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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:王繼翰
研究生(外文):Wang Chi Han
論文名稱:膠帶製造業勞工甲苯暴露評估研究
論文名稱(外文):Exposure Assessment of Toluene in a Tape Manufacturing Plant
指導教授:石東生石東生引用關係蔡春進蔡春進引用關係
指導教授(外文):Tung-Sheng ShihChuen-Jinn Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:產業安全與防災學程碩士班
學門:環境保護學門
學類:環境防災學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:68
中文關鍵詞:自組被動式採樣器現場測試甲苯二甲基甲醯胺(DMF)丁酮(MEK)乙二醇醚單乙基醋酸酯(EEAc)甲基異丁酮(MIBK)
外文關鍵詞:new passive samplerfield assessmenttoluenedimethyl formamideketoneethylene glycolmonoethyl acetatemethyl isobutyl ketone
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本研究係以勞工委員會勞工安全衛生研究所研發之自組式被動式採樣器,於膠帶製造工廠、PU合成皮製造工廠與網版印刷工廠等三不同作業環境中,在不同極性干擾物共存下,進行現場性能評估及勞工甲苯暴露評估調查。結果顯示在上述三種作業環境中,在現場溫度變化範圍為25-35℃,相對濕度變化範圍為50-90%,甲苯暴露濃度為0.26-363ppm的範圍內,並未發現新型被動式採樣器與傳統主動式採樣器有統計上之顯著差異(p=0.740) ,線性迴歸分析發現二者之相關係數高達0.930,斜率為0.934(n=69)。同時工作環境共存之二甲基甲醯胺(DMF)、丁酮(MEK)、甲苯、乙二醇醚單乙基醋酸酯(EEAc)及甲基異丁酮(MIBK)等常見有機溶劑,以主動式與新型被動式採樣器採樣結果的相關性也都很好,顯示在台灣高溫高濕的工作環境中,作業現場暴露的有機溶劑無論是單一種或是多種,不同極性干擾物共存下,均可獲得相當一致之測試結果,自組式被動式採樣器可取代主動式採樣器,用於作業現場之個人暴露評估之用,並可減輕重量、體積、採樣成本,提高勞工配戴意願,落實法令與政策。
本研究並進行膠帶製造工業勞工甲苯暴露評估調查,探討暴露變異與主要污染發生源所在。利用單因子變異數分析(ANOVA test)後發現不同生產線之勞工甲苯暴露有明顯差異(p=0.0002),但一週中不同工作日之間,上膠部門整體勞工之甲苯暴露濃度,則無明顯差異(p=0.09), 顯示上膠部門勞工甲苯暴露濃度可以選擇一週內任何一天進行,均具代表性。而分析這不同作業勞工一週個人平均暴露濃度值,則發現不同勞工個人間的甲苯暴露濃度存在明顯差異(p=0.0032), 顯示個人暴露變異數大,應增加測定勞工人數,細分不SEG(相似暴露群),然後再於每一SEG中隨機抽樣部分勞工進行採樣測定,較能獲得代表性之勞工暴露。
受試者於低、中、高濃度區的暴露劑量佔一天總暴露劑量(Dose)之比例分別為6.57 %:17.1 %:76.4 %,可知作業區域對作業中勞工暴露大小影響依序為高濃度區>中濃度區>低濃度區,顯示高暴露區之勞工滯留時間雖較短,但因暴露濃度極高,8小時高暴露區之暴露劑量貢獻百分比反而最高, 中濃度區的暴露來自高濃度區,而高濃度區的暴露來自底膠及面膠塗佈,因此膠帶製造工廠之上膠場中,底膠及面膠區應列為優先改善對象。

This study used a new passive badges developed from IOSH(Institute of Occupational Safety and Health Council of Labor Affairs). The new passive badges present field evaluation and measured exposured concentration of labors existed the different polar compound in factories manufacturing tape、PU artificial leather and printshop. Results showed that no statistical difference was found between the new passive badges and active samplers by paired-sample t test( P=0.740).Under the conditions of 25-35℃ , 50-90% RH, linear regression analysis showed a high correlation( r > 0.930 , slope = 0.934 , n=69)between the new passive and active samples over the exposure range of 0.26 to 363 ppm.
Linear regression analysis showed a high correlation between the passive and active samples over the solvents such as dimethyl formamide(DMF), ketone(MEK), toluene, ethylene glycolmonoethyl acetate(EEAc) and methyl isobutyl ketone(MIBK) commonly used found in the working environment.Linear regression also showed a good correlation between passive and active samples under warm and humid environment in Taiwan whether one or several solvents and interfering chemicals existed in the workplace. So the new passive badges can replace the active badges for personal exposure assessment in the workplace. The advantages of the new passive badges are lessened weight and volume and fulfilling the law and policy. Also it can increase the willingness of the labor to pull on.
The study also survey the exposure assessment of toluene in a tape manufacturing plant ,and find the exposure of variation and the major contamination.
For the coating department labors, paired sample t-tests showed no significant difference(p=0.09)any day of a week, but showed significant difference(p=0.0002) between productive line. Since the between-day variation of exposures was small between any day of a week. Exposure assessment held on any weekday probably could provide a good estimation of workers, mean exposure in the workplace.
Paired sample t-tests showed significant difference (p=0.0032) for the workers among the weekly mean exposure levels. among the workers. The between-person variation of exposure was large, and it should adds assessable worker, Divide similar exposure group to different SEG(similar exposure group) and random person air-sampling assessment from every SEG. So, representable labor,s exposure data can be acquired. Tester,s daily exposure dose ratio as 6.57 %:17.1 %:76.4 % in the low、medium、high exposure area. Exposure influence of the workers is high exposure area > medium exposure area > low exposure area. The retention time of the workers in the high exposure area is the shortest , but exposure concentration is the highest. Exposure of medium area is from high concentration exposure area. Exposure of high concentration area is from the coating area. To effectively reduce the exposure levels , the major interventions were focused on the engineering control in the coating departments.

目 錄
頁次
中文摘要 …………………………………………………………………………...Ⅰ
英文摘要 …………………………………………………………………………...III
誌 謝 …………………………………………………………………………...Ⅴ
目 錄 …………………………………………………………………………...Ⅵ
圖 目 錄 ………………………………………………………………………...…Ⅸ
表 目 錄 …………………………………………………………………………...XI
第一章 計畫緣起..………………………………………………………………..1
第一節 膠帶製造業簡介…………………………………………………………1
第二節 甲苯之工業用途與重要性………………………………………………1
第三節 甲苯之健康危害……………………………………………………...….2
1.3.1 甲苯在人體之吸收、分佈及代謝………………………………...2
1.3.2 甲苯之危害…………………………………………………...2
1.3.3 甲苯之暴露標準……………………………………………...4
第四節 膠帶業勞工甲苯暴露評估之問題與缺失………………………………4
1.4.1 採樣技術………………………………………………….…...4
1.4.1.1被動式採樣器之採樣原理………………………………...4
1.4.1.2主動式與被動式採樣器之優缺點…………………….5
1.4.1.3文獻資料有關現有被動式採樣器之缺失………………...6
1.4.1.3-1不同極性混存物對被動式採樣器之干擾評估…………6
1.4.1.3-2被動式採樣器價格昂貴並缺乏現場驗證資料…………6
1.4.2 膠帶製造廠作業環境之暴露缺失…………………………………8
1.4.2.1文獻上甲苯暴露評估回顧及本研究之差異………………8
第五節 研究目的 ………………………………………………………………...9
第二章 方法與材料……………………………………………………………...10
第一節 被動式採樣器的性能評估…………………………………………… . 10
2.1.1 自組被動式採樣器現場性能測試評估………………….……….10
2.1.2 原料與製程介紹 …………………………………………… … 10
2.1.3 統計分析方法……………………………………………………..11
第二節 膠帶製造工廠勞工甲苯暴露評估…………………………………… ..11
2.2.1 採樣策略…………………………………………………………..11
2.2.2 膠帶製造工廠作業現場配置說明………………………………..13
2.2.3 樣品分析方法……………………………………………………..13
2.2.3.1檢量線製作………………………………….…………… 13
2.2.3.2儀器分析條件…………………………………….……… 14
2.2.3.3樣品脫附……………………………………….………….14
2.2.3.4樣品分析……………………………………….………….15
2.2.3.5統計分析方法………………………………….………….15
第三節 ETAR的介紹與使用……………………………………………………15
2.3.1 暴露評估技術的瓶頸與突破……………..………………..……..15
2.3.2 ETAR的介紹………………………………… …………………..16
2.3.3 ETAR於膠帶製造工廠的現場應用……………………… ……..17
第三章 結果與討論……………………………………………………………...18
第一節 品管與品保……………………………………………………………...18
第二節 自組被動式採樣器之現場性能評估…………………………………...18
3.2.1 主/被動式採樣器對甲苯暴露評估之一致性比較………………18
3.2.2 作業現場之暴露資料……………………………………………..19
3.2.3 主/被動式採樣器對其他共存有害物暴露評估之一致性比較…20
第三節 膠帶製造工業甲苯暴露評估…………………………………………...21
3.3.1 膠帶製造工廠上膠部門環境暴露狀況...……………………… ..21
3.3.2 膠帶製造工廠上膠部門勞工暴露狀況......…………………….. .22
3.2.3 IR-ETAR測量結果..………………………………………….…...23
第四章 暴露缺失與控制改善…………………………………………………...24
第一節 膠帶製造工廠的主要暴露發生源與工程控制設施…………………...24
第二節 膠帶製造工廠暴露控制缺失…………………………………………...24
第三節 膠帶製造工廠勞工暴露控制改善………………………………….…..25
4.3.1 廠方設計之改善方法(第一次改善)……………………….……..25
4.3.2 本研究設計之改善方法(第二次改善)……………………….…..25
4.3.2.1高濃度暴露發生源密閉性改善規劃………………….….25
4.3.2.2利用局部排氣裝置抑制污染物的擴散…………………..26
第四節 膠帶製造工廠勞工暴露控制追蹤結果………………….……………..26
4.4.1 第一次改善後勞工暴露濃度………………….………………….26
4.4.2 第二次改善工程…………………………………………………..27
第五節 討論……………………………………………………………………...27
第五章 結論與建議……………………………………………………………...28
第一節 結論……………………………………………………………………...28
第二節 建議……………………………………………………………………...28
第三節 本研究之重要貢獻及可能應用與後續相關研究……….…………… .31
第六章 參考文獻………………………………………………………………...32
圖 目 錄
頁次
圖1 甲苯於人體內生化代謝途徑….…………….………………………….35
圖2 自組被動式採樣器構造圖…………………….………………………..36
圖3 本研究整體設計架構流程圖…………………………………………...37
圖4 PVC生產流程圖......................…………………………………...…….38
圖5 PU合成皮製造程序.…………...……………………………….……....39
圖6 網版製造流程 ………………………………………………………….40
圖7 上膠場生產機具設備平面配置圖……………………………….……..41
圖8 上膠場生產作業流程圖………………………………………………...42
圖9 甲苯氣相層析圖………………………………………………….……..43
圖10 甲苯檢量線……………………………………………………….……..44
圖11 膠帶製造工廠-主動式與被動式採樣器甲苯採樣結果比較…..…….. 45
圖12 膠帶製造工廠-主動式與被動式採樣器甲苯測定濃度差與二者之對應平均濃度圖………………………………………………….……..46
圖13 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器甲苯採樣結果比較… ..47
圖14 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器甲苯測定濃度差與二者之對應平均濃度圖………………………………………….……..48
圖15 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器甲苯採樣結果比較……...…..49
圖16 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器甲苯測定濃度差與二者之對應平均濃度圖……………………………….………………………..50
圖17 三工廠-主動式與被動式採樣器甲苯採樣結果比較………….……....51
圖18 三工廠-主動式與被動式採樣器甲苯測定濃度差與二者之對應平均濃度圖………………………………………………….……..52
圖19 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器對DMF採樣結果比較….53
圖20 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器對DMF測定濃度差與二者之對應平均濃度圖…………………………………………………54
圖21 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器對MEK採樣結果比較………55
圖22 PU合成皮製造工廠-主動式與被動式採樣器對MEK測定濃度差與二者之對應平均濃度圖…………………………………………………....….56
圖23 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器對EEAc採樣結果比較………….57
圖24 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器對EEAc測定濃度差與二者之對應平均濃度圖…………………………………………………....….58
圖25 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器對MIBK採樣結果比較………….59
圖26 網版印刷工廠-主動式與被動式採樣器對MIBK測定濃度差與二者之對應平均濃度圖…………………………………………………………….60
圖27 甲苯暴露改善建議示意圖…………………..………………………….61
表 目 錄
頁次
表1. 自組被動式採樣器之現場性能評估---主/被動式採樣器對甲苯暴露評估之一致性比較……………….……62
表2 PU合成皮製造工廠、網版印刷工廠及膠帶製造工廠-暴露資料統計………………………………………………………………………..63
表3. 自組被動式採樣器之現場性能評估---主/被動式採樣器對其他共存有害物暴露評估之一致性比較……….64
表4 膠帶工廠上膠部門勞工一週中之環境點八小時Toluene暴露濃度(ppm)分佈,平均(標準差)……………………………………………..65
表5 膠帶工廠上膠部門勞工一週中不同生產線之環境點八小時Toluene暴露濃度(ppm)分佈,平均±標準差……………………………….…..66
表6 膠帶工廠上膠部門勞工一週中每天Toluene之暴露濃度(ppm)分佈,平均(標準差)………………….………………………………….…..67
表7 上膠部門七位作業勞工同一週連續六天工作後甲苯暴露濃度(ppm)之個人平均值情形……………………………………………………..68

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