อันตรายจากน้ำหล่อเย็น (Metal Working Fluid)

เรียบเรียงโดย นพ.วิวัฒน์ เอกบูรณะวัฒน์

วันที่เผยแพร่ 11 เมษายน 2552

น้ำหล่อเย็นคืออะไร?

Metalworking Fluid (MWF) หรือน้ำหล่อเย็น เป็นชื่อเรียกกลุ่มของเหลว ส่วนมากเป็นพวกน้ำมัน ที่ใช้ในการหล่อลื่นหรือเพื่อลดความร้อนและการเสียดสี เมื่อทำการตัด, เจียร, บดโลหะ ช่วยให้ไม่เกิดความร้อนมากจนไฟไหม้หรือควันขึ้น หรือเกิดประกายไฟ ช่วยให้ขอบหน้าของโลหะที่ตัดมีความเรียบเนียน และช่วยให้เศษผงโลหะที่เกิดขึ้นจากการตัดหลุดออกไปได้ง่ายขึ้น

น้ำหล่อเย็นมีกี่ชนิด?

ของเหลวที่มีคุณสมบัติเป็นน้ำหล่อเย็นได้มีอยู่มากมายหลายชนิด แบบที่หาได้ง่ายที่สุดคือน้ำประปา (tap water) ก็สามารถนำมาใช้เป็นน้ำหล่อเย็นได้ ที่มีการพัฒนาคุณสมบัติให้ดีขึ้นจะเป็นกลุ่มน้ำมันปิโตรเลียม และสารเคมีสังเคราะห์ หากอ้างอิงตาม Canadian Centre for Occupational Health and Safety [1] เราพอจะแบ่งน้ำหล่อเย็นที่มีขายอยู่ตามท้องตลาดเป็นกลุ่มใหญ่ๆ ได้ 4 กลุ่มดังนี้

• Straight oils หรือ Cutting oils หรือ Neat oils อาจเป็นน้ำมันปิโตรเลียม (mineral or petroleum oil), น้ำมันจากสัตว์, จากสัตว์น้ำ, จากพืช หรือเป็นน้ำมันสังเคราะห์ กลุ่มที่เป็นน้ำมันปิโตรเลียมที่คุณภาพค่อนข้างดีจะผ่านการกลั่น (severely solvent refined หรือ severely hydrotreated ) เพื่อลดสารกลุ่ม Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งให้น้อยลง เนื่องจากน้ำหล่อเย็นกลุ่มนี้เป็นน้ำมันล้วนๆ ฉะนั้นจะไม่ละลายน้ำ บางครั้งอาจมีการใส่สารเติมแต่ง (additives) ลงไปด้วย เพื่อเพิ่มคุณสมบัติบางอย่าง
• Soluble oils ประกอบด้วยน้ำมันปิโตรเลียม 30-85 % ผสมกับสารอีมัลสิไฟเออร์ (emulsifier) ซึ่งเป็นสารที่มีคุณสมบัติทำให้น้ำมันละลายผสมกับน้ำได้
• Semi-synthetic fluids หรือน้ำหล่อเย็นกลุ่มกึ่งสังเคราะห์ ประกอบด้วยน้ำมันปิโตรเลียม 5-30 % ผสมกับน้ำ 30-50 % และสารเติมแต่ง
• Synthetic fluids หรือน้ำหล่อเย็นสังเคราะห์ กลุ่มนี้จะไม่มีส่วนประกอบของน้ำมันปิโตรเลียมเลย แต่จะเป็นสารเคมีกลุ่มดีเทอร์เจ้นท์ (detergent) และใส่สารเติมแต่ง

สารเติมแต่ง (additive) ที่ผสมอยู่ในน้ำหล่อเย็นนั้นมีหลายกลุ่ม ทำหน้าที่เพิ่มคุณสมบัติบางอย่างให้กับน้ำหล่อเย็น เช่น

• เพิ่มสารซัลเฟอร์หรือคลอรีนเพื่อทำปฏิกิริยาเคมี (sulphurized or chlorinated compounds)
• ป้องกันการกัดกร่อน (calcium sulfonate, fatty acid, amines, boric acid)
• ช่วยให้ทนความดันสูงได้ (sulfurized fatty materials, chlorinated paraffins, phosphorus derivertives)
• ลดการเกิดละออง (polyisobutylene polymer)
• อีมัลสิไฟเออร์ (triethanolamine, sodium petroleum sulphonates, salts of fatty acids and non-ionic surfactants)
• สารตั้งต้นของอีมัลสิไฟเออร์ (alkanolamines)
• ยาฆ่าเชื้อ (triazine compounds, oxazolidine compounds)
• สารเพิ่มความคงตัว (stabilizers)
• ลดการเกิดโฟม (defoamers)
• สารแต่งสี (colorants) และสีย้อม (dyes)
• สารแต่งกลิ่น (odourants) และน้ำหอม (fragrances) เป็นต้น

เมื่อเก็บน้ำหล่อเย็นไว้นานๆ หรือเอามาใช้ซ้ำๆ จะมีการปนเปื้อนของสารบางชนิดเพิ่มขึ้นอีก เช่นสารไนโตรซามีน (nitrosamine) ซึ่งเป็นสารก่อมะเร็งชนิดหนึ่ง [2] เกิดขึ้นจากปฏิกิริยาของส่วนผสมในน้ำหล่อเย็นกลุ่มที่มีน้ำผสม (water -based) กับอากาศ สารเคลือบภาชนะบรรจุ หรือสารปนเปื้อน, แบคทีเรีย (bacteria) และเชื้อรา (fungi) สามารถเจริญเติบโตขึ้นได้ในน้ำหล่อเย็น น้ำมันจากเครื่องจักรเช่น น้ำมันเกียร์ น้ำมันเครื่อง อาจปนเปื้อนลงมาผสมกับน้ำหล่อเย็น และเป็นอาหารอย่างดีให้กับแบคทีเรียและเชื้อรา [1] เชื้อโรคเหล่านี้อาจเป็นตัวการที่ทำให้เกิดโรคทางเดินหายใจต่างๆ เมื่อทำงานกับน้ำหล่อเย็น เศษโลหะที่ตัดเช่นเศษนิกเกิล (nickel) โครเมียม (chromium) โคบอลท์ (cobalt) เมื่อปนเปื้อนลงมาผสม สามารถก่อให้เกิดผื่นแพ้ที่ผิวหนังได้

น้ำหล่อเย็นเข้าสู่ร่างกายได้อย่างไร?

เช่นเดียวกับสารเคมีประเภทอื่นๆ น้ำหล่อเย็นสามารถเข้าสู่ร่างกายได้ 3 ทาง คือทางการหายใจเอาไอหรือละอองเข้าไป การดูดซึมเข้าสู่ผิวหนัง และทางการกินโดยบังเอิญ (เปื้อนมือ)

น้ำหล่อเย็นทำให้เกิดผลต่อสุขภาพอย่างไรบ้าง?

เนื่องจากน้ำหล่อเย็นส่วนใหญ่มักเป็นส่วนผสมของสารเคมีมากมายหลายอย่างปะปนกัน การก่อโรคส่วนใหญ่ก็เกิดจากสารองค์ประกอบแต่ละชนิดนั้นเอง ผู้ที่ทำงานทางด้านอาชีวอนามัยทุกท่านควรทราบว่าพนักงานของตนสัมผัสกับน้ำหล่อเย็นที่มีองค์ประกอบของสารกลุ่มใดอยู่บ้าง เพื่อจะได้สามารถรับมือกับผลกระทบที่อาจจะเกิดขึ้นกับพนักงานที่เราดูแลได้ถูกทาง วิธีการที่ง่ายที่สุดคือดูจาก MSDS ของน้ำหล่อเย็นที่สถานประกอบการซื้อมานั่นเอง ผลต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นได้มีดังนี้

• ผลต่อผิวหนัง
  • Soluble, Semi-synthetic และ Synthetic MWF (กลุ่ม water-based ทั้งหมด) สามารถทำให้เกิดผื่นผิวหนังอักเสบทั้งแบบผื่นแพ้ (Allergic Contact Dermatitis, ACD) และแบบผื่นระคายเคือง (Irritant Contact Dermatitis, ICD) ความเสี่ยงในการเกิดโรคจะเพิ่มขึ้นในผู้ที่ทำงานโดยผิวหนังสัมผัสหรือจุ่มอยู่ในน้ำหล่อเย็นเป็นเวลานาน (ในคนงานบางคนก็อาจสัมผัสทั้งวันเลยก็เป็นได้) และกลุ่มที่มีประวัติผิวแพ้ง่าย โดยสาเหตุเชื่อว่าเกิดจากเชื้อแบคทีเรียและสารที่แบคทีเรียสร้างขึ้นขณะที่เพาะตัวอยู่ในน้ำหล่อเย็น หรืออาจเกิดจากสารเติมแต่งบางชนิดที่ทำให้เกิดผื่นแพ้ (เช่นกลุ่มยาฆ่าเชื้อ) หรือเกิดจากผงโลหะนิกเกิล (nickel) โครเมียม (chromium) โคบอลท์ (cobalt) ที่ละลายปนอยู่ ซึ่งโลหะทั้ง 3 ชนิดนี้สามารถก่อให้เกิดผื่นผิวหนังอักเสบได้ [1]
  • ส่วนกลุ่ม Straight oils ซึ่งเป็นน้ำมันล้วนๆ นั้น ตัวน้ำมันเองสามารถทำให้เกิดรูขุมขนอักเสบ (folliculitis) และสิวจากน้ำมัน (oil acne) เมื่อสัมผัสบ่อยๆ
• ผลต่อทางเดินหายใจ
  • เมื่อสูดดมไอระเหยหรือละอองของน้ำหล่อเย็นเข้าไป อาจทำให้เกิดอาการระคายเคืองทางเดินหายใจ (irritation of respiratory tract) หายใจติดขัด (breathing difficulty) หลอดลมอักเสบ (bronchitis) และคนเป็นโรคทางเดินหายใจอยู่เดิมอาจมีอาการกำเริบได้ เช่นหอบหืดกำเริบ (work-aggravated asthma) [1]
  • สำหรับโรคหอบหืดที่เกิดจากการสัมผัสน้ำหล่อเย็น (occupational asthma from MWF) คือก่อนมาทำงานไม่เคยเป็นหอบหืดเลย เมื่อมาทำงานที่สัมผัสน้ำหล่อเย็นแล้วเกิดเป็นหอบหืดขึ้น กรณีนี้พบว่าเกิดขึ้นได้เช่นกัน [3-5] สารที่ก่ออาการหอบหืดได้ในน้ำหล่อเย็นมีอยู่หลายชนิด ซึ่งบางครั้งก็จำแนกได้ บางครั้งก็ไม่สามารถจำแนกได้ว่าเกิดโรคหอบจากสารอะไร [6] ในกลุ่มที่สามารถจำแนกได้เช่นสาร ethanolamine, ยางสน (colophony), น้ำมันสน (pine oil), เศษโลหะบางชนิดที่ปนในน้ำ (chromium หรือ nickel), น้ำมันละหุ่ง (castor oil), ฟอร์มาลดีไฮด์ (formaldehyde), คลอรีน (chlorine), กรด (acids), และแบคทีเรียที่ปะปนอยู่ในน้ำหล่อเย็น รวมทั้งพิษของแบคทีเรียชนิดแกรมลบด้วย (Gram-negative bacterial endotoxin)
  • Hypersensitivity pneumonitis (HP) เป็นอีกโรคหนึ่งที่อาจเกิดขึ้นจากการทำงานสูดดมไอน้ำหล่อเย็นได้ [7] โดยเชื่อว่าเกิดจากการสูดดมแบคทีเรียที่ปนเปื้อนอยู่ในน้ำหล่อเย็น โรคนี้มีกลไกการเกิดเป็นลักษณะปฏิกิริยาภูมิแพ้ จะมีอาการไข้หนาวสั่น ไอ และหายใจลำบากคล้ายเป็นไข้หวัดใหญ่ (flu-like symptoms) แม้พบไม่บ่อยแต่หากไม่แก้ไขอาการจะไม่หาย และปอดอาจถูกทำลายถาวรได้ การแก้ไขที่เหมาะสมทำได้เพียงวิธีการเดียวคือย้ายออกจากแผนกที่สัมผัสไปทำงานในแผนกอื่น แล้วอาการจะดีขึ้นเอง
• ผลก่อมะเร็ง
  • มีความเชื่อว่าการทำงานสัมผัสน้ำหล่อเย็นอาจทำให้เพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งบางชนิดได้ เช่นมะเร็งลำไส้ส่วนปลาย (rectum), ตับอ่อน (pancreases), กล่องเสียง (larynx), ผิวหนัง (skin), ลูกอัณฑะ (scrotum), หลอดอาหาร (esophagus) และกระเพาะปัสสาวะ (bladder cancer) [1 , 6] สาเหตุที่นักวิชาการเชื่อเช่นนี้เนื่องจากมีสารองค์ประกอบหลายอย่างในน้ำหล่อเย็นที่ยอมรับกันว่าเป็นสารก่อมะเร็งเช่น mineral oil, PAH, nitrosamine, chlorinated paraffin (ทำให้เกิดสาร dioxin) อย่างไรก็ตามการพิสูจน์ว่าการทำงานสัมผัสน้ำหล่อเย็นเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งจริงหรือไม่นั้นทำได้ลำบากมาก เนื่องจากองค์ประกอบของน้ำหล่อเย็นที่สถานประกอบการแต่ละแห่งใช้นั้นต่างกันมาก มีสารผสมและปนเปื้อนอยู่มากมายหลายชนิด ข้อมูลการสัมผัสก็เก็บได้ยาก [6] จึงทำให้ไม่สามารถบอกได้อย่างชัดเจนว่าการทำงานสัมผัสน้ำหล่อเย็นเพิ่มความเสี่ยงต่อการเป็นมะเร็งจริงหรือไม่
  • อย่างไรก็ตามบริษัทผู้ผลิตน้ำหล่อเย็นที่มีคุณภาพ ก็พยายามกำจัดสารก่อมะเร็งออกไปจากส่วนผสม เช่นทำการกลั่นเพื่อให้น้ำมันปิโตรเลียมมีส่วนของ PAH น้อยลง ไม่ผสมสารกลุ่ม nitrite, nitrate และ amine ซึ่งจะก่อให้เกิดสาร nitrosamine ลงในส่วนของสารเติมแต่งแล้ว เป็นต้น

เอกสารอ้างอิง

1. Canadian Centre for Occupational Health and Safety. Metalworking Fluid. [cited 30 July 2008]; Available from http://www.ccohs.ca/oshanswers/chemical/metalworking_fluids.html
2. International Agency for Research on Cancer (IARC). IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans Supplement 7 (1987), Overall Evaluations of Carcinogenicity: An Updating of IARC Monographs Volumes 1 to 42. Lyon 1987 .
3. Forbes JD, Markham TN. Cutting and grinding fluids in chronic pulmonary airway disease. J Occup Med. 1967;9(8):421-423.
4. Robertson AS, Weir DC, Burge PS. Occupational asthma due to oil mists. Thorax 1988;43(3):200-205.
5. Hendy MS, Beattie BE, Burge PS. Occupational asthma due to an emulsified oil mist. Br J Ind Med. 1985;42(1):51B54.
6. National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH). What you need to know about Occupational Exposure To Metalworking Fluids. NIOSH Publication No.98-116, March 1998.
7. Bernstein DI, Lummus ZL, Santilli G, Siskosky J, Bernstein IL. Machine operator’s lung: a hypersensitivity pneumonitis disorder associated with exposure to metalworking fluid aerosols. Chest 1995;108(3):636-641.