The current universal work safety and health standards pertaining to wood dust in factories lack the localisation required. As a study has shown, there is a urgent
need to reevaluate the current guidelines and practices

Ioras, Florin

Ramasamy, Geetha

Ratnasingam, Jega

Tadin, Ishak

Wai, Lim Tau

Name not available

Rethinking wood dust safety standards

Bucks New University: Bucks Knowledge Archive

2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 1/6Rethinking Wood Dust Safety StandardsThe current universal work safety and health standards pertaining to wood dustin factories lack the localisation required. As a study has shown, there is a urgentneed to re­evaluate the current guidelines and practices. By JegatheswaranRatnasingam, Lim Tau Wai and Geetha Ramasamy, Universiti Putra Malaysia,Florin Ioras, Buckinghamshire New University, and Ishak Tadin, Centre forOccupational Safety and Health SingaporeMany industrial activities are associated with some kind of occupational hazard that can causeinjury in an insidious manner. The adverse effects of exposure to wood dust include nasalcarcinoma, allergic and irritant cutaneous and respiratory reactions and chronic respiratoryimpairment.Exposure to wood dust may cause various diseases, including extrinsic allergic alveolitis, theorganic dust toxic syndrome, occupational asthma, non­asthmatic chronic airflow obstruction andsimple chronic bronchitis (mucus hyper­secretion).Of these, simple chronic bronchitis and non­asthmatic chronic airflow obstruction occur mostoften. The level and pattern of disease varies with the type of wood dust, climatic conditions andthe manner in which it is handled, being particularly influenced by the use of chemicalscommonly found in wood coating operations.In the manufacture of value­added wood products, such as furniture, the application of wood2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 2/6coating is an integral manufacturing process, which provides the necessary aesthetic appeal aswell as protection to the wood product. Although studies on the properties of different types ofwood coatings are ample, the sanding and dust emission characteristics of the common woodcoatings have not been well researched.These aspects are important as it has far reaching manufacturing cost implications and affectworkers’ productivity in terms of their health and safety. Previous studies have shown that lungfunction of the woodworkers is severely affected after long­term exposure to wood dust, butreports on the effects of coating dust has not been well documented. Regional Dust Emission StudyTherefore, a study was undertaken to evaluate the dust emission characteristics of the commonwood coatings and wood substrates used in the Southeast Asian furniture industry and its effectson the lung function of workers.In the first part of the study, 100 pieces of kiln dried rubberwood sawn timber of 25 mm x 100mm x 200 mm in dimensions, obtained from a local supplier, were used. In a parallel experiment,100 pieces of medium density fibreboard (MDF) and particleboard (PB) of similar dimensionswere obtained from a commercial supplier to carry out comparative experiments.All the samples were pre­sanded to a grit size of 150 and had an average moisture content of12±2 percent. The samples were stored in a conditioning room at 20±2 deg C and 65 percentrelative humidity, until testing commenced. Three different types of sealer or undercoat of wood coatings, nitro­cellulose (NC), urea­basedacid curing (AC) and poly­urethan (PU), were obtained from a commercial wood coatingsupplier for this study. The volume solid content of the different coatings was 35, 45 and 55percent respectively. The coatings were prepared for application by adhering strictly to thesupplier’s specifications using the necessary solvents to ensure the desirable application viscosityat all times.The coatings were applied on the sample boards using an experimental roller coater to achieve afinal coating film thickness of 400μm. The samples were then placed on a conveyor whichpassed through a drying oven at a temperature of 40 deg C for 30 minutes and were left aside tocondition for a period of seven day before further testing.A total of 20 samples were prepared for each type of coating used in the study. Ten of the coatedsamples from each wood coating type were used for the sanding test carried out using a wide­beltsander. The sander had a single head with rubber roller of 70 deg shore in hardness. Aluminiumoxide abrasive belts with sanding grits of the size 180 were used in this study.The feed speed, sanding belt speed and depth of cut were maintained at three and 1,000 m/minand 0.5 mm respectively. The power consumed during the sanding operation was determineddirectly through a watt meter attached to the drive­spindle of the machine. The average surfaceroughness of the sanded surfaces was evaluated using a roughness recorder over a measurementlength of 50mm. A further test on dust emission during the sanding process of the remaining five uncoated and2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 3/6five coated samples was conducted using an orbital sander attached with a 180 grit aluminiumoxide sand paper. The dust concentration was measured using gravimetric isokinetic air sample,while the dust particle size distribution was ascertained using an aerodynamic particle sizer. Health Impact On WoodworkersThe second part of the study evaluated the lung function of workers subjected to different levelsand duration of exposure to wood and coating dust. A total of 2,500 woodworkers from 25furniture factories with similar working conditions were invited to participate in the study.Five factories of comparable size and production conditions were selected from the majorfurniture­producing countries in the region—Malaysia, Indonesia, Thailand, Vietnam and thePhilippines, with the assistance of the respective national furniture trade associations.From the total of 2,500 workers engaged, 2,449 (89.8 percent) accepted the invitation toparticipate in the study. Excluded from the study were those who had never been exposed towood and coating dust. An additional group of 88 subjects was also excluded because they wereunable to perform pulmonary function tests correctly and because of previous exposure tosubstances known to induce bronchial hyper­responsiveness, such as smoking.Of the 2,324 remaining workers, 51 percent were exposed to wood dust, while the rest wereexposed to wood coating dust. Since the aim was to examine the occurrence of pulmonaryabnormalities as a function of exposure, a homogeneous split of the sample across the observedrange of exposure was planned.The socioeconomic status of all subjects were recorded to ensure its comparability and personalinformation such as age, working hours a day, work duration and occupational history were alsocollected. Written, informed consent was given by all subjects prior to participation in the study.The subjects were selected with the cooperation of the respective national trade association,which ensured that their family background and work­history were properly recorded and nomisinterpretation occurred due to communication and language barrier.Efforts were also made that similar number of subjects were selected from each of theparticipating countries and the subjects were examined according to the protocol identical to thatused in other studies. Measurement of concentrations of airborne dust was carried out in the factories on the basis ofweight different of glass microfiber filer with a flow rate of 1 L/min. The average inhalableparticulate concentration was measured from the increased filter weight and rates, and durationof airflow.In order to evaluate the effects of dust on the lung functions of the subjects, detailed histories ofrespiratory disease of the subjects were recorded to capture information on the manifestation ofchronic bronchitis, asthma and other respiratory related ailments. Furthermore, lung functionassessments were carried out on subjects by a trained medical technologist using a spirometer. The following indices were obtained by the subject expiring forcefully and maximally after amaximal inspiratory manoeuvre: forced vital capacity (FVC) and forced expiratory volume after2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 4/6one second (FEV1). The ratio of FEV1/FVC provides a reflection of the extent of obstruction inthe airways of the subjects, which in turn allows the assessment of lung function. The resultswere expressed as the difference between the observed and predicted values of the EuropeanRespiratory Society Insufficient Universal StandardThe results obtained from this study questions the application of a single inhalable exposurestandard for dust to all woodworking scenarios. Firstly, the dust emission levels from the sandingof uncoated and coated samples obtained in this study exceeds the permissible exposure limit offive mg/m based on the eight hour time weighted average.Secondly, sanding of the MDF samples results in the highest dust concentration compared to PBand solid wood samples, and the proportion of the coarser inhalable dust was about ten timesgreater than the amount of the finer respirable dust. Thirdly, the higher the solid content of the wood coating used, the harder is the cured coatingfilm. Consequently, surface roughness reduced in the order of PU<AC<NC wood coatings,which was attributed to the different coating film hardness. The harder the surface of the coatingfilm, the lesser is the scratching depth during the sanding operation, which explains the lowersurface roughness observed. On the contrary, the power consumed during the sanding processwas inversely proportional to the coating film hardness.Fourthly, the softer the coating film the higher was the amount of sanding dust particles producedand the total concentration of dust particles increased in the order of NC>AC>PU wood coatings.However, from the size distribution analysis, it was also apparent that harder coating filmsproduce more fine dust particles compared to the softer coating films. The different stock removal rate as well as the polymeric characteristics of the coatings couldexplain the variations observed in the sanding dust particle distribution. In fact, the currentindustrial air filtration practice of capturing dust above 50μm in average particle diameter in theindustry is not optimum to minimise the health risks posed by these dust particles.A detailed analysis of these exposure data from the twenty five factories showed that woodcoating sanding operations were consistently associated with higher exposure levels compared towood substrates sanding task. On the basis of these measurements, the sanding task was assignedan estimated dust exposure based on the mean value of all dust measurements for that task.Therefore, an estimated average dust exposure of 27mg/cubic metre was assigned to all workersperforming sanding operations on wood­based substrates, whereas an estimated dust exposure of12mg/cubic metre was assigned to those in areas of sanding of wood coatings. To assess lifetime exposures, the cumulative exposure index was calculated for each worker bymultiplying the years mg/cubic metre of work with the assigned exposure intensity. Of theexposed population, 51 percent had a cumulative exposure to wood dust between 61­109 yearsmg/cubic metre whereas 159 subjects (49 percent) had a cumulative exposure to wood coatingdust between 33­47 years mg/cubic metre. It is therefore apparent that the mean cumulative dust exposure levels in the furniture factories in2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 5/6the Southeast Asian region were much higher than the allowable exposure level, which in turnwill negatively impact woodworkers safety and health. Respiratory AilmentsOverall, the prevalence of chronic respiratory symptoms due to cumulative exposure tended to below, ranging from two percent for chronic bronchitis, three percent for bouts of bronchitis, fourpercent for asthma and five percent for dyspnoea, especially among woodworkers exposure towood dust. On the other hand, the prevalence of chronic cough or phlegm was as high as 32 percent whilesubjects with irritant symptoms such as red (burning) eyes tend to be highest at 54 percent of thesubjects. However, only the prevalence of sore throat increased significantly with increasingexposure, a finding compatible with a does response relation observed in other studies.The outcome is markedly different among workers exposed to wood coatings dust in thefactories. This population showed a higher prevalence of chronic respiratory symptoms with fivepercent for chronic bronchitis, eight percent with bouts of bronchitis, nine percent with asthmaand 11 percent with dyspnoea. It was apparent that exposure to wood coating dust results both higher chronic respiratorysymptoms as well as irritant symptoms, suggesting that wood coating dust was more potent as ahealth hazard compared to wood dust. This could be attributed to the finer particle sizes of thewood coatings dust, which is easily respired deeper into the lungs.It was obvious that the exposure to wood coating dust have a more pronounced effect on thepulmonary function of the workers compared to wood dust. The overall reduction in theFEV1/FVC ratio of below than 0.7 indicates a pronounced obstructive airway which suggests adeteriorated lung function.The results of this study provide new evidence to suggest that contrary to common belief, wooddust is a more potent cause of irritant respiratory symptoms rather than chronic respiratorydiseases. However, wood coating dust is more potent than wood dust in causing chronicrespiratory disease and there, its exposure control must be more stringent.  Far Reaching ImplicationsThe results support the findings of earlier studies which reported that exposure to wood dustoften lead to irritant respiratory symptoms among carpentry apprentices. The results of this studyhave several far reaching implications to the workers of the furniture industry.Firstly, the use of one single standard for minimum exposure level (MEL) for wood and woodcoating dust is not appropriate and compromises the safety and health of the woodworkers.Secondly, wood dust is more harmful as a cause of respiratory irritant symptoms rather thanchronic respiratory diseases. However, wood coating dust is more harmful than wood dust as thecause of irritant symptoms as well as chronic lung diseases.Thirdly, the lung function of woodworkers is severely affected by shorter duration exposure to2/9/2015 Rethinking Wood Dust Safety Standards ­ FDMAsiahttp://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297­rethinking­wood­dust­safety­standards?tmpl=component&print=1 6/6Tweet 0wood coating dust compared to longer duration exposure to wood dust, which suggests the needto re­evaluate the dust emission standards in the wooden furniture industry in Malaysia. Fourthly, the proportion of subjects with an FEV1/FVC ratio below 70 (chronic) in the exposedworkers who had been subject to coating dust was more than double compared to workersexposed to only wood dust.Despite the prevailing exposure dust standards within the Southeast Asian region, it is apparentthat their enforcement in the wood products industry is poor, often compromising the workers’health. Inevitably, the lack of commitment from the management of wood productsmanufacturers towards the safety and health agenda appear to have a profoundly negative effecton the workers’ health, which confirms the status of the industry as being unhygienic and unsafe.Furthermore, as reported earlier, the prevailing safety culture within the wood productsmanufacturing industry is rather poor, which explains the preference of employers for foreignworkers who could be easily manipulated to forego safety and health issues at the expense ofmonetary gains. It must also be enunciated that occupational safety and health (OSHA) standards among thedifferent countries in the Southeast Asia region is inconsistent and this poses a serious challengeto its enforcement. In most instances, even the development of the prevailing standards has beenriddled by ambiguous practices that lack fundamental data upon which these standards are built. Inevitably, the adoption of threshold values for dust exposure based on existing standards fromEurope and North America appears to be misconceived as it does not reflect actual conditions onthe ground. The study has revealed an urgent need to re­examine the current single dust exposure standardapplied to all woodworking environments, as the standard may be insufficient to mitigate thesafety and health effects posed by the dust emitted from the different wood coatings and woodsubstrates in the value­added wood products manufacturing environment. Furthermore, thecurrent air filtration standard in use will have to be modified to include multi­level filtration tocapture dust particles of different average diameters so as to minimises its ill effects onwoodworkers.   Last modified on Monday, 02 February 2015 08:35font sizeBe the first of your friends to likethis.Like

http://www.fdmasia.com/index.php/technology/item/297rethinkingwooddustsafetystandards?

Rethinking wood dust safety standards

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Name not available

Bucks New University: Bucks Knowledge Archive