Чем вреден фторопласт для здоровья
Вреден ли фторопласт для человека?
Появление новых материалов и применение их в товарах массового спроса всегда порождает сомнения людей в уникальности их свойств и безопасности использования. С учетом того, что фторопласт начал пользоваться большим спросом лишь в конце второй половины 20 века, подозрительное отношение к экологичности и безопасности полимера неудивительно.
Из данной статьи вы узнаете, вреден ли фторопласт для человека в повседневной жизни, и в каких случаях он может представлять угрозу.
Производство фторопласта
Несмотря на токсичные исходные вещества, после пиролиза получается порошок политетрафторэтилена, из которого делают абсолютно безвредный полимер. Хлордифторметан разлагается на политетрафторэтилен, образуя очень крепкую молекулярную связь. Активные атомы фтора в молекуле не дадут себя заменить другими веществами, что обуславливает невосприимчивость полимера к кислотам, щелочам, солям и их соединениям.
А нет реакций — значит нет и выделения токсичных веществ. Конечному потребителю можно не переживать.
Нагрев и горение фторопласта
Огонь, равно как и вода, могут приносить человеку блага или приводить к печальным последствиям. Все завит от правильного обращения и целевого применении этих стихий. С фторопластом та же ситуация.
Но при превышении верхнего порога в +300o C — 400o С, полимер начинает разлагаться, выделяя вредные вещества в виде газа перфторизобутилена ((C2F4)n) и еще ряда газообразных токсинов. Такой температуры фторопласта в бытовых условиях при правильной эксплуатации изделий из него добиться невозможно. Вместе с этим стоит упомянуть низкую пожароопасность материала, так как фторопласт возгорается лишь при температуре более +500o C.
Интересный факт: В 60-х годах прошлого века ООН провело исследование для установления, опасен ли фторопласт для организма живых существ. Лабораторным крысам в еду ежедневно подмешивали порошок политетрафторэтилена в пропорции ¼. Крысы с таким рационом не получили проблем со здоровьем — эксперимент признан успешным.
Дегенерация фторопласта от ультрафиолета
Являясь веществом органической химии, политетрафторэтилен разрушается под воздействием высокоэнергетических излучений. Несмотря на проницаемость фторополимера солнечными ультрафиолетовыми и инфракрасными лучами, при умеренном радиооблучении материал стремительно распадается. Продуктом распада являются токсичные соединения фтора и углерода, описанные выше.
Кроме выделения вредных газов, под действием радиации изделия из фторопласта теряют привычные физические свойства — становятся хрупкими и ломкими. Недостаточная радиационная стойкость не позволяет использовать полимер в специфической технике и помещениях, где доза облучения достигает 5·104 Гр.
В быту радиационный фон редко превышает природный в несколько раз, а влияние ультрафиолета на фторопласт ничтожно. В повседневной жизни такой полимер не представляет опасности для здоровья человека.
В заключение
Ответ на вопрос, вреден ли фторопласт для здоровья человека в обычной повседневной ситуации — определенно нет. Но это не значит, что он не представляет угрозы при неправильной эксплуатации.
Вред от фторополимера для человека возможен в 3 случаях:
Ни одно из вышеперечисленных условий практически никогда не может быть воссоздано в быту (за исключением пожаров и возгораний). Из этого следует, что, в отличие от других видов углеродосодержащих полимеров, фторопласт и изделия из него полностью безопасны для человека и экологии.
Фторопласт: его свойства и влияние на здоровье человека
Популярность такого распространенного материала как фторопласт с каждым годом только растет. Полимер с белым оттенком, содержащий в своем составе фтор, широко применяется при изготовлении трущихся деталей машин и других подвижных элементов конструкций. Этот материал также востребован в легкой промышленности (в пищевой отрасли), где без фторопластового сырья невозможно представить производство посуды, тары, контейнеров и других изделий для хранения, обработки и перевозки продуктов.
Для домашнего мастера фторопласт — идеальный материал для изготовления прокладок, втулок, деталей подшипников и массы других деталей, которые в процессе эксплуатации должны проявлять прочность, температурную и химическую устойчивость, минимальное трение.
Особенности фторопласта как сырья
Причины, объясняющие большую популярность фторопласта, связаны с привлекательными техническими характеристиками этого материала. Некоторые из них перечислены ниже:
устойчивость к механическим деформациям и прочность на разрыв;
повышенная стойкость к химическим реактивам, щелочам и агрессивным кислотам (самая высокая среди полимерных материалов и выше, чем у золота, платины);
легкость обработки сверлением, точением, шлифованием, фрезерованием;
экологическая, физиологическая и биологическая безопасность.
Именно этими свойствами материала объясняется высокий спрос на фторопласт при производстве бытовой посуды, включая сковороды с антипригарным покрытием.
Мифы о вредности фторопласта
Слухи о якобы вредном влиянии фторопластовых бытовых изделий на здоровье человека очень живучи и постоянно муссируются на страницах различных изданий. Поэтому следует внимательно изучить их причину и разобраться с источниками. Начнем с того, что современная хозяйка не может представить свою кухню без сковород, сотейников или кастрюль высокого качества. Каждая из них стремится приобрести изделия, на которых бы пища совсем не пригорала.
Учитывая это, промышленность освоила выпуск недорогих сковород со специальным антипригарным политетрафторэтиленовым покрытием. При их изготовлении первоначально использовалась перфтороктановая кислота (ПФОК), широко применяемая и в других производствах. Отмечается, что по мере роста популярности новых изделий появилась информация о том, что эта составляющая покрытия обладает канцерогенным действием.
Постепенно со временем сформировался негативный стереотип, основанный на слухах о вредности фторопласта. При этом не учитывалась одна важная деталь, заключающаяся в следующем. Еще на этапе становления производства сковород вредная составляющая покрытия (ПФОК) была полностью заменена новым компонентом на основе перфторполиоксиэтиленкарбоновой кислоты. Она получила название ПОЭК и совершенно безопасна для здоровья (не содержит канцерогенов).
Таким образом современные кухонные изделия с антипригарным полимерным покрытием не причиняют человеку абсолютно никакого вреда. Купить заготовки материала для технических нужд вы можете на нашем сайте по вполне приемлемой цене и в нужном количестве.
Марки фторопласта
На сегодняшний день предприятия химической промышленности выпускают три основные марки фторопласта — гомополимеры поливинилиденфторид (Ф2), политрифторхлорэтилен (Ф3) и политетрафторэтилен (Ф4), а также их сополимеры, представляющие собой комбинацию из цепочек гомополимеров Ф2, Ф3 и Ф4 (в состав может также входить пропилен). Марки материала различаются по ряду параметров: тепло- и электропроводности, рекомендуемому температурному режиму эксплуатации, плотности, степени растворимости в кислотах и щелочах.
Наиболее востребованным материалом является фторопласт Ф4, изделия из которого изготавливают методом прессования, после чего запекают при высокой температуре (360–370 °C). На производстве используется также метод экструзии. Технология заключается в подаче в экструдер полимерного порошка под большим давлением, спекания и получении на выходе изделий большой длины (до 5 метров). Довольно часто для придания материалу определенных свойств или их усиления в состав сырья вводятся дополнительные компоненты — модификаторы. Это может быть кокс, стекловолокно, кобальт и т.п. В этом случае к маркировке фторопласта добавляются буква «М» и число, показывающее количество добавок, присутствующих в составе материала.
Заготовки из фторопласта
Стоит отметить, что по обеим описанным выше технологиям изготавливаются либо заготовки для дальнейшей обработки, либо готовые изделия с простейшей геометрией — стержни, трубки, пластины. Последующую механическую обработку заготовки из фторопласта проходят на металлорежущих станках.
Типоразмеры стандартных изделий следующие:
пластины квадратной формы 250х250, 300х300 и 500х500 мм;
втулки и кольца с внешним диаметром от 50 до 360 мм для изготовления оболочек, прокладок, манжет, уплотнительных колец;
стержни по методу горизонтального прессования длиной до 500 мм;
стержни по методу вертикального прессования длиной не более 110 мм (имеют более высокие физико-механические свойства).
Из заготовки в виде втулки в домашних условиях можно изготовить линейные подшипники для принтера. Фторопластовая прокладка впускного коллектора, изготовленная своими руками из пластины, значительно уменьшает температуру в нём. Из того же материала автомобилисты изготавливают прокладку дросселя, представленную на фотографии выше. Довольно часто трубки из фторопласта используются в автомобильных мастерских для восстановления амортизационных стоек.
Свойства и характеристики фторопласта
Свойства и характеристики фторопласта
Фторопласт создан в 1938 году. Он очень быстро стал популярным и востребованным материалом, который используется в самых разных отраслях – от медицины до военной промышленности. А все благодаря уникальным для полимеров свойствам. Чем же так хорош этот пластик? Предлагаем подробное описание свойств и физико-химических характеристик фторопласта, его преимуществ и недостатков.
Общие данные
Под названием «фторопласт» чаще всего имеется в виду Ф-4 (это самый распространенный и недорогой из всех фторопластов). Его химическая формула – (-C2F4-)n. В мире полимер известен по аббревиатуре PTFE (политетрафторэтилен, у нас ПТФЭ) и по многим фирменным названиям, которые прижились и стали общими (тефлон, галон, флубон, алгофлон, хостафлон, полифлон, гафлон, сорефлон).
Чистый фторопласт – это белый непрозрачный пластик, гладкий и скользкий на ощупь. Основные свойства, которые отличают его от других пластмасс:
Если дополнить эти характеристики еще и высокими диэлектрическими и антифрикционными показателями фторопласта, можно увидеть, что такое сочетание полезных свойств не встречается ни в одном другом материале. Но даже его можно улучшить. Поэтому сейчас, кроме чистого полимера, производят фторопласт с наполнителями (добавляют в композиции графит, стекловолокно, порошки металлов).
Популярные марки фторопласта Ф-4 (и область их применения):
Выпускают материал в виде готовых изделий, но чаще в форме заготовок – листов, пленок, втулок, стержней. Подробнее о разных марках полимера и особенностях его производства смотрите в нашей статье здесь.
Преимущества ПТФЭ:
Недостатки:
Физико-химические свойства
Газопроницаемость ПТФЭ
Характеристика | Значение |
---|---|
Воздух | 200–300 |
Удлинение при разрыве, %: | 300–350 |
относительное | 350–500 |
остаточное | 250–350 |
3–4 | |
Твердость по Шору при 20 °С: | – |
шкала С | 85–87 |
шкала D | 55–59 |
Твердость по Роквеллу (шкала I) | 80–95 |
Коэффициент Пуассона | 0,45 |
Коэффициент трения по стали | 0,2 |
Физико-механические свойства фторопласта зависят от температуры. Вот так, например, меняются показатели нагрузки, необходимой, чтобы вызвать деформацию сжатия (в таблице приведены величины нагрузок в зависимости от температуры, кгс/см 2 ):
Деформация, % | -50 °С | 0 °С | 25 °С | 50 °С | 100 °С | 150 °С | 200 °С |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | 203 | 157 | 62 | 49 | 31 | 17,5 | 11 |
2 | 304 | 210 | 92 | 66 | 39 | 27 | 20 |
3 | 350 | 236 | 105 | 77 | 48 | 33 | 27 |
4 | 374 | 251 | 120 | 85 | 59 | 39 | 31 |
5 | 390 | 262 | 127 | 92 | 62 | 44 | 35 |
А вот так изменяется предел текучести при растяжении:
Температура, °С | 25 | 50 | 75 | 100 | 150 | 200 | 250 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
42,4 | 106,9 | 83,5 | 67,2 | 46,6 | 35,5 | 28,6 |
Электроизоляционные свойства
Характеристика | Значение |
---|---|
Удельное объемное электрическое сопротивление, Ом·см | |
Диэлектрическая проницаемость при частоте 103 Гц | 1,9–2,2 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте 103 Гц | 0,0002–0,0003 |
Дугостойкость, сек | 250 |
Безопасно ли пользоваться тефлоновыми сковородками?
Недавно я прочитала, что один юрист борется с химической компанией DuPont, которая использует в производстве тефлон. Этот тефлон попадает в почву и воду, люди пьют эту воду и болеют, например, раком почек, болезнями щитовидной железы и другими. Суды с этой компанией, насколько я понимаю, все еще идут.
Отсюда вопрос: безопасно ли пользоваться тефлоновыми сковородками и другой посудой с тефлоновым покрытием? Есть ли какие-то научные исследования по этому поводу?
Тефлон — очень стабильное вещество, которое не вступает в химические реакции в нашем организме. Если изделия с тефлоновым покрытием не перегревать, то их можно считать безопасными для здоровья. А вот перфтороктановая кислота, или ПФОК, — материал, из которого производят тефлон, — и более современное соединение GenX, которым компания DuPont попыталась заменить ПФОК, в высоких концентрациях могут быть потенциально опасны для здоровья людей, животных и растений.
Но ПФОК используют не только при производстве сковородок. То же самое вещество образуется, например, в установках по очистке сточных вод. Поэтому обвинять в загрязнении окружающей среды только DuPont не совсем справедливо.
Что такое тефлон и опасен ли он для здоровья
Тефлон — торговое название химического соединения тетрафторэтилена, которое состоит из углерода и фтора. Это прочное вещество отталкивает воду и выдерживает нагревание до высоких температур. А поскольку покрытая тефлоном поверхность становится еще и очень скользкой, его не только используют как антипригарное покрытие для сковородок и противней, но и покрывают им медицинские катетеры и сосудистые трансплантаты. На гладкой тефлоновой поверхности не в силах удержаться ни одна бактерия.
Тетрафторэтилен — международная база химических веществ PubChem
Тефлон биологически инертен, то есть не вступает в химические реакции с другими соединениями в организме. Это значит, что он не может навредить клеткам и тканям, даже если его проглотить. Так что бояться мельчайших кусочков тефлона, которые могут попасть в еду со сковородки, не стоит.
Хотя тефлон прочен, он все-таки не вечен: если пользоваться сковородой каждый день, тефлоновое покрытие разрушается через 2,3 года. Если пользоваться сковородой дольше, к ней начнет пригорать пища.
Разрушение тефлона можно невольно ускорить, если нагреть тефлоновую сковородку до температуры выше 260 °C. При этом покрытие начинает выделять токсичные вещества. К счастью, мы редко доводим сковороды до такой температуры, потому что при ней большинство пищевых масел начинают дымиться. Но если оставить пустую сковороду без присмотра, то всего за 8 минут она может нагреться до 399 °C. При этой температуре тефлон быстро разлагается и выделяет много ядовитых паров.
Если вдыхать пары перегретого тефлона 4—10 часов подряд, как это бывает при работе на кухне в большом ресторане, может развиться полимерная лихорадка. Она очень похожа на грипп. Жертвы тефлоновых паров жалуются на озноб, высокую температуру, головную боль и ломоту в мышцах. Но в отличие от настоящего гриппа у большинства людей на свежем воздухе полимерная лихорадка проходит за 1—2 дня. Отек легких, связанный с тефлоновыми парами, встречается очень редко: пока это состояние описано всего у нескольких человек.
Большинство авторитетных исследователей считают, что если использовать посуду с антипригарным покрытием правильно, то ее можно считать безопасной для здоровья. Тем не менее вплоть до 2013 года опасения, связанные с тефлоновыми сковородками, можно было считать обоснованными. В то время в их состав еще входило токсичное вещество, из которого производят тефлон, — та самая ПФОК.
Как победить выгорание
Как производство тефлона влияет на нас и окружающую среду
Перфтороктановая кислота — водоотталкивающее химическое соединение, из которого делают многие промышленные полимеры, в том числе тефлон. В отличие от него ПФОК куда легче вступает в химические реакции, поэтому может вредить здоровью людей, животных и растений. Это очень устойчивое соединение, которое способно накапливаться в организме и практически не разлагается в окружающей среде.
Перфтороктановая кислота — международная база химических веществ PubChem
Новые загрязнители: ПФОК — бюллетень Американского агентства по охране окружающей среды
Прямой вред ПФОК для здоровья людей все еще не доказан. Однако исследования показали, что в организмах рабочих и жителей городов рядом с заводом DuPont, которые пили воду и ели пищу с выбросами завода, содержание частиц ПФОК было выше, чем у людей, которые жили в других местностях.
У людей с высоким содержанием ПФОК в организме увеличивается риск заболеваний печени, почек, щитовидной железы и астмы — всего около 72 неблагоприятных состояний здоровья. Правда, пока непонятно, виновата в этом ПФОК или другие загрязнители.
Влияние ПФОК на здоровье людей — подборка исследований из Базы данных сравнительной токсикогеномики
Программа управления выбросами ПФОК — бюллетень Американского агентства по охране окружающей среды
При этом ПФОК находили не только рядом с тефлоновыми заводами. Это вещество в меньших концентрациях обнаружилось в питьевой воде, организмах рыб и сельскохозяйственных животных и даже в фермерских овощах по всем США. В 2015 году восемь ведущих американских компаний — производителей тефлона и полимеров полностью отказались от использования этого вещества.
Даже компания DuPont, с которой все началось, была вынуждена заменить ПФОК на фторполимер GenX, в котором нет перфтороктановой кислоты. Хотя когда GenX проверили в исследованиях на крысах, выяснилось, что ему присущи многие недостатки ПФОК. Поэтому вполне возможно, что когда-нибудь он тоже попадет под запрет или ограничения.
Что такое GenX — бюллетень Американского Агентства по охране окружающей среды
К сожалению, полностью отказаться от ПФОК и GenX пока не получается: они необходимы для производства множества пластиков, без которых человечество обходиться еще не научилось. Тем не менее в Европе производство ПФОК из года в год стараются ограничивать.
В России пока нет нормативных документов, которые позволяют контролировать выбросы ПФОК на заводах. Так что остается только надеяться, что ученые со временем найдут способ заменить это химическое соединение на что-то потенциально менее вредное.
Что делать? Читатели спрашивают — эксперты Т—Ж отвечают
Елена, маркетологи по всему миру молятся на таких внушаемых людей как вы :–)
Evgeniy, интересно почему?) За свою жизнь не купила ни одной утвари из тефлона и прочих материалов. Поэтому я горе-покупатель для маркетологов))
Елена, потому что можно варить продукт Б, заявив что продукт А опасен. А если сильно захочется, то потом можно сказать что Б тоже опасен, и впарить продукт В. Так делается уже много много лет в косметике, средствах ухода и прочих сферах.
И да, не стоит руководствоваться в своих действиях лишь словами одного химика который проводит вебинар в интернете. Я так считаю
Посуды с антипригарным покрытием у меня нет. Пользуюсь посудой из нерж. стали и чугуна (сковорода-гриль).
После фильма «Тёмные воды», который основан на реальных событиях, заставить меня пользоваться посудой с тефлоном сложно. И дело не в том, что фильм вызывает сильные эмоции от увиденного (у всех разное восприятие); я провентилировал эту тему, почитал статьи и информацию об исследованиях, проанализировал нагрев сковороды и температуры.
Очевидно, что контакт с тефлоном исключить полностью невозможно, потому что он почти везде, где есть контакт технологий с водой, при приготовлении полуфабрикатов и т.д, но уменьшить взаимодействие хотя бы путём отказа от посуды дома вполне реально.
По поводу того, что тефлон «безопасный»:
— при температуре +200 градусов Цельсия появляются продукты разложения тефлона. Согласно исследованиям самой компании DuPont, продукты разложения находили при температурах 240 градусов Цельсия, а при температурах 360 гр.Ц. выделялось 6 ядовитых паров, один из которых вызывает летальный эффект у человека при низких концентрациях.
— есть различные исследования нагревания тефлоновых поверхностей, когда при более низких температурах(чем официально заявленные) выделяются ядовитые пары. Выходила статья о том, что умирают птицы от этих паров, ссылка на статью: https://www.ewg.org/research/canaries-kitchen ;
— пользователь никаким образом не может со 100% вероятностью проконтролировать, что его сковорода не нагрелась(в каких-то областях или полностью) до температур, при которых не происходит выделения ядовитых паров;
— у меня сковорода в области стенок(от середины и выше) нагревается сильнее чем на дне (за 2 минуты до 270 гр. Цельсия), но тут всё может быть индивидуально в зависимости от источника нагрева и конструкции посуды.
— в настоящий момент не известно о долгосрочном влиянии кухонных принадлежностей с тефлоном и его продуктов распада на организм человека.
Вывод: выбирать посуду из нерж. стали и чугуна.
(С керамическим покрытием ещё не разбирался)