مواد پلاستيكي به طور گسترده در صنايع گوناگون مورد استفاده قرار مي گيرند. ماهيت فيزيكوشيميايي اين مواد موجب مي شود محصولات بسيار گوناگون و متنوعي با خصوصيات و ويژگي هاي مورد نيازازاينها تهيه گردد. پلاستيك هاي تجاري مواد بسيار پيچيده اي هستند علاوه بر پليمرهاي پايه اي مختلف ، پلاستيك هاي تجاري حاوي تعدادي از اجزاي سازنده( مواد افزودني) هستند كه هدف از افزايش اين مواد افزودني توليد محصولاتي با خواص فيزيكي و شيميايي جالب توجه و مطلوب است.
انواع موادافزودني ازنظر تاثير برپليمرها:
1- پايدار كننده ها پايدار كننده هاي نوري تركيبات شيميايي هستند كه مي توانند پليمرها را از ايجاد فرايند هاي شيميايي و فيزيكي كه با نور ايجاد مي شوند، محافظت كنند. در اغلب موارد پايدار كننده هاي سنگين باعث مي شوند عمر اغلب پليمر ها زياد باشد. پايدار كننده هاي نوري عموما در غلظت ها بين 0.05 تا 2% مورد استفاده هستند. حد بالاي اين گستره به طور استثنايي به كار مي رود. پايدار كننده هاي نوري معمولا به مواد پليمري گوناگون كه در استفاده هاي بيروني به كار مي روند به عنوان كاهنده قوي راديكال براي جلوگيري از كاهش نوري آنها ، در حد ppm1000 يا كمتر افزوده مي شوند
2- آنتي اكسيدانها: آنتي اكسيدانها براي جلوگيري از كاهش ناشي از اكسيژن اتمسفر مورد استفاده قرار مي گيرند.
3-جاذب هايUV: جاذب هايUV به پليمر افزوده مي شوند تا كاهش نوري كه به وسيله نور خورشيد يا منابع ديگر حاوي نورUV ايجاد مي شود ، كم كنند.
4- نرم كننده ها: هدف عمده از افزايش نرم كننده ها به پليمر اين است كه در خواص فيزيكي آن تغييرات چشمگيري صورت گيرد.
5-خاموش كننده ها: پليمرها را در برابر شعله محافظت مي كنند مانند : آلومينيم تري هيدرات ,مخلوطي ازتركيبات هالوژنه و آنتيموان اكسيد
6- روان كننده ها: كار عمده مواد روان كننده اين است كه از پليمر ها يي كه ميل چسبندگي دارند از چسبيدن به قسمت هاي فلزي ماشين آلات پردازشي جلوگيري كنند به اينها روان كننده هاي بيروني گفته مي شود . كار مهم ديگر روان كننده ها اين است كه با كاهش اصطكاك بين زنجير هاي تشكيل دهنده پليمر باعث افزايش نرمي پليمر مي شوند به اينها روان كننده ها ي دروني گفته مي شود.
مقدار روان كننده هاي مورد استفاده در پليمر ها نسبتا پايين است . بطور معمول بسته به نوع پليمر و شرايط پردازش ، غلظت روان كننده ها از 0.1- 1 % تا چند درصد متغير است . آناليز مستقيم روان كننده ها در پليمر ها توسط روش هاي اسپكتروسكوپي و حرارتي به خاطر غلظت پايين و مزاحمت ماتريكس پايه پليمر مشكل است.
تا ثير مواد افزودني به پلاستيك ها در بهداشت صنعتي و كيفيت مواد غذايي
در همه مواردي كه انسان با ماده شيميايي سر و كار دارد بايد خطرات سلامتي آن نيز پيش بيني شود. اين پيش بيني در مورد هر نوع مواد شيميايي فعال و نيز مواد افزودني پلاستيك بايد مد نظر قرار گيرد.
مراحل زير در مورد يك ماده افزودني مهم مي باشند:
۱- توليد( مواد خام، ناخالصي و متابوليت هاي آنها(.
۲- حمل و نقل.
۳- جلوگيري كردن مواد افزودني از تغيير ماهيت پلاستيكها.
۴- استفاده نهايي از مواد پلاستيكي.
۵- دفع مواد پلاستيكي بعد از استفاده( متابوليسم حاصل از احتراق و پرتو دهي تحت اثر عوامل محيطي و غيره.
مسائل مربوط به وارد سازي مواد افزودني به پلاستيكها( بهداشت صنعتي) و استفاده از آنها به منظور خاص ( بسته بندي مواد غذايي، اسباب بازي كودكان، صنايع نساجي و غيره) در موضوعات بهداشت صنعتي مورد بحث واقع مي شوند. اما توليد مواد افزودني به عهده سازنده آن است و در محدوده بحث ما نمي باشد.
چون مشكلات بهداشت صنعتي منحصراً مختص مواد افزودني نيست، در نتيجه بهداشت صنعتي آنها به طور كلي مورد بحث واقع مي شود. اما مسائل مربوط به مواد افزودني و مراحل استفاده از آنها در موارد خاص به طور ويژه بحث و بررسي خواهد شد.
خطر سميت مواد شيميايي به مقادير و نيز به مكانيسم بيو شيميايي مواد وابسته است. بسياري از مواد شيميايي مختلف به عنوان مواد افزودني مورد استفاده قرار مي گيرند و نيز ساختار شيميايي مواد افزودني متنوع مي باشد. در نتيجه خواص بيولوژيكي مواد ممكن است از غير فعال تا مواد خيلي فعال تقسيم بندي شوند كه اين بدين معني است كه مواد افزودني از غير سمي تا سمي متغير هستند.
به عنوان مثال، آنتي اكسيدان هايي مثل BHT ( ۲و۶- دي ترسيو بوتيل ۴- متيل فنل ) به علت سميت پايين در بعضي كشورها مستقيماً به عنوان مواد افزودني در مواد غذايي مورد استفاده قرار مي گيرند. از طرف ديگر مواد افزودني ديگري شناخته شده اند كه سميت آنها به اندازه اي است كه استعمال آنها در پلاستيك ها كاملاً مطرود شده است( مثل O- تري سر سيل فسفات كه در قديم به عنوان نرم كننده در پلاستيكها به كار گرفته مي شد).
به علت تنوع مواد افزودني و فعاليت بيولوژيكي منحصر به فرد آنها، بحث در مورد خواص سمي تك- -تك آنها ممكن نمي باشد. مشكلات اساسي و عمده با استفاده از مثال هاي نوعي تقريباً تحت پوشش قرار خواهد گرفت. لازم به تأكيد است كه مثال هاي اشاره شده تصادفي انتخاب شده اند و انتخاب آنها بستگي به اهميت ماده، نوع خاصيت سمي آنها و دسترسي به اطلاعات معتبر داشته است.
بهداشت صنعتي
هنگام كار با مواد افزودني پليمرها، امكان آلودگي انسان بايد به حد اقل ممكن كاهش يابد. اين يك اصل مهم نه فقط براي مواد افزودني بلكه براي مواد شيميايي ديگر نيز مي باشد. قبل از اولين تماس و برخورد با يك ماده افزودني، احتمال زيانهاي سمي آن براي انسان بايد معين و مشخص گردد تا احتياطات لازم جهت ايمني انجام بگيرد. عملاً بيشترين احتمال آلودگي انسان با مواد افزودني معمولاً در مرحله پر كردن و خالي كردن ظروف جهت استفاده مي باشد. به محض اينكه مواد افزودني با پليمر تركيب يافتند خطرات سمي آنها و تماس مستقيم آنها با انسان به حداقل مي رسد. در واقع، هنگام افزايش مواد افزودني به پليمر، مواد افزودني خيلي فرار ممكن است اتمسفر را آلوده كنند و بخارات و گاز ها ممكن است منجر به اثرات سمي در انسان گردند. اما رعايت موارد ايمني مقتضي مي تواند از اين امر جلوگيري كند.
مشكلات عمده در تماس با مواد شيميايي:
مواد شيميايي مي توانند از سه طريق وارد بدن انسان گردند:
۱- توسط بلعيدن.
۲- توسط استنشاق.
۳- توسط جذب از طريق پوست.
در صنعت ورود مواد شيميايي به بدن از طريق بلعيدن بندرت اتفاق مي افتد. بلكه عوامل آلودگي انسان به مواد شيميايي از طريق جذب گرد و غبار و بخارات مواد شيميايي توسط استنشاق و جذب پوست مي باشند. اگر چه سازندگان مواد افزودني، تلاش مي كنند مواد افزودني اي توليد كنند كه كمتر به شكل گرد بوده و يا اصلاً به صورت گرد نباشند . ولي تماس با گرد و غبار مي تواند باعث سوزش غشاهاي مخاطي و پوست شود و حساسيت نيز ممكن است ايجاد شود. همچنانكه قبلاً اشاره شد اين مشكلات و مسائل معمولاً در هنگام باز كردن بسته هاي مواد افزودني و هنگام افزايش به پليمر و تركيب شدن با آن اتفاق مي افتند. با استفاده از سيستم تهويه، با عينك زدن و پوشيدن دستكش و استفاده از ماسكهاي غبار گير، حفاظت قابل اطميناني را مي توان كسب كرد.
اثرات سمي به حاد، متوسط و يا طولاني مدت(مزمن) تقسيم مي شوند. در صنعت مسموميت هاي عمده معمولاً حاد مي باشند. اين اثرات وقتي در انسان ظاهر مي شوند كه يك يا دو يا سه برابر با دز بالاي مواد در تماس باشند. بر عكس اثرات سمي در ارگانيسم ها مي توانند با تماس طولاني مدت با مقادير پائين مواد هم ظاهر شوند. مثلاً تركيبات آلي و معدني فلزات سنگين كه اغلب به عنوان پايدار كننده مورد استفاده قرار مي گيرند.
امروزه بيماري هايي كه در اثر تماس طولاني مدت بوجود آمده اند خيلي مهم هستند. خطرناكترين تأثير آن سرطان است. گر چه هيچ اثر سرطان زايي براي مواد افزودني مورد استعمال، ثابت نشده است اما اين به اين معني نيست كه اصلاً چنين موادي وجود ندارند. مهم اين است كه از تماس غير ضروري انسان با هر ماده شيميايي بايد اجتناب كرد.