Fig. 10,33 SEM de fibre de para-amidă Kevlar
Fig. 10.34 SEM-uri ale fibrelor de carbura de siliciu (A) și cristalelor cu aspect (B)
Sticlă artificială
Fibra de sticlă artificială (MMVF) este de obicei împărțită în:
1. Fibrele din sticlă (vată de sticlă sau fibră de sticlă, filamente din sticlă continuă și fibre de sticlă cu destinație specială)
2. Vată minerală (vată minerală și lut de zgură) și
3. Fibre ceramice (fibre textile ceramice și fibre ceramice rezistente la căldură).
Procesul de producție începe cu topirea materiei prime, urmată de răcire rapidă, ceea ce conduce la formarea de non-cristaline (sau vitroasa) fibre. Unele procese de fabricație fac posibilă obținerea unei fibre de dimensiuni diferite cu o limită inferioară cu un diametru mai mic de 1 μm (Figura 10.35). Pentru a modifica proprietățile fizice și chimice - rezistență la tracțiune, elasticitate, durabilitate și proprietăți de izolare termică - în fibră pot fi adăugați stabilizatori (cum ar fi, și ZnO) și modificatori (cum ar fi MgO ,, BaO, CaO, s).
Fig. 10,35 zgură SEM
Fibrele de sticlă sunt obținute din silice și diferite concentrații de stabilizatori și modificatori. Majoritatea vatei de sticlă este produsă printr-un proces rotativ, rezultând fibre individuale cu un diametru mediu de 3 până la 15 μm și un număr de fibre cu un diametru de 1 μm sau mai mic. Fibrele din fibră de vată sunt de obicei legate de rășini fenolice și formaldehidice, care sunt apoi polimerizate prin încălzire. În funcție de proces, alți agenți, inclusiv plastifianți și umectanți, pot fi adăugați la fibră. În producția de fire de sticlă continuă se obțin fibre cu un grad mai redus de diametru decât cele ale vatei de sticlă și ale fibrelor speciale de sticlă. Diametrul filamentelor din sticlă continuă se obține în intervalul de la 3 până la 25 pm. Producția de fibre speciale de sticlă implică procesul de atenuare a flăcării prin fibră, ceea ce conduce la formarea fibrelor cu un diametru mediu mai mic de 3 μm.
Producția de zgură și vată minerală este un proces de topire și fibrizare, respectiv de zgură din minereu metalic și rocă vulcanică. În proces sunt implicați o tavă de tambur și o centrifugă. Ca rezultat, se obțin fibre individuale cu un diametru mediu de 3,5 până la 7 pm, lungimea cărora poate varia în limite largi. În vata minerală, poate fi adăugată o componentă de liant sau nu poate fi adăugată, în funcție de scop.
Fibra ceramică refractară este produsă printr-o centrifugă sau un jet de vapori de lut de caolin topit, alumină / silice sau dioxid de aluminiu / siliciu / zirconiu. Diametrul mediu al fibrei este de la 1 la 5 μm. Când se încălzește la o temperatură mai mare decât fibrele ceramice rezistente la căldură se poate transforma în silice cristalină.
Fibrele de sticlă cu diferite diametre ale fibrelor și compoziția chimică au peste 35.000 de aplicații. Vata de sticlă este utilizată în construcții industriale și civile pentru izolarea fonică și termică, precum și în sistemele de aer condiționat. Un fir de sticlă continuă este utilizat în industria textilă și ca întăritor plastic, de exemplu, cel utilizat în industria automobilelor. Fibrele din fibră de sticlă specială sunt utilizate în acele zone - de exemplu, în construcția de aeronave - în cazul în care sunt necesare izolații termice ridicate și izolare fonică. Lana minerală și zgură fără componente de legare este utilizată pentru izolarea prin suflare și producerea plăcilor de tavan. Vata minerală și zgură cu componente de liant sunt utilizate în producția de materiale izolatoare, de exemplu straturi izolatoare și acoperiri de ambalaj. Rezistent la căldură, fibrele ceramice reprezintă între 1 și 2% din producția mondială de fibră de sticlă. Fibra ceramică la temperaturi înalte este utilizată în instalații industriale specializate la temperaturi ridicate, de exemplu în cuptoare pentru topirea și prăjirea materialelor. Vata de sticlă, un fir de sticlă continuă și vată minerală sunt produse în cantități uriașe.
Se crede că fibra de sticlă este mai puțin dăunătoare sănătății decât silicatul fibros natural (cum ar fi azbestul) din cauza structurii sale non-cristaline și a tendinței de a se descompune în fibre scurte. Datele existente sugerează că cea mai comună fibră de sticlă, vată de sticlă, este cea mai puțin periculoasă pentru sănătate; urmată de lână minerală și zgură, urmată de fibră de sticlă specială cu durabilitate mărită și fibră ceramică rezistentă la căldură. Cel mai mare pericol în ceea ce privește posibilitatea inhalării este fibra de sticlă cu fibră de sticlă specială și fibră ceramică rezistentă la căldură, deoarece diametrul său este de 3 m. Fibrele de sticlă cu destinație specială (cu o concentrație crescută de stabilizatori de tip) și fibrele ceramice rezistente la căldură sunt, de asemenea, rezistente la lichide fiziologice. Firurile continue din sticlă sunt de dimensiuni mari și, prin urmare, nu prezintă un pericol potențial pentru plămâni.
În funcție de concentrație și de activitatea efectuată, oamenii pot fi iritați de piele, ochi și tractul respirator superior și inferior. Cea mai frecventă iritație a pielii, care determină până la 5% din noii lucrători angajați în producția de fibră de sticlă, să plece timp de câteva săptămâni. Acest fenomen este cauzat de trauma mecanică a pielii cu fibre cu un diametru mai mare de 4 - 5 mm. Acest lucru poate fi prevenit prin intermediul unor măsuri adecvate de protecție a mediului, inclusiv excepția contactului direct al pielii cu fibrele, purtând haine largi, cu mâneci lungi și haine de lucru separate pentru spălare. Iritarea tractului respirator superior și inferior poate avea loc într-un mediu excesiv de mult praf, în special în producția și aplicarea finală a fibrelor de sticlă, precum și în unitatea de cazare la utilizarea necorespunzătoare, instalarea sau repararea de produse din fibră de sticlă.
În 1987 Agenția Internațională godu pentru Cercetarea Cancerului (IARC) clasificate vata de sticla, vata minerala, lână de zgură și fibre ceramice ca un posibil cancerigen uman (grupul 2B). Continuarea experimentelor cu animale și studierea morbidității și mortalității lucrătorilor care se ocupă cu fibră de sticlă va ajuta la identificarea potențialelor pericole pentru sănătatea umană. Datele disponibile în prezent indică faptul că fibra de sticlă este mult mai puțin periculoasă decât azbestul - atât în ceea ce privește morbiditatea, cât și mortalitatea. Marea majoritate a studiilor au fost efectuate asupra ființelor umane întreprinderilor cu nivel de concentrație din fibră de sticlă în aer 0.5 Me - 1 fibră / ml pentru ziua de lucru de opt ore. Lipsa de date privind morbiditatea și mortalitatea angajaților legate de reutilizarea sticlei a crescut, oferă o bază considerată rezonabilă pentru a menține concentrația de fibre respirabile sub aceste niveluri prin intermediul unor măsuri de protecție a mediului, tehnologii adecvate, instruirea lucrătorilor și a programelor de protecție respiratorie. Acest lucru este valabil mai ales când intră în contact cu rezistente refractare stecloceramice și speciale, precum și orice alt tip de fibre sintetice „respirabile“ de dimensiuni, care sunt rezistente la mediul biologic și, prin urmare, pot fi depuse și se acumulează în parenchimul pulmonar.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: