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Materiales para Protección Química

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Los productos peligrosos han generado una diversidad de riesgos para el ser humano y el ambiente: daños corporales, materiales e incluso muertes. Los accidentes ocasionados por sustancias químicas peligrosas requieren cuidados especiales, así como personal capacitado para su atención. Hay que considerar los riesgos de inflamabilidad, toxicidad y corrosión que implican estos productos por fugas y derrames accidentales que generan exposiciones a polvos, nieblas, salpicaduras o chorros de líquidos y atmósferas contaminadas por vapores o gases.

Cuando el riesgo no puede ser erradicado por medios tecnológicos o en caso de emergencia, el personal expuesto debe estar protegido mediante EPIs adecuados que eviten la inhalación y contacto con el agente químico irritante, tóxico, cáustico, etcétera, que pueda dañar la salud o afectar a la seguridad del operario.

Este artículo analiza sólo un aspecto particular de los EPIs usados para la protección de la piel: las prendas o trajes protectores, y se describen únicamente los materiales comúnmente utilizados para su fabricación, teniendo en cuenta que estos EPIs no tienen por misión atenuar el “riesgo o peligro”, sino adecuar al individuo al medio o a la realización de actividades rutinarias o de emergencia, según sea el grado de exposición.

Contenido

Consideraciones Generales

El material elegido debe ser lo más resistente posible al ataque de productos químicos. El modelo de la ropa también es importante y varía en función de que producto esté en el aire o de que la exposición a la piel (contacto con el producto) sea directa o a través de salpicaduras. También se deben considerar otros criterios a la hora de seleccionar el equipo, como la probabilidad de exposición, facilidad de descontaminación, movilidad con la ropa, durabilidad y, en menor escala, su costo.

Existe una gran variedad de materiales para la confección de ropas de protección. Cada uno de ellos ofrece un grado de protección a la piel contra una gama de productos, pero ningún material ofrece la máxima protección contra todos los productos químicos. La ropa seleccionada se debe confeccionar con un material que proporcione la mayor resistencia contra el producto conocido o que pueda estar presente.

La elección de la ropa adecuada puede minimizar el riesgo de exposición a productos químicos, pero no protege contra riesgos físicos como el fuego, la radiación y la electricidad. Para ofrecer una completa protección a los operarios es importante usar otros equipos complementarios. Para la cabeza se usan cascos resistentes; para los ojos y la cara, gafas resistentes a impactos; para el tracto respiratorio se utilizan adaptadores faciales con equipos filtrantes del aire inhalado o equipos independientes del medio ambiente, y para los pies y manos, botas y guantes resistentes a productos químicos.

La eficacia de los materiales en la protección contra productos químicos depende de su resistencia a la penetración, degradación y permeabilidad. Es importante evaluar cada una de estas propiedades para elegir el modelo de la ropa de protección y el material de confección.

La penetración consiste en la introducción del producto a través de aperturas en la ropa. Una sustancia puede penetrar debido a un diseño inadecuado o a imperfecciones en la ropa. Los puntos de costura, orificios de botones, cremalleras y el mismo tejido pueden permitir la penetración del producto.

Gráficos simulando formas de entrada del agente químico por penetración y permeación.


La degradación es una acción química que implica una ruptura molecular del material debido al contacto con una sustancia. La degradación se puede apreciar a través de las alteraciones físicas del material. La acción del producto puede hacer que el material se contraiga o se expanda, hacerlo quebradizo o frágil o incluso alterar completamente sus propiedades químicas. Otras alteraciones incluyen un ligero descoloramiento, una superficie áspera o pegajosa o hendiduras en el material.

Degradación del material protector por la sustancia química


La permeabilidad es una acción química que implica el movimiento de una sustancia a escala molecular, a través de un material. Se trata de un proceso que implica la absorción y adsorción de una sustancia en la superficie externa, y su difusión y desabsorción en la superficie interna del material de protección.

Materiales de Protección

Existe una gran variedad de materiales de protección. La siguiente relación presenta los más comunes en la ropa de protección, divididos en elastómeros y no elastómeros.

Elastómeros

  • Caucho butílico: Adecuado para bases y muchos compuestos orgánicos. No adecuado para hidrocarburos alifáticos y aromáticos, gasolina e hidrocarburos halogenados
  • Polietileno clorado (CPE): Adecuado para hidrocarburos alifáticos, ácidos y bases, alcoholes y fenoles. No adecuado para aminas, ésteres, acetonas e hidrocarburos halogenados.
  • Neopreno (cloropeno): Adecuado para bases y ácidos diluidos, peróxidos, combustibles y aceites, hidrocarburos alifáticos, alcoholes, glicoles, fenoles. No adecuado para hidrocarburos halogenados, aromáticos y acetonas
  • Caucho nitrílico: Adecuado para fenoles, bifenilos policlorados, aceites y combustibles, alcoholes, aminas, bases, peróxidos. No adecuados para hidrocarburos halogenados y aromáticos, amidas, acetonas.

Nota: cuanto mayor sea la concentración en acrilonitrilo, mejor será la resistencia química, a pesar del aumento en la rigidez del material.


  • Poliuretano: Adecuado para bases, alcoholes, hidrocarburos alifáticos. No adecuados para hidrocarburos halogenado
  • Alcohol polivinílico (PVA): Adecuado para casi todos los productos orgánicos. No adecuado para ésteres, éteres, ácidos y bases.
  • Cloruro de polivinilo (PVC): Adecuado para ácidos y bases, algunos compuestos orgánicos, aminas y peróxidos. No adecuado para la mayoría de los compuestos orgánicos.
  • Viton: Adecuado para hidrocarburos aromáticos alifáticos y aromáticos, ácidos. No adecuados para aldehídos, acetonas, ésteres (solventes oxigenados), aminas.
  • Teflon®: El Teflon se ha utilizado en ropas de protección pero se dispone de poca información sobre la permeabilidad. Se cree que ofrece una resistencia química excelente contra la mayoría de las sustancias.
  • Mezclas de materiales: Los fabricantes de ropas de protección han desarrollado una técnica que consiste en colocar diferentes tejidos en capas a fin de mejorar la resistencia química. Algunos ejemplos de ropas totalmente encapsuladas confeccionadas en capas son viton/caucho butílico (Trelling), viton/neopreno (Vautex MSA y Dräger) y caucho butílico/neopreno (Betex MSA)
Detalle típico del material compuesto para traje hermético a gas

No elastómeros

  • Tyvek® (fibras de polietileno no entrelazadas): Adecuado para sustancias particuladas secas y de bajo peso. No adecuado para resistencia química (penetración, degradación), durabilidad. Nota: se usa como protección contra partículas de polvo tóxico.
  • Polietileno (revestido con Tyvek): Adecuado para ácidos y bases, alcoholes, fenoles, aldehídos. No adecuados para hidrocarburos halogenados, alifáticos y aromáticos. Nota: provee protección química limitada contra líquidos concentrados y vapores. Útil contra las bajas concentraciones y para actividades que no presentan riesgo de chorros líquidos. También se puede usar sobre la ropa de protección reutilizable para evitar la contaminación de productos difíciles de descontaminar.
  • Saranex (Tyvek limitado): Adecuado para ácidos y bases, aminas, algunos compuestos orgánicos, PCB. No adecuado para hidrocarburos halogenados y aromáticos. Nota: ofrece mejor resistencia química que el polietileno revestido con Tyvek. Se usa para prevenir la contaminación de las ropas de trabajo.


Hay que resaltar que al elegir el material de protección se debe tener en cuenta que no existe material de protección que sea totalmente impermeable; no hay material que provea protección contra todas las sustancias químicas, y para algunos contaminantes y mezclas de sustancias no hay material disponible que ofrezca protección por más de una hora después del contacto inicial. Según sea el material, la unión entre las piezas que forman el vestuario puede efectuarse por termosoldadura, pegado, vulcanizado o cosido. En general, en el caso de los trajes herméticos a gases para uso repetitivo, la unión para asegurar su resistencia y estanqueidad es mixta.

Unión típica hermética a gases: 1- Material protector; 2- Cosido; 3- cinta sellado interno; 4- Elastómetro sellado costura.

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