Abschnitt 2.6.5 - Thermische Zersetzungsprodukte von Kunststoffen
Bei erhöhten Temperaturen, wie sie bei Bearbeitung mit schnell laufenden Maschinen (zum Beispiel beim Schleifen) sowie in der Nähe von Löt- und Schweißarbeiten auftreten, können manche Kunststoffe geringe Konzentrationen gesundheitsgefährlicher Inhaltsstoffe, zum Beispiel Weichmacher oder Flammschutzmittel, an die Umgebung abgeben. Werden Kunststoffe stärker erhitzt, zum Beispiel durch Flammeneinwirkung beim Schweißen, beim Hitzdrahtschneiden oder bei Bränden, zersetzen sie sich unter Bildung teilweise hochtoxischer Produkte. Abhängig von der Art und Zusammensetzung des Kunststoffes kann die Entwicklung von geruchsintensiven Emissionen schon bei Temperaturen von etwa 60 bis 80 °C beginnen. Zersetzung in größerem Umfang setzt bei vielen Kunststoffen bei etwa 200 bis 300 °C ein.
Beispiele:
Polystyrol wird beim Hitzdrahtschneiden um so stärker depolymerisiert (Bildung von Styroldämpfen), je heißer der Draht eingestellt wird. Polyvinylchlorid entwickelt bei der Zersetzung ab 200 °C Chlorwasserstoffgas. In der Flamme entstehen neben dem Hauptprodukt Chlorwasserstoff (Salzsäure) Dioxine und Furane. Aus dem besonders hitzestabilen Polytetrafluorethen (zum Beispiel Teflon) entstehen ab etwa 400 °C hochgiftige flüchtige Fluorverbindungen.
Es ist also generell darauf zu achten, dass die vom Hersteller oder Lieferanten angegebenen Verarbeitungstemperaturen nicht überschritten werden.
Eine Aufstellung bekannter Zersetzungsprodukte von thermisch belasteten Kunststoffen enthält Tabelle 5:
| Kunststoff | Kurzform | Flüchtige Pyrolyseprodukte (Auswahl) |
|---|---|---|
| Polyoxymethylen | POM | Formaldehyd |
| Epoxidharze auf Basis Bisphenol A | Phenol | |
| Chloropren-Kautschuk | CR | Chloropren (2-Chlor-1,3-Butadien), Chlorwasserstoff |
| Polystyrol | PS | Styrol |
| Acrylnitril-Butadien- Styrol-Copolymer | ABS | Styrol, 1,3-Butadien Acrylnitril |
| Polycarbonate | PC | Phenol |
| Polyvinylchlorid | PVC | Chlorwasserstoff, Weichmacher (häufig Phthalsäureester) |
| Polyamid 6 | PA 6 | ε-Caprolactam |
| Polyamid 66 | PA 66 | Cyclopentanon, Hexamethylendiamin |
| Polyethylen | HDPE LDPE | Ungesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe, aliphatische Aldehyde |
| Polytetrafluorethylen | PTFE | Perfluorierte ungesättigte Kohlenwasserstoffe (zum Beispiel Tetrafluorethen, Hexafluorpropen, Octafluorbuten) |
| Polymethylmethacrylat | PMMA | Methylmethacrylat |
| Polyurethan | PUR | Je nach Typ sehr unterschiedlich, zum Beispiel FCKWs als Treibmittel, Ether, Glycolether, Diisocyanate, Cyanwasserstoff, aromatische Amine, chlorierte Phosphorsäureester als Flammschutzmittel |
| Polypropylen | PP | Ungesättigte und gesättigte aliphatische Kohlenwasserstoffe |
| Polybutylenterephthalat (Polyester) | PBTB | 1,3-Butadien, Benzol |
| Polyacrylnitril | PAN | Acrylnitril, Cyanwasserstoff |
| Celluloseacetat | CA | Essigsäure |
Tabelle 5: Thermische Zersetzungsprodukte von Kunststoffen
An einigen Maschinen, welche in der TRGS 553 "Holzstaub" beschrieben sind, kann der Grenzwert von 2 mg/m3 zur Zeit nicht eingehalten werden. Dort gilt ein Luftgrenzwert von 5 mg/m3.
Auf die Schädigung der Haut durch UV-Strahlung (Schweißerhautbrand) wird hingewiesen; sie kann durch das Tragen kompletter Schweißerschutzkleidung einschließlich eines Schweißerschutzschirms vermieden werden.
Nach Expositionsbeschreibung in BGI 790-012.
Automatisiertes Verfahren.
Atemweg- und Lungenbelastend bedeutet hier, dass Wirkungen im Sinne einer chronischen Entzündung (chronische Bronchitis) durch Überladung mit Partikeln auftreten können.
Erfahrungswerte, die im Einzelfall durch Optimierung der Prozessparameter noch reduziert werden können.
DIN 12 925 Teil 1 "Laboreinrichtungen und Betriebseinrichtungen - Sicherheitsschränke - Teil 1: Für brennbare Flüssigkeiten; Sicherheitstechnische Anforderungen, Prüfungen" (alt) bzw. DIN EN 14 470 Teil 1 "Feuerwiderstandsfähige Lagerschränke - Sicherheitsschränke für brennbare Flüssigkeiten"
"Chemie für Bauingenieure", R. Benedix, Teubner-Verlag, Stuttgart, 1999, S. 395 ff.
"Kunststoffe - Umwelt- und Gesundheitsgefahren", Bremer Umweltinstitut e.V. Umweltstiftung WWF Deutschland Dr. P. Stolz, Dr. N. Weis, K. Schäffer, H. Kleemeyer, M. Toben, Bremen 1995, S. 40 ff.