ISO/TR 17737:2012
(Main)Workplace atmospheres — Guidelines for selecting analytical methods for sampling and analysing isocyanates in air
Workplace atmospheres — Guidelines for selecting analytical methods for sampling and analysing isocyanates in air
ISO/TR 17737 provides industrial hygienists, employers and workers with a broad overview of isocyanates, their uses in industry, methods of measurement and guidance on choosing the appropriate sampling strategy. While not all issues can be addressed here in detail, ISO/TR 17737 discusses areas of concern to alert the industrial hygienist, employer and worker involved with the use of isocyanates to the importance of sampling and the key issues involved in choosing a sampling strategy for their workplace, and directs them to seek further information on the topic(s) of concern.
Atmosphères des lieux de travail — Lignes directrices pour la sélection des méthodes analytiques d'échantillonnage et d'analyse des isocyanates dans l'air
L'ISO/TR 17737:2012 fournit aux hygiénistes industriels, aux employeurs et aux opérateurs une vue d'ensemble des isocyanates, de leur utilisation en milieu industriel, des méthodes de mesure, ainsi que des recommandations pour sélectionner la stratégie d'échantillonnage appropriée. L'ISO/TR 17737:2012 ne pouvant couvrir tous les aspects de ce sujet de manière détaillée, il aborde les questions problématiques, afin d'attirer l'attention de l'hygiéniste industriel, de l'employeur ou de l'opérateur impliqué dans l'utilisation d'isocyanates sur l'importance de l'échantillonnage et sur les points essentiels dont il faut tenir compte lors du choix d'une stratégie d'échantillonnage pour le lieu de travail concerné. Il a également pour but de les encourager à rechercher des informations complémentaires sur le ou les points qui posent problème.
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TECHNICAL ISO/TR
REPORT 17737
Second edition
2012-09-15
Workplace atmospheres —
Guidelines for selecting analytical
methods for sampling and analysing
isocyanates in air
Atmosphères des lieux de travail — Lignes directrices pour la
sélection des méthodes analytiques d’échantillonnage et d’analyse des
isocyanates dans l’air
Reference number
ISO/TR 17737:2012(E)
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ISO 2012
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ISO/TR 17737:2012(E)
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ISO/TR 17737:2012(E)
Contents Page
Foreword .iv
1 Scope . 1
2 Isocyanates . 1
3 Where are isocyanates found in industry? . 1
4 Airborne isocyanates . 3
5 Alternatives for sampling . 3
5.1 General . 3
5.2 Impregnated filters . . 3
5.3 Impinger (and filter) . 4
5.4 Sorbent tubes . 4
5.5 Denuder filter . 4
5.6 Diffusive sampling . 4
6 Direct reading instruments . 4
7 Short description of five proposed and/or adopted methods for airborne isocyanates .5
7.1 DBA method. 5
7.2 Double-filter method . 5
7.3 MAP method . 6
7.4 MP method . 6
7.5 PP method . 6
8 Analysis . 8
9 Interferences . 8
10 Other sampling and analytical considerations . 8
11 Other considerations . 8
Bibliography .10
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ISO/TR 17737:2012(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out
through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical
committee has been established has the right to be represented on that committee. International
organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.
ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of
electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International
Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting.
Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies
casting a vote.
In exceptional circumstances, when a technical committee has collected data of a different kind from
that which is normally published as an International Standard (“state of the art”, for example), it may
decide by a simple majority vote of its participating members to publish a Technical Report. A Technical
Report is entirely informative in nature and does not have to be reviewed until the data it provides are
considered to be no longer valid or useful.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of
patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO/TR 17737 was prepared by Technical Committee ISO/TC 146, Air quality, Subcommittee SC 2,
Workplace atmospheres.
This second edition cancels and replaces the first edition (ISO/TR 17737:2007), which has been
technically revised.
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TECHNICAL REPORT ISO/TR 17737:2012(E)
Workplace atmospheres — Guidelines for selecting analytical
methods for sampling and analysing isocyanates in air
1 Scope
This Technical Report provides industrial hygienists, employers and workers with a broad overview of
isocyanates, their uses in industry, methods of measurement and guidance on choosing the appropriate
sampling strategy. While not all issues can be addressed here in detail, this Technical Report discusses
areas of concern to alert the industrial hygienist, employer and worker involved with the use of
isocyanates to the importance of sampling and the key issues involved in choosing a sampling strategy
for their workplace, and directs them to seek further information on the topic(s) of concern.
2 Isocyanates
Isocyanates are compounds which contain one or more −N=C=O functional groups attached to an
aromatic or an aliphatic molecule. Compounds containing nucleophilic groups with active hydrogen
react readily with isocyanates, as in the reaction with primary and secondary amines to form urea
compounds and the reaction with alcohols and phenols to form urethane compounds.
a) Reaction with an alcohol to form a urethane
b) Reaction with an amine to form a urea
c) Reaction with water to form the corresponding amine
Figure 1 — Reactions of isocyanates
Exposures to isocyanates may result in respiratory disorders and dermal sensitization and are one of the
main causes of occupational asthma. As a result, isocyanates are among the compounds with the lowest
occupational exposure limits (OELs), the maximum exposure level recommended to avoid unreasonable
risk of disease or injury. Their presence in different exposure situations must be monitored.
3 Where are isocyanates found in industry?
Isocyanates with a functionality (number of −N=C=O groups) of two or more are used in the production
of polyurethanes (PUR). The most common isocyanates used in the production of flexible and rigid
PUR foams are the aromatic methylenediphenyl diisocyanate (MDI) and toluene diisocyanate (TDI).
The two major aliphatic isocyanates, which are used predominantly in coatings and elastomers, are
hexamethylene diisocyanate (HDI) and isophorone diisocyanate (IPDI).
Within industry, technical grade isocyanate products are mainly used. In most cases, these products
consist of different monomeric isomers and oligoisocyanates that have different functionalities, and
are often referred to as polyisocyanates of the diisocyanate monomer. The most frequently used TDI
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ISO/TR 17737:2012(E)
products consist of two isomers, 2,4- and 2,6-TDI. Technical MDI products, often referred to as polymeric
MDI (pMDI), are mixtures of monomeric MDI isomers and higher molecular mass polyisocyanates.
Technical HDI products used in applications such as spray-painting typically contain less than 1 % of the
HDI monomer, with the major components HDI isocyanurate and/or HDI biuret and oligomers thereof.
Another route to polyisocyanate production is the reaction of di- or polyfunctional alcohols with an
excess of isocyanate molecules, which results in prepolymer mixtures of isocyanates. In addition to
improved chemical handling properties, prepolymers also reduce the risk of exposure to vapours from
the isocyanate by reducing the amount of monomer present in the product.
Examples of workplaces in which isocyanates are intentionally used as part of an industrial process,
and of other workplaces in which isocyanates could be unintentionally produced during a process or
activity are shown in Table 1. Some of the processes employ “cold” handling in which no external heat
is required to complete the work. Other processes are termed “hot” handling and require either outside
heat to accomplish the work, or produce heat as part of the process or activity.
Table 1 — Examples of activities/industries where isocyanates are used and/or generated
Activity/industry “Cold” handling “Hot” handling
Painting, filling, sealing, wind-
screen assembly, bonding, manu- Cutting, welding, grinding,
Automotive industry, ships, air-
facturing of composites, roof- windscreen removal, removal of
craft and trains
liner pressing, acoustic panel underseal
processing, truck bed lining
Sealing, bonding, painting, Handling of mineral wool, mat
Building caulking, floor and wall cover- welding, copper pipe welding,
ings, insulation and roofing paint removal, pipe insulation
Manufacture of PUR-textile,
Clothing and leisure industry shoes, sports grounds and equip- Flame lamination
ment
Soldering circuit boards, con-
necting optical fibres and var-
Electrical and electronics Packaging, gluing, casting
nished wires, cable insulation,
TM a
heating Bakelite
Manufacturing, automotive and Removal of paints and varnishes
Paint industry
industrial painting with heat
Manufacturing with hot-box
Foundry Manufacturing of cold-box cores technique, casting cores and shell
sand
Manufacturing of printing inks,
Graphic trades Curing, lamination
lamination
Repair of conveyors, heat sealing
Foodstuffs Food packaging
of packaging materials
Manufacture of foam, automo-
Plastics industry Hot wire cutting
tive fittings
Tunnelling and mining Sealing, rock consolidation Self-ignition may occur
Manufacture of composite
Pressing, cutting and routing,
wood panels, use of adhesives,
Wood and furniture removal of paints and varnishes
varnishing, upholstery padding,
with hot air gun
painting
Gluing, manufacture of elas-
Repairs and removal of polyure-
Engineering tomers, painting, insulation,
thane materials with heat
fixatives
a
Bakelite is the trade name of a product available commercially.
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Table 1 (continued)
Activity/industry “Cold” handling “Hot” handling
Manufacture of refrigerators
Mineral wool insulation – Quality
White goods industry and freezers (PUR insulation),
assurance (QA) checks, repairs
painting
Bandaging, casting, filling,
Medical care
equipment
Mineral wool, polyurethane in
Fire extinguishing
furniture and interior fittings
a
Bakelite is the trade name of a product available commercially.
4 Airborne isocyanates
Airborne isocyanates in workplace atmospheres can occur both in the gas and particle phase. The
distribution depends on the physical properties of the isocyanate and on the nature of the work tasks that
introduce isocyanates into the air. Monomeric TDI and HDI have vapour pressures (at room temperature)
that are sufficient to contribute to air levels of gas-phase isocyanates above the OELs; whereas MDI,
adducts of HDI, and prepolymers have vapour pressures that are much lower and, consequently, the
gas phase levels will be lower than the OELs (at room temperature). If aerosolization occurs, the air
concentrations can be higher than the OEL even if the vapour pressures are low. Airborne particles
containing isocyanates can also contain polyols and other ingredients of the formulation that can react
with the isocyanates (reacting aerosol).
Polyurethanes start to thermally degrade at temperatures above 150 °C to 200 °C, possibly resulting in
the emission of monomeric diisocyanates, monoisocyanates, aminoisocyanates, and amines both in gas
and particle phases. Like polyurethanes, urea based resins can also release isocyanates when heated
and material safety data sheets may not contain sufficient information regarding compounds that can
be formed during thermal decomposition.
5 Alternatives for sampling
5.1 General
Great care must be taken to ensure that representative samples are collected. The analyst and/or
industrial hygienist must consider the physical state of the isocyanate(s) likely to be present in the
atmosphere being sampled. For example, the isocyanate(s) may be present as a vapour and/or aerosol,
or the isocyanate may be coated on another medium, e.g. wood dust. All of the above must be considered
when selecting a method for monitoring workplace exposures.
The mechanisms for sampling compounds in the gas and particle phase differ. Gas phase isocyanates
are sometimes sampled by molecular diffusion as discussed in 5.6 and Clause 6. Air which may contain
isocyanate aerosols, particles coated with isocyanates, and/or isocyanate vapors is often sampled
using reagent-coated filters (or other coated substrates) either alone or in combination with impingers
containing reactive reagents.
5.2 Impregnated filters
Filter sampling with a filter impregnated with a derivatizing reagent is commonly used for the collection
of isocyanates. Both gas and particle-borne isocyanates can be efficiently collected. However, in some
circumstances when collecting particles, incomplete derivatization with the reagent may occur due to
the presence of other reactive species in the particle. In these instances, field extraction immediately
after sampling improves the derivatization and minimizes problems with interfering reactions. If the
physicochemical composition of the air being sampled is unknown, samples should be collected using
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an impinger containing a derivatizing agent with filter backup (5.3). Reagent-impregnated filters are
recommended for gas-phase isocyanates.
5.3 Impinger (and filter)
Sampling with a typical industrial hygiene midget impinger containing a derivatizing agent followed
by a reagent-coated filter [except for di-n-butylamine (DBA)] in series enables the collection of
...
RAPPORT ISO/TR
TECHNIQUE 17737
Deuxième édition
2012-09-15
Atmosphères des lieux de travail —
Lignes directrices pour la sélection
des méthodes analytiques
d’échantillonnage et d’analyse des
isocyanates dans l’air
Workplace atmospheres — Guidelines for selecting analytical
methods for sampling and analysing isocyanates in air
Numéro de référence
ISO/TR 17737:2012(F)
©
ISO 2012
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ISO/TR 17737:2012(F)
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Version française parue en 2013
Publié en Suisse
ii © ISO 2012 – Tous droits réservés
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ISO/TR 17737:2012(F)
Sommaire Page
Avant-propos .iv
1 Domaine d’application . 1
2 Isocyanates . 1
3 Où trouve-t-on des isocyanates en milieu industriel? . 2
4 Isocyanates dans l’atmosphère . 3
5 Méthodes d’échantillonnage alternatives . 3
5.1 Généralités . 3
5.2 Filtres imprégnés . 4
5.3 Impacteur (et filtre) . 4
5.4 Tubes à adsorption . 4
5.5 Tube à imprégnation . 4
5.6 Échantillonnage par diffusion . 5
6 Appareils à lecture directe . 5
7 Brèves descriptions de cinq méthodes proposées et/ou adoptées pour le dosage des
isocyanates dans l’atmosphère . 5
7.1 Méthode par réaction avec la DBA . 6
7.2 Méthode à filtres doubles . 6
7.3 Méthode par réaction avec la MAP . 6
7.4 Méthode par réaction avec la MP . 6
7.5 Méthode par réaction avec la PP . 6
8 Analyse . 8
9 Interférences . 8
10 Autres considérations concernant l’échantillonnage et les analyses .8
11 Autres considérations . 9
Bibliographie .10
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ISO/TR 17737:2012(F)
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes
nationaux de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est
en général confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude
a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,
gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux.
L’ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne
la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives
ISO/CEI, Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d’élaborer les Normes internationales. Les projets de
Normes internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote.
Leur publication comme Normes internationales requiert l’approbation de 75 % au moins des comités
membres votants.
Exceptionnellement, lorsqu’un comité technique a réuni des données de nature différente de celles qui
sont normalement publiées comme Normes internationales (ceci pouvant comprendre des informations
sur l’état de la technique par exemple), il peut décider, à la majorité simple de ses membres, de publier
un Rapport technique. Les Rapports techniques sont de nature purement informative et ne doivent pas
nécessairement être révisés avant que les données fournies ne soient plus jugées valables ou utiles.
L’attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l’objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de
ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L’ISO/TR 17737 a été élaboré par le comité technique ISO/TC 146, Qualité de l’air, sous-comité SC 2,
Atmosphères des lieux de travail.
Cette deuxième édition annule et remplace la première édition (ISO/TR 17737:2007), qui a fait l’objet
d’une révision technique.
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RAPPORT TECHNIQUE ISO/TR 17737:2012(F)
Atmosphères des lieux de travail — Lignes directrices pour
la sélection des méthodes analytiques d’échantillonnage et
d’analyse des isocyanates dans l’air
1 Domaine d’application
Le présent Rapport technique fournit aux hygiénistes industriels, aux employeurs et aux opérateurs
une vue d’ensemble des isocyanates, de leur utilisation en milieu industriel, des méthodes de mesure,
ainsi que des recommandations pour sélectionner la stratégie d’échantillonnage appropriée. Le présent
document ne pouvant couvrir tous les aspects de ce sujet de manière détaillée, il aborde les questions
problématiques, afin d’attirer l’attention de l’hygiéniste industriel, de l’employeur ou de l’opérateur
impliqué dans l’utilisation d’isocyanates sur l’importance de l’échantillonnage et sur les points essentiels
dont il faut tenir compte lors du choix d’une stratégie d’échantillonnage pour le lieu de travail concerné.
Il a également pour but de les encourager à rechercher des informations complémentaires sur le ou les
points qui posent problème.
2 Isocyanates
Les isocyanates sont des composés chimiques contenant au moins un groupement fonctionnel −N=C=O,
associé à une molécule aromatique ou aliphatique. Les composés contenant des groupements nucléophiles
à hydrogène actif réagissent facilement avec les isocyanates, par exemple la réaction avec des amines
primaires et secondaires pour former des uréides et la réaction avec des alcools et des phénols pour
former des composés uréthane.
a) Réaction avec un alcool pour former un composé uréthane
b) Réaction avec une amine pour former un uréide
c) Réaction avec une molécule d’eau pour former l’amine correspondante
Figure 1 — Réactions des isocyanates
L’exposition aux isocyanates peut provoquer des troubles respiratoires et une sensibilisation de la
peau. Elle compte parmi les principales causes d’asthme professionnel. En conséquence, les isocyanates
font partie des composés chimiques pour lesquels les plus basses valeurs limites d’exposition
professionnelle (VLEP) ont été définies (le niveau d’exposition maximum recommandé pour éviter
raisonnablement le risque de développer une maladie ou des lésions). Leur présence doit faire l’objet
d’une surveillance dans diverses situations d’exposition.
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ISO/TR 17737:2012(F)
3 Où trouve-t-on des isocyanates en milieu industriel?
Les isocyanates contenant au moins deux fonctions (groupements −N=C=O) sont utilisés dans la
production des polyuréthanes (PUR). Les isocyanates les plus couramment utilisés dans la production
de mousses de polyuréthane souples et rigides sont les isocyanates aromatiques 4,4’-diisocyanate
de diphénylméthane (MDI) et le diisocyanate de toluylène (TDI). Les deux principaux isocyanates
aliphatiques, qui sont essentiellement utilisés pour la fabrication des revêtements et des élastomères,
sont l’hexaméthylène diisocyanate (HDI) et le diisocyanate d’isophorone (IPDI).
Dans l’industrie, on utilise principalement des produits techniques contenant des isocyanates. Dans la
plupart des cas, ces produits sont constitués de différents isomères monomériques et d’oligoisocyanates
dont les fonctionnalités diffèrent. Ils sont souvent désignés comme des polyisocyanates du monomère
de diisocyanate. Les produits contenant du TDI les plus fréquemment utilisés sont composés de deux
isomères, le 2,4- et le 2,6-TDI. Les produits techniques contenant du MDI, souvent désignés en tant que
polymères de MDI (pMDI), sont des mélanges isomères de monomères de MDI et de polyisocyanates de
masse moléculaire supérieure. Les produits techniques contenant du HDI utilisés dans les applications
telles que la peinture par pulvérisation contiennent généralement moins de 1 % de monomère de HDI,
les principaux composants étant l’isocyanurate de HDI et/ou le biuret de HDI et les oligomères de ces
composants. Un autre moyen de produire des polyisocyanates consiste à faire réagir des alcools bi- ou
polyfonctionnels avec des molécules d’isocyanate en excès, pour obtenir des mélanges de prépolymères
d’isocyanates. Les prépolymères non seulement améliorent les manipulations chimiques, mais réduisent
également le risque d’exposition à l’isocyanate sous forme de vapeur en limitant le nombre de monomères
dans le produit.
Le Tableau 1 fournit des exemples de lieux de travail dans lesquels des isocyanates sont intentionnellement
utilisés comme faisant partie du procédé industriel, ainsi que d’autres lieux de travail dans lesquels
les isocyanates pourraient être produits de manière involontaire au cours d’un procédé ou d’une
opération. Certains des procédés utilisent une manipulation «à froid», où aucune chaleur extérieure
n’est nécessaire pour effectuer la tâche. D’autres procédés sont appelés procédés de manipulation «à
chaud». Ils requièrent l’apport de chaleur extérieure pour effectuer la tâche, ou la production de chaleur
fait partie intégrante du procédé ou de l’opération.
Tableau 1 — Exemples d’activités/secteurs industriels caractérisé(e)s
par l’emploi/la production d’isocyanates
Activité/industrie Manipulation «à froid» Manipulation «à chaud»
Mise en peinture, remplissage fluide, fer-
rage, assemblage de pare-brise, collage,
Découpe, soudure, meulage, dépose de
Industries automobile, navale, fabrication de matériaux composites,
pare-brise, dépose de joint de soubasse-
aéronautique et ferroviaire assemblage des garnitures de toit, traite-
ment
ment acoustique des panneaux, doublures
de caisse
Manipulation de laine minérale, soudure de
Ferrage, collage, peinture, calfeutrage,
revêtements de sol, soudure de tuyaux en
Bâtiment revêtements de sol et muraux, isolation et
cuivre, décapage de la peinture, isolation
toiture
de tuyaux
Habillement et industrie des Fabrication de tissus, chaussures, ter-
Laminage à la flamme
loisirs rains de sport et équipements en PUR
Soudage des circuits imprimés, connexion
des fibres optiques et des câbles vernis,
Électricité et électronique Emballage, collage, moulage
isolation des câbles, chauffage des baké-
TM a
lites
Fabrication, peinture industrielle et
Industrie de la peinture Décapage à chaud des peintures et vernis
automobile
Fabrication de noyaux durcis en boîte Fabrication selon le procédé boîte chaude,
Fonderie
froide noyaux de moules et sable de moulage
Fabrication des encres d’impression,
Industrie graphique Cuisson, laminage
laminage
a
Bakélite est l’appellation commerciale d’un produit disponible sur le marché.
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ISO/TR 17737:2012(F)
Tableau 1 (suite)
Activité/industrie Manipulation «à froid» Manipulation «à chaud»
Réparation de convoyeurs, thermoscellage
Produits alimentaires Emballages alimentaires
de matériaux d’emballage
Fabrication de mousse, raccords pour
Industrie des matières plastiques Découpe au fil chaud
l’industrie automobile
Creusement de tunnels et exploita- Travaux de scellement, étaiement des
Auto-inflammation possible
tion minière roches
Fabrication de panneaux en bois compo- Pressage, découpe et détourage, décapage
Bois et ameublement site, utilisation d’adhésifs, vernis, capiton- des peintures et vernis au pistolet à air
nage de meubles, peinture chaud
Collage, fabrication d’élastomères, pein- Réparation et décapage à chaud des maté-
Ingénierie
ture, isolation, fixateurs riaux en polyuréthane
Industrie des appareils électromé- Fabrication de réfrigérateurs et de congé- Isolation à la laine minérale, contrôles
nagers blancs lateurs (isolation en PUR), peinture d’assurance qualité, réparations
Pansements, moulages, amalgames, équi-
Soins médicaux
pements
Laine minérale, polyuréthane dans les
Lutte contre l’incendie
meubles et les raccords intérieurs
a
Bakélite est l’appellation commerciale d’un produit disponible sur le marché.
4 Isocyanates dans l’atmosphère
Les isocyanates des atmosphères des lieux de travail peuvent être présents sous forme de gaz ou de
particules. Leur répartition dépend des propriétés physiques de l’isocyanate en question et de la nature
des tâches de travail à l’origine de la présence d’isocyanates dans l’atmosphère. À température ambiante,
les monomères de TDI et de HDI possèdent des tensions de vapeur suffisantes pour conduire à des niveaux
d’isocyanates dans l’atmosphère en phase gazeuse supérieurs aux VLEP, tandis que le MDI, les produits
d’addition de HDI et les prépolymères possèdent des tensions de vapeur bien inférieures. À température
ambiante, la proportion de phase gazeuse est donc inférieure aux VLEP. En cas de dispersion en aérosol,
les concentrations atmosphériques peuvent être supérieures aux VLEP, même si les tensions de vapeur
sont faibles. Les particules atmosphériques contenant des isocyanates peuvent également contenir des
polyols et d’autres ingrédients de formulation qui peuvent réagir avec les isocyanates (aérosol réactif).
Les polyuréthanes commencent à se décomposer thermiquement à des températures supérieures à
150 °C-200 °C, ce qui peut provoquer l’émission de diisocyanates monomères, de monoisocyanates,
d’aminoisocyanates et d’amines, à la fois en phase gazeuse et en phase particulaire. À l’instar des
polyuréthanes, les résines à base d’urée peuvent également libérer des isocyanates lorsqu’elles sont
chauffées; les fiches de données de sécurité des matériaux peuvent ne pas fournir d’informations
suffisantes sur les composés qui peuvent se former lors de la décomposition thermique.
5 Méthodes d’échantillonnage alternatives
5.1 Généralités
De nombreuses précautions doivent être prises afin de s’assurer que les échantillons prélevés sont
représentatifs. L’analyste et/ou l’hygiéniste industriel doit considérer l’état physique du ou des
isocyanates qui sont susceptibles d’être présents dans l’atmosphère échantillonnée. Le ou les isocyanates
peuvent notamment être présents sous forme de vapeur et/ou d’aérosol, ou l’isocyanate peut recouvrir
une autre matière, par exemple des poussières de bois. Tous ces facteurs doivent être pris en compte lors
du choix d’une méthode de surveillance des expositions sur le lieu de travail.
Les modes d’échantillonnage des composés en phase gazeuse ou en phase particulaire diffèrent. Les
isocyanates en phase gazeuse sont parfois prélevés par diffusion moléculaire, comme décrit en 5.6 et
à l’Article 6. L’air qui peut contenir des isocyanates sous forme d’aérosol, des particules recouvertes
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ISO/TR 17737:2012(F)
d’isocyanates et/ou des isocyanates en phase vapeur est souvent prélevé à l’aide de filtres imprégnés
de réactif (ou d’autres substrats imprégnés), utilisés soit seuls, soit en combinaison avec des impacteurs
contenant des agents réactifs.
5.2 Filtres imprégnés
L’échantillonnage sur filtre mettant en œuvre un filtre imprégné d’un réactif de dérivation est
couramment utilisé pour le prélèvement des isocyanates. Cette méthode permet d’échantillonner
efficacement les isocyanates, qu’ils soient en phase gazeuse ou particulaire. Toutefois, dans certaines
situations de prélèvement de particules, la dérivation par le réactif peut être incomplète en raison
de la présence d’autres espèces réactives dans la particule. Dans ce cas, une extraction sur le site de
prélèvement immédiatement après l’échantillonnage améliore la dérivation et réduit au minimum les
problèmes de réactions interférentes. Si la composition physico-chimique de l’air échantillonné est
inconnue, il convient que les échantillons soient prélevés à l’aide d’un impacteur contenant un agent de
dérivation suivi d’un filtre (5.3). Les filtres imprégnés de réactif sont recommandés pour analyser les
isocyanates en phase gazeuse.
5.3 Impacteur (et filtre)
Le prélèvement par un impacteur miniature typiquement utilisé dans le domaine de l’hygiène
industrielle, contenant un agent de dérivation et un filtre imprégné de réactif [à l’exception de la di-
n-butylamine (DBA)] placé en série, permet d’échantillonner les isocyanates en phases gazeuse et
particulaire. Les performances de collecte des impacteurs sont médiocres pour les isocyanates présents
sur des particules d’une taille < 2 μm. Ces derniers sont toutefois prélevés efficacement par le filtre.
(Exemples de particules < 2 μm: aérosol de condensation formé par le refroidissement d’isocyanates en
phase vapeur, aérosol formé par combustion/décomposition thermique et, dans une certaine mesure,
aérosol de peinture.)
Dans les situations où la composition physico-chimique de l’atmosphère est inconnue, l’utilisation de
la combinaison impacteur-filtre est l’approche la mieux appropriée pour garantir que la plus grande
diversité d’espèces d’isocyanates est efficacement prélevée et dérivée. Si la nature de l’aérosol est
connue et que la proportion de particules < 2 μm est négligeable, l’échantillonnage peut être effectué (de
manière simplifiée) sans filtre placé en série. Les particules prélevées sont dissoutes et dérivé
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