تاریخچه پشم سنگ

تاریخچه پشم سنگ

اولین کارخانه تولید الیاف مصنوعی در جهان در سال 1840 در شهر ولز به منظور تولید پشم سرباره ساخته شد. تا سال ها این روند رشد و ترقی کمی داشته است تا اینکه در سال 1890 با توجه به نیاز جامعه، در مقیاس وسیع تولید پشم سنگ و پشم سرباره در اروپا و ایالات متحده شروع گردید. با مرور زمان و تحولات جهانی در اوایل قرن بیستم این تولیدات فزونی یافتند. با این وجود تولیدات در دهه 1930 به طور وسیع آغاز گردید. استفاده از الیاف معدنی مصنوعی به طور فزاینده به دلیل اهمیت در کاهش هزینه های انرژی و یافتن ماده ای که بتواند به طور ایمن جایگزین آزبست شود افزایش یافت. شرایط تولید در کارخانجات اولیه پشم معدنی خیلی ابتدایی بود، خصوصا این کارخانجاتی که قبل از 1950 کار می کردند. مواد خام مختلفی به کار می رفت به ویژه در صنایع پشم سرباره. روش های ساخت محصول به طور کلی دستی بود، محصولات خیلی ساده بودند و میزان تولید در مراحل اولیه خیلی کم بود. کم کم درجه مکانیزاسیون با پیشرفت فناوری به همراه کاهش تدریجی حمل و نقل دستی افزایش یافت. همراه با تنوع محصولات، میزان تولید نیز افزایش یافت.

فرآیند تولید پشم سنگ

فرآیند تولید مستلزم ترکیب سه جزء اساسی است که عبارتند از:

• ذوب مواد اولیه در کوره
• تشکیل الیاف و جمع آوری آن
• تشکیل محصول نهایی

گام اول در فرآیند تولیدی، ذوب مواد معدنی است. مواد خام داخل کوره قرار می گیرد تا دمای 1000 تا 1600 درجه سانتی گراد حرارت می بیند. بعد از آن مواد مذاب از کوره خارج شده و برای تشکیل الیاف به داخل وسایل الیاف ساز ریخته می شود. روش های لیف سازی از کارخانه ای به کارخانه دیگر فرق می کند و به واسطه پیشرفت های فناوری تغییراتی یافته اند. اصولا سه روش الیاف سازی شامل کشیدن مکانیکی، دمیدن با گازهای داغ و سانتریفیوژ کردن است. در صنایع گاهی اوقات ترکیبی از این سه روش یعنی کشیدن دمیدن، سانتریفیوژ کردن دمیدن مورد استفاده قرار می گیرد. پس از اینکه این فرآیندها صورت گرفت، الیاف جمع آوری می شود و بسته به محصول دلخواه، عوامل شیمیایی مختلفی برای شکل دادن فوری الیاف به کار می روند. در بیشتر موارد رزین و روغن برای متراکم نمودن الیاف مورد استفاده قرار می گیرد. به واسطه سانتریفیوژ کردن یا دمیدن یا ترکیبی از هر دو قطرهای متفاوت تشکیل می شود.

 

پشم سنگ در عایق های حرارتی چه کاربردی دارد؟

کارخانه های تولیدکننده ابتدا به سنگ حرارت می دهند سپس آن را در دمای بالا پهن می کنند. بعد از این مرحله محصولی شبیه پشم تشک تولید می گردد. مقاومت این محصول به قدری بالا است که به عنوان عایق حرارتی در صنایع و ساختمان سازی مورد استفاده قرار می گیرد. ضریب انتقال حرارت این عایق نسبت به سایر عایق ها کمتر است. از طرفی به عنوان بهترین عایق صوتی نیز کاربرد دارد. قاچاق این محصول موجب شده که محصولات بی کیفیتی در بازار ارائه شود که فاقد کیفیت لازم اند. عایق های تولید داخلی کیفیت بسیار بالاتری نسبت به محصولات مشابه چینی دارند.

این عایق از الیاف طبیعی تهیه می شود به همین دلیل هزینه آن حدود 30 درصد بالاتر از پشم سرباره است. جالب است بدانید این محصول مقاومت حرارتی بالاتری نسبت به پشم شیشه و پشم سرباره دارد. مقاومت مکانیکی بالا نیز از ویژگی های خاص این محصول است و موجب می شود سازه های فلزی عایق شده بعد از آتش سوزی از هم گسسته نشوند.

انواع پشم سنگ موجود در بازار

پشم سنگ فله ای

پشم سنگ فله ای در سه درجه 1، 2 و 3 و رزین خورده ساخته می شود. پشم سنگ فله را می توان برای عایق کاری بین جداره دیوارهای ساختمان، جدار دودکش ها، منبع اگزوز اتومبیل، دستگاه های صنعتی و برای پر کردن فضاهای فاقد شکل هندسی منظم به کار گرفت.

رول های بدون روکش، با روکش کاغذ کرافت و با روکش آلومینیوم مسلح

این محصول برای سقف های شیروانی، کاذب و کانال هوا کاربرد دارد.

بلانک یا توری

بلانک برای عایق کاری سطوح صاف و منحنی در صنایع، گرماخانه، دیگ های بخار، اگزوز، توربین ها و دودکش های بلند مورد استفاده قرار می گیرد. عمده ترین مصرف کنندگان این نوع عایق صنایع پتروشیمی، پالایشگاه های نفت و گاز، کارخانجات فولادسازی، سیمان و غیره می باشند.

اسلب یا پانل

اسلب در ساختمان به عنوان عایق بین جداره ها به منظور کاهش تلفات انرژی، جلوگیری از عبور صدا، جذب آن و جلوگیری از انتقال ارتعاشات کاربرد دارند.

عایق دور لوله

عایق دور لوله پیش ساخته برای عایق کاری لوله هایی که سیالات سرد و گرم در آن جریان دارد، مورد استفاده قرار می گیرد. این عایق همچنین در سیستم های حرارتی، برودتی و تهویه مطبوع کاربرد دارد.

الیاف معدنی

طبقه بندی الیاف معدنی

از نظر مسائل ایمنی، بهداشت و خواص بیماری زایی، الیاف معدنی به دو گروه عمده تقسیم بندی می شوند:

• الیاف معدنی طبیعی
• الیاف معدنی مصنوعی
• الیاف معدنی طبیعی به دو دسته زیر تقسیم بندی می شوند
• کانی های لیفی آزبست
• کانی های لیفی زئولیت ها و سایر سیلیکات های لیفی شکل که در طبیعت یافت می شوند.

الیاف معدنی مصنوعی

الیاف معدنی مصنوعی الیافی اند که از سنگ طبیعی، شیشه یا مواد معدنی دیگر طی یک فرآیندی ساخته می شوند. این الیاف مطابق با منبع معدنی شان طبقه بندی می شوند. در سال 1988 الیاف معدنی مصنوعی را مطابق با فرآیند و ابعاد تولید آن ها به چهار گروه اساسی تقسیم بندی شده اند.

الیاف فیلامنت پیوسته : که از شیشه ساخته می شود و میانگین قطر تقریبی 6 الی 15 میکرومتر دارند. پشم عایق که شامل پشم سنگ، پشم سرباره و پشم شیشه می باشد.

پشم عایق: که شامل پشم سنگ، پشم سرباره و پشم شیشه است. پشم سنگ و پشم سرباره از سنگ و سرباره های مذاب ساخته می شوند. قطر اسمی الیاف 2 تا 9 میکرومتر است.

الیاف سرامیکی: شامل الیاف سرامیکی نسوز که گروه بزرگی از انواع مختلف الیاف معدنی را تشکیل می دهند. تحمل حرارتی بالایی دارند و قطر اسمی آن ها بین 1.2 تا 3.5 میکرومتر است.

الیاف با اهدافی خاص: که از شیشه ساخته می شوند و قطر اسمی آن ها 0.1 تا 3 میکرومتر است.

خواص فیزیکی و شیمیایی الیاف معدنی مصنوعی

الیاف معدنی مصنوعی به زیرمجموعه معروفی به نام الیاف شیشه ای مصنوعی محدود می شوند. شامل الیافی اند که از شیشه، سنگ طبیعی یا مواد معدنی دیگر ساخته می شوند و مطابق با منبع مواد معدنی شان طبقه بندی می شوند. پشم سنگ، پشم سرباره و پشم شیشه که به ترتیب از سنگ طبیعی، سرباره و شیشه ساخته می شوند.

در آمریکای شمالی پشم سنگ و پشم سرباره اغلب به عنوان پشم معدنی شناخته می شود. در حالی که در اروپا و آسیا اصطلاح پشم معدنی، پشم شیشه را نیز شامل می شود. لغت پشم در حقیقت انبوه الیاف به هم پیچیده است. در حالی که الیاف به طور طبیعی، به صورت ساختار کریستالین شکل می گیرند، بیشتر الیاف معدنی مصنوعی به صورت سیلیکات های بی شکل اند. شبکه های بی شکل از اکسیدهای سیلیس، بروآلومینیوم، اکسیدهای آلکالین، فلزات قلیایی، اکسیدهای دو ظرفیتی آهن و منگنز یا اکسیدهای آمفوتری تشکیل یافته است. برای جلوگیری از گرد و غبار شدن، الیاف معدنی حاوی چسب و روغن هستند. برخی الیاف خاص ممکن است بدون مواد افزودنی تولید شوند.

 

مضرات پشم سنگ

پشم سنگ یا Rockwool دارای ساختار الیاف معدنی و از بهترین عایق های صوتی و حرارتی است که ضریب مقاومت حرارتی آن به نسبت سایر عایق ها بالاتر و بهتر است. این عایق تحمل دمای بالای 750 درجه سانتیگراد را دارد.  نقطه ذوب آن 1300 درجه می باشد. از میان عایق ها، پشم سنگ و پشم سرباره ضریب انتقال حرارت پایینی دارند به همین دلیل در برابر آتش سوزی مقاومت بالایی از خود نشان می دهند قدرت ضد اشتعال این عایق 33 برابر دیوار بتنی و حدود 22 برابر دیوارهای آجری است.

امروزه اثرات مواجهه با گرد و غبار و الیاف مواد لیفی شکل همچون الیاف پشم سنگ، پشم سرباره، پشم شیشه و الیاف سرامیکی نسوز روی حیوان و انسان محرز است. کشورهای زیادی قوانین عملی برای استفاده ایمن در بکارگیری این مواد به تصویب رسانده و به مرحله اجرا گذاشته اند. تحقیقاتی که در این زمینه صورت گرفته، موید این نکته است که تولیدکنندگان سعی در تولید محصولی از این دسته با کیفیت برتر، ثبات زیستی پایین تر و اثرات بهداشتی کمتر در بدن می باشند. به دلیل اهمیت موضوع در ادامه قصد داریم اطلاعات جامعی در خصوص مضرات پشم سنگ در اختیار شما عزیزان قرار دهیم.

 

گفته می شود اثرات پشم سنگ بر سلامتی انسان نیاز به آزمایش های بلند مدتی دارد تا مشخص گردد واقعا می تواند مضر و تهدیدکننده سلامت باشد یا خیر. در برخی موارد دیده شده که تماس طولانی مدت آن با دست موجب بروز حساسیت، خارش پوست، سوزش چشم و… می گردد. از سوی دیگر گزارش شده که عوارض منفی پشم سنگ نسبت به عوارض منفی پشم شیشه بسیار کمتر است.

بهتر است برای جلوگیری از عوارض ناشی از تماس با این محصول، از ماسک مخصوص، دستکش، عینک و وسایل بهداشتی استفاده شود. هنگام نصب ممکن است ذرات  این محصول ریخته و به سیستم تنفسی یا چشم نفوذ کند و در نهایت حساسیت های پوستی، خارش، سوزش چشم، مشکلات تنفسی و… ایجاد گردد.  به جز عوارض ناشی از تماس های مستقیم و طولانی مدت با این محصول، مضرات و موارد منفی دیگری نیز وجود دارد از جمله:

• افت کیفیتی عایق بعد از گذشت مدت زمان
• ایجاد خارش و حساسیت برای نصب کننده عایق در صورت عدم رعایت نکات بهداشتی
• ریزش محصول به مرور زمان در صورت انتخاب غلط
  
   

به صورت کلی عدم رعایت نکات ایمنی، بهداشتی، اصول اولیه و عدم استفاده از مواد با کیفیت می تواند خطرناک و تهدیدکننده سلامت آدمی باشد. هنگام کار با این محصول، برش و نصب آن نیز باید اصول ایمنی و بهداشتی به صورت کامل رعایت شود و مهم تر اینکه حتما از تجهیزات مخصوص آن استفاده شود تا مخل سلامت نگردد. در غیر این صورت ممکن است فرد در طولانی مدت به عارضه های پوستی مثل خارش، سوزش یا حساسیت دچار شود.

از دیدگاه سم شناسی سرنوشت موادی که وارد بدن می شوند از نظر نحوه ورود، جذب، ته نشینی، باقی ماندن، پاک سازی و جابجایی، میزان انحلال و تجزیه شدن، قابلیت دوام، ثبات زیستی و نحوه مکانیسم عمل بیماری زایی مهم است.

 

در مقالات بعد به ابعاد بیشتری از مضرات پشم سنگ می پردازیم.

عایق کاری با پشم سنگ یا پشم شیشه

عایق کاری با پشم شیشه یا پشم سنگ!

امروزه یکی از سوالاتی که همیشه مطرح می شود انتخاب کدام عایق حرارتی از بین پشم شیشه و پشم سنگ است

برای دانستن آن ابتدا باید ویژگی های این دو عایق را به خوبی بشناسید،شرکت نوین عایق در پی این مقاله میتواند برای شما روشن کند که واژه ی بهترین عایق به کدام یک نسبت داده میشود

یکی از مهم ترین دلایل عایق کاری ساختمان ها گرم نگه داشتن آن در زمستان و خنک بودن آن در تابستان است.به همین دلیل است که میزان مقاومت حرارتی این دو محصول حائز اهمیت است.در زیر به برخی از ویژگی ها و ساختار کلی این دو عایق می پردازیم

:پشم شیشه

پشم شیشه ازذوب کردن شیشه و تبدیل آن به الیاف بسیار ریز به دست می آید که به صورت رولی(فویلدار،کرافت) و پانلی به وجود می آید. این عایق در برابر حریق بسیار مقاوم است و دارای کاربرد های زیادی از جمله عایق دیوار حفره،عایق صوتی، ساخت مخازن،کانال هوایی که قبلا عایق شده اند و کاربری های گوناگون صنعتی و ساختمانی و ... می باشد

این عایق مانند دیگر عایق ها تا دمای خاصی قادر به تحمل کردن دما می باشد،حداکثر دما برای این عایق 550 درجه ی سانتیگراد می باشد.محدوده دمای مناسب برای پشم شیشه از 195- تا 120+ درجه ی سانتیگراد میاشد اما در کاربری های خاص این بازده دمایی به 450+ درجه سانتیگراد نیز میرسد

:مهم ترین عوامل در انتخاب پشم شیشه عبارتند

 دانسیته  ضخامت  روکش

ضخامت استاندارد پشم شیشه بین 3.2 الی 6.4 میکرون می باشد،این ضخامت باعث نرمی و انعطاف پذیری همچنین افزایش زمان حفظ خاصیت ارتجاعی و کاهش میزان ریزش ذراتش می شود.

 :معایب استفاده از پشم شیشه

این عایق به دلیل دارا بودن الیاف سوزنی شکل در اثر برخورد با پوست باعث خراشیدگی و خارش شدید در آن ناحیه همچنین ورود ذرات معلق آن بر ریه باعث ایجاد بیماری های تنفسی میشود.همچنین به دلیل ساختار فیبری که دارد در برابر رطوبت مقاومت کمی از خود نشان میدهد

 :مزایای استفاده از پشم شیشه

مزایای استفاده از پشم شیشه این است که به راحتی بریده می شود به همین دلیل استفاده از آن بسیار راحت است همچنین برای عایق کاری سقف سوله ها از نظر اقتصادی و عملکردی نیز نسبت به پشم سنگ بهتر است.همچنین دارا بودن چگالی های متنوع،سبک بودن عایق پشم شیشه، دارا بودن خاصیت آکوستیک 

پشم سنگ

پشم سنگ از ذوب کردن سنگ های اتش فشانی که به سنگ های آذرین معروف هستند به دست می آیند که به این دلیل در برابر آتش سوزی بسیار مقاوم است.پشم سنگ نسبت به پشم شیشه دارای بافتی متراکم ترو مقاومت گرمایی بالاتری دارد همچنین عایق صوتی خوبی نیز هست.پشم سنگ نیز مانند پشم شیشه به صورت رولی(فویلدار ،کرافت) و پانلی در ضخامت ها و دانسیته های متنوعی تولید می شوند که کاربرد های گوناگونی از جمله عایق صوتی ،کف ها ،دیوارها،سقف ها ،مراکز تامین بخار،تجهیزات تهویه و ...می باشد.

ظرفیت حرارتی این عایق بین 25- تا 230+ درجه سانتیگراد می باشد همچنین ضریب هدایت حرارتی آن 0.040 میباشد.دارای ضخامت بین 6 تا 8 میکرون می باشد،سازه های فلزی ساختمان ها هنگام بروز آتش سوزی داغ شده و تغییر شکل میدهد همین امر موجب فروریختن کل سازه میشود برای جلوگیری از این مسئله سازه های فلزی مخصوصا ستون های ساختمان هارا با روشی مناسب به وسیله ی پشم سنگ عایق کاری میکنند

:معایب استفاده از پشم سنگ

اگر افراد هنگام کار کردن با این محصول نکات ایمنی را رعایت نکنند در طولانی مدت باعث به وجود آمدن بیماری های تنفسی،پوستی و خارش میشود همچنین در صورت ورود گرد و غبار و ذرات آن در ریه باعث به وجود آمدن حساسیت های شدید و سوزش میشود.

:مزایای استفاده از پشم سنگ

مقاومت در برابر آتش سوزی،به دلیل نداشتن کلر هیچ اثر منفی بر روی فلزات ندارد همین امر یکی از امتیازات مهم این عایق می باشد،عایق صوتی بسیار خوبی محسوب میشود،امکان رشد هرگونه (قارچ،باکتری،انگل)دربین منافذ و لایه های آن وجود ندارد و از همه مهم تر باعث صرفه جویی در اتلاف انرژی در ساختمان می شود.

:پس از معرفی این دو محصول و شمردن نکات ضعف و قوت آنان به طور خلاصه میتوان به نکات زیر اشاره کرد

عایق های پشم سنگ و پشم شیشه هر دو ساختار الیافی دارند اما باتوجه به شرایط استفاده از آنان و نصب آنان متفاوت هستند.مثال: (برای پوشش سقف سوله ها بهتر است از پشم شیشه و برای کف ها و دیوار ها بهتر است از پشم سنگ استفاده شود).

این دو عایق هر دو دارای مقاومت حرارتی بالایی هستند اما پشم سنگ به دلیل ساختار اولیه ی آن که از سنگ آذرین است دارای مقاومت حرارت بالاتری نسبت به پشم شیشه می باشد.

عایق پشم سنگ از نظر عایق صوتی بهتر از پشم شیشه می باشد.

 

منبع : نوین عایق