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Domingo, febrero 27 2011 06: 24

Estudio de caso: Vulcanización en baño de sal

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La vulcanización en baño de sal es un método de curado líquido (LCM), un método común de vulcanización continua (CV). Los métodos CV son deseables para producir productos tales como tubos, mangueras y burletes. La sal es una buena opción para un método CV porque requiere unidades de curado relativamente cortas; tiene buenas propiedades de intercambio de calor y se puede usar a las altas temperaturas necesarias (177 a 260 °C). Además, la sal no provoca oxidación superficial y es fácil de limpiar con agua. Toda la operación involucra al menos cuatro procesos principales: el caucho se alimenta a través de una extrusora ventilada (o al vacío) de alimentación en frío, se transporta a través del baño de sal, se enjuaga y enfría y luego se corta y procesa de acuerdo con las especificaciones. El extruido se sumerge o se baña con la sal fundida, que es una mezcla eutéctica (fácilmente fusible) de sales de nitrato y nitrito, como 53 % de nitrato de potasio, 40 % de nitrito de sodio y 7 % de nitrato de sodio. El baño de sal generalmente está cerrado con puertas de acceso en un lado y serpentines de calefacción eléctrica en el otro.

Una desventaja del baño de sal LCM es que se ha asociado con la formación de nitrosaminas, que se sospecha que son carcinógenos humanos. Estas sustancias químicas se forman cuando un nitrógeno (N) y un oxígeno (O) de un compuesto “nitrosante” se unen al nitrógeno del grupo amino (N) del compuesto de amina. Las sales de nitrato y nitrito utilizadas en el baño de sal sirven como agentes nitrosantes y se combinan con aminas en el compuesto de caucho para formar nitrosaminas. Los compuestos de caucho que son precursores de nitrosaminas incluyen: sulfenamidas, sulfenamidas secundarias, ditiocarbamatos, tiurams y dietilhidroxilaminas. Algunos compuestos de caucho en realidad contienen una nitrosamina, como la nitrosodifenilamina (NDPhA), un retardador, o la dinitrosopentametilentetramina (DNPT), un agente de expansión. Estas nitrosaminas son débilmente cancerígenas, pero pueden “trans-nitrosarse”, o transferir sus grupos nitroso a otras aminas para formar nitrosaminas más cancerígenas. Las nitrosaminas que se han detectado en las operaciones de baño de sal incluyen: nitrosodimetilamina (NDMA), nitrosopiperidina (NPIP), nitrosomorfolina (NMOR), nitrosodietilamina (NDEA) y nitrosopirrolidina (NPYR).

En los Estados Unidos, tanto la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) como el NIOSH consideran que la NDMA es un carcinógeno ocupacional, pero ninguno ha establecido un límite de exposición. En Alemania, existen regulaciones estrictas para las exposiciones ocupacionales a las nitrosaminas: en la industria en general, la exposición total a las nitrosaminas no puede exceder 1 μg/m3. Para determinados procesos, como la vulcanización del caucho, la exposición total a la nitrosamina no puede superar los 2.5 μg/m3.

La eliminación de la formación de nitrosaminas de las operaciones de CV se puede realizar reformulando los compuestos de caucho o usando un método de CV que no sea un baño de sal, como aire caliente con perlas de vidrio o curado por microondas. Ambos cambios requieren investigación y desarrollo para garantizar que el producto final tenga las mismas propiedades deseables que el producto de caucho anterior. Otra opción para reducir las exposiciones es la ventilación por extracción local. No solo es necesario encerrar el baño de sal y ventilarlo adecuadamente, sino que también otras áreas a lo largo de la línea, como los lugares donde se corta o perfora el producto, necesitan suficientes controles de ingeniería para garantizar que la exposición de los trabajadores se mantenga baja.

 

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Leer 12483 veces Última modificación en sábado, 30 julio 2022 20: 54