факторы при производстве проводов и кабелей с пластмассовой и резиновой изоляцией можно классифицировать в соответствии с [64] следующим образом.

Физические факторы создаются наличием подвижных частей оборудования (приемно-отдающие и тяговые устройства) и пе- i ремещающимся кабелем или заготовкой, повыщенной запыленностью (резиноделательные отделения) и загазованностью воздуха (выделение вредных веществ из перерабатываемого материала), повыщенной температуры поверхностей оборудования и материала (головки экструдера, трубы вулканизации, печи термообработки), повыщенного электрического напряжения (аппараты сухого испытания); повыщенного уровня ионизирующих излучений (при радиационном модифицировании); в ряде случаев может возникать повыщенный уровень щума и вибраций, повыщенная температура и влажность воздуха и уровень его ионизации, а также недостаточная освещенность рабочей зоны. *

Химически вредные и опасные производственные фактор! обусловлены наличием и выделением различных химически? вредных веществ, которые могут оказывать токсическое, раздражающее и прочее воздействие на организм человека. Этт- вещества могут проникать в организм человека через oprani дыхания, кожные и слизистые оболочки, а также чере желудочно-кищечный тракт. Ввиду ограниченного объема рассмотрим из всей совокупности вредных факторов толькс" наиболее специфичные для переработки резин и пластмасс химические факторы.

В принципе токсичные газообразные продукты могут выделяться из полимеров и при нормальных температурах хранения и эксплуатации, например из-за десорбции легколетучих компонентов, остатков мономеров и т. д. При переработке из-за термомеханических воздействий, во-первых, облегчается десорбция летучих компонентов, а во-вторых, увеличивается их количество благодаря возможной деструкции. Поэтому для выбора эффективной системы защиты необходимо иметь данные как о качественном, так и о количественном составе выделяющихся при переработке газообразных продуктов. Важно также учитывать кинетику их выделения в зависимости от интенсивности и длительности термических воздействий.

Количество вредных веществ в воздухе рабочей зоны определяется концентрацией и не должно превышать значений предельно допустимых концентраций (ПДК) [65]. Если длительность работы в контакте с вредными веществами меньше рабочей смены, то значение ПДК иногда может быть повышено, например ПДК оксида углерода составляет при длительности работы не более I; 0,5 и 0,25 ч соответственно 50, 100 и 200 мг/м. При наличии в воздухе одновременно нескольких

вредных веществ однонаправленного действия с концентрацией Си С2, •,€„ должно соблюдаться соотношение

ПДК1 ПДК

-+...+

пдк„

(10-1)

При отсутствии кислорода ПЭ за время переработки практически не выделяет в заметных количествах вредных газов при температурах до 290° С [66]. При больших температурах, особенно выше 350° С, наблюдается деструкция, усиливающаяся с увеличением длительности воздействия, с образованием летучих продуктов. Полная деструкция происходит при 450-470° С. Такое повышение температуры возможно при неисправности системы регулирования температуры экструдера, что может привести к «взрыву», т. е. к резкому выбросу из экструдера смеси из газообразных и жидких продуктов разложения. При воздействии кислорода или воздуха окислительная деструкция заметна прн более низких температурах (начиная с 250° С). Таким образом, при нормальных режимах переработки количество выделяющихся из ПЭ продуктов незначительно; при увеличении температуры наблюдается выделение следующих веществ (в скобках даны значения ПДК, мг/м): непредельные углеводороды (50), альдегиды, оксид углерода (20), формальдегид (0,5), ацетальдегид (5), органические кислоты (5). В экстремальных условиях при температурах выше 400° С могут выделяться водород, ацетон (200), насыщенные и ненасыщенные углеводороды Ci-С23 и др. На состав газовыделений существенное влияние оказывает рецептурный состав композиций; в этом случае наблюдается выделение акролеина (0,2), хлорорганических и других продуктов. Из вспенивающегося ПЭ могут выделяться аммиак (20), ацетон (200), бром (0,5) и др. Температуры воспламенения равны 300-350° С, а самовоспламенения - около 400° С.

При нормальных режимах переработки композиций на основе ПВХ выделения невелики и в основном обусловлены легколетучими продуктами. Выделения увеличиваются при возрастании степени термомеханического воздействия, а состав выделяющихся продуктов зависит как от рецептуры и технологии получения ПВХ, так и от глубины протекающих физико-химических процессов, при этом можно обнаружить выделение следующих продуктов (мг/м): хлористый винил (30), бензол (5), толуол (50), ксилол (50), стирол (5), нафталин (20), дихлорэтан (10), трихлорэтилен (10), дибутилфталат (0,5), тетрахлорэтилен (10), 2-этилгексеноль (3), хлористый водород (5), хлор (1), дифенилол-пропан (5), оксид углерода (20), диоксид углерода, уксусная кислота (5), углеводороды С7-С20, фталевый ангидрид (1), ацетальдегид (5), фенол (0,3), пары пластификаторов, соединения свинца (0,01).

До температ)фы около 300° С основной реакцией является дегидрохлорирование и основными летучими продуктами яв- ляются пары пластификатора и НС1. Температура воспламене- ния составляет 300-500° С, а самовоспламенения-400- 750° С; пластикат не является пожаровзрывоопасным продуктом. Вдыхание вредных газообразных продуктов вызывает раздражение верхних дыхательных путей, головную боль, а в ряде случаев тошноту и сердцебиение. Наиболее сильные отравления вызываются соединениями свинца, обладающими кумулятивным действием.

Большинство фторполимеров при нормальной температуре химически устойчивы и физиологически инертны, благодаря чему они находят широкое применение как в пищевой промышленности, так и в медицине, в том числе для изготовления органов, трансплантируемых в организм [67].

Исследования показали, что в водных вытяжках после многомесячного контакта с фторполимерами содержание ионов фтора не превышает 0,03 мг/л, что в 500 раз ниже значения ПДК. Однако известны случаи выделения вредных газообразных продуктов даже при хранении их в нормальных складских условиях, что может привести к их накоплению при длительном хранении некоторых фторполимеров в герметичной таре.

Нагревание фторполимеров до температур переработки приводит к увеличению количества выделяющихся вредных газообразных продуктов, часть из которых являются весьма токсичными. К наиболее опасным продуктам относится перфторизобутилен (ПДК равна 0,1 мг/м, класс опасности 1), количество которого быстро возрастает с увеличением температуры. Выделяется также гексафторпропилен (ПДК = 5) и мономеры, которые, окисляясь на воздухе, образуют фтор-фосген. Гидролиз последнего приводит к образованию фтористого водорода (ПДК = 0,5). Кроме того, в выделяющихся продуктах наблюдаются тетрафторэтилен, октафторциклобутан, октафторизобутилен, диоксид углерода. При переработке сополимера винилиденфторида с гексафторпропиленом наряду с фтористым водородом и тетрафторэтиленом обнаруживаются трифторпропилен и др. При термодеструкции ПТФЭ могут образовываться также аэрозоли, состоящие из мельчайши? пылевидных частиц фторопласта размером порядка 0,1 .мк (ПДК равна 10 мг/м).

Таким образом, при переработке фторорганических поли меров могут быть образованы сложные многокомпонентньк парогазоаэрозольные смеси, некоторые составляющие которых вступая в реакцию с кислородом и влагой воздуха, образуют вторичные продукты. Некоторые образующиеся соединения, особенно перфторизобутилен, фторфосген, фтористый водород, относятся к чрезвычайно токсичным и высокотоксичным.

гСоличество образующихся продуктов возрастает с повышением температуры и длительности работы; газовыделение фторполимеров при различных температурах составляет:

Указанные выше токсичные продукты могут вызвать как острые, так и хронические отравления. Первые симптомы легкого отравления проявляются через несколько часов после поражения в виде так называемой фторопластовой лихорадки: сухость в горле, недомогание, слабость, высокая температура, одышка, повышенное потоотделение, у особо чувствительных лиц наблюдается покраснение кожи. Эти симптомы обычно исчезают через 1-2 сут.

Повторные отравления приводят к развитию утомляемости, снижению уровня глобулинов и повышению лейкоцитов в крови, длительное воздействие высоких концентраций может вызвать отек легких. Систематические отравления, а также тяжелое отравление приводят к изменениям печени, почек, органов пищеварения и сердечно-сосудистой системы. Следует отметить, что отравления в подавляющем большинстве случаев наблюдаются только при грубых нарушениях техники безопасности: неисправной или неработающей местной или общей вентиляции, чрезмерных перегревах оборудования, курении в местах переработки, пожарах.

Для обеспечения безопасных условий работы производственные помещения оборудуют общей приточио-вытяжной вентиляцией, а оборудование - местными отсосами для удаления газообразных продуктов (над головкой экструдера, у загрузочного бункера и т. д.). Производительность местных отсосов зависит от вида, массы и температуры перерабатываемого материала. Например, для переработки тефзела фирма Du Pont рекомендует следующие условия:

Температура ПpoизвoдитeJ/ь-переработки, "С ность вентиляции, л/с на I кг пластмассы

Температура Производитель-переработки, °С ность вентиляции, л/с на 1 кг пластмассы

300 320

5,5 4,2

220 550

список ЛИТЕРАТУРЫ

1. Белоруссов h. И., Саакян А. Е., Яковлева А. И. Электрические кабели, провода и шнуры: Справочник / Под ред. Н. И. Белоруссова. М.: Энергия, 1987.

2. Краннхфельд Л. И., Рязанов И. Б. Теория, расчет и конструирование кабелей и проводов. М.: Высшая школа, 1972.

3. Бабицкий Ш., Лехтмаи Л. Я. Технология скрутки кабелей. М.: Энергия, 1978.

4. Производство кабелей и проводов / Под ред. Н. И. Белоруссова и И. Б. Пешкова. М.: Энергоиздат, 1981.

5. Тагер А. А. Физико-хи.мия полимеров. М.: Химия, 1978.

6. Каргян В. А., Слонимский Г. Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров. М.: Химия, 1967.

7. Боев М. А., Брахиискнй Р. П. Методика определения долговечности и сохраняемости кабелей и проводов Электротех. пром-сть. Общеотраслевые вопросы. 1982. № 10 (521). С. 10-12.

8. Бортников В. Г. Основы технологии переработки пластических масс. Д.: Химия, 1983.

9. Дикермаи Д. Н., Кунегин В. С. Провода и кабели- с фторопластовой изоляцией. М.: Энергоатомиздат, 1982.

10. Снитетическнй каучук / Под ред. И. В. Гармонова. Л.: Химия, 1983.

11. Гармонов И. В. Развитие исследований в СССР по созданию промышленного производства цис-1,4 полиизопрена Каучук и резина. 1973. № 5. С. 6-15.

12. Догадкнн В. А. Химия эластомеров. М.: Химия, 1972.

13. Когаи Л. М., Кроль В. А. Химическая модификация полимеров диенов: Тем. обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1976 (Про.мышленность синтетического каучука).

14. Когаи Л. М., Кроль В. А. Химическая модификация диеновых полимеров на стадии их получения Журнал Всесоюз. хим. о-ва им. Д. И. Менделеева 1981. № 3. С. 272-280.

15. Ковтуиеико Л. В., Моисеев В. В., Кашкнна Н. К., .Малюгина А. Л., Нестерова С. И. Современное состояние и перспективы развития производств; растворных бутадиен-стирольных каучуков: Тем. обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим 1980. 56 с. (Промышленность син1Стическ01 о каучука).

16. Rubber statistical Bulletin / IRSG. 1986. № 7. P. 40.

17. Говорова О. A., Фролов A. E., Сорокин Г. A. Свойства резин на осно этиленпропиленовых каучуков: Тем. обзор. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1986. 62 с.

18. Dutral-Ethylene-propylene elastomers. Tcchn. luiorm. Брошюра фирмы Montedison, Italy. 1985. 16 с.

19. Свойства резин из терполимеров этилена с пропиленом, различающихся ТШ10М третьего мономера / Н. И. Троицкая, Л. А. Коршунова, В. Ф. Евстратов, В. И. Гусева Промышленность синтетического каучука. 1972. J4o 2. С. 11 - 14.

20- Гибкий трехжильный экскаваторный кабель с резиновой изоляцией на напряжение 35 кВ. Теория, материалы, конструирование и технология производства кабельных изделий / П. М. Глупушкин, А. Г. Ершова, В. А. Калинин,

в. С. Цехмистро Сб. науч. трудов ВНИИКП. М.: Энергия, 1975 Вып 18

С. 97-104.

21. Захаров Н. Д. Хлоропреновые каучуки и резины на их основе М-Химия, 1978.

22. Термоэластопласты / Под ред. В. В. Моисеева. М.; Химия, 1985.

23. Коран А. И., Пател Р. П. Последние разработки в области термоэла-стопластов В кн: Последние достижения в области технологии резины и латекса. Препринты стендовых докладов. Международная конференция по каучуку и резине. Киев, 1978. Препринт С.

24. Глупушкии П. М., Саакяи А. Е., Щербаков Д. П. Кабельные резишл. М.-Л.: Энергия, 1966.

25. Андрашииков Б. И. Механизация и автоматизация процессов приготовления резиновых смесей. М.: Химия, 1975.

26. Кошелев Ф, Ф., Кориев А. Е., Букаиов А. М. Общая технология резины. М.: Химия, 1978.

27. Уральский М. Л., Горелик Р. А., Букаиов А. М. Контроль и регулирование технологических свойств резиновых смесей. М.: Химия, 1983.

28. Вострокнутов Е. Г., Новиков М. И., Новиков В. И., Прозоровская И. В.

Переработка каучуков и резиновых смесей. М.: Химия, 1980.

29. Freakly Р. К. Rubber processing and production organization. New York, London: Plenum Press. 1985. Vol. XV. 455 c.

30. Dizon E. S., Papazian L. A. The processing of Filler-Reinforced Rubber. Rubb. / Chem. and Technol. 1977. Vol. 50, № 4. P. 765-779.

31. Кузьмянскнй A. C, Кавуя С, М., Кирпичев В. П. Физико-химические основы получения, переработки и применения эластомеров. М.: Химия, 1976.

32. Приборы для определения технологических свойств материалов В кн.: Последние достижения в области технологии резины и латекса. Препринты докладов. Международная конференция по каучуку и резине. Киев, 1978. Препринт С27.

33. Губер Ф. Б., Тамаркнн В. Ф., Кршиталь И. В. Прогнозирование свойств резиновых смесей при их изготовлении В кн.: Прогнозирование свойств резин и резинотехнических изделий: Сб. науч. трудов НИИРП. М.: ЦНИИТЭнефтехим, 1978. № 4 (И). С. 54-70.

34. Whitaker Р. Parameters affecting Mixing in an Internal Mixer Kautschuk und Gummi. Kunslstoffe. 1981. Bd 34. № 4. S. 295-300.

35. Рыбаков И. Ф., Шепелев И. М. Автоматизация производства кабелей, проводов и кабельных резин. М.: Машиностроение, 1977.

36. Элвуд X. Новейшие достижения и перспективы в приготовлении резиновых смесей, пехнологии их переработки и оборудовании В кн.: Материалы н технология резинового производства. Препринты докладов. Международная конференгдая по каучуку и резине. Москва, 1984. Препринт Cj,.

37. Берихардт Э. Переработка термопластичных материалов. М.: Химия, 1965.

38. Шенкель Г. Шнековые. прессы для п;1астмасс. Л.: Госхимиздат, 1962.

39. Торнер Р. В. Теоретические основы переработки полимеров. М.: Химия, 1977.

40. .\табекяи Л. Г., Датуряя Б. М., Казаичаи Г. П. Снижение материалоемкости и повышение надежности кабельных изделий при использовании многослойной изоляции Электротехн. пром-сть. Сер. Кабельная техника. 1982. .№ 10 (211). С. 12-14.

41. Разработка и применение новых выводных проводов с многослойной изоляцией класса нагрсвостойкости В и пути повышения эффективности их производства / Г. П. Казанчян, К. Г. Оганесян, Б. М. Датурян и др. Докл. VII Всесоюз. науч.-техн. конф.. г. Владимир, 1985 г. Владимир: ВНИИТИЭМ, 1985.

42. Пути повышения ресурса кабельных изделий с двухатойной поливинил-хлоридной изоляцией / Р. М. Адамян, Р. П. Брагинский, Г. П. Казанчян, И. Б. Пешков Тез. докл. Всесоюз. науч.-техн. совещания «Разработка,