Mitä työterveyslääkärin tulisi tietää keraamisista kuiduista

Keraamisten kuitujen käyttö

Keraamisista kuiduista voidaan tehdä palonsuojakangasta, huopaa, levyä, massaa ja nauhaa. Keraamisesta massasta valmistetaan muottien avulla eri käyttötarkoitukseen sopivia korkeita lämpötiloja kestäviä tiiliä. Tunnettuja tuotteita ovat Kaowool, Cerafiber, Durablanket ja Superwool. Keraamisten tuotteiden käyttökohteita on monet teollisuuden uunit, ongelmajätelaitokset, kaukolämpövoimalat, kattila- ja kanavaeristykset, joissa materiaalin on kestettävä yli 1000 C° lämpötiloja. Jos käyttökohteessa ei vaadita jatkuvaa yli 1150 C° asteen lämmönkestoa, käytetään kaukolämpökattiloissa kalsiumsilikaattipohjaista keraamista villaa, tiiliä sekä laastia. Uunien erikoislaastien vesipitoisuus on vähäinen, pääainesosa valmistetaan alumiinisilikaattipitoisesta andalusiitti- tai samottikivestä.

Alumiinisilikaattipohjaisten keraamisten kuitujen käyttö rajoittuu nykyisin jatkuvaa yli 1150 C° lämmönkestoa vaativiin kohteisiin, pääasiassa terästeollisuuteen ja valimoihin. Niitä pidetään kalsiumsilikaattipohjaisia haitallisempina pidemmän puoliintumisajan ja biopersistenssin takia (Bernstein et al 2001).

Keraamisten kuitujen rakenne ja ominaisuudet

Keraamisten kuitujen pääainesosat ovat alumiinioksidi ja silikaatti, jotka sulatetaan seokseksi liki 2000 C° lämpötilassa. Keraamisilla kuiduilla on hyviä fysikaalisia ominaisuuksia, kuten matala lämmönjohtavuus, pieni lämmönvarastointikapasiteetti, kevyt massa, hyvä korroosion sieto ja erinomainen korkeitten lämpötilojen kesto (1050–1425 C°). Yli 1100 C° kuumuudessa keraamisista kuiduista muodostuu piidioksidin kiteistä muotoa, kristobaliittia, joka voi aiheuttaa silikoosia ja keuhkosyöpää.

Keraamisten kuitujen halkaisija on tavallisesti 1–3 µm ja pituus n. 2–250 µm. Siten kuitupöly leijuu ilmassa kaasun tavoin ja pääsee hengitettäessä keuhkorakkulatasolle saakka. Keuhkoihin jäävien kuitujen osuus vaihtelee 10–40 % välillä. Tärkein ero asbestikuituihin on se, että synteettiset kuidut eivät ole kuitukimppuja, vaan amorfista materiaalia. Siten ne eivät enää jakaudu pituussuunnassa vaan katkeilevat.

1990-luvun alkupuolelta alkaen on kehitetty alumiinisilikaattia vähemmän biopersistenttejä keraamisia kuituja, ns. alkaalisia maasilikaatteja (eng. AES), esim. kalsiummagnesiumsilikaatti (CMS/ mm. Carbowool^®, Superwool^®). Nämä ovat muita keraamisia kuituja liukoisempia ja niiden biologinen hajoavuus on suurempi kuin alumiinisilikaatin. Ero alumiinisilikaatteihin on niin merkittävä, että jos keraaminen tuote sisältää yli 18 % CMS:ää, niin sitä ei luokitella karsinogeeniksi (EU:n komission direktiivi 97/69/EC). CMS ei siedä kuitenkaan niin korkeita lämpötiloja kuin alumiinisilikaatti. Tuotekehityksen myötä ero ero on kuitenkin kaventumassa.

Keraamisten kuitujen terveyshaitat

Yhdysvaltojen kansallinen työlääketieteen instituutti on julkaissut kokonaisvaltaisen ja laajan dokumentin keraamisista kuiduista (NIOSH, 2006).

Keraamisia kuituja valmistavissa tehtaissa on työntekijöillä havaittu röntgenkuvien perusteella kuitualtistuksen aiheuttavan pleuraplakkeja ja pleuran paksuuntumista. Pleuramuutosten prevalenssi oli alle 3 % ja tyypillinen latenssi yli 20 v. Altistuvien työntekijöiden hengitystieoireitten (hengenahdistus, hengityksen vinkuminen, yskä) prevalenssi oli 2–5-kertainen altistumattomiin verrattuna. Heillä oli myös silmien ja ihon ärsytysoireita. Keuhkofunktioalenema (FEV1 ja FEF 25-75) korreloi keraamisten kuitujen altistumisen määrään tupakoitsijoilla, mutta ei tupakoimattomilla. Keuhkofunktioalenema oli suurempi kuin mikä selittyisi pelkän tupakoinnin perusteella. (Lemasters et al. 1994; Lockey et al. 1996; Cowie et al. 1999, Trethowan et al. 1995, Burge et al. 1995).

Lockeyn et al. (1993) kohorttitutkimuksessa on selvitetty kuolleisuutta eri sairauksiin keraamiselle kuiduille altistuneilla. Tilastollisesti merkitsevästi oli lisääntynyt kuolleisuus pneumokonioosiin ja muihin hengitystiesairauksiin yli 30 vuoden latenssiajalla kuiduille altistuneilla. Suurentunutta kuolleisuutta todettiin myös ruuansulatuskanavan ja virtsateiden syöpiin sellaisilla työntekijöillä, joilla kuitualtistumisen alusta oli kulunut yli 15–20 vuotta.

Lemasters et all. (2003) vertasi vuosien 1952–2000 välillä kahdessa keraamisia kuituja valmistaneessa tehtaassa työskennelleiden työntekijöitten kuolleisuutta muun väestön kuolleisuuteen. Kokonaiskuolleisuudessa ei todettu eroa, mutta kuolleisuus virtsateiden syöpiin oli lisääntynyt kuiduille altistuneilla. Selitys voi olla siinä, että elimistön makrofagit fagosytoivat lyhyemmät kuin 2 µm keraamiset kuidut ja siten ne kulkeutuvat hengitysteistä muualle elimistöön ja erittyvät virtsaan (Savolainen et al. 1996).

Keraamisten kuitujen haitallisuuden terveydelle ajatellaan korreloivan kuidun pituuteen (> 20 µm) ja bioresistenssiin. Mitä pidempi keraamisen kuidun poistumisen puoliintumisaika on elimistössä, sitä suurempi on mahdollisten terveyshaittojen riski. Kuitujen (yli 20 µm) puoliintumisaika (T ½) päivissä on yksi yleisimmistä lyhytkestoisen (1 viikon) inhalaatiokokeen mittareista.

Kansainvälinen syöväntutkimuslaitos IARC on luokitellut keraamiset kuidut mahdollisesti ihmiselle syöpää aiheuttaviksi aineiksi (luokka 2B). EU:n kemikaaliluokituksen mukaan keraamiset kuidut luokitellaan syöpäluokkaan 2, aiheuttavat syöpäsairauden vaaraa hengitettynä. Suomessa keraamiset kuidut luokitellaan ASA-aineisiin.

Keraamisille kuiduille altistuminen

Keraamisten kuitujen HTP arvo on 0,2 kuitua/cm3 (HTP arvot 2009/STM). Tyypillisiä altistujia ovat tuotteiden valmistajat, tekniset muurarit, purku- ja huoltotöihin osallistujat.

Suomalaisessa tutkimuksessa mitattiin kuiduille altistumista kahdessa terästehtaassa, kolmessa sulatossa ja huoltotyössä. Normaalissa prosessityössä mitatut kuitupitoisuudet olivat matalia, keskimäärin 0,01 kuitua/cm3. Sen sijaan mitatut kuitupitoisuudet olivat korkeita, jopa 14 k/cm, huoltotyössä poistettaessa ja asennettaessa keraamisia eristeitä. Keskimääräinenkin kuitupitoisuus hengitysvyöhykkeellä ylitti selvästi HTP arvon 0,2 kuitua/cm3 huoltotyössä (Linnainmaa et al. 2007). Keraamisten eristeiden purkutyössä on mitattu HTP arvoihin verrattuna jopa satakertaisia kuitupitoisuuksia (Hyvönen ym. 1999).

Altistumisen ehkäisy ja hyvät työtavat teknisen muurarin työssä

Pölyisessä purkutyössä on suositeltavinta käyttää samanlaista työtekniikkaa kuin asbestipurkutöissä.

Teknisiä suojaustoimenpiteitä

• työkohteen asianmukainen ilmanvaihto ja kohdepoisto, purkukohde eristetään.
• työpaikan siisteydestä huolehtiminen: kuitujätteiden pakkaaminen heti suljettuihin muovisäkkeihin ja hienojakoisen pölyn imemiseen tarkoitettujen pölynimurien ja suodattimien (HEPA) käyttö. HUOM ! paineilmaa ei saa käyttää puhdistukseen. Siivous ns. nihkeämopilla ja lastalla vähentää kuitupölyn määrää työskentelykohteessa.
• kuitupakkaukset on avattava vasta asennuspaikalla ja kuituhuopa on leikattava kiinteän alustan päällä veitsellä, ei sahalla.
• käytettyjen kuitutuotteiden purku on tehtävä huolellisesti, poistettavaa materiaalia ei saa heitellä tai muuten turhaa pölyttää.
• keraaminen tiili on katkaistava tiilileikkurilla. Jos rakennusteknisistä syistä on tiilipinnan oltava sileä, niin tiilisahassa on oltava sahauspinnan kostutus vedellä, mikä vähentää pölyaltistusta.
• pyritään minimoimaan keraamisen materiaalin työstäminen työkohteessa ja käytetään ns. pre-cut tuotteita, jos sellaisia on saatavissa.

Terveystarkastus ja ASA-rekisteröinti

Teknisen muurarin terveystarkastus toteutetaan soveltaen rakentajan terveystarkastusohjeita. Pölyn lisäksi tekninen muurari altistuu melulle, tärinälle ja kuumuudelle. Raskas työ ja hankalat työasennot ahtaassa uunissa aiheuttavat runsaasti fyysistä kuormitusta. Kemiallisina vaaroina on vielä tiilen kvartsi, laastin emäksisyys, polyuretaanisaumausmassan herkistävä MDI-isosyanaatti ja isotiatsolinonit valmiiksi sekoitetuissa tasoitemassoissa. Asbestille altistuminen on ollut mahdollista aikaisempina vuosikymmeninä.

Terveystarkastuksessa kiinnitetään erityistä huomiota mahdollisiin hengitystieoireisiin, käsien ihon kuntoon ja myös selän, yläraajojen ja verenkiertoelimistön terveyteen. Työterveyslaitoksen Rakennusterveys-sivustolla on rakentajan terveystarkastusohjeet, jotka soveltuvat myös teknisen muurarin terveystarkastukseen.

Pölyille altistuvan työntekijän keuhkoahtaumataudin (KAT) riski on yhteydessä tupakointiin. Trupinin tutkimuksissa tupakoimattomien altistuneiden KAT-riski oli yli kaksinkertainen, tupakoineiden altistumattomien 7-kertainen ja tupakoineiden altistuneiden KAT-riski oli 18 -kertainen! (Trupin ym. 2003).

ASA-rekisteriin ilmoitettiin v. 2008 186 keraamisille kuiduille altistunutta työntekijää:

• kemistit 25
• muovaajat ja keernantekijät 23
• sulatto- ja sulatusuunityöntekijät 20
• maatalous- ja teollisuuskoneasentajat ja -korjaajat 13
• voimalaitosten koneenhoitajat 13
• puunjalostuksen ja kemian prosessitekniikan erityisasiantuntijat 12
• sähkötekniikan asiantuntijat 10
• konetekniikan asiantuntijat 8
• paksulevysepät ja rautarakennetyöntekijät 8
• moottoriajoneuvojen ja työkoneiden asentajat ja korjaajat 7
• muut ammatit 47

Lopuksi

Keraamisia kuituja sisältävien aineiden käyttö on lisääntymässä. Tuotteiden ulkonäkö on pettävän tavallinen ja vaaraton. Kuitenkin kuidut ovat syöpävaarallisia ja keuhkoja vaurioittavia. Kun tähän vielä lisätään tieto kaikkien työn pölyjen keuhkoahtaumatautia aiheuttavasta ominaisuudesta, tulee työterveyshuollon kiinnittää näihin työntekijöihin erityistä huomiota.

Kirjallisuusluettelo on saatavissa kirjoittajilta.