מאת:ד"ר אשר פרדו, מנהל מחלקת מחקר של המוסד לבטיחות ולגיהות; רינה קנוביץ M.Sc, גיהותית וסגנית מנהל מחלקת גיהות במוסד לבטיחות ולגיהות
תאריך:29/12/2015
מדפסות לייזר מצויות כמעט בכל משרד ומדי פעם עולה הסוגיה מחדש, האם מהמדפסת/מכונת צילום נפלטים חומרים העלולים להזיק לבריאות העובדים הנמצאים בסמיכות למדפסת. בבדיקת התפתחות המידע על סיכונים בריאותיים שעלולים לנבוע משימוש במדפסות לייזר ניתן להבחין בשלושה פרקי זמן כאשר בכל פרק זמן התמקדו המחקרים והבדיקות במגמות והתמקדויות שונות.
1. עשורים קודמים
מחקרים שנערכו בעשורים קודמים התמקדו בעיקר בחשיפה לתרכובות אורגניות נדיפות ולאוזון. בעקבות המחקרים שהצביעו על פליטה של אוזון בוצעו שיפורים טכנולוגיים במדפסות, הוספו פילטרים ורמות האוזון הנפלטות מהמדפסות פחתו.
2. עשור אחרון
מחקרים של השנים האחרונות התמקדו בבדיקת החשיפה לחלקיקים על-עדינים (ultrafine) לרבות ננו-חלקיקים הנפלטים בעת הדפסה, מקורם והרכבם הכימי. כמו כן נמשכו המחקרים על חומרים נדיפים הנפלטים מהמדפסות.
במחקרים שנערכו בין השנים 2004-2010 המשיכה הדיעה הרווחת שהחלקיקים הנפלטים ממדפסות הלייזר מקורם בטונר ובנייר. במחקרים דווח שאבק הטונר מורכב מחלקיקים שגודלם נע בין 2-10 מיקרון והם מוגדרים כחלקיקים ברי נשימה. בתהליך ההדפסה, הטונר מתחמם לטמפ' של עד 170 מעלות צלסיוס. טונר שחור מכיל פחמן שחור או פיגמנט של ברזל אוקסיד, טונר צבעוני מכיל פיגמנטים אורגנים שונים. בנוסף הטונרים מכילים תוספים כדוגמת שעווה וחלקם מכילים גם מלחים של מתכות על מנת להעניק תכונות של אלקטרומגנטיות.
בנוסף לחלקיקים נפלטים בעת הדפסה מגוון של חומרים, ממיסים, פנולים, קרזולים פתאלאטים, חומרים אשר מוסיפים אותם לפולימרים כמעכבי בעירה, פלסטיסיזרים ועוד. פליטת החומרים נובעת בעיקר כתוצאה מהחימום של הטונר. כאשר הציוד חדש נפלטים חומרים לא רק מהטונר אלא גם מהרכיבים האלקטרונים והפולימרים הפלסטיים המרכיבים את הציוד. בעבודת מחקר מקיפה שבוצעה בטיוואן בין השנים 2004-2005 נבדקו 12 מרכזים בהם מבצעים צילומי מסמכים במכונות צילום.
המחקר כלל בדיקה של חלקיקים עדינים ועל-עדינים הקטנים מ 2.5 מיקרומטר ובדיקה של ממיסים אורגנים. מבין הממיסים שנבדקו (בנזן, טולואן, אתיל בנזן, קסילן וסטירן), נמצא שריכוזי הטולואן היו הגבוהים ביותר. רמת החלקיקים שנמדדו נעה בין 10-83 מיקרוגרם/מ"ק כאשר הממוצע 40 מיקרוגרם/מ"ק.
המסקנות מהמחקרים היו:
בעת הפעלת מכונות הצילום לא תיפלט כמות גדולה של אבק מהסיבות הבאות: הטונר שנמצא סגור בתוך cartridge ומשתחרר דרך פתח צר קרוב לדף הטעון אלקטרוסטטית כך שחלקיקי הטונר נמשכים לדף והכמות שמשתחררת קטנה מאד. תיתכן חשיפה קצרת מועד לאבק טונר בעת החלפה של cartridge ובמהלך תיקון של הציוד.
כלל הממיסים הנפלטים עלולים להוות אחת הסיבות לתלונות בקרב עובדי משרד. כאשר בוחנים ריכוזים של הממיסים – ריכוזו של כל אחד בנפרד נמוך מאד בהשוואה לתקנים תעסוקתיים ומצופה שגם הריכוז האפקטיבי המשוקלל של תערובת הממיסים יהיה נמוך בהשוואה לתקנים תעסוקתיים. מאידך, יש לבחון את הריכוזים גם בהשוואה לתקנים או המלצות לציבור הרחב.
הסיכום מהמחקרים באותן שנים: מכונות צילום ומדפסות לייזר בטוחות כאשר פעולתן איננה רציפה ומתבצעת בהן תחזוקה קבועה. לעומת זאת, כאשר הן ממוקמות באזורים לא מאווררים,לא מטופלות ופועלות באופן רצוף הן עלולות לגרום לגירוי העיניים והגרון, כאבי ראש ודרמטיטיס (דלקות עור). נדרש אוורור נאות וטיפול תקופתי במכונות. הומלץ למקם מכונות צילום ומדפסות לייזר בחדרים לא מאוכלסים ומאווררים היטב. במקרים בהם ממוקמות מדפסות בחדרים מאוכלסים יש לוודא שפתח האוורור של המכונה לא מופנה לכיוון העובדים ומותקנת מערכת אוורור כללית. חשוב לתחזק באופן תקופתי את המכונות ולהחליף פילטרים במכונה. לברר בקרב העובדים האם קיימות תלונות ובמידה וכן לטפל בבעיה. מחקרים עדכניים יותר התמקדו בפליטה של ננו-חלקיקים והשפעתם על בריאות הנחשפים.
מחקר שהתבצע באוניברסיטת אוקספורד בדק פליטה של ננו-חלקיקים ממכונת צילום והתברר שבעת הפעלת מכונת הצילום עלה מס' חלקיקי הננו בחדר לפי 5 כאשר זמן שקיעת החלקיקים מהאוויר היה ארוך מאוד ולקח כ 12 שעות.
מחקרים שנערכו באוסטרליה בשנת 2011 אף הם התמקדו בחלקיקי הננו שנפלטים ממדפסות הלייזר, חלקיקי ננו שנעים בתחום בין 30-50nm כלומר הם מוגדרים בתחום החלקיקים העל-עדינים (ultrafine). גודל החלקיקים הנפלטים מהמדפסת תלוי במדפסת עצמה, בתנאי ההדפסה, במספר הדפים המודפסים ובמצב מחסנית הטונר. כמו כן ככל שהמכונה מדגם חדש יותר כך קטנה פליטת החלקיקים.
המחקרים הראו עלייה בריכוז החלקיקים (מעבר לרקע) בסמוך למדפסות, אך נשאלה השאלה מהו הרכב החלקיקים והאם הם מהווים בעיה בריאותית לעובדי המשרד. בהתבסס על גודל החלקיקים שנפלטים – ננו חלקיקים הקטנים מ- 0.1nm – הסיקו החוקרים שאין זה סביר שחלקיקים אלו הם אבקת טונר מקורי (הדיעה שרווחה בשנים קודמות) כיוון שחלקיקי טונר הם בגודל של 10 מיקרומטר ויותר.
התברר שממדפסת הלייזר נפלטים בעצם חומרים תוצרי דחיסה נדיפים VOC וחצי נדיפים- SVOC (לדוגמת קסילן, סטירן, אתיל בנזן, פנטאדקאן...) המתגבשים לחלקיקים אך אין להם גרעין של חומר מוצק אלא הם נדיפים. כלומר הם אווירוסולים של חומרים נדיפים ולפיכך השפעתם שונה מהשפעת חלקיקים מוצקים. למרות שאוירוסול של VOC ו- SVOC נמדד כחלקיקים, בעת מגע עם הרקמות הריריות של מערכת הנשימה, הם לא יגיבו כחלקיקים אלא כחומרים נדיפים.
המחקרים סתרו את הדעה הרווחת שהייתה ולפיה ממדפסות לייזר נפלטת אבקת טונר שלא עברה שינוי. נכון יותר שהחומרים שנפלטים הם תוצרי פרוק נדיפים של האבקה. לפיכך ניתן להניח שהתופעות הבריאותיות יהיו קשורות יותר להרכב הכימי של המזהמים הנדיפים ולא לאופי הפיזיקאלי של המזהמים. סקירת ספרות רחבה שבוצעה ע"י החוקרים הצביעה על התפתחות של תגובות דלקתיות בריאות לאחר חשיפה לריכוזים גבוהים של אבקת טונר ופליטות מדפסת, שאינם רלוואנטיים לחשיפה המציאותית במשרדים.
השוואת הערכים של ריכוזי מזהמים שנמדדו בעת פליטה ממדפסות לייזר לערכים מומלצים במדינת ישראל, לערכים מומלצים סביבתיים של ארגון הבריאות העולמי (WHO) ולערכים פנים מבניים אשר מומלצים בגרמניה מראה שהערכים הנמוכים שנמדדו בניסויים בהם מעורבת פליטה ממדפסות לייזר מצביעים על חשיפה זניחה שההסתברות לגרימת השפעות בריאותיות שליליות ממנה נמוכות ביותר עד זניחות. כמו כן לא נמצאו הוכחות אפידמיולוגיות הקושרות קשר ישיר בין פליטה ממדפסות לייזר לתופעות בריאותיות.
3. מחקרים חדשים
בשלוש השנים האחרונות (2013 – 2015) פורסמו מחקרים חדשים בנושא וממצאיהם, השונים מהמחקרים הקודמים, מעלים שוב את השאלה לגבי אפשרות של פגיעה בריאותית כתוצאה מחשיפה למזהמים הנפלטים ממדפסות לייזר. המחקרים מתמקדים בפליטתם של חומרי ננו, אך מסקנתם עדיין איננה חד משמעית.
בעקבות התקדמות טכנולוגית בייצור מדפסות לייזר מדובר על כך שכבר בשלבי הייצור של הטונרים מוסיפים להם ננו-חומרים. לנקודה זו יש לציין שננו חומרים המוספים כחומרי גלם עשויים לכלול גם חלקיקים המוגדרים כחלקיקי ננו מהונדסים (engineered nano-particles) בעוד שחלקיקים הנפלטים מתהליכי פירוק של החומר במדפסת מוגדרים כחלקיקים על-עדינים (ultrafine). שני מקטעי חלקיקים אלו הם בתחום גודל קטן מ- 100 ננומטר. לא ברור עדיין באופן מוחלט אם טונר של מדפסות לייזר אכן מכיל גם חלקיקי ננו מהונדסים במסגרת חומרי הננו המהונדסים המוספים אליו, אך בעקבות עבודות מחקר על השפעה של חלקיקים בלתי מסיסים כאלה, ההשערה היא שאפקטים בריאותיים שלהם עלולים לנבוע מהפעילות הפיסיקלית והכימית של שטח הפנים של החלקיקים. בחלקיקים על-עדינים מנגנוני ההשפעה עשויים להיות שונים כפי שמוזכר לעיל, אולם כיוון שלא ניתן להפריד בינתיים בפליטה לאוויר בין חלקיקי טונר מקוריים לבין חלקיקים שמקורם בפירוק הטונר בעת פעולת המדפסת לא ניתן לדעת אם החלקיקים הנפלטים מהמדפסת בעת פעולתה כוללים גם חלקיקי ננו מהונדסים או כאלה שאינם בצברים. לעומת זאת, אם טונר מכיל חלקיקים מהונדסים הם עלולים להיות נוכחים באבק הנפלט בעת פעולות תחזוקה של המכונה והחלפת טונר. בשנת 2013 בוצע מחקר שהראה נוכחות של חומרי ננו מהונדסים בפורמולציית הטונר של מכונות צילום, אך כאמור, חסר עדיין מידע מספיק על נוכחותם של חלקיקי ננו מהונדסים בטונר של מדפסות לייזר או בפליטותיו (אולי בגלל הנושא של סודיות מסחרית). המחקרים החדשים מתמקדים בהצבעה על נזק ריאתי אפשרי של החלקיקים הנפלטים מהטונר, כמו גם מצב דלקתי בדרכי הנשימה העליונות.
בשנת 2013 פורסם מחקר (5) שבדק השפעה של ננו-חלקיקים הנפלטים במהלך פעולת מכונת צילום. המחקר המעבדתי (invitro) נערך על 3 סוגים של תאים:
THP-1 primary human nasal, small airway epithelial cells. במחקר נמצא שהחלקיקים השרו עלייה בגורמים דלקתיים בתאים, ציטוטוקסיות מתונה ותמותה מתוכנתת של תא, אך לא נמצא נזק לחומר התורשתי בתא. מחקרים נוספים הראו נזק דומה ברמות משתנות כמו גם התפתחות של עקה חמצנית (oxidative stress).
במחקרים שפורסמו על טונר של מדפסות והשלכותיו בשנים 2014 ו-2015 ע"י קבוצת חוקרים אחת בוצעו מדידות על 11 מדפסות לייזר שונות. ריכוז החלקיקים באוויר נע בין 3000 חלקיקים ל1.3 מיליון חלקיקים לסמ"ק שקוטרם מ 49-208 ננומטר כאשר רובם בתחום העל-עדינים (ultrafine) כלומר קטנים מ 100 ננומטר. בחלקיקי הננו הנפלטים מהמדפסת נמצאו מתכות ואוקסידים של מתכות. במחקר המשכי, מחקר (invitro), נבדקה ההשפעה של חלקיקים הנפלטים ממדפסות לייזר על שלושה סוגים שונים של תאים: תאים אפיתליאלים של דרכי הנשימה, מקרופאגים ולימפובלסטים. הרמות אליהם נחשפו התאים נעו בין 0.5-100 מיקרוגרם/מ"ל, רמות הרלוונטיות לחשיפה נשימתית של אדם על פני 8 שעות חשיפה ויותר. ממצאי מחקר זה מראים שתיתכן פגיעה ריאתית כתוצאה מחשיפה לננו-חלקיקים הנפלטים ממדפסות לייזר.
העדר הכרעה חד-משמעית לגבי הסיכון הבריאותי מחשיפה לחלקיקים הנפלטים ממדפסות לייזר והממצאים החדשים המראים שתיתכן פגיעה נשימתית כתוצאה מחשיפה לחלקיקי ננו הנפלטים ממדפסות הלייזר מחייבים נקיטת זהירות מונעת.
למיטב ידיעתנו, על אף הממצאים החדשים והמחקרים המעמיקים הנוספים, טרם גובשו המלצות חדשות לגבי שימוש במדפסות לייזר/מכונות צילום (יתכן עקב הזמן הקצר יחסית מגילוי הממצאים). ההמלצות שהיו לא השתנו ותמציתן מובאת כאן:
- משרד שיש בו מדפסת לייזר יהיה מאוורר, עם אוויר חיצוני.
- מדפסות שהשימוש בהן מרכזי או מסיבי ימוקמו באזור לא מאוכלס ומאוורר היטב ע"י אוורור כללי.
- מדפסות לייזר קטנות אשר אינן מופעלות באופן רציף ניתן למקם בחדרים מאויישים, אך יש לוודא שהאוויר הנפלט מהמכונה לחדר עבר דרך פילטר. (במרבית המכונות החדשות אכן קיים פילטר), שהחדר מאוורר ושפתח פליטת האוויר מהמכונה אמור להיות במרחק מאזור הנשימה של העובד.
- יש להימנע מלעמוד זמן ממושך בסמיכות למדפסת במהלך פעילותה.
- רצוי שאנשים חולי אסתמה או חולי לב לא ישבו בסמוך למדפסות לייזר שהשימוש בהן רב.
- חשוב לבצע תחזוקה שוטפת של המכונה. מכונה שאיננה מתוחזקת עלולה לפלוט ריכוזים גבוהים יותר של מזהמים.
חשוב להבין:
- קיים מגוון גדול בין המדפסות בנוגע לכמות החלקיקים הנפלטים במהלך ההדפסה. ההבדל יכול להיות אפילו פי 1000.
- השוני קיים בין מודלים שונים של מדפסות של אותו יצרן ואף לגבי שתי מדפסות מאותו מודל כאשר ההבדל הוא רק בכמות ההדפסות שבוצעו במדפסות.
- ככל שטמפרטורת המכונה גבוהה יותר כך יפלטו יותר חלקיקים.
מקור: