Что такое пер- и полифторалкильные вещества (PFAS)? PFAS в продукции Swagelok: основные сведения

главная страница блог PFAS в продукции Swagelok: основные сведения

Экспертная оценка PFAS в продукции Swagelok Обоснованный выбор материалов

Автор: Марси МакКвори, главный инженер по материалам, Swagelok

Если вы следите за новостями о промышленных материалах или экологическом регулировании, то, вероятно, часто слышите термин 'PFAS'. Однако что такое PFAS вещества и почему им уделяется так много внимания? В качестве ведущего инженера по материалам я хочу помочь разобраться с PFAS веществами, объяснить их роль в наших изделиях, и помочь вам сделать обоснованный выбор для своих задач.

Что такое PFAS и почему важно знать?

Вопрос: что такое пер- и полифторалкильные вещества (PFAS) и почему они важны для отрасли? PFAS – английская аббревиатура от «пер- и полифторалкильные вещества». Это обширная группа, насчитывающая тысячи фторсодержащих соединений. Уникальные свойства фтора (малый атомный радиус и крайне высокая электроотрицательность) приводят к образованию веществ – газов, химических соединений и полимеров – с исключительными характеристиками. К таким свойствам относятся высокая стабильность, исключительная термо- и химическая стойкость, водоотталкивающие и маслоотталкивающие характеристики, а также низкое трение, что делает фторсодержащие вещества полезными в широком спектре применений. Фторсодержащие вещества используются в электроники, производстве полупроводников, текстиле, одежде, автомобилестроении, аэрокосмической и оборонной промышленности, противопожарных пенах, нефтегазе, строительстве, упаковке пищевых продуктов, медицине, фармацевтике, энергетике и управлении отходами.

Почему PFAS стали объектом повышенного внимания?

Некоторые фторсодержащие химические вещества были связаны с рисками для здоровья Некоторые фторсодержащие вещества, включая перфтороктановую кислоту (PFOA), перфтороктансульфоновую кислоту (PFOS), перфторгексансульфоновую кислоту (PFHxS), перфторнонановую кислоту (PFNA) и димерную кислоту оксида гексафторпропилена (HFPO-DA), связывают с рисками для здоровья из-за токсичности или биоаккумуляции. Во многих странах выявлены загрязненные территории. Чаще всего такие места расположены недалеко от промышленных зон, объектов управления отходами, военных баз и аэропортов, где PFOS используется в противопожарных пенах. Сегодня эти отдельные химические вещества либо запрещены к применению, либо строго ограничены в питьевой воде почти во всех индустриально развитых странах. И хотя использование таких веществ уже запрещено или ограничено, существует опасение, что могут быть синтезированы аналогичные фторсодержащие соединения, также представляющие риск для здоровья.

Имеются ли другие проблемы, связанные с PFAS?

Да. Поскольку фторсодержащие вещества отличаются высокой стабильностью (то есть трудно разлагаются), существует риск их накопления в окружающей среде. Из-за этой особенности такие вещества иногда называют «вечными». Проводятся исследования новейших методов разложения фторсодержащих веществ, включая биологические с использованием микробов и ферментов, фотокатализ и другие подходы с целью обеспечения безопасных, устойчивых и экономически эффективных решений.

Ответственное производство

Помимо решения задач, связанных с утилизацией PFAS-веществ по окончании срока службы, ведущие европейские производители, включая AGC Chemicals, Arkema, The Chemours Company LLC, Daikin, Syensqo SA и W. L. Gore & Associates, добровольно присоединились к программе ответственного производства для снижения выбросов неполимерных фторсодержащих веществ до 0,003% в атмосферу и до 0,0006% в воду к концу 2030 года. Благодаря развитию технологий вспомогательных средств полимеризации данные производители уже достигли первого этапа сокращения выбросов: 0,009% в атмосферу и 0,001% в воду. Подробнее об ответственном производстве можно узнать на сайте Fluoropolymers Product Group of Plastics Europe (https://fluoropolymers.eu/).

Американский химический совет также курирует организацию Performance Fluoropolymer Partnership (PFP), целью которой является содействие ответственному производству, использования и обращение с фторполимерами, а также поддержка научно обоснованного и риск-ориентированного подхода к регулированию. Участниками PFP являются компании 3M, AGC Inc., The Chemours Company LLC, Daikin America, Inc., Groupe SEB, Gujarat Fluorochemicals Limited, Honeywell, MilliporeSigma, Shamrock Technologies, Sherwin-Williams, Syensqo, T-Lon Products Inc., Teadit, W.L. Gore & Associates и Zeus Company Inc. На веб-сайте PFP (https://fluoropolymerpartnership.com/) размещено большое количество материалов о фторполимерах, их социально-экономической значимости, применении, а также вопросах безопасности и нормативного регулирования.

Всегда ли необходимо использование фторсодержащих веществ?

Нет, хотя фторсодержащие вещества обеспечивают улучшенные характеристики, следует учитывать различие между необходимым и необязательным использованием. Для многих сложных задач, особенно связанных с воздействием высоких температур и агрессивных химических сред, приемлемых альтернатив просто нет. В некритических (необязательных) областях применениях, где не требуются уникальные свойства PFAS-веществ, можно рассмотреть альтернативные варианты. Альтернативные решения уже используются в лыжных мазях и пергаменте для выпечки.

PFAS в продукции Swagelok: что важно знать

Значок лампочки Swagelok не использует в своей продукции фторсодержащие вещества, подпадающие под запреты или ограничения (перфтороктановая кислота (PFOA), перфтороктансульфоновая кислота (PFOS), перфторгексансульфоновая кислота (PFHxS), перфторноновая кислота (PFNA), димерная кислота оксида гексафторпропилена (HFPO-DA)). Фторополимеры существенно отличаются от фторохимических соединений. Научные исследования подтверждают, что фторполимеры не токсичны, не мобильны и не являются биодоступными. Фторполимеры востребованы в сложных промышленных условиях, где безопасность сотрудников и окружающей среды имеет решающее значение. Во многих изделиях Swagelok применяются фторполимеры в мягких уплотнениях и седлах благодаря их устойчивости к высоким температурам и химическому воздействию. Такие характеристики являются необходимыми для обеспечения безопасности и эффективной работы систем заказчиков.

Посмотрите видеоматериал о PFAS-веществах в продукции Swagelok.

(+) Смотреть расшифровку

Мэтт Ферраро (менеджер по продукции):
Задумывались ли вы о том, что такое PFAS и где это используется? Для получения ответов мы создали данное видео в нашей серии "Задай вопрос Swagelok". Меня зовут Мэтт Ферраро, и сегодня со мной Марси МакКвори, главный инженер по материалам в компании Swagelok.

Марси, в последнее время мы часто слышим термин PFAS. Что же он означает?

Марси МакКуори (главный инженер по материалам):
PFAS – это английская аббревиатура из первых букв «пер- и полифторалкильные вещества». Простыми словами, речь идет о тысячах химических соединений, в состав которых входит фтор. Важно понимать, что лишь около 10% этих фторсодержащих веществ используются в коммерческих целях.

Мэтт:
Какие опасения вокруг PFAS лежат в основе сильного регулирования?

Марси:
Некоторые фторированные вещества с очень низкой молекулярной массой представляют определенные риски для здоровья человека. Данные материалы уже подпадают под строгие нормативные ограничения. Они существенно отличаются от материалов, используемых в продукции Swagelok, в частности, фторполимеров, которые имеют очень высокую молекулярную массу. Высокомолекулярные материалы такого типа не связывают с угрозами для здоровья.

Однако существует и другое опасение: эти материалы с трудом поддаются разложению. Их нередко называют «стойкими», что является частью более широкой дискуссии о PFAS.

Мэтт:
Можете раскрыть этот момент подробнее? Какие типы PFAS используются в продукции Swagelok?

Марси:
Фторполимеры используются как основной материал для наших мягких уплотнений и седел. Они обеспечивают высокие температурные характеристики и исключительную химическую стойкость, что является критически важным для многих заказчиков. Следует отметить, что мы не применяем низкомолекулярные PFAS-вещества, которые подпадают под строгие нормативные ограничения. Мы используем только высокомолекулярные фторполимеры, не связанные с рисками для здоровья.

Мэтт:
Отличная новость! Предлагает ли Swagelok продукцию без PFAS-веществ?

Марси:
Да. У нас есть варианты. Для клиентов с высокими требованиями к температурной и химической стойкости мы предлагаем мягкие уплотнения и седла из материалов FKM, FFKM, PTFE и PCTFE. Эти материалы обеспечивают необходимые рабочие характеристики.

Для клиентов, системы которых не предполагают работу при высокой температуре или агрессивных средах, мы предлагаем мягкие уплотнения и седла без фторполимеров.

Мэтт:
Как на подобные вопросы реагируют производители фторполимеров?

Марси:
Все крупные производители взяли на себя обязательства по ответственному производству, включая строгие стандарты управления выбросами. Они вложили значительные средства в такие улучшения. Многие компании также работают над исключением фторсурфактантов (фторированных ПАВ) из своей продукции, тем самым устраняя PFAS, представляющие опасность для здоровья.

Мэтт:
Что должны сделать клиенты при возникновении вопросов или опасений касательно наличия PFAS в продукции Swagelok?

Марси:
Им необходимо обратиться в региональный центр продаж и сервисного обслуживания Swagelok. Специалисты центра могут дать разъяснения о PFAS-материалах в нашей продукции, а также выбрать оптимальные решения для необходимых задач. Для поиска ближайшего центра продаж и обслуживания клиенты могут воспользоваться веб-сайтом swagelok.com.

Мэтт:
Марси, спасибо, что нашли время и поделились своим экспертным мнением.

Марси:
Всегда пожалуйста, Мэтт.

Мэтт:
Благодарю за ответы и участие в нашей серии!

Альтернативы PFAS для клиентов: доступные варианты.

Мы понимаем, что некоторые клиенты предпочитают продукцию без PFAS, особенно если их системы не требуют устойчивости к высоким температурам или агрессивным химическим средам. Swagelok предлагает альтернативные материалы для мягких седел и уплотнений, не содержащие PFAS. Нефторированные эластомерные материалы включают нитрил (Buna-N), этиленпропилен (EPR, EPDM), полихлоропрен (неопрен) и силикон. К наиболее часто используемым материалам седел без содержания фтора относят PEEK (полиэфирэфиркетон), полиимид и UHMWPE (полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы). Клиенты Swagelok с менее агрессивными рабочими средами и умеренными температурами могут рассматривать эти варианты как подходящие. Дополнительные сведения и примеры решений Swagelok без PFAS можно найти в Кратком руководстве о PFAS веществах.

Какие фторполимеры используются в продукции Swagelok?

Рабочие характеристики продукции Swagelok обеспечивают фторполимеры FKM, FFKM, PTFE, PFA и PCTFE. Данные материалы используются в качестве стандартных вариантов седел и уплотнений во многих наших изделиях благодаря их способности выдерживать температуры до 400 °F (204 °C). Без этих материалов температурные характеристики продукции снизились бы почти вдвое. Упомянутые фторполимеры обладают высокой химической стойкостью к различным агрессивным средам, включая кислоты (соляную, азотную), растворители (толуол, бензол) и другие вещества, слишком агрессивные для нефторированных материалов. Для клиентов, которым необходимы такие свойства, фторполимеры нередко являются лучшим, а иногда – единственным выбором.

Как Swagelok помогает выбрать оптимальную продукцию

Выбор оптимального продукта для ваших требований может быть сложной задачей, особенно с учетом факторов химической стойкости, рабочих температур и нормативных требований. Именно здесь помогает Swagelok. Наши технические специалисты и консультанты готовы дать разъяснения о применяемых PFAS-материалах, и выбрать наиболее безопасные и эффективные решения.

Если у вас есть вопросы касательно фторсодержащих материалов в изделиях Swagelok, рекомендуем обратиться в ближайший центр продаж и сервисного обслуживания Swagelok. Наши специалисты помогут с выбором и предоставят необходимую информацию для принятия уверенных решений.

Обратитесь за консультацией