Styren

Styren är en ingrediens i tillverkningen av olika produkter av termoplast. Vid laminering med polyesterharts inom industrin för armerad plast förekommer fortfarande hög styrenexponering. Säkra arbetsförhållanden kräver effektiv ventilation och bra personlig skyddsutrustning. Vid bearbetning av polystyren frigörs endast mycket lite styren. Likaså är styrenhalterna i arbetsluften vanligtvis låga vid polymerisering av styren samt vid tillverkning eller användning av vattenhaltiga styren-butadienlatex. Exponeringen för styren kan följas upp på ett tillförlitligt sätt genom biomonitorering.

Användning av styren och förekomst i arbetet

Styren eller vinylbensen (CAS 100-42-5) är ett flyktigt aromatiskt lösningsmedel med stickande sötaktig karakteristisk lukt. Det är ett reaktivt och brinnande ämne som lätt polymeriseras och oxideras. Största delen av styren används för tillverkning av polystyrenplast. Vid framställning av polystyren (PS) fungerar styren som en monomer och polymeriseras med hjälp av radikaler. 

Av PS-plast tillverkas många olika sorters konsumentprodukter, till exempel matkärl och skal till apparater. Styren kan användas tillsammans med kopolymerer för att tillverka expanderad polystyrenplast (Styrox®) som används som isoleringsmaterial samt syntetiska gummiprodukter såsom däck och mattor till fordon.

Styren används som tvärbindare och lösningsmedel för omättat polyesterharts och vinylesterharts. Vid användning av harts tillsammans med en fibrös förstärkning (glas- eller kolfiber) åstadkommer man en mycket stark polymerkomposit. Armerad plast används för tillverkning av bilar, bussar, tåg, båtar, simbassänger, väderkvarnar och tankar. Det används också i stor utsträckning som vägg- och takelement i byggnader och i inredning, till exempel som paneler och produkter av konstgjord sten.

Med tvåkomponents polyesterlack och målarfärger som innehåller styren färdigställs produkter tillverkade av polymerkompositer. Polyesterkitt och -lim som innehåller styren används för ytreparationer inom olika branscher, till exempel i bilverkstäder.

Gränsvärden och andra referensvärden för styrenexponering

Arbetshygieniska gränsvärden för styren (HTP-värden) för halter i arbetsluft (20 ppm/86 mg/m3 och 100 ppm/430 mg/m3) baserar sig på ämnets effekter på nervsystemet samt på irriterande verkan (HTP-värden 2020). Ämnet är också ototoxiskt, vilket innebär att exponering mot styren kan öka bullrets skadliga hörseleffekter. Därför har den fått en s.k. bulleranmärkning. 

Utöver mätningar av halten i arbetsluften, kan styrenexponering också följas upp i urinen genom att mäta mandel- och fenylglyoxylsyra i urinen (U-MaPGa). I SHM:s förordning (538/2018) är det riktgivande gränsvärdet för halten av mandel- och fenylglyoxylsyra i urinen 1,2 mmol/l, vilket motsvarar exponering för en genomsnittlig lufthalt på 20 ppm styren i åtta timmar. Referensgränsen för U-MaPGa-halten som Arbetshälsoinstitutet fastställt är 0,05 mmol/l (7,6 mg/l). 

Eftersom styren absorberas bra genom huden bör man vid bedömningen av den totala exponeringen även beakta eventuell hudexponering. Detta beaktas automatiskt när biomonitorering används för att bedöma exponeringen.

Hos gravida arbetstagare får inte MaPGa-halten i urin överskrida referensgränsen för icke-exponerade 0,05 mmol/l. Vid övervägande av särskild moderskapsledighet ska man bedöma eventuell samtidig exponering även för andra lösningsmedel.

Den samtidiga bullerexponeringen ska beaktas vid bedömningen av styrenhaltens betydelse.
Enligt Arbetshälsoinstitutets förslag är målnivån för arbetstagarnas inandningsluft i god industriluft 15 mg/m3 (3,5 ppm). Som målnivå för styrenhalten inom industrin för armerad plast vid öppen lamineringsmetod föreslås 60 mg/m3 (14 ppm) och vid sluten metod 30 mg/m3 (7 ppm) i luften på en arbetsplats.

Exponering för styren i arbetet

Den kända skadliga halten av styren i åtta timmar överskrids lätt vid hand- och sprutlaminering. Arbetshälsoinstitutet rapporterar styrenhalter i båtbyggande och andra armerade plastindustrier i sin publikation Båtbyggare – hantering av exponering för lösningsmedel som stöd för arbetsförmåga (endast på finska)

Över 60 procent av styrenhalterna som uppmättes utanför skyddsutrustningen för arbetstagare inom båtbranschen överskred HTP-värdet. På motsvarande sätt överskred hälften av halterna som uppmättes i andningszonerna för personer som arbetar inom övrig produktion av armerad plast HTP-värdet. 

Vid en granskning av årsperioden 2006–2012 konstaterades i genomsnitt två gånger så höga halter som HTP-värdet vid handlaminering och sex gånger så stora överskridningar vid sprutlaminering. Åren 2008–2016 innehåller styrenresultaten från de serviceutredningar som beställts från Arbetshälsoinstitutet både halter som fastställts för arbetstagarnas andningszon, halter utanför skyddsutrustningen tagnaför exponeringsbedömning, samt halter som fastställts i prover som samlats in från fasta mätpunkter. 

Åren 2008–2010 härstammade 50 procent av de analyserade proven från tillverkningen av gummi- och plastprodukter och tillverkningen av övriga fordon, men antalet minskade 2016 och utgjorde då endast 15 procent av proverna. 

Största delen av halterna i prover från tillverkning av gummi- och plastprodukter och övriga fordon överskred HTP-värdet med 50 procent och en del överskred också HTP-värdet. Flest prover har analyserats under alla tre perioder inom tillverkningen av kemikalier och kemiska produkter, men nivåerna har med undantag av några få prover varit under 10 procent av HTP-värdet.

Tabell 1. Halten av mandel- och fenylglyoxylsyra i urinen mmol/l branschvis 2008–2016, branscherna kombinerade (N >= 10). 95 %-poäng (percentil) avser det värde som 95 % av mätresultaten underskrider.
Bransch N Medeltal Median 95 %-poäng Max %-andel
(>1,2 mmol/l)
Byggande av fritids-och sportbåtar 1279 0,8 0,5 2,6 21,8 20
Tillverkning av plastskivor, plastmembran, plaströr och plastprofiler (22210) 600 0,8 0,5 2,5 8,6 16
Tillverkning av övriga plastprodukter (22290), Tillverkning av övriga metallprodukter (25990), Tillverkning av övriga organiska baskemikalier (20140) 598 0,7 0,4 2,4 7,5 17
Tillverkning av byggplast (22230) 365 0,6 0,4 1,8 3,2 11
Tillverkning av karosser till motorfordon; tillverkning av släpvagnar och påhängsvagnar (29200), Tillverkning av andra komponenter och tillbehör till motorfordon (29320) 123 0,9 0,6 2,5 4,9 24
Tillverkning av pumpar och kompressorer (28130) 84 0,1 0,03 0,2 0,9 <1
Tillverkning av övriga fordon som inte klassificeras annorstädes (30990) 69 0,1 0,1 0,4 0,9 <1
Tillverkning av elmotorer, generatorer och transformatorer (27110) 52 0,05 0,03 0,1 0,5 <1
Partihandel med metall- och mineralprodukter (46733) 44 0,8 0,5 2,7 3,7 16
Byggande av fartyg och flytande konstruktioner (30110) 32 0,5 0,5 1,3 1,8 9
Tillverkning av plastmaterial (20160) 32 0,9 0,2 4,3 4,6 22
Underhåll och reparation av motorfordon (exkl. däck) (45201) 27 0,04 0,03 0,1 0,4 <1
Tekniska tjänster för mark- och vattenbyggande (71122) 13 1,0 0,8 2,1 2,2 38
Tillverkning av övriga möbler (31090) 12 0,1 0,03 0,2 0,5 <1
Reparation och underhåll av fartyg och båtar (33150) 10 0,2 0,1 0,5 0,5 <1
Värme-, vattenlednings- och ventilationsinstallation (43220) 10 0,04 0,03 0,1 0,1 <1

Tabell 1 visar halterna av mandel- och fenylglyoxylsyra i urinen som analyserats branschvis vid Arbetshälsoinstitutet åren 2008–2016 (3350 urinprov). Cirka 90 % av proverna härstammade från tillverkningen av produkter av armerad plast. Största delen av de undersökta proverna inom denna bransch representerar laminerarnas resultat. Av resultaten från de fem första branscherna/branschgrupperna i tabellen överskred 11–24 procent det riktgivande gränsvärdet, dvs. cirka var femte laminerare överskred gränsvärdet trots användning av andningsskydd. Medianresultaten för samma branscher låg på nivån 0,4–0,6 mmol/l (33–50 % av det riktgivande gränsvärdet).

Inom branscherna reparation och underhåll av fartyg och båtar samt reparation av motorfordonens karosser har biomonitoreringsresultaten varit låga 0,1–0,4 mmol/l (95 %-poäng), och inga överskridningar av det riktgivande gränsvärdet har konstaterats.

Exponering för styren yrkesvis åren 2013–2015 

-
Bild 1. Exponering per yrke 2013–2015 och exponeringsnivå. (FINJEM exponeringsdatasystem version 2016).

 

Enligt Arbetshälsoinstitutets exponeringsdatasystem har antalet exponerade minskat från 6 000 till 5 500 arbetstagare. Antalet personer som exponerats för de högsta halterna har halverats sedan 2009. 

Plastvaruarbetare är den klart största yrkesgruppen av exponerade, av vilka strax under hälften kan exponeras för en nivå över 50 procent av HTP-värdet om de inte använder andningsskydd (bild 1).

Andra stora yrkesgrupper som kan exponeras för styren är maskin- och motorreparatörer, maskinmontörer och målare, lackare samt golvläggare. Exponeringen för dessa grupper har i regel bedömts ligga under 10 procent av HTP-värdet.

Hälsorisker med styren

Styren är enligt CLP-förordningens harmoniserade klassificering ett antändligt ämne (H226), som irriterar huden och ögonen (H315, H319) och som vid inandning kan vara skadligt (H332). Styren misstänks skada fostret (H361d) och kan skada hörseln i samverkan med buller (H372).

Man exponeras för styren via andningsvägarna och i direkt hudkontakt med flytande styren. Vid koncentrationer över 200 ppm irriterar styren både ögonen och luftvägarna. Vid högre koncentrationer kan det därtill orsaka huvudvärk, yrsel, berusningskänsla och sömnighet. Om lufthalten stiger tiotals gånger över gränsvärdet (800 ppm och över), kan det centrala nervsystemet förlamas.

Långvarig exponering för styren kan orsaka störningar i det centrala nervsystemets funktion. I Finland har styren konstaterats orsaka arbetsrelaterad toxisk encefalopati hos laminerare vid över 10 års exponering. De viktigaste symtomen på toxisk encefalopati är svårigheter med minnet och koncentrationsförmågan samt förändringar i sinnesstämningen. Dessutom kan symtomen också vara andra ospecifika funktionsstörningar i nervsystemet: bl.a. balans- och koordinationssvårigheter, försvagat luktsinne och symtom i det perifera nervsystemet. Numera är de kliniska fynden vid toxisk encefalopati oftast ringa och för att konstatera dem krävs erfarenhet och användning av känsliga undersökningsmetoder.

Till Arbetshälsoinstitutets register över arbetsrelaterade sjukdomar (TPSR) anmäldes under 2008–2014 sammanlagt cirka 37 fall av toxisk encefalopati orsakad av organiska lösningsmedelsblandningar, av vilka tre var yrkessjukdomsfall inom branschen för byggande av fritids-och sportbåtar (tol 30120) och ett fall inom tillverkningsområdet för plastskivor, -membran, -rör och -profiler (22210). Inte ett enda fall orsakat av enbart styren har rapporterats till registret. Ämnet kan dock vara den huvudsakliga komponenten i exponeringen inom riskbranscherna för toxisk encefalopati. 

Toxisk encefalopati förekommer fortfarande och bekämpningen av den samt gallringen av insjuknade  bör effektiviseras ytterligare.

Styren misstänks också orsaka cancer. Internationella Cancerforskningsinstitut (IARC) har i mars 2018 höjt sin cancerklassificering av styren till grupp 2A (sannolikt cancerframkallande för människor). Detta grundar sig i huvudsak på lungcancer som observerats hos möss i djurförsök och på bildandet av den genotoxiska metaboliten styrenoxid i kroppen. Bevisen på cancerrisk hos människor är begränsade, även om man i vissa undersökningar har observerat en ökad risk särskilt för hematologiska cancerformer (leukemi).

Styrenexponering kan öka risken för hörselskador orsakade av buller även om det gällande HTP-värdet underskrids. Baserat på djurförsök misstänks styren påverka fosterutvecklingen, men det finns inga bevis på inverkan på fertiliteten.

Hudkontakt torkar ut huden och kan orsaka sprickor i den. Återkommande långvarig hudkontakt med styren kan orsaka irritationseksem. Polyesterharts innehåller flera tillsatsämnen, varav en del är allergiframkallande (t.ex. kobolt- eller aminföreningar). Höga ånghalter i luften irriterar också huden.

Riskhantering av styren

Genom att använda föraccelererad polyesterharts med lägre styrenavdunstning samt modern utrustning, såsom specialsprutor eller robotsprutor, kan man minska mängden styren som frigörs i luften. Med moderna arbetstekniker, t.ex. sprutgjutning och undertrycksinfusion, kan man minska arbetstagarnas exponering för styren.

Förbrukningen av stora råvarumängder bör beaktas vid planeringen avt arbetslokalerna och de förutsätter att goda tekniska lösningar tas i bruk för att hindra spridning av styren i arbetsluften. Bearbetningen av polyesterharts förutsätter att både luftvägarna och huden skyddas noggrant.

Exponeringsnivåerna ska vara kända och riskbedömningen gjord för att säkerställa att hanteringsåtgärderna är tillräckliga. Effekten av eventuella ändringar tex. i arbetsmetoderna eller hanterinsåtgärdernaska också verifieras genom mätningar. Om mätresultaten är på en godtagbar nivå, ska vid behov nya mätningar utföras med lämpliga mellanrum för att konstatera situationens varaktighet. Ju närmare gränsvärdet halterna av föroreningar i luftenär , desto oftare ska halterna mätas. Biomonitorering lämpar sig också väl för uppföljning av situationens varaktighet.

Källor och ytterligare information

  • Yrkessjukdomar. Årlig statistik. Registret över arbetsrelaterade sjukdomar (TPSR). Arbetshälsoinstitutet, Helsingfors.
  • Bäck B, Furu H, Kaukiainen A, Mikkola J, Mäkelä E, Saalo A, Surakka J, Säämänen A, Toppila E, Sainio M. Veneenrakentajat – liuotinaltistuksen hallinta työkyvyn tukena. Arbetshälsoinstitutet, Helsingfors 2015.
  • Furu H, Sainio M, Hyvärinen HK, Akila R, Bäck B, Uuksulainen S, Kaukiainen A. Detecting chronic solvent encephalopathy in occupations at risk. Neurotoxicology. 2012 Aug;33(4):734–41.
  • Guidelines of the European UP/VP Resin Association.
  • HTP-värden 2020. Koncentrationer som befunnits skadliga. Social- och hälsovårdsministeriets publikationer 2020:25. Helsingfors 2020.
  • Keski-Säntti P, Kaukiainen A, Hyvärinen HK, Sainio M. Occupational chronic solvent encephalopathy in Finland 1995–2007: incidence and exposure. Int Arch Occup Environ Health. 2010;83:703–12.
  • Polystyreenin työstössä muodostuvien ilman epäpuhtauksien tavoitetasoperustelumuistio. Arbetshälsoinstitutet 2011.
  • Styreeni lujitemuoviteollisuudessa. Tavoitetasoperustelumuistio. Arbetshälsoinstitutet 2013.
  • Säämänen A. Methods to control styrene exposure in the reinforced plastics industry. VTT Publications 354. VTT Technical Research Centre of Finland. 83 p. + app. 63 1998
  • Säämänen, A. & Skrifvars, M. (1996). Styreenin haihtumisen ja altistumisen vähentäminen polyesterihartsin ruiskulaminoinnissa. VTT Valmistustekniikka, Raportti VALB205. 55 s. + bilagor. 5 s.
  • Työhygieenisten altistumismittausten rekisteri (v. 2008–2016). Arbetshälsoinstitutet, Helsingfors (opublicerad).
  • Arbetslivskunskap, Arbetshälsoinstitutet
  • Arbetsexponeringsmatrisen FINJEM (Finnish job-exposure matrix) för åren 1945–2015
  • På många arbetsplatser inom industri och produktion exponerades arbetstagarna för höga damm- och tungmetallshalter samt andra kemiska faktorer åren 2016–2019