros surgirão para o trabalho que é cuidadosamente e adequadamente controlado no ambiente de laboratório, mas para o qual todas as possibilidades ambientais não são conhecidas. Os países em desenvolvimento, onde podem não existir conhecimento científico adequado e/ou agências reguladoras, podem se ver relutantes ou incapazes de assumir a avaliação de risco para seu ambiente específico. Isso poderia levar a restrições desnecessárias ou a uma política imprudente de “portas abertas”, ambas as quais poderiam ser prejudiciais ao benefício de longo prazo do país (Ho 1996).

Além disso, é importante ter cuidado ao introduzir agentes agrícolas modificados em novos ambientes onde não há gelo ou outras pressões naturais de contenção. Populações indígenas ou trocadores naturais de informações genéticas irão acasalar com agentes recombinantes na natureza, resultando na transferência de características modificadas? Essas características seriam prejudiciais em outros agentes? Qual seria o efeito para os administradores de tratamento? As reações imunes limitarão a propagação? Os agentes vivos projetados são capazes de cruzar as barreiras das espécies? Eles persistem no ambiente de desertos, montanhas, planícies e cidades?

Sumário

A biotecnologia moderna nos Estados Unidos desenvolveu-se sob diretrizes consensuais e regulamentos locais desde o início dos anos 1970. Um exame cuidadoso não mostrou traços inesperados e incontroláveis ​​expressos por um organismo recombinante. É uma tecnologia útil, sem a qual muitas melhorias médicas baseadas em proteínas terapêuticas naturais não seriam possíveis. Em muitos países desenvolvidos, a biotecnologia é uma grande força econômica e toda uma indústria cresceu em torno da revolução da biotecnologia.

As questões médicas para os trabalhadores de biotecnologia estão relacionadas aos riscos específicos do hospedeiro, vetor e DNA e às operações físicas realizadas. Até agora, a doença do trabalhador pode ser evitada por engenharia, práticas de trabalho, vacinas e controles de contenção biológica específicos para o risco, avaliados caso a caso. E a estrutura administrativa está pronta para fazer avaliações prospectivas de risco para cada novo protocolo experimental. Se este histórico de segurança continua na liberação ambiental de materiais viáveis ​​é uma questão de avaliação contínua dos potenciais riscos ambientais - persistência, disseminação, trocadores naturais, características da célula hospedeira, especificidade do intervalo de hospedeiros para agentes de transferência usados, natureza do gene inserido e assim por diante. Isso é importante considerar para todos os possíveis ambientes e espécies afetadas, a fim de minimizar as surpresas que a natureza costuma apresentar.

 

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Sábado, fevereiro 26 2011 18: 19

Indústria pirotécnica

Adaptado da 3ª edição, “Enciclopédia de Saúde e Segurança Ocupacional”.

A indústria pirotécnica pode ser definida como a fabricação de artigos pirotécnicos (fogos de artifício) para entretenimento, para uso técnico e militar em sinalização e iluminação, para uso como pesticidas e para diversos outros fins. Estes artigos contêm substâncias pirotécnicas constituídas por pós ou composições pastosas que são moldadas, compactadas ou comprimidas conforme necessário. Quando eles são acesos, a energia que eles contêm é liberada para dar efeitos específicos, como iluminação, detonação, assobios, gritos, formação de fumaça, combustão lenta, propulsão, ignição, priming, disparo e desintegração. A substância pirotécnica mais importante ainda é a pólvora negra (pólvora, composta por carvão, enxofre e nitrato de potássio), que pode ser usada solta para detonação, compactada para propulsão ou tiro, ou tamponada com carvão de madeira como primer.

Processos

As matérias-primas utilizadas na fabricação de pirotecnia devem ser muito puras, livres de todas as impurezas mecânicas e (principalmente) livres de ingredientes ácidos. Isso também se aplica a materiais subsidiários como papel, papelão e cola. A Tabela 1 lista matérias-primas comuns usadas na fabricação de pirotecnia.

Tabela 1. Matérias-primas utilizadas na fabricação de pirotecnia

Produtos

Matéria prima

Explosivos

Nitrocelulose (lã de colódio), fulminato de prata, pó preto
(nitrato de potássio, enxofre e carvão).

Materiais combustíveis

Resina acaróide, dextrina, ácido gálico, goma arábica, madeira, carvão,
resina, lactose, cloreto de polivinila (PVC), goma-laca, metilcelulose,
sulfeto de antimônio, alumínio, magnésio, silício, zinco,
fósforo, enxofre.

materiais oxidantes

Clorato de potássio, clorato de bário, potássio, perclorato, bário
nitrato, nitrato de potássio, nitrato de sódio, nitrato de estrôncio, bário
peróxido, dióxido de chumbo, óxido de cromo.

Materiais de tingimento de chamas

Carbonato de bário (verde), criolita (amarelo), cobre, amônio
sulfato (azul), oxalato de sódio (amarelo), carbonato de cobre (azul),
acetato de cobre arsenito (azul), carbonato de estrôncio (vermelho), estrôncio
oxalato (vermelho). Corantes são usados ​​para produzir fumaça colorida,
e cloreto de amônio para produzir fumaça branca.

Materiais inertes

Tristearato de glicerila, parafina, terra de diatomáceas, cal, giz.

 

Depois de secas, moídas e peneiradas, as matérias-primas são pesadas e misturadas em um prédio especial. Antigamente, eles eram sempre misturados à mão, mas nas fábricas modernas, misturadores mecânicos são frequentemente usados. Após a mistura, as substâncias devem ser mantidas em depósitos especiais para evitar acúmulos nas salas de trabalho. Apenas as quantidades necessárias para as operações de processamento reais devem ser levadas desses edifícios para as salas de trabalho.

As caixas para artigos pirotécnicos podem ser de papel, papelão, material sintético ou metal. O método de embalagem varia. Por exemplo, para detonação, a composição é derramada solta em uma caixa e selada, enquanto que para propulsão, iluminação, grito ou assobio ela é despejada solta na caixa e depois compactada ou comprimida e selada.

A compactação ou compressão antigamente era feita por golpes de um martelo em uma ferramenta de “assentamento” de madeira, mas esse método raramente é empregado em instalações modernas; prensas hidráulicas ou prensas de pastilhas rotativas são usadas em seu lugar. As prensas hidráulicas permitem que a composição seja comprimida simultaneamente em vários casos.

Substâncias de iluminação são frequentemente moldadas quando molhadas para formar estrelas, que são então secas e colocadas em caixas para foguetes, bombas e assim por diante. Substâncias feitas por um processo úmido devem ser bem secas ou podem inflamar espontaneamente.

Uma vez que muitas substâncias pirotécnicas são difíceis de inflamar quando comprimidas, os artigos pirotécnicos em questão são fornecidos com um ingrediente intermediário ou primário para garantir a ignição; o caso é então selado. O artigo é inflamado do lado de fora por um fósforo rápido, um fusível, um raspador ou, às vezes, por uma cápsula de percussão.

Riscos

Os perigos mais importantes na pirotecnia são claramente o fogo e a explosão. Devido ao pequeno número de máquinas envolvidas, os riscos mecânicos são menos importantes; eles são semelhantes aos de outras indústrias.

A sensibilidade da maioria das substâncias pirotécnicas é tal que, na forma solta, elas podem ser facilmente incendiadas por golpes, fricção, faíscas e calor. Apresentam riscos de incêndio e explosão e são considerados explosivos. Muitas substâncias pirotécnicas têm o efeito explosivo de explosivos comuns, e os trabalhadores podem ter suas roupas ou corpo queimados por chamas.

Durante o processamento de substâncias tóxicas usadas em pirotecnia (por exemplo, compostos de chumbo e bário e arsenito de acetato de cobre), pode haver risco à saúde devido à inalação do pó durante a pesagem e mistura.

Medidas de Segurança e Saúde

Somente pessoas confiáveis ​​devem ser empregadas na fabricação de substâncias pirotécnicas. Jovens menores de 18 anos não devem ser empregados. Instrução adequada e supervisão dos trabalhadores são necessárias.

Antes de qualquer processo de fabricação é importante verificar a sensibilidade das substâncias pirotécnicas ao atrito, impacto e calor, e também a sua ação explosiva. A natureza do processo de fabricação e as quantidades permitidas nas salas de trabalho e nos edifícios de armazenamento e secagem dependerão dessas propriedades.

As seguintes precauções fundamentais devem ser tomadas na fabricação de substâncias e artigos pirotécnicos:

  • Os edifícios na parte não perigosa do empreendimento (escritórios, oficinas, refeitórios e assim por diante) devem ser localizados bem longe daqueles nas áreas perigosas.
  • Deve haver edifícios de fabricação, processamento e armazenamento separados para os diferentes processos de fabricação nas áreas perigosas e esses edifícios devem estar situados bem separados
  • Os edifícios de processamento devem ser divididos em salas de trabalho separadas.
  • As quantidades de substâncias pirotécnicas nos edifícios de mistura, processamento, armazenamento e secagem devem ser limitadas.
  • O número de trabalhadores nas diferentes salas de trabalho deve ser limitado.

 

As seguintes distâncias são recomendadas:

  • entre edifícios nas áreas perigosas e aqueles nas áreas não perigosas, pelo menos 30 m
  • entre os vários edifícios de processamento, 15 m
  • entre edifícios de mistura, secagem e armazenamento e outros edifícios, 20 a 40 m dependendo da construção e do número de trabalhadores afetados
  • entre diferentes edifícios de mistura, secagem e armazenamento, 15 a 20 m.

 

As distâncias entre os locais de trabalho podem ser reduzidas em circunstâncias favoráveis ​​e se forem construídas paredes de proteção entre eles.

Devem ser previstos edifícios separados para os seguintes fins: armazenamento e preparação de matérias-primas, mistura, armazenamento de composições, processamento (embalagem, compactação ou compressão), secagem, acabamento (colar, envernizar, embalar, parafinar, etc.), secar e armazenar o artigos acabados e armazenamento de pólvora negra.

As seguintes matérias-primas devem ser armazenadas em salas isoladas: cloratos e percloratos, perclorato de amônio; nitratos, peróxidos e outras substâncias oxidantes; metais leves; substâncias combustíveis; líquidos inflamáveis; fósforo vermelho; nitrocelulose. A nitrocelulose deve ser mantida úmida. Os pós metálicos devem ser protegidos contra humidade, óleos gordos e gorduras. Os oxidantes devem ser armazenados separadamente de outros materiais.

Projeto de construção

Para a mistura, os edifícios do tipo ventilação de explosão (três paredes resistentes, telhado resistente e uma parede de ventilação de plástico) são os mais adequados. É aconselhável uma parede protetora em frente à parede do respiradouro. Salas de mistura para substâncias contendo cloratos não devem ser usadas para substâncias contendo metais ou sulfeto de antimônio.

Para a secagem, edifícios com área de ventilação de explosão e edifícios cobertos com terra e providos de parede de ventilação de explosão mostraram-se satisfatórios. Eles devem ser cercados por um aterro. Em estufas de secagem é aconselhável uma temperatura ambiente controlada de 50 ºC.

Nos edifícios de processamento devem existir salas separadas para: enchimento; comprimir ou compactar; cortar, “sufocar” e fechar os casos; envernizamento de substâncias pirotécnicas moldadas e comprimidas; priming substâncias pirotécnicas; armazenamento de substâncias pirotécnicas e produtos intermediários; embalagem; e armazenar substâncias embaladas. Uma fileira de edifícios com áreas de ventilação de explosão foi considerada a melhor. A resistência das paredes intermediárias deve ser adequada à natureza e quantidade das substâncias manuseadas.

A seguir estão as regras básicas para edifícios nos quais materiais potencialmente explosivos são usados ​​ou presentes:

  • As edificações devem ser térreas e sem subsolo.
  • As superfícies do telhado devem oferecer proteção suficiente contra a propagação do fogo.
  • As paredes dos quartos devem ser lisas e laváveis.
  • Os pisos devem ter uma superfície nivelada e lisa, sem lacunas. Devem ser feitos de material macio como xilolito, asfalto isento de areia e materiais sintéticos. Pisos de madeira comuns não devem ser usados. Os pisos das salas perigosas devem ser eletricamente condutivos e os trabalhadores devem usar sapatos com solas eletricamente condutivas.
  • As portas e janelas de todos os edifícios devem abrir para fora. Durante o horário de trabalho, as portas não devem ser trancadas.
  • O aquecimento de edifícios por meio de fogueiras não é permitido. Para aquecer edifícios perigosos, apenas água quente, vapor de baixa pressão ou sistemas elétricos à prova de poeira devem ser usados. Os radiadores devem ser lisos e fáceis de limpar em todos os lados: radiadores com tubos aletados não devem ser usados. Recomenda-se uma temperatura de 115 ºC para o aquecimento de superfícies e tubagens.
  • Bancadas e prateleiras devem ser feitas de material resistente ao fogo ou madeira dura.
  • As salas de trabalho, armazenamento e secagem e seus equipamentos devem ser limpos regularmente com pano úmido.
  • Locais de trabalho, entradas e saídas de emergência devem ser planejados de forma que as salas possam ser evacuadas rapidamente.
  • Na medida do possível, os locais de trabalho devem ser separados por paredes de proteção.
  • Os estoques necessários devem ser armazenados com segurança.
  • Todos os edifícios devem ser equipados com pára-raios.
  • Deve ser proibido fumar, fazer chamas vivas e portar fósforos e isqueiros dentro das instalações.

 

Equipamentos necessários

As prensas mecânicas devem ter telas ou paredes de proteção para que, em caso de incêndio, os trabalhadores não corram perigo e o fogo não se espalhe para os locais de trabalho vizinhos. Se grandes quantidades de materiais forem manuseadas, as prensas devem estar em salas isoladas e operadas de fora. Nenhuma pessoa deve permanecer na sala de imprensa.

Os aparelhos de extinção de incêndio devem ser fornecidos em quantidade suficiente, marcados de forma visível e verificados em intervalos regulares. Devem ser adequados à natureza dos materiais presentes. Os extintores de incêndio Classe D devem ser usados ​​para queimar pó metálico, não água, espuma, pó químico seco ou dióxido de carbono. Chuveiros, cobertores de lã e cobertores retardadores de fogo são recomendados para extinguir roupas em chamas.

As pessoas que entram em contato com substâncias pirotécnicas ou podem ser ameaçadas por chamas devem usar roupas de proteção adequadas resistentes ao fogo e ao calor. A roupa deve ser limpa diariamente em local designado para o efeito para remover quaisquer contaminantes.

Medidas devem ser tomadas na empresa para prestar primeiros socorros em caso de acidentes.

Materiais

Resíduos perigosos com propriedades diferentes devem ser coletados separadamente. Os recipientes de lixo devem ser esvaziados diariamente. Até à sua destruição, os resíduos recolhidos devem ser guardados num local protegido a pelo menos 15 m de qualquer edifício. Os produtos defeituosos e os produtos intermediários devem, em regra, ser tratados como resíduos. Eles só devem ser reprocessados ​​se isso não criar nenhum risco.

Quando materiais prejudiciais à saúde são processados, o contato direto com eles deve ser evitado. Gases, vapores e poeiras nocivos devem ser eliminados de forma eficaz e segura. Se os sistemas de exaustão forem inadequados, deve-se usar equipamento de proteção respiratória. Roupas de proteção adequadas devem ser fornecidas.

 

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Conteúdo

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