Glues and adhesives. Types and health hazards
Coles et adhesifs. Classification et risques
Redactor:
M. José Berenguer Subils
Lda. en Ciencias Químicas
CENTRO NACIONAL DE CONDICIONES DE TRABAJO - BARCELONA
Esta Nota Técnica de Prevención tiene por objeto dar una idea general, no exhaustiva, respecto a los distintos tipos de adhesivos que se encuentran en el mercado, así como de los principales riesgos que pueden derivarse de su utilización.
Dentro de la terminología general de colas y adhesivos se incluyen aquellas substancias capaces de mantener unidas las superficies en contacto que dos sólidos, ya sean del mismo material o de distinto material.
El uso de estos productos está aumentando rápidamente para todo tipo de aplicaciones, constituyendo una auténtica revolución de los métodos tradicionales para fijar y unir. Procesos clásicos tales como soldadura y remachado están siendo sustituidos por procesos de encolado, principalmente desde la aparición de los modernos adhesivos sintéticos de tipo polímero, cuya utilización es hoy en día totalmente general, ya que incluso objetos tan dispares como puentes, coches y aeroplanos incorporan procesos de encolado en su fabricación, sin olvidar su presencia insustituible en industrias tales como calzado, madera y muebles, cartonaje, etc.
En estos productos intervienen sustancias que se sabe pueden tener efectos nocivos sobre la salud de los usuarios, por lo que su utilización puede implicar una serie de riesgos que estarán directamente relacionados con su composición y también con el modo de aplicación.
A continuación se revisa la clasificación de estos productos desde los dos puntos de vista anteriormente señalados por su participación en los posibles riesgos, seguida de una exposición de los riesgos higiénicos más importantes y de las medidas preventivas básicas.
En las tablas siguientes se presentan en forma resumida las definiciones y características de los distintos grupos generales de adhesivos en función de su forma de aplicación y de su composición, diferenciando el origen natural o sintético de las materias de base.
Tabla I: Tipos de adhesivos por su forma de aplicación |
Tabla II: Tipos de adhesivos por su origen y composición |
Como se deduce de la clasificación de los distintos adhesivos, los productos de base que pueden encontrarse en su composición son muy variados, aumentando además la complejidad como consecuencia de las posibles combinaciones entre los distintos tipos y los aditivos necesarios para lograr las propiedades adecuadas. Por otra parte, en bastantes casos estos productos de base van acompañados de disolventes necesarios para su aplicación.
Por ello, al considerar los posibles riesgos higiénicos debidos a la utilización de adhesivos habrá que diferenciar entre los riesgos originados por los disolventes que incorporan y los riesgos derivados de los compuestos de base.
La mayoría de los adhesivos en cuya composición entran disolventes orgánicos son de naturaleza elastómera. Estos productos originalmente tenían como base el caucho natural pero en la actualidad incluyen una amplia gama de polímeros, tal como se ha indicado en la clasificación anterior. En muchos casos la cantidad de disolvente o disolventes en un preparado adhesivo representa entre el 60 y el 80% de la composición del producto. La evaporación de esta fracción durante el proceso de utilización y de secado puede representar, por tanto, una serie de riesgos importantes, ya que la mayoría de disolventes son productos volátiles que penetran fácilmente en el organismo por inhalación de sus vapores y que en general:
A elevadas concentraciones, deprimen el sistema nervioso central (acción anestésica).
Algunos autores opinan que la exposición crónica a los vapores de ciertos disolventes puede generar un síndrome cerebral caracterizado por un déficit intelectual y problemas emocionales conducentes a una demencia presenil debido a un proceso progresivo de atrofia cerebral.
Consideramos a continuación en la tabla III la acción tóxica principal de los disolventes que se encuentran más frecuentemente en los productos adhesivos:
Tabla III: Acción tóxica de los disolventes |
En relación con los productos de base, se considera que, por su parte, los adhesivos de origen natural no presentan riesgos importantes, algunos incluso se consideran inocuos, aunque existe la posibilidad de que ocasionen algún efecto alérgico como es el caso de las dextrinas.
Los adhesivos sintéticos, en cambio, pueden ocasionar efectos biológicos sobre los trabajadores expuestos debido a la presencia de trazas residuales de monómeros en la formulación. En todos los casos es importante tener en cuenta los aditivos añadidos al adhesivo. El hecho de que su presencia en la formulación del adhesivo preparado sea muy pequeña, generalmente en el caso de aditivos activos menos del 1%, no elimina un posible riesgo debido a su presencia, especialmente como responsables de afecciones de tipo cutáneo que pueden ocasionar dermatitis ya sean por un proceso de tipo irritativo o de tipo alérgico.
En el caso de los adhesivos termoendurecibles, la reacción química que tiene lugar en el proceso de curado puede dar lugar a una elevación de la temperatura y facilitarse el correspondiente desprendimiento de vapores. Tal es el caso, por ejemplo, de resinas a base de formaldehido, epoxiresinas y poliuretanos
Las resinas obtenidas con formaldehido pueden presentar riesgos de exposición e intoxicación debidos a los monómeros, especialmente al fenol y al formaldehido, y a los aditivos, entre los que destacan algunas aminas como la hexametilentetramina. Por calentamiento pueden desprender además productos de descomposición, entre los que destacan el monóxido de carbono y el amoníaco. El fenol y sus derivados penetran en el organismo tanto por vía respiratoria como a través de la piel intacta y pueden provocar problemas de todo tipo, incluidos digestivos, respiratorios, renales, hepáticos, así como dérmicos e irritación de mucosas. El formaldehido es un fuerte irritante de la piel, ojos y mucosas respiratorias así como un alergizante capaz de provocar ezcernas de contacto y asma, asignándosele además una posible actividad cancerígena. Por su parte el monóxido de carbono es un asfixiante químico y el amoníaco un irritante primario.
Las epoxiresinas se obtienen a partir de compuestos conteniendo un grupo epoxi, tal como epiciorhidrina, y polialcoholes que pueden estar presentes en el adhesivo en forma residual libre. En su formulación incluyen endurecedores que suelen ser aminas (hexametilendiamina, polietilenpoliamida) y anhídridos (anhídrido del ácido maleico o ftálico). Se caracterizan estos compuestos por su rápido endurecimiento al aplicarlos y por desprender productos volátiles como epiciorhidrina y difenilpropano, entre otros. Desde el punto de vista de su toxicidad, la opiciorhidrina, al igual que la mayoría de compuestos epoxi, tiene una intensa acción irritante, es un depresor del sistema nervioso central, provoca alergias de contacto, y tiene atribuido un potencial cancerígeno y mutágeno. En la práctica el principal problema toxicológico que presentan los adhesivos de tipo epoxi es su acción cutánea, ya que tanto los compuestos epoxi como las aminas son causas importantes de irritación y sensibilización cutánea aunque estos compuestos también pueden ocasionar irritaciones de las vías respiratorias superiores. También hay que tener presente un posible riesgo cancerígeno por contacto con compuestos epoxi.
Los adhesivos de poliuretano pueden desprender isocianatos volátiles en el proceso de curado, por tanto mezclarlos con el endurecedor en el puesto de trabajo es un riesgo para la salud, ya que los vapores de isocianato son irritantes de las mucosas y además pueden provocar manifestaciones de tipo alérgico en forma de broncoespasmos y de crisis asmáticas graves. En la actualidad se intenta utilizar isocianatos lo menos volátiles posibles para paliar su peligrosidad. Señalemos también los posibles riesgos debidos a la presencia de catalizadores, en general de tipo aminas.
Los adhesivos termoplásticos pueden contener en sus preparados una cierta cantidad de monómero residual y desprender sustancias irritantes procedentes de la descomposición lenta de algunos de los productos que intervienen en su composición. Además de la toxicidad de los monómeros y de los productos de descomposición hay que destacar la peligrosidad de algunos plastificantes como es el caso de los ftalatos de dioctilo o dibutilo, y del triortocresilfosfato que pueden tener efectos neurotóxicos.
Los productos de tipo "hot-melt" incluyen compuestos de elevado peso molecular tales como poliamidas y poliésteres y se caracterizan por ser ventajosos desde el punto de vista higiénico por no contener disolventes, no precisar secado después de su aplicación y no contaminar las manos. Sin embargo, desprenden productos de termolisis al calentar, como por ejemplo esteres de ácidos grasos no saturados, monóxido de carbono, amoníaco, etc., de los cuales pueden derivarse los correspondientes riesgos.
Como hemos visto, muchos adhesivos contienen disolventes orgánicos, lo cual representa, en muchos casos, el principal riesgo y aconseja tomar medidas preventivas ya que la mayoría de disolventes orgánicos son inflamables y, aunque en distinto grado, nocivos para la salud. Debido a su inflamabilidad deben guardarse en recipientes adecuados y siguiendo las normas de almacenaje establecidas. Los frascos y potes para adhesivos utilizados en el puesto de trabajo deben poseer un diseño adecuado y tener aberturas lo más pequeñas posibles para limitar la evaporación, debiendo prohibirse la presencia de frascos abiertos con adhesivos conteniendo disolventes orgánicos. Además la utilización de estos productos ha de estar prohibida en aquellos lugares con peligro de incendio.
Algunos países han limitado la utilización de algunos disolventes concretos, por ejemplo el benceno, en la fabricación de adhesivos debido a sus propiedades altamente tóxicas, pero existen otros disolventes tales como cloruro de carbono y el tetracloroetano, que también están desaconsejados por su toxicidad, siendo de desear su sustitución por otros menos perjudiciales, tales como acetona y otras cetonas, esteres del ácido acético, percioroetileno y naftas conteniendo cantidades mínimas de hidrocarburos aromáticos.
Dado que en muchos procesos de encolado pueden desprenderse elevadas cantidades de vapores de disolventes, así como monómeros o productos de descomposición de los polímeros, siempre que sea posible, debe trabajarse en zonas bien delimitadas y con adecuados sistemas de ventilación tanto de tipo general como de extracción localizada.
Como al calentar algunos adhesivos se facilita la emanación de vapores tóxicos, siempre que sea posible, se utilizarán técnicas que permitan prescindirde los procesos de calentamiento.
En general, en un trabajo intensivo con adhesivos, contengan o no disolventes orgánicos, es conveniente usar algún tipo de proteccción de las manos, ya sean guantes o cremas protectoras; en cualquier caso dichas protecciones deberán elegirse en función de las características del adhesivo.
Como en cualquier otro trabajo susceptible de generar contaminación ambiental, en la manipulación de adhesivos es recomendable efectuar controles ambientales y médicos que permitan asegurar la inocuidad de la exposición para los trabajadores sometidos a ella.
(1) LAUWERYS
Toxicologie industrielle et intoxications professionnelles (Deuxième edition)
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