Защита от выделений стирола и фенола.
Какая странная тема для статьи, размещенной на сайте по строительству! Какой там еще стирол? Откуда ему взяться в наших жилищах? Тем более, откуда можно ждать поступления паров фенола в наши дома? Что-то такое мы помним со школьных времен – стирол, фенол, карболка… Карболку, кажется, раньше применяли в операционных для дезинфекции. Карболка – это водный раствор фенола. Значит, фенол – это яд, яд для всего живого? Но какое отношение имеет фенол к нам, обычным обывателям? Ах да, фенольные дома, что-то такое мы слышали, будто бы в Москве существуют порядка 200 фенольных домов, но ведь мы в них не живем, правда?
А если мы живем в таком доме? Как это проверить? Не хочется даже думать об этом. Фенольный дом… Фенольные дома – ведь это не про нас, правда? Ведь это не мы пошли на прием к онкологу, тьфу, тьфу, тьфу... Кажется, карболку больше не применяют в операционных? Ну и хватит о феноле…
А как же насчет стирола? К сожалению, с этим веществом мы встречаемся чаще, чем хотелось бы. Потому что на свете есть полистирол, встречаемый в повседневной жизни в виде пенополистила, или по русски говоря, пенопласта. Чем опасен и вреден пенополистирол и изделия, изготавливаемые из него? Ведь в пенопластовые контейнеры упаковывают даже пищевые продукты? Попробуем разобраться.
Впервые полистирол стали производить в США 60 лет назад для нужд военных, которые делали из него напалм. Напалм развивал такую температуру горения, что деформировались даже стальные конструкции – до 1200 °С. Потом получилось так, что полистирола стали производить гораздо больше, чем нужно было для получения напалма, и тут оказалось, что полистирол можно вспенивать, стало быть, сразу же было предложено использовать вспененный полистирол в качестве утеплителя.
На сегодняшний день в промышленности ПОЛИСТИРОЛ получают в основном радикальной термодинамической полимеризацией стирола по непрерывной схеме в системе последовательно соединенных 2-3 аппаратов с мешалками, заканчивая процесс в аппарате колонного типа при постоянном повышении температуры от реактора к реактору от 80-100 °С до 200-220 °С. Реакцию прерывают при степени конверсии стирола 80-90%. Остаточный непрореагировавший стирол отгоняют из реакционной массы под вакуумом и направляют на рецикл, а остатки стирола удаляют путем перегонки с острым водяным паром до содержания стирола в ПОЛИСТИРОЛЕ 0,01-0,05 масс.%. Затем в ПОЛИСТИРОЛ вводят стабилизаторы и другие добавки, после чего гранулируют. Такая технология наиболее экономична и практически безотходна.
Казалось бы, остаточные 0,01-0,05 масс.%.стирола – неужели это так опасно? Но давайте не спешить с выводами. Вспомним 4 факта о стироле, известных из литературы.
Факт первый.
Стирол в соответствии с ГН 2.1.6.1338-03 является веществом 2-го класса опасности (высокоопасные вещества) с рефлекторным и резорбитивным показателем вредности. К этому же классу опасности отнесены всем знакомые вещества – формальдегид, фенольная фракция лёгкой смолы и другие.
Факт второй.
К веществам, потенциально опасным для здоровья человека, применяют термин «Предельно допустимая концентрация» (ПДК), которую относят к содержанию вредных веществ как в воздухе жилых помещений, так и в воде. Проблема в том, что существуют два метода оценки влияния вредных веществ на организм человека – линейная и пороговая. Пороговый метод предполагает, что концентрацию вредных веществ нужно снижать до некоторого предела (порога), определяемого значением ПДК. Концентрации ниже ПДК считаются безвредными. Эта концепция принята в России и странах бывшего СССР. В линейной же концепции предполагается, что вредное влияние на человека пропорционально (линейно) зависит от суммарного количества поглощенного вещества, то есть от произведения его концентрации на время воздействия. Отсюда вывод: даже малые концентрации при длительной экспозиции - вредны. Этой концепции фактически придерживается ряд стран: США, ФРГ, Канада, Бельгия, Япония и некоторые другие.
Факт третий.
Переход к линейному методу вынудит пересмотреть очень многие нормативы. Например, величина ПДК на сернистый ангидрид должна быть уменьшена в 6,2 раза, а на стирол – в 594 (!) раза.
Столь низкое требуемое значение ПДК на стирол в помещении вызвано особыми свойствами стирола по отношению к воздействию на организм человека: это вещество имеет повышенные коммулятивные (накопительные) свойства: накапливается в печени и плохо выводится наружу.
Стирол вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыхательных путей, головную боль, расстройство центральной и вегетативной нервной системы. Предельно допустимая концентрация - 5 мг/м3 (предельная концепция), и 0,002 мг/м3 (линейная концепция). Стирол отрицательно воздействует на кровь человека, вызывая лейкоз, отрицательно действует на печень, может вызвать токсический гепатит. Особая опасность стирола состоит в том, что он обладает эмбриогенным действием, то есть при длительном воздействии вызывает уродство эмбриона в чреве матери.
Коммулятивные свойства стирола колоссальны. Способность к накоплению токсических веществ в организме человека выражают коэффициентом кумулятивности (накапливаемости). Для сравнения, коэффициент коммулятивности для монооксида углерода ( угарный газ) - всего 0,12, для двуокиси азота - 0,18, для фенола - уже 0,28, для формальдегида - 0,58, для бензола – 0,63, а для стирола – 0,70.
Наибольшая степень коммулятивности стирола требует уменьшения ПДК при его использовании в жилищном строительстве до таких минимальных значений, что это равносильно полному запрещению применения продуктов полимеризации стирола в жилищном строительстве вообще.
Наконец, факт четвертый.
Полистирол является термодинамически неустойчивым полимером, процесс полимеризации обратим, поэтому полистирол постоянно разлагается под влиянием света, кислорода, озона, воды, механических и ионизирующих воздействий, и особенно под влиянием тепла. Образующийся таким образом свободный стирол проникает в помещения, и люди длительное время живут в обстановке, когда в жилой атмосфере есть свободный стирол (пусть концентрации и ниже ПДК). Процесс деполимеризации является равновесным процессом, и в результате уже при обычных условиях эксплуатации полимер находится в термодинамическом равновесии со своим высокотоксичным мономером – стиролом. Однако, поскольку стирол постоянно испаряется из изделия ( это может быть блок, штукатурка или плита утеплителя) в окружающую среду, то термодинамическое равновесие полистирола постоянно сдвигается вправо, следовательно, все новые и новые порции стирола все время образуются и выделяются в воздух. Этот процесс не останавливается никогда.
Наличие термодинамического равновесия полистирола доказано экспериментально. Равновесная концентрация стирола в полистироле зависит от температуры - повышение температуры вызывает повышение концентрации стирола. При температуре 25° концентрация стирола в полистироле составляет 10 -6 Кмолей/м3. Так как один Кмоль стирола составляет 104 грамма, то при 25°С в 1 м3 пенополистирола будет содержаться 104 микрограмма стирола, что очень много с учётом того что величина ПДК стирола (в линейной концепции) для развитых стран. ПДК составляет всего 0,002 мг/м3 для воздуха населённых мест и помещений!!!
Вот, собственно, почему не имеет никакого значения то, какое содержание остаточного стирола содержится в пенополистироле и в продукатах его переработки, включая пенополистиролбетон – полистирол постоянно и безотказно снабжает нашу атмосферу в жилищах все новыми и новыми порциями отравы.
Современные «манагеры», продающие изделия из полистирола, постоянно замалчивают такие факты, а многие производители пускаются на прямой обман потребителей. Так, один из законодателей моды на полистиролбетон ( не будем называть марок и указывать пальцами) утверждает, что его методы вспенивания полистирола уникальны, мол они применяют такую мелкую исходную крошку (бисер) что образующиеся шарики вспененного полистирола также имеют малые размеры, и стирол из них не выделяется. Уловили аргумент? Мы вот не смогли – протекание равновесной реакции полимеризации – отщепления стирола не зависит от размеров шариков пенопласта. Так что такие трюки, как говорил классик, опять-таки случай типичного вранья.
Так как же нам защититься от влияния стирола, как защититься от выделения стирола, как защититься от полистиролбетона, от любых изделий, включающих шарики пенополистирола как в свободном виде, так и в виде плит утеплителя? Как видим, проблема эта – не пустая проблема, это серьезная задача.
Специалисты завода «Победит» в этом году закончили исследования и приступили к серийному производству двух детоксицирующих грунтовочных составов (шпаклевок). Это «Победит – Антистирол» и «Победит – Антифенол». Защита от выделений стирола и защита от выделений фенола достигается за счет нанесения данных защитных составов на поверхность, из которой может исходить опасность выделения в атмосферу указанных веществ. Обработка проводится в три слоя с обязательным просушиванием каждого нанесенного слоя в течение 4-6 часов. Расход указанных защитных грунтов невелик и составляет всего 400 - 450 грамм на каждый квадратный метр защищаемой поверхности. Разработанные защитные составы прекрасно ложатся на любые поверхности, которые смачиваются водой. По обработанной поверхности легко наносятся обычные шпаклевки и краски. Составы позволяют предварительную колеровку, после чего могут служить в качестве фактурной краски с малой степенью шероховатости. Действие составов основано на явлениях хемосорбции фенола и стирола соответственно. Эффект детоксикации указанными составами достигает 15-20 лет.
Защита от выделений стирола и фенола.