Nanomateriaalit rakennusteollisuudessa

Transkriptio

1 Nanomateriaalit rakennusteollisuudessa Scaffold-projekti Helene

2 Nanomateriaalien käyttö rakennusteollisuudessa kevyempiä lujempia itsestään puhdistuvia tulenkestäviä Vähemmän raaka-ainetta kuluttavia naarmuuntumattomia

3 Nanomateriaalien käyttöjä rakennusteollisuudessa Nanomateriaali Piidioksidi ylivoimaisesti suurimmat volyymit! Titaanidioksidi Hiilinanoputket tai -kuidut Sinkkioksidi Nanoselluloosa Kuparioksidit Nanosavi Sovellus Sementti, betoni, lasi, eristysmateriaalit Maalit, pinnoitteet, sementti, betoni, lasi Betoni, maalit, komposiittimateriaalit Pinnoitteet Eristeet Puunsuoja-aineet Komposiittimateriaalit

4 Työvaiheet, joissa altistumista voi tapahtua Pölyä tuottavat työvaiheet Jauheiden käsittely ja sekoittaminen Sahaaminen Poraaminen Hionta Hajottaminen Huoltotyöt Ruiskutus (aerosolin muodostuminen)

5 Scaffold-hanke Innovative strategies, methods and tools for occupational risks management of manufactured nanomaterials in the construction industry EU:n rahoittama hanke, , 13 partneria seitsemästä EU-maasta Selvitettiin altistumista, riskejä ja riskienhallintaa nanomateriaaleihin ja niiden sovelluksiin tai käyttöihin liittyen rakennusalalla.

6 Scaffold-hanke Koko elinkaari katettiin: nanomateriaalien valmistus -> nanoja sisältävien tuotteiden valmistus -> käyttö rakennustyömaalla -> materiaalien työstö -> onnettomuudet (tulipalo) -> purkuvaihe Työntekijän altistuminen

7 Tutkitut sovellukset Nanomateriaali Sovellus Piidioksidi Titaanidioksidi Hiilinanokuidut Nanoselluloosa Nanosavi Itsetiivistyvä betoni Likaa hylkivä muurauslaasti Komposiittimateriaalit Polyuretaanieristeet Tulenkestävät polymeeripaneelit Skenaariot (esim.) NM valmistus, erilaisten betonien valmistus, käyttö, työstö, purku NM valmistus, erilaisten sementtien valmistus, käyttö, työstö, purku Materiaalien valmistus, asennus, työstö Materiaalien valmistus, asennus, työstö Materiaalien valmistus, asennus, työstö, tulipalo

8 Altistuminen nanomateriaaleille Hankkeeseen liittyvissä skenaarioissa mitattiin altistumispitoisuuksia sekä laboratorio-, pilotti- että teollisuusmittakaavassa. Korkeimmat (massa)pitoisuudet nähtiin Nanomateriaalen valmistuksessa puhdistettaessa reaktoria ja filttereitä Käsiteltäessä puhtaita nanomateriaaleja tuotteiden valmistuksessa (nanojauheen kaato seokseen yms.) Ruiskutettaessa likaa hylkiviä tuotteita Hetkellisiä piikkipitoisuuksia esim. purkuvaiheessa

9 Altistuminen nanomateriaaleille Korkeimmat työilman hiukkaslukumääräpitoisuudet nähtiin työstäessä (poraus, hionta) kovia materiaaleja kuten betonia - Käytettiin sekä tavallisia että nanomateriaalia sisältäviä tuotteita -> hiukkaspitoisuuksissa ei eroja -> nanot sidottuna matriksiin; ei havaittu vapaita nanohiukkasia ilmassa

10 Raja-arvoehdotukset Toistaiseksi ei ole olemassa kansallisia tai EU-tason raja-arvoja nanomateriaaleille laadittiin suositukset hankkeessa käytetyille nanomateriaaleille Nanomateriaali Scaffold OEL (8 h) nano-tio mg/m 3 (alveolijae) nano-sio mg/m 3 (alveolijae) inertti pöly 0.3 mg/m 3 (alveolijae) 4 mg/m 3 (hengittyvä) nanosavet 0.3 mg/m 3 (alveolijae) 4 mg/m 3 (hengittyvä) Tavoitetasot (TTL 2013*) Viitearvot (IFA 2015, SER 2012) partikkelia/cm partikkelia/cm mg/m 3 (alveolijae) 4 mg/m 3 (hengittyvä) partikkelia/cm 3 nanoselluloosa 0.01 kuitua/cm kuitua/cm 3 hiilinanokuidut 0.01 kuitua/cm kuitua/cm 3 *

11 Altistuminen nanomateriaaleille Scaffold: Kaikissa mitatuissa työtehtävissä työpäivän keskimääräiset pitoisuudet olivat alle hankkeessa annettujen raja-arvojen

12 Stoffenmanager Nanon soveltuminen rakennusalalle Hankkeessa testattiin yksinkertaisen riskinarviointityökalun (Control banding) Stoffenmanager Nanon soveltuvuutta nanomateriaaleja sisältävien käyttöjen arvioinnissa Käyttö toimi hyvin, soveltui testattuihin työtehtäviin MUTTA: rakennusalalla hirveästi muitakin kemiallisia altisteita. Näiden osalta käytettävä toista menetelmää, esim. tavallista Stoffenmanageria

13 Scaffoldin riskinhallintasuosituksia Nanomateriaali Sovellus Piidioksidi Titaanidioksidi Hiilinanokuidut Nanoselluloosa Nanosavi Itsetiivistyvä betoni Likaa hylkivä muurauslaasti Komposiittimateriaali Polyuretaanieristeet Tulenkestävät polymeeripaneelit Suosituksia Käytetään konsentroituja SiO 2 -dispersioita jauheen sijaan Käytetään konsentroituja TiO 2 -dispersioita jauheen sijaan. TiO 2 -sitominen sepioliittimikrokuituihin vähentää altistumista Nanomateriaalien sitominen dispersioon, jota käytetään tuotteiden valmistuksessa; varmistetaan ettei vapaata nanomateriaalia pääse ilmaan Paneelien valmistusvaiheen optimointi niin että altistumista minimoidaan (safe by design)

14 ES5: Poraaminen GA ) Boxplot, backgroundcorrected average number of nanoparticles/cm3 during the tasks (data from CPC3007). Nanosafe2014, November, 2014 Grenoble, France

15 Terveystarkastussuositukset Rakennusalan työntekijöiden terveystarkastuksia suoritetaan yleensä 1-5 vuoden välein (iästa ja työtehtävistä riippuen) sisältäen mm. Työhistorian, tehtävien, altistumisen, sairauksien, lääkityksen ja oireiden dokumentoinnin Kuulotesti (melu) Keuhkojen toiminnan tutkiminen, spirometria (pölyt, kaasut) Keuhkojen röntgenkuvaus (kvartsi, asbesti jne.) Tarvittaessa muita tutkimuksi (altistuminen ja oireet)

16 Terveystarkastussuositukset Jos riski on matala tai kohtuullinen (esim. toksisuus tai/ja altistuminen on pientä), työntekijöille sovittuihin terveystarkastuksiin tai niiden tiheyteen ei tarvita muutoksia. Jos riski on korkea (esim. nanokuitujen tai muiden toksisten materiaalien kohdalla tai/ja jos altistuminen on suurta) tarvitaan säännöllisiä seurantatarkastuksia (1-3 vuoden välein), kiinnittäen erityisesti huomiota mahdollisiin hengitystie- ja sydän-verisuonioireiden ja sairauksien ilmaantumiseen.

17

18

19 Scaffold-työkalut

20 Muistettavaa Monilla rakennusalan työpaikoilla altistuminen erilaisille pölyille, kuiduille, liuottimille tai muille kemikaaleille saattaa olla hyvin runsasta. Nämä muut tekijät ovat todennäköisemmin suurempi terveysriski kuin altistuminen nanomateriaaleille. Riskinarvioinnissa on huomioitava kaikki altisteet, nanomateriaalit ovat siis usein osa laajempaa kokonaisuutta.

21 Nanoturvallisuuskeskus TTL / Topeliuksenkatu 41b, työmaa-aita, taiteilijat Elissa Eriksson ja Maikki Rantala