一種新型巖棉防塵乳化油的應用及現(xiàn)狀分析

吳郡

（歐陸寶（天津）新材料科技有限公司，天津301800）

巖棉是一種無機纖維，具有環(huán)保，安全，綠色的特點。巖棉產(chǎn)品均采用優(yōu)質(zhì)玄武巖、白云石等為主要原材料，經(jīng)1450℃以上高溫熔化后采用國際先進的四軸離心機高速離心成纖維，同時噴入一定量粘結劑、防塵乳化油、憎水劑后經(jīng)集棉機收集、通過擺錘法工藝，加上三維法鋪棉后進行固化、切割，形成不同規(guī)格和用途的巖棉產(chǎn)品[1]。經(jīng)醫(yī)學研究和驗證，巖棉對人體會產(chǎn)生很多不利的影響，受危害最大的是制造巖棉以及安裝巖棉的施工人員，巖棉粉塵會透過衣服和手套沾到皮膚上。若是吸入了粉末會對工人的呼吸系統(tǒng)造成很大的危害，因此制造工人及施工人員還是要加強自身防護，佩戴口罩或者用其他的方法適當防護是可以避免巖棉傷害的。

1 巖棉的傷害

1.1 呼吸系統(tǒng)危害

接觸巖棉的工人均可出現(xiàn)x 線胸片改變:即塵肺改變。肺功能測定FVC(用力呼氣量)低于正常，但遠不如石棉工人嚴重。對接觸玻璃纖維工人肺活檢病理檢查表明，肺組織內(nèi)有玻璃纖維塵細胞灶，膠元輕度增生，肺癌、肺膿腫。當接觸較低濃度時(2.5 根/mL)，即使長達20a，工人肺功能改變也不大。接觸高濃度玻璃纖維塵的工人，出現(xiàn)上呼吸道刺激癥狀和哮喘發(fā)作。自患者肺灌洗液中可檢出0.5～0.7μm 粗的玻璃纖維。

1.2 皮膚危害

巖棉纖維工人多發(fā)生接觸性皮炎，但部分工人可以逐漸耐受，稱為“硬化現(xiàn)象”。對皮膚損害的程度，依纖維直徑和表面粗糙性而異，目前公認，纖維直徑超過5μm，才具有明顯刺激作用。接觸巖棉的工人，有少數(shù)人出現(xiàn)皮膚過敏，但迄今未證實這些纖維本身是致敏原。

1.3 眼睛及粘膜危害

接觸巖棉纖維等工人可患結膜炎和角膜炎，嚴重者可見角膜混濁和局部膿腫。自患者眼內(nèi)可以沖洗出直徑3μm 以下的纖維。對患者眼球的病理檢查，可見角膜上皮細胞增生，結膜液粘蛋白含量增加，表明是機械性刺激作用。動物實驗證實有類似的病理改變[2]。

綜上所述，在不阻礙巖棉用于工業(yè)建設的同時，操作人員做好安全防護的前提下，使用性能優(yōu)異的防塵乳化油產(chǎn)品也是至關重要的。

巖棉是一種在世界范圍內(nèi)被公認為無毒、無害的保溫和隔音材料、具有密度低、導熱系數(shù)小，高溫下纖維易軟化等特點。巖棉可普遍用于化工廠、發(fā)電廠、建筑物等的保溫項目，其適宜的操作溫度為-260～820℃。

巖棉制品用途廣泛，適用于建筑、石油、電力、冶金、紡織、國防、交通運輸?shù)刃袠I(yè)，是管道貯罐、鍋爐、煙道、熱交換回器、風機、車船等工業(yè)設備隔熱、隔聲的理想材料。

2 現(xiàn)階段巖棉生產(chǎn)過程中存在的問題和現(xiàn)狀分析

巖棉在生產(chǎn)過程中需要加入粘結劑，防塵乳化油等添加成分，經(jīng)過一定的工藝才能生產(chǎn)出符合技術規(guī)范要求的巖棉類產(chǎn)品，但是因種種原因，就目前來說，生產(chǎn)巖棉過程還是有一些問題存在的，從企業(yè)和社會的角度，都應該進行改進和提升。

1)生產(chǎn)場所場地不夠規(guī)范，“敞開”式作業(yè)；2)生產(chǎn)完結的半成品儲存不當；3)生產(chǎn)過程未按照行業(yè)要求進行添加成分的使用或者不添加；4)大量使用傳統(tǒng)乳化油型防塵油產(chǎn)品很大程度上污染水體環(huán)境；5)操作人員沒有得到安全有效的防護。

以上情況最主要的是生產(chǎn)過程產(chǎn)生大量的巖棉粉塵，在一定程度上影響了人體的健康，破壞了環(huán)境的生態(tài)平衡。面對這一現(xiàn)狀，使用科學的、環(huán)保的、有利于生產(chǎn)高品質(zhì)巖棉產(chǎn)品的添加成分的使用尤為重要，特別是使用數(shù)量最大的巖棉防塵乳化油添加成分。

傳統(tǒng)防塵油存在的問題：通過使用傳統(tǒng)乳化油型防塵油產(chǎn)品來達到防塵的目的，其帶來的問題是這類防塵油產(chǎn)品溶于水后，水溶液呈堿性（pH 值在8～10 不等），有胺或者堿的刺激性氣味。一是泄漏在環(huán)境中的水溶液會造成水體的污染。二是傳統(tǒng)乳化油型防塵油產(chǎn)品和水稀釋的過程中會存在如下問題：遇到硬度比較大的水，就容易出現(xiàn)吸皂現(xiàn)象，堵塞噴頭，影響噴淋和霧化；冬天水溫低的情況下，影響乳化分散效果，最終影響巖棉的質(zhì)量。

3 新型巖棉防塵油的制備過程以及產(chǎn)品性能

新型巖棉防塵乳化油采用工業(yè)級植物油（廣泛采用玉米油、菜籽油、大豆油等原料經(jīng)濟易得的植物油產(chǎn)品），添加可生物降解的乳化劑（表面活性劑），以天然油脂、淀粉及木質(zhì)素為原料的表面活性劑產(chǎn)品，用量少，無毒無公害。

3.1 將工業(yè)級的植物油按比例投入調(diào)和釜中，加熱攪拌，升溫至40℃左右，緩慢添加一定比例的可生物降解表面活性劑，恒溫1h，攪拌均勻即可。

3.2 取樣進行常規(guī)檢驗，乳液的穩(wěn)定性。 ①觀察在室溫條件下是否油水分離，同時，將水溫降至5～10℃之間，進行觀察；②測試乳液的pH 值（7.0），呈中性。

3.3 經(jīng)過長時間的產(chǎn)品現(xiàn)場使用，產(chǎn)品表現(xiàn)出明顯的性能優(yōu)勢[3]，具體表現(xiàn)如下：①新型防塵乳化油不受水分的影響，可均勻分散于水中，并且持續(xù)穩(wěn)定，不吸油不吸皂，無刺激性氣味；②使用量較少，換來了可觀的經(jīng)濟效益（傳統(tǒng)防塵油使用比例1∶15）；③與憎水劑在憎水效果上的互補，新型防塵乳化油增強巖棉的機械加工性，能夠提升巖棉的柔韌性，使纖維的強度有所提高，不易斷裂；④提高無機纖維的靜電吸附力，使纖維即使斷裂也不易飛散；⑤使纖維具有一定的光澤，從外表上看起來更好看，也可以使纖維柔軟，不易扎手；⑥潤滑管道系統(tǒng)，使管道不易堵塞；⑦在不影響巖棉質(zhì)量的情況下可與水以任意比例互溶，由于本身是水性產(chǎn)品，也能與水性環(huán)保膠互溶，不會產(chǎn)生排斥現(xiàn)象；⑧增強巖棉的機械加工性能，使巖棉易于切割/磨削等操作，不易飛散粉塵，不易開裂。

4 總結

綜上所述，采用上述原料方案制備的新型巖棉防塵乳化油防塵效果好，提高了巖棉纖軟度和纖維韌性，增加了巖棉纖維抱合度，在很大程度上抑制車間粉塵，使巖棉具有一定的光澤，外表更好看，也可以使巖棉纖維柔軟，不扎手，在生產(chǎn)過程中操作人員進行基本的個人防護的情況下，可完全杜絕巖棉纖維對人體呼吸系統(tǒng)和皮膚的傷害。

在巖棉生產(chǎn)中，原礦在成纖的時候，需要使用防塵乳化油進行處理，新型巖棉防塵乳化油的用量可以使每噸巖棉使用防塵乳化油從5kg 降至3～4kg，可以使原礦成纖時更飽滿、更柔軟，并且降低粒狀棉纖維的飛散。粒狀棉纖維吸入人體會對操作工人產(chǎn)生一定的健康危害，使用新型防塵乳化油可以降低纖維飛散，從而降低健康危害。更重要的是新型巖棉防塵乳化油使用的原料組分均可在自然環(huán)境下降解，也是比較環(huán)保的產(chǎn)品。只有經(jīng)濟和環(huán)境持續(xù)健康發(fā)展，工業(yè)企業(yè)方能持續(xù)創(chuàng)造價值。隨著環(huán)保的日益嚴苛，應法律法規(guī)的要求，污染型生產(chǎn)將被新型環(huán)保的產(chǎn)品所替代，并可持續(xù)發(fā)展。