Fluoroelastomery a substancje per- i polifluoroalkilowe (PFAS)

Czy umieszczanie kauczuków fluorowych w jednym worku z innymi PFAS jest słuszne? Należą one przecież do grupy polimerów budzących niewielkie obawy (ang. polymers of low concern, PLC). Mają zupełnie inne profile środowiskowe i toksykologiczne w porównaniu ze związkami fluorowęglowymi określanymi jako szkodliwe. Dotychczas uznawane były za nietoksyczne. Patrząc na rosnące zaangażowanie społeczne w ochronę środowiska i coraz większą świadomość konsumentów, można śmiało powiedzieć, że światowi producenci fluoropolimerów ponoszą dzisiaj konsekwencje błędów popełnionych w przeszłości.

Największe obawy rodzi proces wytwarzania tych związków wielkocząsteczkowych. Historycznie ujmując, zanieczyszczenie środowiska PFAS jest ściśle związane z ich stosowaniem, jako monomerów i substancji pomocniczych (emulgatorów), w reakcjach polimeryzacji. Długoterminowe narażenie pracowników i skażenie środowiska w pobliżu fabryk jest dobrze udokumentowane. Zgromadzone dane były podstawą do rozpoczęcia dyskusji nad ograniczaniem stosowania i wprowadzeniem większej kontroli związków per- i polifluorowoalkilowych. Oczywiście producenci zainwestowali miliony dolarów w wychwytywanie nieprzereagowanych PFAS ze ścieków przemysłowych, ale przecież nikt nie zagwarantuje stuprocentowej szczelności i bezawaryjności działających systemów.

W literaturze można znaleźć opinie, że fluoroelastomery (a szerzej fluoropolimery) nie są toksyczne ze względu na fakt, że ich masa cząsteczkowa przekracza 100 000 Da i nie mogą przenikać przez błony komórkowe. Do grupy polimerów budzących niewielkie obawy zalicza się już związki o masie 1000-10 000 Da, w zależności od reaktywności grup funkcyjnych. Z drugiej strony, znaleźć można doniesienia o wykorzystaniu nanocząsteczek polimerowych o masie cząsteczkowej 12 000-21 000 Da do dostarczania leków chemioterapeutycznych, zdolnych przenikać nawet do jąder komórkowych. Biorąc to pod uwagę, a także silnie polarny charakter wiązań C–F, należy zwrócić szczególną uwagę na uboczne produkty syntezy kauczuków fluorowych niezwiązane z polimerem oraz oligomery o mniejszej masie cząsteczkowej, które mogą być uwalniane do powietrza podczas przetwarzania mieszanek fluorowych, w trakcie wulkanizacji, bądź końcowego wygrzewania wyrobów. Wielkość emisji w dużej mierze zależy od jakości przetwarzanego surowca i stopnia jego oczyszczenia po procesie polimeryzacji. Krótko ujmując - ważne jest wdrażanie i utrzymywanie Dobrej Praktyki Wytwarzania.

Zastrzeżenia budzi także proces bezpiecznego usuwania, zagospodarowania i unieszkodliwiania odpadów oraz zużytych wyrobów zawierających fluoropolimery. Możliwości ich odzyskania z artykułów konsumenckich są raczej niewielkie, a i z wykorzystaniem odpadów poprodukcyjnych jest problem. Ilość doniesień literaturowych odnośnie do recyklingu fluoroelastomerów jest nikła. Metody stosowane w recyklingu wulkanizatów kauczuków ogólnego przeznaczenia nie są w tym przypadku skuteczne. Jest to przesłanka do tego, aby ograniczyć produkcję wysoce trwałych fluoroelastomerów i stosować je jedynie w wyrobach krytycznych dla bezpieczeństwa, zdrowia i funkcjonowania społeczeństwa.

Producenci fluoropolimerów, chcąc nie chcąc, muszą wprowadzać do procesów technologicznych zmiany - doskonalić dostępne techniki, zarządzać emisjami, uruchamiać nowe programy badawczo-rozwojowe umożliwiające ponowne wykorzystanie wytworzonych produktów zgodnie z celami gospodarki o obiegu zamkniętym. Niewątpliwie są to dla nich kosztowne procesy, czego skutki odczuwają już przetwórcy. Jak na razie, analitycy wskazują na dalszy rozwój rynku fluoroelastomerów, a skumulowany roczny wskaźnik wzrostu (CAGR) ma wynieść 4,20% w latach 2023-2028. Czy tak będzie w rzeczywistości? Jak bardzo restrykcyjne będą opracowywane przepisy dotyczące PFAS i jak bardzo uderzą w wytwórców kauczuków fluorowych i fluoropolimerów? W Stanach Zjednoczonych, jak na razie, brak federalnych przepisów dotyczących PFAS. Pewne zakazy obowiązują w stanach Kalifornia, Maine i Nowy Jork. Do 2028 r. podobne regulacje prawne będą obowiązywały w Waszyngtonie, Minnesocie, Vermont, Maryland, Kolorado, Connecticut i na Hawajach. Komisja Europejska oczekuje, że ostateczna propozycja będzie gotowa do głosowania w 2025 r. Jeśli zostanie przyjęta, egzekwowanie zakazu rozpocznie się w 2026 r. lub później.

dr Karol Niciński, Centralny Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Przemysłu Poligraficznego

Reportaże

Forum