N-메틸-2-피롤리돈(NMP)이라고도 알려진 N-메틸피롤리돈은 끓는점이 높고 인화점이 높으며 증기압이 낮은 무색의 화학 용매입니다. 많은 생산 공정에서 이러한 특성은 매우 바람직하며 NMP는 석유화학 및 플라스틱 산업은 물론 제조 분야에서도 널리 사용되는 용매입니다.
NMP는 색소, 화장품, 살충제, 제초제, 살균제 등 많은 소비재 제조에도 사용됩니다. NMP는 대부분의 가정에서 발견할 수 있으며 일부 매니큐어 제거제, 머리 염색약, 마스카라, 잉크젯 프린터 잉크 염료, 예술품 및 공예품에 사용됩니다. 이는 많은 페인트, 바닥 청소제, 접착제, 제초제 및 살충제에서 발견됩니다.
NMP는 수용성 유기 용매로서의 강력한 용해력으로 인해 직물, 수지, 금속 코팅 플라스틱의 표면 처리제 및 페인트 제거제로 사용됩니다. 반도체 제조 공정은 물론, 리튬이온 배터리 제조 시 전극 코팅 공정에 사용되는 다목적 세정제입니다.
상업적으로 NMP의 가장 큰 응용 분야 중 하나는 전극 코팅입니다. 리튬 이온 전지. 에이 일반적인 음극 제조 라인 NMP에 용해된 고분자 폴리불화비닐리덴(PVDF)을 탄소와 활물질과 혼합해 슬러리를 만들어 슬롯다이코터로 집전체에 도포하는 방식이다. 전체 프로세스는 비용이 많이 들고 환경에 영향을 미치며 많은 에너지가 필요합니다.
NMP의 증가하는 위험
NMP는 수년 동안 다양한 응용 분야에서 업계 표준 용매로 사용되어 왔습니다. 화학 물질, 그 독성 및 회수 및 재활용이 필요한 대기 오염 물질로서의 잠재적 손상에 대한 인식이 높아지면서 NMP는 많은 제품 제조에서 제외되었으며 일부 국가의 생산 공정에서는 금지되기도 했습니다.
NMP는 많은 제품의 제조에서 제외되었으며 일부 국가의 생산 공정에서는 금지되기도 합니다.
NMP는 가장 일반적으로 피부를 통해 흡수됩니다. 이러한 제품 중 다수에는 다양한 비율의 NMP가 함유되어 있으며 이는 제품의 잠재적인 과민성에 영향을 미칩니다. NMP 비율이 낮은 품목은 소비자에게 해로운 영향을 미칠 가능성이 적습니다. 그러나 NMP가 포함된 제품은 피하는 것이 좋습니다.
NMP 노출은 다양한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다. 환경 보호국(EPA)은 NMP를 발달 독성 물질로 분류합니다. 이는 환경 손상으로 인해 성장, 발달 및 행동을 방해하는 독소입니다. NMP는 피부와 눈을 자극할 수 있을 뿐만 아니라 폐와 호흡기계를 자극하여 호흡을 어렵게 만들 수 있습니다. NMP 노출은 잠재적으로 신장과 간에 해를 끼칠 수 있을 뿐만 아니라 신경 독성과 생식 독성을 유발할 수 있습니다. 임산부나 임신 가능성이 있는 여성이 NMP에 노출되면 태아 체중 감소 및 사망 등 태아 발달 장애가 발생할 수 있습니다.
미국 정부를 위한 미국 산업안전보건청인 OSHA는 작업자의 NMP 노출을 하루 10시간 동안 1ppm(백만분율)으로 제한합니다. 마찬가지로 캘리포니아 주는 허용 노출 한계(PEL)를 4ppm 또는 3mg/m100으로 설정합니다. 피부를 통해 쉽게 흡수되기 때문에 NMP에 노출된 작업자는 근무 직후 소변 검사에서 NMP 수치가 872mg/L 미만이어야 합니다. 이 모든 정보는 일반적으로 인터넷에서 액세스할 수 있지만 제조업체가 모든 고객에게 제공해야 하는 화학물질의 SDS(안전보건자료)에서 찾을 수 있습니다. 화학 산업에서는 CAS 번호 50-4-XNUMX를 지정합니다. CAS 번호를 사용하면 안전 데이터를 검색하는 것이 훨씬 쉽습니다.
GHS(Globally Harmonized System)는 NMP를 비교 안전 등급(4는 경미함부터 1은 매우 위험함)으로 다음과 같이 분류합니다.
- 인화성 액체(구분 4) H227 인화성 액체.
- 피부 자극 (구분 2) H315 피부에 자극을 일으킴
- 눈 자극 (구분 2A), H319 눈에 심한 자극을 일으킴.
- 생식독성(구분 1B), H360 생식력이나 태아에 손상을 줄 수 있음
- 특정 표적장기 독성 – 3회 노출(범주 XNUMX),
- H335 호흡기계 자극을 일으킬 수 있음
안전하고 깨끗하며 NMP가 없는 대안
기업들이 리튬 이온 배터리 생산에서 NMP가 없는 대안을 실험하고 있는 동안, 많은 솔루션에는 계속해서 길고 에너지를 빨아들이는 열 건조 오븐을 사용하는 것이 포함됩니다. 30년 넘게 UV 기술 분야의 전문가인 Miltec은 지난 20년 동안 고강도 UV 광 하에서 즉시 건조되도록 제조된 특허받은 음극 바인더 화학 물질을 개발해 왔습니다. 이 프로세스는 비용이 많이 드는 NMP 용매 회수 프로세스의 필요성을 없애고 환경에 미치는 영향을 줄입니다.
UV 제조 시스템은 NMP(PVDF 포함)를 사용하는 열 건조 시스템에 비해 비용이 1/10 이하입니다. 무용매 공정은 아니지만 사용된 용매는 포집 및 회수 비용이 필요하지 않으며 NMP보다 훨씬 빠르게 증발합니다. Miltec UV 바인더에는 NMP가 없기 때문에 생산 공정에 참여하는 직원은 훨씬 안전한 환경에서 작업할 수 있습니다.
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