Wat zijn isocyanaten?
Er bestaan een hele reeks isocyanaten, daarom wordt het materiaal meestal vernoemd in de meervoudsvorm. Ze hebben met elkaar gemeen dat het koolwaterstoffen zijn, met andere woorden producten die worden gefabriceerd op basis van ruwe petroleum. Ook reageren ze gemakkelijk met een hele reeks andere producten. Dit komt omdat zij in hun structuur één of meerdere NCO-staarten tellen die snel chemische bindingen aangaan. Een dergelijke lineaire chemische groep (stikstof, koolstof en zuurstof) wordt cyanaat genoemd, en gemakshalve noemen we de hele reeks dan maar isocyanaten. De verschillende subsoorten worden meestal geklasseerd volgens het aantal NCO-staarten, in het chemische jargon functionele groepen genoemd. We spreken dan over monoisocyanaten (dat zijn er niet zoveel), diisocyanaten, triisocyanaten, enz.
Soorten isocyanaten
Er bestaan dus heel wat soorten isocyanaten en ze worden geproduceerd onder nogal wat verschijningsvormen. Hun fysische en chemische eigenschappen kunnen erg verschillend zijn en dat geldt ook voor hun toxicologische karakteristieken en hun gedrag bij bv. oververhitting. Lang niet over elke gecommercialiseerd eindproduct zijn er daarom voldoende gegevens bekend. Maar over de meest gebruikte soorten gebeurde heel wat onderzoek, omdat zowel de fabricage als de aanwending ervan belangrijke veiligheids-, gezondheids- en milieurisico’s inhouden. In de eerste plaats hebben we het dan over de twee types die bekend staan onder hun afkortingen TDI (tolueendiisocyanaat) en MDI (4,4-methyleendifenylisocyanaat). Eerstgenoemde vorm is veruit de meest vluchtige en dus degene die het meest geneigd is om de maximaal toelaatbare concentratie in de ademlucht te overschrijden; maar op zichzelf is MDI de meest schadelijke.
Vele toepassingen
Isocyanaten van diverse samenstellingen hebben vele toepassingen, maar het wordt vooral gebruikt om polyurethaan te maken. Dat proces is op zichzelf vrij eenvoudig: je brengt twee componenten bijeen (een bepaald type van isocyanaat en een andere reactieve scheikundige stof die in de meeste gevallen een meervoudig alcohol is). Op deze wijze worden in bedrijven duurzame isolatieproducten gemaakt als polyurethaanplaat. Wanneer dat product de fabriek verlaat is de polymerisatiereactie voltooid en is de kans op vrijgave van resterende gevaarlijke stoffen minimaal. Gespoten PUR voor bv. vloerisolatie wordt geplaatst door professionelen die beschermingsmiddelen gebruiken tegen de stoffen die vrijkomen bij het uitharden. Meestal mag je dan ook enkele uren of dagen je woning niet binnen tot het uithardingsproces is afgelopen. Daarna komen vrijwel geen restproducten meer vrij, ook niet bij het versnijden of bewerken.
Ernstige gezondheidsrisico’s
Alveolitis
Vele werknemers die te maken krijgen met beperkte concentraties aan isocyanaten zullen hiervan weinig nadelige effecten ondervinden. Mensen die echter overgevoelig zijn aan het product kunnen na enkele blootstellingsrondes alveolitis oplopen: een ontstekingsreactie in de longen die op termijn aanleiding kan geven tot onherstelbare schade. De eerste verschijnselen treden op zes tot acht uur na de blootstelling en lijken erg op een griepje: vermoeidheid, pijnlijke gewrichten en spieren, wat koorts, prikkelhoest. Normaliter gaan deze symptomen voorbij na een dag of wat. In deze gevallen is het uitermate belangrijk om verder contact met isocyanaten te vermijden, want eenmaal de allergische reactie heeft plaatsgevonden is er vaak geen weg terug.
Beroepsastma
Precies omdat isocyanaat zo reactief is, irriteert het gemakkelijk de huid, ogen en luchtwegen. Bij beperkte blootstellingen gaat dat doorgaans snel over, maar wanneer je er langere tijd mee omgaat (meerdere maanden tot enkele jaren) en je extra gevoelig voor de stof bent, kan dit leiden tot een verhoogde prikkeling van de ademhalingsorganen met astma tot gevolg. Dit kan leiden tot een ernstige aandoening met blijvende gevolgen die erkend kunnen worden als beroepsziekte, zo is de blootstelling aan isocyanaten in de Westerse wereld de grootste oorzaak van beroepsastma. Eenmaal dat je in dit stadium zit, is de kans op allergische reacties groot. Je wordt dan blijvend overgevoelig voor isocyanaten en het minste contact dat er dan nog is leidt rechtstreeks tot kortademigheid en andere aandoeningen van de luchtwegen. We noemen dat sensitisatie: het lichaam wordt extreem gevoelig voor een hernieuwd contact, en dat proces verloopt des te sneller naarmate er ook sprake is van een blootstelling aan andere stoffen die de longen irriteren. Sensitisatie treedt op bij occasionele pieken waarbij veel isocyanaten vrijkomen, maar ook na een langdurige blootstelling aan op zichzelf niet bijzonder schadelijke concentraties. Sommige werknemers zijn hiervoor veel gevoeliger dan anderen; niemand kan voorspellen wie hierop slecht reageert, en dan zit er niets anders op dan de betrokkene voor altijd te verwijderen uit zijn arbeidsmilieu.
Irritatie van de huid
Huidcontact vormt evenzeer een uitgesproken risico. Het leidt tot irritatie van de huid (roodheid, eczema, uitdroging) die in extreme gevallen brandwonden van de derde graad kan geven. Deze en andere acute aantastingen van longen en luchtwegen zijn situaties die hoofzakelijk optreden wanneer er sprake is van een accidenteel lek. Maar ook is huidcontact mogelijk met uithardend polyurethaanschuim, en dat is geen onbestaand risico voor de doe-het-zelver. Bij je thuis kan PUR ook onmiddellijk als schuim worden gespoten: een bekende toepassingen is het opvullen van spouwmuren, maar ook spuitbussen voor het dichten van naden en kieren produceren PUR-schuim. In de doe-het-zelfzaken wordt dan ook steeds een multilayer chemisch bestendige handschoen bijgeleverd. Deze dient men bij toepassing dan ook consequent te dragen.
Kanker
Tot slot is het niet duidelijk of isocyanaten aanleiding kunnen geven tot kanker; de meningen lopen hierover uiteen. Alvast één bepaalde vorm, het hierboven reeds genoemde TDI (regelmatig gebruikt bij de fabricage van polyurethaanschuim, een performant isolatiemateriaal) wordt door de Europese autoriteiten beschouwd als een mogelijk carcinogene stof voor de mens.
Preventie
Bij de fabricage van polyurethaan duurt het vrijkomen van de gevaarlijke stoffen meestal maar kort: na het polymerisatieproces en het uitdampen van resterende vluchtige componenten is het uitgeharde product niet meer schadelijk voor de gezondheid.
De preventiehiërarchie is steeds van toepassing om de blootstelling onder controle te houden. Toch is het van belang tijdens het gebruik van isocyanaten naast ventilatie, lokale afzuigingen en afscherming steeds ademhalingsbescherming te voorzien. Daar de isocyanaten heel lage grenswaarden hebben wordt steeds aangeraden niet-autonome onafhankelijke ademhalingsbescherming te voorzien. Tevens is bescherming van de huid met chemische bestendige kledij en de juiste handschoenen (meestal wordt butylrubber, fluorocarbonrubber of een multilayer handschoen aangeraden) aangeraden.
Eens het product is uitgehard en men hier werkzaamheden mee uitvoert zijn deze maatregelen niet van toepassing.
Gezondheidstoezicht?
Arbeidsarts
Werknemers die werken in omgevingen waar isocyanaten vrijkomen zijn in België onderworpen aan periodieke medische onderzoeken uit te voeren door de arbeidsarts. Een specifiek onderzoek van de huid en ademhalingstesten zijn de meest aangewezen onderzoeken. Tevens is een deel van het blootstellingsonderzoek het bepalen van metabolieten in urine of bloed. Hier dient men wel rekening te houden met het blootstellingsprofiel en het moment waarop de stalen best worden afgenomen, deze onderzoeken uitvoeren tijdens het regulier medisch toezicht heeft dan ook weinig zin. De testen geven een goed beeld van de totale blootstelling, dus ook deze die via de huid kan optreden. Vragen betreffende allergische reacties kunnen ook van belang zijn voor het vroeg opsporen van problemen na blootstelling.
Bij acuut heel hoge blootstellingen kan een RX-thorax van belang zijn.
Meetprogramma
Blootstelling via inhalatie kan worden geëvalueerd door het uitvoeren van metingen in de ademzone van de werknemers. Op deze manier kan worden beoordeeld of de blootstelling onder controle is en of er bijkomende maatregelen moeten worden genomen om de blootstelling te doen dalen.
Deze metingen dienen te worden uitgevoerd conform de voorwaarden zoals gesteld in NBN -EN 482 en volgens de strategie gesteld in NBN - EN 689. En dienen regulier te gebeuren.
Voor tussentijdse evaluaties kan men gebruik maken van direct afleesbare apparatuur die momenteel beschikbaar is, dit kan door een visuele zichtbare verkleuringsreactie of via een direct afleesbare concentratie met VOC-detectoren. Beide technieken zijn echter enkel om een range aan te geven waarbinnen de concentratie zich bevindt en kunnen dus niet worden gebruikt voor het regulier blootstellingsonderzoek.
Toepassen en verwijderen
Eenmaal aangebracht, kunnen er giftige stoffen ontstaan wanneer PUR wordt blootgesteld aan hoge temperaturen (blauwzuur en koolmonoxide, twee gassen die erg schadelijk zijn). Ook geeft PUR problemen bij de sloop: puin verontreinigd met schuim is niet geschikt voor hergebruik. In sommige gevallen is energieherwinning de beste optie. In Europa gebeurt dat in ovens die een verbranding garanderen waarbij de vervuiling eruit wordt gefilterd en energie wordt geproduceerd door het verbrandingsproces.
Bronnen:
