Стекловолокно

Эта статья о типе композитного материала. Для теплоизоляционного материала иногда называется стекловолокно, см. Стеклянная шерсть . Для самого стеклянного волокна, также иногда называемого стекловолокном, см. Стеклянное волокно .

Стекловолокно ( американский английский ) или стекловолокно ( английский язык Содружества )-это распространенный тип пластика с волокном с использованием стеклянного волокна . Волокна могут быть случайным образом расположены, сплющены в лист, называемый нарезанным ковриком, или вплетены в стеклянную ткань . Пластиковая , матрица может быть терморековой полимерной матрицей - чаще всего на основе терморезоточных полимеров таких как эпоксидная смоля , полиэфирная смола или виниловая эфирная смола - или термопластика .

Более дешевое и более гибкое, чем углеродное волокно , он сильнее, чем многие металлы по весу, не магнитный , не проводящий , прозрачный в электромагнитном излучении , может быть формирована в сложные формы и химически инертный при многих обстоятельствах. Применение включает в себя самолеты, лодки, автомобили, ванны и корпуса, бассейны , джакузи , септические баки , резервуары для воды , кровель, трубы, оболочку, ортопедические детали , доски для серфинга и внешние дверные шкуры.

Другими распространенными названиями для стекловолокна являются стекло-армированное пластик ( GRP ), Пластик с армированным стекловолокном ( GFRP ) или GFK (от немецкого языка : Glasfaserverstärkter Kunststoff ). Поскольку само по себе стекловолокно иногда называют «стекловолокном», композит также называется пластиком, армированным из стекловолокна ( FRP ). В этой статье будет принят соглашение о том, что «стекловолокно» относится к полному составному материалу с волокном, а не только к стеклянному волокну в нем.

История

Стеклянные волокна были произведены на протяжении веков, но самый ранний патент был присужден прусско -изобретателю Герману Хаммсфар (1845–1914) в США в 1880 году.

Массовое производство стеклянных пряди было случайно обнаружено в 1932 году, когда Games Slayter , исследователь в Owens-Illinois , направил реактивную реакцию сжатого воздуха в потоке расплавленного стекла и произведенных волокон. Патент на этот метод производства стеклянной шерсти был впервые применен в 1933 году. Оуэнс присоединился к компании Corning в 1935 году, и метод был адаптирован Owens Corning для создания его запатентованных «Fiberglas» (написано одним «S») в 1936 году. Первоначально Fiberglas была стеклянной шерстью, и волокна, захватывающие большую часть газа,, как это Сделать его полезным в качестве изолятора, особенно при высоких температурах.

Подходящая смола для объединения стекловолокна с пластиком для производства композитного материала была разработана в 1936 году DuPont . Первым предком современных полиэфирных смол является смола цианамида 1942 года пероксида . . К тому времени использовались системы отверждения С комбинацией стекловолокна и смолы содержание газа в материале было заменено пластиком. Это уменьшило изоляционные свойства до значений, типичных для пластика, но теперь впервые композит показал большую силу и обещание как структурный и строительный материал. Многие композиты стекловолокна продолжали называться «стекловолокно» (как общее название), и название также использовалось для стеклянной шерсти с низкой плотностью, содержащим газ вместо пластика.

Рэю Грину из Оуэнса Корнинг приписывают создание первой композитной лодки в 1937 году, но в то время не продолжалось в то время из -за хрупкого характера используемого пластика. Сообщалось, что в 1939 году Россия построила пассажирскую лодку пластиковых материалов, а Соединенные Штаты - фюзеляж и крылья самолета. Первым автомобилем, имеющим стекловолоконное тело, был прототип с толстым скарабелом 1946 года , но модель не вступила в производство.

Волокно

Стеклянные усилия, используемые для стекловолокна, поставляются в разных физических формах: микросфер, нарезанная или тканая стеклянная ткань .

В отличие от стеклянных волокон, используемых для изоляции, для того, чтобы конечная структура была сильной, поверхности волокна должны быть почти полностью свободны от дефектов, поскольку это позволяет волокнам достигать прочности на растяжение гигапаскальных растяжения . Если бы массовый кусок стекла был без дефектов, он был бы таким же сильным, как стеклянные волокна; Однако, как правило, нецелесообразно производить и поддерживать объемный материал в состоянии без дефектов за пределами лабораторных условий.

Производство

Процесс изготовления стекловолокна называется пультрузией . Процесс производства для стеклянных волокон, подходящих для армирования, использует большие печи, чтобы постепенно растопить песок из кремнезема , известняк , глину каолина , флюрспаж , колоньят , доломит и другие минералы до образования жидкости. Затем он экструдируется через втулки ( Spinneret ), которые представляют собой пучки с очень маленькими отверстиями (обычно 5–25 микрометра в диаметре для e-стекла, 9 микрометра для S-стекла).

Эти нити затем размещаются (покрывают) с химическим раствором. Индивидуальные филаменты в настоящее время в комплекте в больших количествах, чтобы обеспечить бродячие . Диаметр филаментов и количество нитей в бродячих, определяют его вес , обычно выражаемый в одной из двух систем измерения:

• Доходность , или ярды за фунт (количество ярдов клетчатки в одном фунте материала; таким образом меньшее число означает более тяжелое бродячие). Примеры стандартных урожаев составляют 22555, 450yield, 675yield.
• Текс , или граммы за км (сколько граммов 1 км бродячих весит, перевернуто от урожайности; таким образом меньшее число означает более легкое бродячие). Примерами стандартного TEX являются 750tex, 1100tex, 2200tex.

Этил затем либо используются непосредственно в композитном нанесении, таком как пультрузия , обмотка нити (труба), пистолет (где автоматизированное пистолет разбивает стекло на короткие длины и бросает его в струю смолы, проецируется на поверхность формы ), или на промежуточном этапе, для производства тканей, таких как нарезанный коврик (CSM) (изготовленные из случайно ориентированных небольших длина клетчатки, все соединенные вместе), тканые ткани, вязаные ткани или однонаправленные ткани.

Нарезанный коврик

Нарезанный мат с прядью (CSM) - это форма подкрепления, используемой в стекловолокно. Он состоит из стеклянных волокнов, изложенных друг на друга и скрепленных связующим. Обычно он обрабатывается с использованием техники укладки рук, где листы материала помещаются на плесень и мастичны смолой. Поскольку переплет растворяется в смоле, материал легко соответствует различной форме при смачивании. После лечения смолы затвердевший продукт может быть взят из формы и закончен. Использование нарезанного мат с прядью обеспечивает свойства материала из стекловолокна в плоскости.

Размеры

Покрытие или праймер применяется к бродячим, чтобы помочь защитить стеклянные нити для обработки и манипуляций и обеспечить правильное соединение с матрицей смолы, что позволяет переносить нагрузки на сдвиг из стеклянных волокон с термолеточным пластиком. Без этой связи волокна могут «скользить» в матрице, вызывая локализованный сбой.

Характеристики

Индивидуальное структурное стекло волокно является жестким и сильным в растяжении и сжатии , то есть вдоль ее оси. Хотя можно предположить, что волокно слабое по сжатию, на самом деле это только длительное соотношение сторон волокна, которое делает его таким; т.е., потому что типичное волокно длинное и узкое, оно легко выкупится. С другой стороны, стеклянное волокно слабое по сдвигу, то есть через его ось. Следовательно, если набор волокон может быть расположена навсегда в предпочтительном направлении в материале, и если их можно предотвратить, пристегнув сжатие, материал будет преимущественно сильным в этом направлении.

Кроме того, путем расположения нескольких слоев клетчатки друг на друга, с каждым слоем, ориентированным в различных предпочтительных направлениях, общая жесткость и прочность материала могут эффективно контролироваться. В стекловолокне это пластиковая матрица, которая навсегда ограничивает конструктивные стеклянные волокна до направления, выбранные дизайнером. С нарезанной мат с прядью эта направленность по сути является целой двухмерной плоскостью; С ткаными тканями или однонаправленными слоями направленность жесткости и прочности можно более точно контролировать в плоскости.

Компонент из стекловолокна, как правило, представляет собой тонкую конструкцию «оболочки», иногда заполняющая внутри структурной пеной, как в случае досок для серфинга. Компонент может иметь почти произвольную форму, ограниченную только сложностью и допусками формы, используемой для изготовления оболочки.

Механическая функциональность материалов в значительной степени зависит от комбинированных характеристик как смолы (он же матрица), так и волокна. Например, в тяжелых температурных условиях (более 180 ° C) компонент смолы композита может потерять свою функциональность, частично из -за ухудшения связей смолы и волокна. Тем не менее, GFRP по -прежнему могут демонстрировать значительную остаточную прочность после того, как испытывают высокие температуры (200 ° C).

Одной из примечательной особенности стекловолокна является то, что используемые смолы подвержены сокращению во время процесса отверждения (химия) . Для полиэстера это сокращение часто составляет 5–6%; Для эпоксидной смолы около 2%. Поскольку волокна не сжимаются, этот дифференциал может создать изменения в форме детали во время отверждения. Уточнения могут появляться часами, днями или неделями после установки смолы. Хотя это искажение может быть сведено к минимуму путем симметричного использования волокон в конструкции, создается определенное количество внутреннего напряжения; И если это становится слишком великим, формируется трещины.

Типы

Основная статья: стеклянное волокно

Наиболее распространенными типами стеклянного волокна, используемых в стекловолокно, являются электронное стекло , которое представляет собой алюмино-боросиликатное стекло с менее чем 1% оксидами щелочи, в основном используется для пластмассы с армированным стеклом. Другие типы используемых стекла-A-стекло ( стекло -лайм-лайм с небольшим или отсутствующим оксидом бора), e-cr-стеклян ( E Lectrical/ C Hemical Resistance ; алюмино-лаймовый силикат с менее чем 1% мас./ W лякоти Оксиды, с высокой кислотой устойчивостью), С-стекло (щелочное стекло с высоким содержанием оксида бора, используемое для стекло-основных волокон и изоляции), D-стекло (боросиликатное стекло, названное в связи с его низкой Dielectric постоянной), R-стекло (алюмино силикатное стекло без MGO и CAO с высокими механическими требованиями в качестве REINFURICES ) и S-стекло (алюмино силикатное стекло без CAO, но с высоким содержанием MGO с высокой прочностью на растяжение).

Чистый кремнезем (диоксид кремния), при охлаждении в виде слитого кварца в стакан без истинной температуры плавления, может использоваться в качестве стеклянного волокна для стекловолокна, но имеет недостаток, что его необходимо работать при очень высоких температурах. Чтобы снизить необходимую рабочую температуру, другие материалы вводятся в виде «потоковых агентов» (т.е. компоненты для снижения температуры плавления). Обычный A-стеклян («A» для «щелочной лайма») или содовое стекло, измельченное и готовое к переводимости, как так называемое стекло из куска , было первым типом стекла, используемого для стекловолокна. E-Glass («E» из-за начального электрического применения) не имеет щелочи и было первым стеклянным составом, используемым для непрерывного образования филаментов. Теперь он составляет большую часть производства из стекловолокна в мире, а также является крупнейшим потребителем минералов бора во всем мире. Он подвержен атаке хлорида и является плохим выбором для морских приложений. S-Glass («S» для «жесткого») используется, когда прочность на растяжение (высокий модуль) важна и, таким образом, является важным эпоксидным композитом здания и самолета (оно называется R-стеклом, «R» для «подкрепления» в Европе ) C-Glass («C» для «химического сопротивления») и T-стекла («T» для «теплоизолятора»-вариант C-стекла в Северной Америке) устойчивы к химической атаке; Оба часто встречаются в изоляционных классах взорванного стекловолокна.

Таблица некоторых общих типов стекловолокна

Материал	Удельная гравитация	Прочность на растяжение MPA (KSI)	Прочность на сжатие MPA (KSI)
Полиэфирная смола (не подкреплена)	1.28	55 (7.98)	140 (20.3)
Полиэфир и нарезанный мат ламинат 30% электронного стекла	1.4	100 (14.5)	150 (21.8)
Полиэфир и тканые блюда ламинат 45% электронного стекла	1.6	250 (36.3)	150 (21.8)
Полиэфир и атласная ткань ламинат 55% электронного стекла	1.7	300 (43.5)	250 (36.3)
Полиэфирные и непрерывные ролики ламинат 70% электронного стекла	1.9	800 (116)	350 (50.8)
Epoxy Epoxy Composite	1.99	1,770 (257)
S-Glass Epoxy Composite	1.95	2,358 (342)

Приложения

Криостат стекловолокна из

Стекловолокно-это чрезвычайно универсальный материал из-за его легкой, неотъемлемой прочности, устойчивой к погодным условиям и разнообразных текстур поверхности.

Разработка волокон-армированного пластика для коммерческого использования была тщательно исследована в 1930-х годах. Это представляло особый интерес для авиационной промышленности. Средство массового производства стеклянных нитей было случайно обнаружено в 1932 году, когда исследователь из Оуэнс-Иллинойса направил струю сжатого воздуха в потоке расплавленного стекла и произведена волокна. После того, как Owens объединился с компанией Corning в 1935 году, Owens Corning адаптировал метод для создания своего запатентованного «Fiberglas» (один "S"). Подходящая смола для объединения «Fiberglas» с пластиком была разработана в 1936 году DuPont . Первым предком современных полиэфиров является цианамиды 1942 года. К тому времени использовались системы отверждения пероксида.

Во время Второй мировой войны стекловолокно было разработано в качестве замены формованной фанеры, используемой в авиакомпании ( стекловолокно, прозрачное на микроволны ). Его первое главное гражданское приложение было для строительства лодок и спортивных автомобилей, где оно приобрело принятие в 1950 -х годах. Его использование расширилось до секторов автомобильного и спортивного оборудования. При производстве некоторых продуктов, таких как самолет, в настоящее время используется углеродное волокно вместо стекловолокна, которое сильнее по объему и веса.

Расширенные методы производства, такие как предварительные непреодолимые и волокнистые , расширяют приложения из стекловолокна и прочность на растяжение, возможную с помощью коррективных волокон пластмассами.

Стекловолокно также используется в телекоммуникационной промышленности для окутающих антенн из -за ее РЧ -проницаемости и с низким уровнем ослабления свойств сигналов. Он также может использоваться для скрытия другого оборудования, где не требуется проницаемость сигнала, например, шкафы оборудования и стальные опорные конструкции, из -за простоты, с которой он может быть сформирован и окрашен для смешивания с существующими конструкциями и поверхностями. Другие применения включают в себя электрические изоляторы листовой формы и структурные компоненты, обычно встречающиеся в продуктах по производству электроэнергии. Из -за легкой и долговечности стекловолокна он часто используется в защитном оборудовании, таком как шлемы. Многие виды спорта используют защитное снаряжение из стекловолокна, например, маски -врататоры и ловцы.

Резервуары для хранения

Несколько крупных слоев стеклопластика в аэропорту

Руководители хранения могут быть изготовлены из стекловолокна с возможностями до 300 тонн . Меньшие резервуары могут быть изготовлены с нарезанными прядими, отлитыми над термопластичным внутренним резервуаром, который действует как преформ во время строительства. Гораздо больше надежных резервуаров изготавливаются с использованием тканого коврика или волокна на нити, с ориентацией волокна под прямым углом к ​​напряжению обруча, наложенной в боковой стенке содержимым. Такие резервуары, как правило, используются для хранения химического вещества, потому что пластиковый лайнер (часто полипропилен ) устойчив к широкому диапазону коррозионных химических веществ. Стекловолокно также используется для септических резервуаров .

Здание дома

Дом купола из стекловолокна в Дэвисе, штат Калифорния

Пластмассы, армированные стеклом, также используются для производства компонентов здания дома, таких как кровельный ламинат, дверные окружения, навесы, навесы, навесы и общежития, дымоходы, системы выживания и головы с ключами и подоконниками. Снижение веса материала и легкая обработка, по сравнению с деревом или металлом, позволяет более быстрая установка. Массообразованные массовые панели из стекловолокна могут использоваться при строительстве композитного корпуса и могут включать изоляцию для снижения потери тепла.

Системы искусственного подъема нефти и газа

В приложениях для накачки стержня стекловолоконные стержни часто используются для их отношения с высокой прочностью растяжения к весу. Стержни стекловолокна обеспечивают преимущество перед стальными стержнями, поскольку они растягиваются более эластично ( модуль нижнего Янга ), чем сталь для данного веса, что означает, что больше масла может быть поднято из углеводородного резервуара на поверхность с каждым ударом, при этом уменьшая нагрузку на насос единица.

Однако стекловолоконные стержни должны храниться при натяжении, так как они часто расстаются, если они помещаются даже в небольшом количестве сжатия. Плавучесть стержней внутри жидкости усиливает эту тенденцию.

Трубопровод

GRP и GRE Tips можно использовать в различных и подземных системах, в том числе для опреснения, очистки воды, сети распределения воды, заводов химических процессов, воды, используемой для пожаротушения, горячей и холодной питьевой воды, сточных вод/сточных вод, Муниципальные отходы и жидкий нефтяной газ .

Катание на лодке

Основная статья: здание лодки § стекловолокно

Каяки, сделанные из стекловолокна

Композитные лодки из стекловолокна были сделаны с начала 1940 -х годов, и многие парусные суда, сделанные после 1950 года, были построены с использованием процесса укладки стекловолокна . По состоянию на 2022 год в процессе строительства используются лодки с стекловолокном, хотя более продвинутые методы, такие как формование вакуумных мешков . в процессе строительства используются

Доспехи

Хотя большинство бросков, устойчивых к пулене, производится с использованием различных текстилей, было показано, что композиты из стекловолокна эффективны в качестве баллистической брони.

Строительные методы

Намоточная обмотка

Обмотка накаливания -это метод изготовления, в основном используемый для производства открытых (цилиндров) или закрытых конструкций (сосуды или резервуары под давлением). Процесс включает в себя обмотки нити под напряжением по сравнению с мужской оправкой. Мордрель вращается, когда ветровый глаз на карету перемещается горизонтально, укладывая волокна в желаемом рисунке. Наиболее распространенными филаментами являются углеродное или стеклянное волокно, и они покрыты синтетической смолой, когда они намотаны. Как только оправда полностью покрыта желаемой толщиной, смола вылечивается; Часто оправда помещается в духовку для достижения этого, хотя иногда сияющие обогреватели используются с оправкой, все еще поворачивая в машине. После того, как смола вылетает, оправку удаляется, оставляя полый конечный продукт. Для некоторых продуктов, таких как газовые бутылки, «Mandrel» является постоянной частью готового продукта, образующего лайнер для предотвращения утечки газа, или в качестве барьера для защиты композита от жидкости для сохранения.

Обмотка нити хорошо подходит для автоматизации, и существует множество применений, таких как трубы и небольшие сосуды для давления, которые намотаны и отверждаются без какого -либо вмешательства человека. Контролируемыми переменными для обмотки являются тип волокна, содержание смолы, угол ветра, буксир или пропускная способность и толщина пакета волокна. Угол, под которым волокно влияет на свойства конечного продукта. Высокий угол «обруч» обеспечит прочность на окружной или «взрыву», в то время как более низкие угла (полярные или спиральные) обеспечат большую продольную прочность на растяжение.

Продукты в настоящее время производятся с использованием этой техники, варьируясь от труб, гольф -клубов, корпусов мембраны обратного осмоса, весов, велосипедных вилок, велосипедных дисков, питания и трансмиссионных столбов, сосудов под давлением до ракетных кожух, фюзеляжи самолетов и ламп и яхт.

Операция укладки рук стекловолокна

Основная статья: процесс укладки

Агент высвобождения, обычно в форме воска или жидкости, применяется к выбранной форме, чтобы позволить готовому продукту чистое удаление из формы. с двумя частями Смола-типично терморектора, винила или эпоксидной смолы -смешивается с его отверждением и наносится на поверхность. Листы из стекловолокна укладываются в форму, а затем больше смола добавляется с использованием кисти или ролика. Материал должен соответствовать форме, а воздух не должен быть пойман в ловушку между стекловолокном и плесенью. Дополнительная смола применяется и, возможно, дополнительные листы из стекловолокна. Давление рук, вакуум или ролики используются для того, чтобы убедиться, что смола насыщается и полностью сдерживает все слои, и что любые воздушные карманы удаляются. Работа должна быть выполнена быстро, прежде чем смола начнет вылечить, если не используются высокотемпературные смолы, которые не будут вылечить, пока часть не будет нагрета в духовке. В некоторых случаях работа покрыта пластиковыми листами, а вакуум нарисована на работе, чтобы удалить пузырьки воздуха и нажимать стекловолокно к форме формы.

Операция укладки спрея стекловолокна

Процесс укладки спрея из стекловолокна аналогичен процессу укладки рук, но отличается применением волокна и смолы к форме. Опрыскивание-это процесс изготовления композитов с открытым расщеплением, где смола и армируют опрыскиваются на форму. Смола и стекло могут быть нанесены отдельно или одновременно «нарезаны» в комбинированном потоке от пистолета -вертолета. Рабочие раскатывают распыление, чтобы уплотнять ламинат. Затем можно добавить древесину, пену или другой сердечный материал, а вторичный распылительный слой вписывает ядро ​​между ламинатами. Затем деталь вылетают, охлаждают и удаляют из многоразовой формы.

Операция пультрузии

Диаграмма пультрузии процесса

Пультрузия - это метод производства, используемый для изготовления прочных, легких композитных материалов. При пультрузии материал протягивается через образовательный механизм, используя либо метод ручной работы, либо метод непрерывного роллера (в отличие от экструзии , где материал проталкивается через штампы). В пультрузии стекловолокна волокна (стеклянный материал) вытягивают из катушек через устройство, которое покрывает их смолой. Затем они обычно обрабатываются и разрезают до длины. Стекловолокно, произведенное таким образом, может быть сделано в различных формах и поперечных сечениях, таких как сечения W или S.

Опасность для здоровья

Контакт

Люди могут подвергаться воздействию стекловолокна на рабочем месте во время его изготовления, установки или удаления, вдыхая его, контактом кожи или по зрительному контакту. Кроме того, в производственном процессе стекловолокна пары стирола высвобождаются, когда смола вылечены. Они также раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути. В целом население может подвергаться воздействию стекловолокна от изоляции и строительных материалов или из волокон в воздухе вблизи производственных мощностей или когда они находятся вблизи пожаров в строительстве или взрывах . , изоляция из стекловолокна никогда не должна оставаться в оккупированной области Согласно Американской ассоциации легких . Поскольку трудовые практики не всегда соблюдаются, и стекловолокно часто оставляют в подвалах, которые впоследствии становятся занятыми, люди могут подвергаться воздействию. Не существует легко использования биологических или клинических показателей воздействия.

Симптомы и признаки, последствия для здоровья

Стекловолокно раздражает глаза, кожу и дыхательную систему. Следовательно, симптомы могут включать зудящие глаза, кожу, нос, боль в горле, хрипоту, одышку (затрудненность дыхания) и кашель. Пиковое альвеолярное осаждение наблюдалось у грызунов и людей для волокон диаметром от 1 до 2 мкм. В экспериментах на животных возникли неблагоприятные эффекты легких, такие как воспаление легких и фиброз легких, произошли, и увеличение числа случаев мезотелиомы , плевральной саркомы и карциномы легких были обнаружены с интраалевральными или внутритрахеальными инстилляциями у крыс.

Начиная с 2001 года, у людей только более биопередативные материалы, такие как керамические волокна, которые используются в промышленности в качестве изоляции в высокотемпературных условиях, таких как взрывные печи , и некоторые специальные стеклянные шерсти, не используемые в качестве изоляционных материалов, остаются классифицированными в качестве возможных канцерогенов ( IARC Группа 2b ). Более часто используемые стеклянные волокнистые шерсти, включая изоляционную стеклянную шерсть , каменную шерсть и шерсть шлака , не подлежат классификации в отношении канцерогенности для людей ( группа IARC 3 ). В октябре 2001 года все международное агентство по исследованиям рака (IARC), обычно используемые для термической и акустической изоляции, были реклассированы для исследований рака (IARC) как «не поддаются классификации канцерогенности для людей» ( IARC Group 3 ). «Эпидемиологические исследования, опубликованные в течение 15 лет, прошедших с момента предыдущего обзора монографий IARC этих волокон в 1988 году, не дают никаких доказательств повышенного риска рака легких или мезотелиомы (рак слизистой оболочки полостей тела) от профессиональных воздействий во время производства этих материалов, и неадекватные доказательства в целом любого риска рака ». США В июне 2011 года Национальная токсикологическая программа (NTP) удалена из своего отчета о канцерогенах, всю биосоуделам стеклянную шерсть, используемую в домашних условиях и зданиях , и для неинтуляционных продуктов. Тем не менее, NTP по -прежнему считает, что волокнистая стеклянная пыль «разумно ожидается [как] канцероген человека (определенные стеклянные шерстяные волокна (вдыхаемые)». Аналогичным образом, Калифорнийский Управление по оценке опасностей для здоровья окружающей среды (OEHHA) опубликовала модификацию в ноябре 2011 года в своем предложении 65 , включающую только «стеклянные шерстяные волокна (вдыхаемые и биопередативные)». Таким образом, предупреждение о раке для биосоуманитарного стеклянного дома и изоляции здания больше не требуется в соответствии с федеральным законодательством или законодательством Калифорнии. По состоянию на 2012 год Ассоциация производителей изоляции Северной Америки заявила, что стекловолокно безопасно для производства, установки и использования при выполнении рекомендуемых методов работы, чтобы уменьшить временное механическое раздражение.

По состоянию на 2012 год Европейский Союз и Германия классифицировали синтетические стеклянные волокна как, возможно, или, вероятно, канцерогенные, но волокна могут быть освобождены от этой классификации, если они проходят конкретные тесты. В обзоре опасности для здоровья в 2012 году для Европейской комиссии указано, что вдыхание стекловолокна в концентрациях 3, 16 и 30 мг/м3 «не индуцировало фиброз и опухоли, кроме преходящего воспаления легких, которые исчезли после периода восстановления после эксплуатации». Исторические обзоры эпидемиологических исследований были проведены Гарвардскими школами общественного здравоохранения в 1995 году. Национальная академия наук в 2000 году, Агентство по реестру токсичных веществ и заболеваний («ATSDR») в 2004 году, и национальная токсикологическая программа в 2011 году. который пришел к тому же выводу, что и IARC, что нет никаких доказательств повышенного риска от профессионального воздействия стеклянных шерстяных волокон.

Патофизиология

Генетические и токсические эффекты оказываются посредством продукции активных форм кислорода , которые могут повредить ДНК и вызывать хромосомные аберрации , ядерные аномалии, мутации, амплификацию генов в протоонкогенах и трансформацию клеток в клетках млекопитающих. Существует также косвенная генотоксичность, управляемая воспалением посредством активных форм кислорода с помощью воспалительных клеток . Чем дольше и тоньше, а также более долговечные (биоперседающие) волокны, тем более мощными они были в повреждении.

Регулирование, пределы воздействия

В США минеральных волокон регулировались тонкими выбросами EPA , но вдыхаемые волокна («частицы не регулируются») регулируются администрацией безопасности и гигиены труда (OSHA); OSHA установила правовой предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия стекловолокна на рабочем месте как 15 мг/м ³ Всего и 5 мг/м ³ в респираторном воздействии в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH) установил рекомендуемый лимит воздействия (REL) из 3 волокон/см. ³ (Менее 3,5 микрометра в диаметре и длиной более 10 микрометров) в среднем по времени в течение 8-часового рабочего дня и 5 мг/м ³ общий предел.

Постановление о опасных веществах в Германии в Германии диктует максимальный предел профессионального воздействия 86 мг/м ³ Полем В определенных концентрациях может возникнуть потенциально взрывная смесь. Дальнейшее производство компонентов GRP (шлифование, резка, распиляние) создает тонкую пыль и чипсы, содержащие стеклянные нити, а также липкая пыль, в достаточно высоких количествах, чтобы повлиять на здоровье и функциональность машин и оборудования. Для обеспечения безопасности и эффективности требуется установка эффективного извлечения и фильтрационного оборудования.

Смотрите также

• Ссыточное соединение
• Стекловолоконное лист ламинация
• G-10 (материал)
• Железобетон из стеклянного волокна
• Хобас
• Игнас Дубус-боннель
• Листовый формовочный соединение
• Углеродные полимеры усиливают углеродные волокна.

Внешние ссылки

• СМИ, связанные с армированным стеклом пластиком в Wikimedia Commons