EoW March 2009

artículo técnico

El método de prueba más corriente a pequeña escala para medir el humo de productos combustibles es la cámara de densidad óptica vertical de humo (definida por la NBS), según la norma ASTM E662. Debido al gran número de parámetros posibles que influencian la propagación de la combustión y del humo, no es posible simular lo que sucede en un incendio real con una cámara NBS. Sin embargo, es posible evaluar la producción de humo de varias formulaciones en condiciones límite idénticas. La norma ASTM exige mediciones ya sea con el modo sin llama (la muestra, montada en posición vertical, está sometida solamente a la fuente radiante de calor) ya sea con el modo con llama (llamas en la parte baja de la muestra). El humo producido reduce la intensidad de un rayo de luz que atraviesa verticalmente la cámara. Toxicidad Por último, los peligros causados por un incendio están asociados también, por lo menos en cierta medida, a la toxicidad del humo. La razón principal es que el producto tóxico más importante en cualquier incendio es el monóxido de carbono (CO) producido por la combustión de todos los materiales orgánicos. Durante la combustión, el PVC, respecto a otro materiales, emite más ácido clorhídrico y poco monóxido de carbono. Estos dos gases son tóxicos, pero con una diferencia sustancial. El ácido clorhídrico es inmediatamente perceptible e irritante, con un olor acre que obliga a dejar el área afectada. Además, se deposita en las paredes, desapareciendo rápidamente de la masa gaseosa. En cambio, el monóxido de carbono es inodoro e insípido, y aumenta hasta tales concentraciones que puede causar pérdida de conocimiento antes de la evacuación del área. Es el monóxido de carbono, además del calor y del humo que se desarrollan con la combustión de todos los materiales orgánicos, el responsable de las muertes en los incendios: es llamado “el asesino silencioso”. Por lo que se refiere al riesgo de formación de dioxinas (normalmente relacionada con la combustión incontrolada de materiales que contienen cloro), varios estudios han revelado que las cantidades emitidas durante un incendio accidental son muy bajas: no hay un aumento apreciable del nivel general de dioxinas presentes en la atmósfera (los niveles son inferiores a un 0,1%). Por lo tanto, el riesgo no es mayor para las personas o el ambiente en caso de un incendio con grandes cantidades de PVC. 2 Los compuestos de PVC: un aporte a la sostenibilidad La tendencia de los últimos años es eliminar los riesgos para el medio ambiente y la salud humana.

La directiva conocida como RoHS (2002/95 EC) regula la “restricción a la utilización de determinadas sustancias peligrosas en aparatos eléctricos y electrónicos”. Esta directiva prohíbe la comercialización en el mercado EU de nuevos aparatos eléctricos y electrónicos con niveles de plomo, mercurio, cadmio, cromo hexavalente, bifenilos policromados (PBB) y retardantes de la llama de éter de bifenilo policromado (PBDE) mayores de los permitidos. Esto es sólo uno de los pasos para llegar a la producción de materiales que respecten el ambiente. El reglamento EC 1907/2006 REACH (Registration Evaluation and Authorisation of Chemicals) sobre registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias y preparados químicos, fue adoptado el 1 de junio de 2007 para aumentar el nivel de protección de la salud humana y de la atmósfera. Incluía la promoción de varios métodos para evaluar los peligros de sustancias y preparados químicos, además de su libre circulación en el mercado EU, reforzando al mismo tiempo la competitividad y la innovación. Las prioridades del reglamento REACH son: El registro de aproximadamente 30.000 • sustancias, comercializadas antes de 1981 y producidas o importadas en cantidades de 1 tonelada al año; este registro seguirá el principio OSOR (One Substance, One Registration) de “una sustancia, un registro”, para invertir la carga de la prueba y obligar a los productores o a los importadores que demuestren que la comercialización de sus productos químicos no supone un peligro para la salud humana ni para el ambiente. Autorización y sustitución de sustancias • peligrosas, asegurándose de que los riesgos sean controlados adecuadamente y que dichas sustancias sean reemplazadas por sustancias adecuadas o alternativas tecnológicas. Cumplimiento de las normas vigentes • por parte de fabricantes, importadores y usuarios de sustancias. Restricciones en aplicaciones específicas. • Alto nivel de protección de la salud • humana y del medio ambiente en caso de uso de productos químicos. Comunicación y condivisión de los datos • según el principio “no data, no market” que prevé la obligación de pre-registro (si la sustancia no es registrada no puede ser comercializada). Gracias a su versatilidad en las aplicaciones y sus costos competitivos, el PVC representa un material preferido en el sector de la construcción, como también para componentes y equipos en el campo médico, desde su aparición a gran escala a inicios de los años cincuenta. Los métodos de fabricación de las resinas y las características de los estabilizadores han experimentado un enorme cambio durante los últimos diez años, debido a

las restricciones normativas en materia de sustancias peligrosas, y a los esfuerzos para obtener materiales reciclables y conformes a los requisitos de sostenibilidad. Los estabilizadores para PVC han sido examinados atentamente durante tiempo y la preocupación principal se centra en los productos que contienen metales pesados. Como resultado, hay muchas restricciones impuestas por la industria misma, los reglamentos gubernativos y los usuarios del PVC. Un ejemplo de la versatilidad del PVC es la sustitución de estabilizadores de plomo con otros sistemas sin metales pesados como los estabilizadores de Ba-Zn, Ca-Zn y Al/Mg/Ca/Zn.

3 Objetivos para

el desarrollo de productos FREC (Flame Retardant Eco Compounds)

El proyecto de B & B Compounds se centra en el desarrollo de una nueva gama de compuestos eco-compatibles retardantes de la llama. Hay varias opciones tecnológicas disponibles para reemplazar los estabilizadores a base de metales pesados y el Sb 2 O 3 . 3.1 La función de los estabilizadores en el PVC Cuando se elabora el PVC a altas temperaturas, éste se degrada por dehidroclorinación, escisión de cadenas y reticulación de las macromoléculas. Se genera cloruro de hidrógeno libre y tiene lugar la decoloración de la resina, junto con cambios importantes de las propiedades físicas y químicas. La liberación del HCI tiene lugar por eliminación a partir del esqueleto principal del polímero; la decoloración es debida a la formación de secuencias de polienos conjugados con entre 5 y 30 dobles enlaces (reacciones primarias). Las reacciones siguientes de polienos conjugados altamente reactivos causan la reticulación o la escisión de la cadena polimérica, y forman benceno y cantidades mínimas de bencenos condensados y/o alcalinizados según la temperatura y el oxígeno disponible (reacciones secundarias). La degradación debe ser controlada agregando estabilizadores. El estabilizador de calor debe evitar la reacción de dehidroclorinación que es el proceso primario de la degradación.

HCI

PVC

HCI

Reacciones en cadena (“mecanismo zip”)

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EuroWire – Marzo de 2009