La N-metilpirrolidona, también conocida como N-metil-2-pirrolidona o NMP, es un disolvente químico incoloro que tiene un alto punto de ebullición, un alto punto de inflamación y una baja presión de vapor. En muchos procesos de producción, estas características son muy deseadas y convirtieron al NMP en un solvente ampliamente utilizado en las industrias petroquímica y del plástico, así como en la fabricación.
El NMP también se utiliza en la fabricación de muchos productos de consumo, incluidos pigmentos, cosméticos, insecticidas, herbicidas y fungicidas. El NMP se puede encontrar en la mayoría de los hogares y se utiliza en algunos quitaesmaltes, tintes para el cabello, rímel, tintas para impresoras de inyección de tinta, tintes y productos para manualidades. Se encuentra en muchas pinturas, limpiadores de pisos, adhesivos, herbicidas y pesticidas.
La fuerte solvencia del NMP como disolvente orgánico miscible en agua ha llevado a su uso como tratamiento de superficies para textiles, resinas y plásticos recubiertos de metal, así como como decapante de pintura. Es un agente limpiador multiuso que se emplea en el proceso de fabricación de semiconductores, así como en el proceso de recubrimiento de electrodos en la fabricación de baterías de iones de litio.
Comercialmente, una de las mayores aplicaciones del NMP es en el recubrimiento de electrodos para fabricar baterías de iones de litio. La línea típica de fabricación de cátodos utiliza el polímero fluoruro de polivinilideno (PVDF) disuelto en NMP mezclado con carbón y material activo para hacer una suspensión que se aplica al colector de corriente con un recubridor de ranura. Todo el proceso es costoso, impacta al medio ambiente y requiere mucha energía.
Los crecientes riesgos de la NMP
El NMP se ha utilizado como disolvente estándar de la industria para una variedad de aplicaciones durante muchos años. Con una mayor conciencia sobre el producto químico, su toxicidad y su daño potencial como contaminante del aire que debe recuperarse y reciclarse, el NMP ha sido eliminado de la fabricación de muchos productos e incluso está siendo prohibido en los procesos de producción de algunos países.
El NMP ha sido eliminado de la fabricación de muchos productos e incluso está siendo prohibido en los procesos de producción de algunos países.
La NMP se absorbe más comúnmente a través de la piel. Muchos de estos productos tienen varios porcentajes de NMP presente, lo que influye en la potencial irritabilidad del producto. Es menos probable que los artículos con porcentajes bajos de NMP tengan un efecto nocivo para los consumidores; sin embargo, todavía se recomienda evitar productos con NMP.
La exposición a NMP puede causar una variedad de problemas de salud. La Agencia de Protección Ambiental (EPA) clasifica la NMP como un tóxico para el desarrollo, que es una toxina que interfiere con el crecimiento, el desarrollo y el comportamiento debido a un daño al medio ambiente. La NMP puede irritar la piel y los ojos, además de irritar los pulmones y el sistema respiratorio, dificultando la respiración. La exposición a NMP puede dañar potencialmente los riñones y el hígado, además de producir neurotoxicidad y toxicidad reproductiva. Cualquier exposición a la NMP por parte de mujeres embarazadas o mujeres que puedan quedar embarazadas puede causar dificultades en el desarrollo fetal, incluida una disminución del peso fetal y posiblemente la muerte.
OSHA, la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional de EE. UU. para el gobierno de EE. UU., limita la exposición de los trabajadores a NMP a 10 ppm (partes por millón) en una jornada de ocho horas. Asimismo, el estado de California fija el Límite de Exposición Permisible (PEL) en 1 ppm o 4 mg/m3. Dado que se absorbe fácilmente a través de la piel, a los trabajadores expuestos a NMP se les debe analizar un nivel de NMP inferior a 100 mg/L en la orina inmediatamente después de su turno. Toda esta información se puede encontrar en la SDS (Ficha de datos de seguridad) del producto químico, a la que generalmente se puede acceder en Internet, pero que el fabricante debe proporcionar a cualquier cliente. La industria química designa el número CAS 872-50-4. Es mucho más fácil buscar datos de seguridad utilizando el número CAS.
El GHS (Sistema Globalmente Armonizado) clasifica a los NMP en una escala de seguridad comparativa (4 es leve a 1 extremadamente peligroso) como:
- Líquidos inflamables (Categoría 4) H227 Líquido combustible.
- Irritación de la piel (Categoría 2) H315 Provoca irritación cutánea
- Irritación ocular (Categoría 2A), H319 Provoca irritación ocular grave.
- Toxicidad para la reproducción (Categoría 1B), H360 Puede perjudicar la fertilidad o perjudicar al feto
- Toxicidad específica en determinados órganos: exposición única (Categoría 3),
- H335 Puede irritar las vías respiratorias
Alternativas seguras, limpias y libres de NMP
Si bien las empresas están experimentando con alternativas sin NMP en la producción de baterías de iones de litio, muchas de las soluciones siguen implicando el uso de hornos de secado térmico de larga duración y que consumen energía. Experto en tecnología UV durante más de treinta años, Miltec ha pasado los últimos veinte años desarrollando productos químicos aglutinantes catódicos patentados que están formulados para secarse instantáneamente bajo luz UV de alta intensidad. Este proceso elimina la necesidad del costoso proceso de recuperación de solventes NMP y reduce la huella ambiental.
Un sistema de fabricación UV cuesta 1/10 o menos que el de un sistema de secado térmico que utiliza NMP (con PVDF). Si bien no es un proceso libre de solventes, los solventes utilizados no requieren el gasto de captura y recuperación, y se evaporan mucho más rápido que el NMP. Dado que no hay NMP presente en los aglutinantes UV de Miltec, los empleados involucrados en el proceso de producción trabajan en un ambiente mucho más seguro.
Visite Sitio web de baterías de Miltec UVe para obtener más información.
