Минеральная шерсть

Минеральная шерсть - это любой волокнистый материал, образованный вращением или рисованием расплавленных минеральных или горных материалов, таких как шлак и керамика . ^{[ 1 ]}

Применение минеральной шерсти включает теплоизоляцию (как структурную изоляцию и изоляцию труб ), фильтрацию , звукоизоляцию и гидропонического среду роста.

Нами

Минеральная шерсть также известна как минеральный хлопок , минеральное волокно , искусственное минеральное волокно (MMMF) и искусственное стекло-волокно (MMVF).

Конкретные минеральные шерстяные изделия - каменная шерсть и шерсть . Европа ^{[ ВОЗ? ]} Также включает в себя стеклянную шерсть , которая вместе с керамическим волокном является полностью искусственными волокнами, которые можно превратить в разные формы и ощущать ощущение.

История

Шил -шерсть была впервые сделана в 1840 году в Уэльсе Эдвардом Парри, «но, похоже, не было предложено ограничить шерсть после производства; следовательно, она плавала о работах с малейшим ветеркой и стала настолько вредной для мужчин, что этот процесс нужно было заброшено ». ^{[ 2 ]} Метод изготовления минеральной шерсти был запатентован в Соединенных Штатах в 1870 году Джоном Иглером ^{[ 3 ]} и впервые продюсировал коммерчески в 1871 году в Георгсмариенхутте в Оснабрюк Германии . Процесс включал в себя провал сильный поток воздуха по падающему потоку жидкого железа шлака, который был похож на естественное появление мелких прядей вулканического шлака из килауэа, называемого волосами Пеле, создаваемых сильными ветрами, раздувающими шлак во время извержения. ^{[ 3 ]}

По словам производителя минеральной шерсти, в Соединенных Штатах в 1942 году была изобретена первая минеральная шерсть, предназначенная для высокотемпературных применений, но примерно до 1953 года не была коммерчески жизнеспособной. Больше форм минеральной шерсти стало доступно в 1970-х и 1980-х годах. ^{[ 4 ]}

Высокотемпературная минеральная шерсть

Высокотемпературная минеральная шерсть-это тип минеральной шерсти, созданной для использования в качестве высокотемпературной изоляции, и, как правило, определяется как устойчивая к температурам выше 1000 ° C. Этот тип изоляции обычно используется в промышленных печи и литейных заведениях. Поскольку высокотемпературная минеральная шерсть является дорогостоящей для производства и имеет ограниченную доступность, она почти исключительно используется в высокотемпературных промышленных приложениях и процессах. ^{[ Цитация необходима ]}

Определения

Классификационная температура-это температура, при которой определенное количество линейного сокращения (обычно два-четыре процента) не превышается после 24-часовой термообработки в лабораторной лабораторной духовке с электрическим нагреванием в нейтральной атмосфере. В зависимости от типа продукта, стоимость не может превышать два процента для плат и формированных продуктов и четырех процентов для ковриков и бумаг.

Температура классификации указывается на стадиях 50 ° C, начиная с 850 ° C и до 1600 ° C. Температура классификации не означает, что продукт можно непрерывно использовать при этой температуре. В полевой температуре непрерывного применения аморфной высокотемпературной минеральной шерсти ( AES и ASW ) обычно составляет 100 ° C до 150 ° C ниже температуры классификации. Продукты, изготовленные из поликристаллической шерсти, обычно могут использоваться до температуры классификации. ^{[ Цитация необходима ]}

Типы

Существует несколько типов высокотемпературной минеральной шерсти, изготовленных из разных типов минералов. Выбранный минерал приводит к различным свойствам материала и температурам классификации.

Щелочная силикатная шерсть (шерсть AES)

Шерсть AES состоит из аморфных стеклянных волокон, которые образуются путем таяния комбинации оксида кальция (CAO-), оксида магния (MGO-) и диоксида кремния (SIO ₂ ). Продукты, изготовленные из AES Wool, обычно используются в оборудовании, которое непрерывно эксплуатируется и во внутренних приборах. Некоторые составы шерсти AES являются биорастворимыми, а это означает, что они растворяются в телами жидкостях в течение нескольких недель и быстро очищаются от легких. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Алюмино силикатная шерсть (ASW)

Алюмино силикатная шерсть, также известная как рефрактерная керамическая волокна (RCF), состоит из аморфных волокон, продуцируемых путем таяния комбинации оксида алюминия (AL ₂ O ₃ ) и диоксида кремния (SIO ₂ ), обычно в соотношении веса 50:50 (см. Также VDI 3469 Части 1 и 5, ^{[ 7 ]} а также TRGS 521). Продукты, изготовленные из алюмино силикатной шерсти, обычно используются при температурах применения более 900 ° C для оборудования, которое действует перерывожно и в критических условиях применения (см. Технические правила TRGS 619). ^{[ Цитация необходима ]}

Поликристаллическая шерсть (PCW)

Поликристаллическая шерсть состоит из волокон, которые содержат оксид алюминия (AL ₂ O ₃ ) на уровне более 70 процентов от общего количества материалов и производится методом Sol -Gel из водных вращающихся растворов. Растворимые в воде зеленые волокна, полученные в качестве предшественника, кристаллизованы с помощью термообработки. ^{[ 7 ]} Полицисталлическая шерсть обычно используется при температурах применения более 1300 ° C и в критических химических и физических условиях.

Kawnow Main нет

Каоул-это тип высокотемпературной минеральной шерсти, изготовленной из минерального каолина . Это был один из первых типов изобретенной высокотемпературной минеральной шерсти и использовался в 21-м веке. ^{[ 4 ]} Он может выдержать температуру около 1650 ° C (3000 ° F). ^{[ 8 ]}

Производство

Каменная шерсть - это продукт печи расплавленной породы при температуре около 1600 ° C, через которую взорван поток воздуха или пара. Более продвинутые методы производства основаны на спиннинге расплавленной породы в высокоскоростных прядильных головках, похожих на процесс, используемый для производства сладкой ваты . Конечный продукт представляет собой массу тонких переплетенных волокон с типичным диаметром от 2 до 6 микрометров . Минеральная шерсть может содержать переплет , часто терполимер и масло для уменьшения пыли.

Использовать

Хотя отдельные волокна очень хорошо проводят тепло , когда они прижимают к рулонам и простыням, их способность разбить воздух делает их превосходными изоляторами и поглотителями звука . ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} воздействием это и горячего застраховано огня Хотя . не с достаточно Упаковочные материалы в огненных костюмах .

Другие виды использования находятся в панелях с смолом , в качестве наполнителя в соединениях для прокладок , на тормозных прокладках , в пластмассах в автомобильной промышленности, в качестве фильтрационной среды и в качестве среды роста в гидропонике .

Минеральные волокна производятся таким же образом, без связующего. Волокно как таковое используется в качестве сырья для его усиления целей в различных применениях, таких как материалы для трения, прокладки, пластмассы и покрытия .

**Теплостойкость минеральной шерсти** ^{[ 11 ]}
Материал	Температура
Стеклянная шерсть	230–260 ° C.
Каменная шерсть	700–850 ° C.
Керамическая волокна шерсть	1200 ° C.

Гидропоника

Минеральная шерстяная продукция может быть спроектирована для сохранения большого количества воды и воздуха, которые помогают росту корня и поглощению питательных веществ в гидропонике ; Их волокнистый характер также обеспечивает хорошую механическую структуру для удержания растений. Естественно высокий pH минеральной шерсти делает их изначально непригодными для роста растений и требует «кондиционирования» для производства шерсти с подходящим стабильным рН. ^{[ 12 ]}^: 16 Методы кондиционирования включают предварительную минеральную шерсть в питательном растворе, скорректированном до pH 5,5, пока она не остановится .

Высокотемпературная минеральная шерсть

Высокотемпературная минеральная шерсть используется главным образом для изоляции и облицовки промышленных печей и литейных заводов для повышения эффективности и безопасности. Это также используется для предотвращения распространения огня. ^{[ 5 ]}

Использование высокотемпературной минеральной шерсти обеспечивает более легкую конструкцию промышленных печей и другого технического оборудования по сравнению с другими методами, такими как пожарные кирпичи, из-за его высокой теплостойкости на вес, но имеет недостаток более дорогих, чем другие методы

Безопасность материала

Международное агентство по исследованиям рака (IARC) рассмотрело канцерогенность искусственных минеральных волокон в октябре 2002 года. ^{[ 13 ]} Рабочая группа монографии IARC пришла к выводу, что только более биоперседающие материалы по -прежнему классифицируются IARC как «возможно канцерогенные для людей» ( группа 2B ). К ним относятся рефрактерные керамические волокна, которые используются в промышленности в качестве изоляции в высокотемпературных средах, таких как взрывные печи специального назначения, , и некоторые стеклянные шерсти не используемые в качестве изоляционных материалов. Напротив, более часто используемая шерсть из стекловидного волокна, производимая с 2000 года, включая изоляционную стеклянную шерсть, каменную шерсть и шерсть шлака, считаются «не классифицируемыми в отношении канцерогенности у людей» ( группа 3 ).

Получаются высокие биорастворимые волокна, которые не вызывают повреждения человеческой клетки. Эти новые материалы были протестированы на канцерогенность, и большинство из них обнаружены неканциногенными. IARC решил не проводить общую оценку вновь разработанных волокон, предназначенных для менее стойких био, таких как щелочная силикат Земля или высокая алюминная шерсть с низким содержанием квеса. Это решение было принято отчасти потому, что никаких данных о человеке не было, хотя такие волокна, которые были протестированы, имеют низкий канцерогенный потенциал у экспериментальных животных, и потому что рабочая группа испытывала трудности с классификацией этих волокон на значимые группы на основе химического состава. ^{[ 14 ]}

Европейское регулирование (CE) N ° 1272/2008 о классификации, маркировке и упаковке веществ и смесей, обновленных по регулированию (CE) N ° 790/2009, не классифицирует минеральные шерстяные волокна как опасное вещество, если они выполняют критерии, определенные в его Примечание Q.

Европейский сертификационный совет по продуктам минеральной шерсти, Euceb, сертифицирует продукты минеральной шерсти, изготовленные из волокон, выполняющих ноту Q, обеспечивая низкую устойчивость в биографии, и чтобы они быстро удалялись из легких. Сертификация основана на рекомендации независимых экспертов и регулярного контроля химического состава.

Из -за механического эффекта волокон минеральная шерстяная продукция может вызвать временный зуд кожи. Чтобы уменьшить это и избежать ненужного воздействия минеральной шерстяной пыли, информация о хороших практиках доступна на упаковке продуктов минеральной шерсти с пиктограммами или предложениями. Безопасное использование листов инструкции, аналогичных таблице данных безопасности, также доступны от каждого производителя.

Люди могут подвергаться воздействию минеральных шерстяных волокон на рабочем месте, вдыхая их, контакт с кожей и зрительный контакт. Администрация по безопасности и гигиене труда (OSHA) установила правовой предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия минеральной шерсти на рабочем месте как 15 мг/м ³ Общая экспозиция и 5 мг/м ³ Респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) установил рекомендуемый лимит воздействия (REL) 5 мг/м. ³ Общая экспозиция и 3 волокна на см. ³ За 8 часов рабочего дня. ^{[ 15 ]}

Регистрация, оценка, разрешение и ограничение химических веществ (охват) - это регулирование Европейского Союза от 18 декабря 2006 года. Reach рассматривает производство и использование химических веществ и их потенциальное воздействие как на здоровье человека, так и на окружающую среду. Форум обмена информацией о веществах (SIFE) был создан для нескольких типов минеральной шерсти. AES, ASW и PCW были зарегистрированы до первого крайнего срока 1 декабря 2010 года и, следовательно, могут быть использованы на европейском рынке.

ASW/RCF классифицируется как категория карциногена 1B.
AES освобождается от классификации канцерогена на основе краткосрочных результатов исследования in vitro.
PCW Wools не классифицируются; Самоклассификация привела к выводу, что PCW не опасны.

13 января 2010 года в списке веществ очень высокой озабоченности были включены некоторые из алюминосиликатных рефрактерных керамических волокон и циркония алюминосликата . В ответ на опасения, поднятые с определением, и досье, дополнительные дополнительные досье были размещены на веб -сайте ECHA для консультации и привели к двум дополнительным записям в списке кандидатов. Эта фактическая (имеющая четыре записи для одного вещества/группы веществ) противоречит предназначению процедуры охвата. Помимо этой ситуации, опасения, выраженные в течение двух консультационных периодов, остаются действительными.

Независимо от поднятых проблем, включение вещества в список кандидатов сразу же запускает следующие юридические обязательства производителей, импортеров и поставщиков статей, содержащих это вещество в концентрации выше 0,1% (вес/вес)::

Уведомление о ECHA -REACH Regulation Art. 7
Предоставление листа данных о безопасности- достижение арт. 31.1
Обязанность передавать информацию о безопасном использовании или реагирование на запросы клиентов -Регулирование. 33

Кристаллический кремнезем

Аморфная высокотемпературная минеральная шерсть (AES и ASW) производится из потока расплавленного стекла, который аэрозоль прозвучит струей воздуха высокого давления или позволяя потоку нажимать на вращающиеся колеса. Капли втянуты в волокна; Масса как волокна, так и оставшихся каплей очень быстро охлаждается, так что не может образовывать кристаллические фазы.

Когда аморфная высокотемпературная минеральная шерсть установлена и используется в высокотемпературных приложениях, таких как промышленные печи, по крайней мере одна поверхность может подвергаться воздействию условий, в результате чего волокна частично отклоняются. В зависимости от химического состава стекловолокочного волокна и времени и температуры, на которые подвергаются воздействию материалы, могут образовываться различные стабильные кристаллические фазы.

В последующем использовании высокотемпературных минеральных кристаллических кристаллических кремнезема встроены в матрицу, состоящую из других кристаллов и очков. Экспериментальные результаты биологической активности высокотемпературной минеральной шерсти после использования не продемонстрировали какую-либо опасную активность, которая может быть связана с любой формой кремнезема, которую они могут содержать.

Заменители минеральной шерсти в строительстве

Из-за неразкальности минеральной шерсти и потенциальных рисков для здоровья разрабатываются заменительные материалы: конопля , лен , шерсть , древесина и изоляция пробковой индекс являются наиболее заметными. Биоразлагаемость и профиль здоровья являются основными преимуществами этих материалов. Их недостатки по сравнению с минеральной шерстью - это существенно более низкая сопротивление плесени, более высокая сжигаемость и немного более высокая теплопроводности (изоляция конопли: 0,040 Вм ^-1k ^-1, изоляция минеральной шерсти: 0,030-0,045 Wm ^-1k ^-1). ^{[ 16 ]}

Смотрите также

Асбест , минерал, который естественно волокнистый
Базальтовое волокно , минеральное волокно, обладающее высокой прочностью растяжения
Стеклянная шерсть
Волосы Пеле
Заявления о рисках и безопасности

Ссылки

^ «Манковое минеральное волокно (MMMF)-это общее название, используемое для описания неорганического волокнистого материала, изготовленного в основном из стекла, породы, минералов, шлака и обработанных неорганических. " [1] Рекомендация научного комитета по ограничениям профессионального воздействия для человека, сделанных минеральными волокнами (MMMF) без каких-либо показателей канцерогенности и не указанного в других местах
^ Спон, Эрнест. Квитанции мастерской ... Лондон: E. & FN Spon, 18831892. Стр. 439
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Минеральная шерсть или минеральный хлопок», ежегодная циклопедия Эпплтона и Регистр важных событий 1891 года . Новая серия Vol. 16. Нью -Йорк: 1892. 528. Печать.
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «История продуктов HTIW» . Архивировано с оригинала 2018-08-19 . Получено 2018-08-08 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Высокая температурная изоляция шерсть - производство, свойства, классификация» . Изоляция.com . Получено 2018-06-24 .
^ "Biosolability FAQ" . Icanz . Получено 2019-01-19 .
^ Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Руководство по VDI: VDI 3469 Часть 1 - Обзор Часть 5 - Высокотемпературная изоляционная шерсть
^ «Тепловая керамика» (PDF) .
^ Вейнер, Итан. Акустическая обработка и дизайн для Студии звукозаписи и комнаты для прослушивания. «Без сомнения, наиболее эффективным поглотителем для среднего уровня и высоких частот является жесткое стекловолокно». http://www.ethanwiner.com/acoustics.html#rigid%20fiberglass .
^ Хоутон, Мэтт. Звук на звуке. «Какова лучшая плотность для хорошего, довольно широкого спектра поглотителя? http://www.soundonsound.com/sos/oct10/articles/qa-1010-2.htm
^ «Суперфольгарная изоляция рулона 0,6MX 25 м - Энергетический лист пузырька DIY - 3 -в -1 Устойчивая теплоизоляция отражающая лучистое барьера и барьер пара - многоцелевые для дома и авто: Amazon.co.uk: DIY и инструменты» . Amazon UK .
^ Том Александр; Дон Паркер (1994). Лучшее из растущего края . New Moon Publishing, Inc. ISBN 978-0-944557-01-3 .
^ Монографии IARC об оценке канцерогенных рисков для людей, том 81 (2002), искусственные стекловидные волокна (обратите внимание: некоторые производители изоляционных продуктов ^{[ ВОЗ? ]} процитировали этот том, делая ошибочные заявления о том, что «ученые IARC подтверждают безопасность изоляции минеральной шерсти». Эти претензии просто ложны. Результаты в этом томе не являются определением некарциногенности или общей безопасности.)
^ Монографии IARC по оценке канцерогенных рисков для людей, том 81 (2002), искусственные стекловидные волокна , общая оценка, с. 339
^ «CDC - Niosh Pocket Guide к химическим опасностям - минеральное шерстяное волокно» . www.cdc.gov . Получено 2015-11-27 .
^ Lekavicius, V.; Shipkovs, P.; Ivanovs, S.; Rucins, A. (2015-02-01). «Термо-инсунации свойств продуктов на основе конопли» . Латвийский журнал физики и технических наук . 52 (1): 38–51. Bibcode : 2015latjp..52a..38l . doi : 10.1515/lpts-2015-0004 . ISSN 0868-8257 .

Внешние ссылки

Статистические данные Канады документы о поставках минеральной шерсти в Канаде
Обзор опубликованных данных об экспозиции минеральной шерсти во время установки Jones и Санчеса Хименеса, отчета Института исследований профессиональной медицины TM/11/01
Оценка воздушных минеральных шерстяных волокон в домашних домах Дж. Доджсона и других. Отчет Института исследований профессиональной медицины TM/87/18

[1] «Манковое минеральное волокно (MMMF)-это общее название, используемое для описания неорганического волокнистого материала, изготовленного в основном из стекла, породы, минералов, шлака и обработанных неорганических. " [1] Рекомендация научного комитета по ограничениям профессионального воздействия для человека, сделанных минеральными волокнами (MMMF) без каких-либо показателей канцерогенности и не указанного в других местах

[2] Спон, Эрнест. Квитанции мастерской ... Лондон: E. & FN Spon, 18831892. Стр. 439

[Appleton-3] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Минеральная шерсть или минеральный хлопок», ежегодная циклопедия Эпплтона и Регистр важных событий 1891 года . Новая серия Vol. 16. Нью -Йорк: 1892. 528. Печать.

[:1-4] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «История продуктов HTIW» . Архивировано с оригинала 2018-08-19 . Получено 2018-08-08 .

[:0-5] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} «Высокая температурная изоляция шерсть - производство, свойства, классификация» . Изоляция.com . Получено 2018-06-24 .

[6] "Biosolability FAQ" . Icanz . Получено 2019-01-19 .

[VDI-7] Подпрыгнуть до: ^а ^{беременный} Руководство по VDI: VDI 3469 Часть 1 - Обзор Часть 5 - Высокотемпературная изоляционная шерсть

[8] «Тепловая керамика» (PDF) .

[9] Вейнер, Итан. Акустическая обработка и дизайн для Студии звукозаписи и комнаты для прослушивания. «Без сомнения, наиболее эффективным поглотителем для среднего уровня и высоких частот является жесткое стекловолокно». http://www.ethanwiner.com/acoustics.html#rigid%20fiberglass .

[10] Хоутон, Мэтт. Звук на звуке. «Какова лучшая плотность для хорошего, довольно широкого спектра поглотителя? http://www.soundonsound.com/sos/oct10/articles/qa-1010-2.htm

[competition-commission_org_uk-glass_wool_report-11] «Суперфольгарная изоляция рулона 0,6MX 25 м - Энергетический лист пузырька DIY - 3 -в -1 Устойчивая теплоизоляция отражающая лучистое барьера и барьер пара - многоцелевые для дома и авто: Amazon.co.uk: DIY и инструменты» . Amazon UK .

[Alexander_1994-12] Том Александр; Дон Паркер (1994). Лучшее из растущего края . New Moon Publishing, Inc. ISBN 978-0-944557-01-3 .

[13] Монографии IARC об оценке канцерогенных рисков для людей, том 81 (2002), искусственные стекловидные волокна (обратите внимание: некоторые производители изоляционных продуктов ^{[ ВОЗ? ]} процитировали этот том, делая ошибочные заявления о том, что «ученые IARC подтверждают безопасность изоляции минеральной шерсти». Эти претензии просто ложны. Результаты в этом томе не являются определением некарциногенности или общей безопасности.)

[14] Монографии IARC по оценке канцерогенных рисков для людей, том 81 (2002), искусственные стекловидные волокна , общая оценка, с. 339

[15] «CDC - Niosh Pocket Guide к химическим опасностям - минеральное шерстяное волокно» . www.cdc.gov . Получено 2015-11-27 .

[16] Lekavicius, V.; Shipkovs, P.; Ivanovs, S.; Rucins, A. (2015-02-01). «Термо-инсунации свойств продуктов на основе конопли» . Латвийский журнал физики и технических наук . 52 (1): 38–51. Bibcode : 2015latjp..52a..38l . doi : 10.1515/lpts-2015-0004 . ISSN 0868-8257 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]

[ 16 ]