جایگزین های آزبست
 

 

جایگزین‌های آزبست

بهترین راه مقابله با خطرات آزبست حذف آن است. امّا از آنجا که این حالت همیشه امکان پذیر نیست در نتیجه باید در بسیاری از موارد دست به جایگزینی یا جانشینی آن با مواد کم خطر زد. قبل از شروع بهتر است در مورد کلمات جانشین و جایگزین که ممکن است ابهاماتی ایجاد کند صحبت شود. جانشین یا آلترناتیو همیشه موجود است و مبتنی بر ملاحظات فنی و یا تجاری است. مثال آن جانشینی ورق‌های آزبست سیمان با ورقهای فلزی و پی وی سی یا جانشینی واشرهای آزبستی با واشرهای فلزی و واشرهای گرافیتی است. ولی جایگزینی به معنی تعویض ماده خطرناک یک محصول با نوع کم خطر یا بی خطر است به عنوان مثال جایگزینی الیاف آزبست با الیاف سلولزی در ورق‌های موجدار.

 الزام برای یک جایگزین یا جانشین این است که ایمن تر از ماده‌ای باشد که می‌خواهیم آن را تعویض کنیم. گذشته از ملاحظات فنی و اقتصادی، از نظر بهداشتی سه معیار دوز، بعد و ماندگاری(مقاومت زیستی) از اصول مهم در تعیین یک ماده جایگزین می‌باشد. در مورد جایگزینی آزبست، الیاف باید کوتاه، ضخیم، و با ماندگاری اندک باشند. قطر الیاف نیز تعیین کننده هر دو عامل غلظت در هوا و قابلیت تنفس است و باید به عنوان یک مولفه اساسی خطر ذاتی در نظر گرفته شود. ماندگاری الیاف تعیین کننده دوام الیاف در ریه و بنابریان دوز یکپارچه در طی زمان است. غبارآلودگی نیز بوسیله هردو پارامتر قطر و تمایل طبیعی به آزادسازی الیاف قابل تنفس تعیین می‌شود و بنابراین تاثیری چشمگیر بر پتانسیل مواجهه دارد.

جایگزین‌های آزبست در صنایع آزبست سیمان و ساختمانی

در سال‌های اخیر در سطح جهانی بیشترین کاربرد آزبست را فرآورده‌های آزبست سیمان تشکیل می‌دهد.(۹۰ درصد مصرف آزبست به محصولات آزبست –سیمان و ۷ درصد آن برای مواد اصطکاکی تعلق دارد) در ایالات متّحده، مصرف عمده در ترکیبات سقف(۶۲٪)، درزگیر(۲۲٪)، و محصولات اصطکاکی(۱۱٪)، مقادیر اندکی نیز برای مصرف در عایق و محصولات پارچه‌ای نسوز به کار گرفته می‌شود.

جایگزین‌های این مواد محدود به محصولاتی که به راحتی جایگزین آزبست می‌شوند نمی‌باشد(مثل PVAو سلولز در ورقه‌های الیاف سیمان سقف) بلکه تعدادی از محصولات کاملاً مختلف وجود دارد که می‌توانند جایگزین آزبست شوند. عمده محصولات آزبست سیمان که برای آن جایگزین استفاده می‌شود و یا مورد نیاز است ورقهای موجدار(ایرانیت)، ورق مسطح و تیغه‌ها، لوله‌های فشار و محصولات قالب ریزی شده سیمانی است. معمولا PVAو سلولز به عنوان جایگزین استفاده می‌شود، به ویژه برای ورق‌های مسطح و موجدار. الیاف دیگر مانند پلی‌اکریلو نیتریل (PAN) و یا فایبر گلاس نیز ممکن است مورد استفاده قرار گیرد. پلی پروپیلن برای برخی از استفاده‌ها مناسب است مثلاً استفاده از رشته‌های پلی پروپیلنی در برخی از ورقه‌های مسطح یا موجدار که کمتر استفاده می‌شود. الیاف سلولزی کیفیت بالا دارای پتانسیل خوبی به عنوان یک محصول جایگزین می‌باشد و خصوصیات استحکامی آن می‌تواند با افزایش بارگذاری آن نسبت به بارگذاری آزبست و یا با اختلاط آن با برخی از الیاف مصنوعی مانند PVAبه محصول افزایش یابد. اشکال واضح این حالت این است که مقاومت آن در برابر درجه حرارت نسبت به نوع محصول آزبست سیمان کمتر است و، مانند دیگر الیاف آلی، بدون گسترش شعله می‌سوزد. به منظور غلبه بر این مشکل، میکا یا وولاستونیت می‌توانند به منظور افزایش مقاومت در برابر حرارت. اضافه شود.

اگر چه رشته‌های جایگزین می‌توانند به منظور تقویت سیمان در ورق یا محصولات ورقه‌ای استفاده شود، اما برای لوله‌های آزبست سیمان تحت فشار به دلیل الزامات مقاومت مشخص با استانداردهای ملی یا بین المللی توصیه نمی‌شود. بنابراین، در این موارد، از مواد دیگر از جمله، پلی ونیل کلراید غیر پلاستیکی (UPVC) و پلی اتیلن و چدن نشکن و پلاستیک تقویت شده با شیشه استفاده می‌شود.

برخی از موادی که می‌توانند به عنوان جایگزین در این صنایع استفاده شوند و تکنیک آن در کشور نیز موجود است استفاده از انواع الیاف طبیعی(الیاف نارگیل، الیاف سیسال، تفاله نیشکر، کتان، رامی، شاهدانه، کنف، کاه، چوب و...)برای تقویت کامپوزیت‌های سیمانی) که موضوع جدیدی محسوب نمی‌شود و بیش از دو دهه‌است که تحقیقات در این زمینه در حال انجام است. در رابطه با این موضوع، تحقیقات و مطالعات متعددی در خصوص تاثیر کاربرد انواع الیاف طبیعی و اصلاح ویژگی‌های آنها بر روی خواص فیزیکی، مکانیکی و دوام کامپوزیت‌های ساخته شده با این نوع الیاف انجام گردیده‌است. مرکز تحقیقات ساختمان و مسکن نیز تاکنون تعدادی پروژه تحقیقاتی در این زمینه به انجام رسانده‌است و در این پروژه‌ها مطالعات آزمایشگاهی گسترده‌ای به منظور بررسی جایگزینی انواع الیاف طبیعی و مصنوعی برای تولید ورق‌های سیمانی غیرآزبستی صورت گرفته که نتایج آن در سطح آزمایشگاهی موفق بوده است؛ لیکن نکته مهم در خصوص استفاده از این نوع الیاف به منظور جایگزینی آزبست در مقیاس کارخانه‌ای تغییر خطوط تولید به دلیل نیاز به عملیات اصلاح جهت مناسب سازی خواص الیاف در تولید ورق‌های غیر آزبستی است که البته اقداماتی نیز در این رابطه از سوی معدودی از کارخانحات موجود در کشور انجام شده‌است.

تعدادی از جایگزین‌ها و جانشین‌های محصولات آزبستی در جدول زیر آمده‌است:

  • ماده آزبستی جایگزین
  • ورقه‌های موجدار آزبست سیمان(ایرانیت) الیاف مصنوعی(پلی وینینل الکل، پلی پروپیلن)، و الیاف طبیعی سلولزی(تخته‌های چوبی، بامبو، سیسال، نیشکر و...)
  • کاشی‌های میکرو کانکرت
  • ورقه‌های فلزی گالوانیزه
  • کاشی‌های رسی
  • سنگ لوح
  • کاشی‌های با پوشش فلزی(هاروی)
  • کاشی سقف‌های آلومینیومی(کاشی دکرا)
  • پلی پروپیلن قابل بازیافت و پلی پروپیلن فشرده
  • آلومینیوم با پوشش پلاستیک
  • گالوانیزه با پوشش پلاستیک
  • ورقه‌های آزبست تخت(سقفی، پارتیشن، سردر) سیمان الیاف با استفاده از الیاف سلولزی، الیاف مصنوعی، تخته‌های سقف گچی، سقف‌های پلی استایرن، قرنیس گچی، ورقه‌های با روکش فلزی، آجر نما، چارچوب‌های گالوانیزه‌ای با تخته پلاستر یا سیلیکات کلسیم
  • تخته‌های چوبی مسطح

لوله‌های آزبست سیمان پرفشار:

  • لوله چدنی و آهنی، لوله پلی اتیلنی پرفشار
  • لوله وینیل کلراید
  • لوله سیمانی تقویت شده با فولاد(در ابعاد بزرگ)
  • لوله پلی استر تقویت شده با شیشه

کم فشار:

  • لوله سیمان سلولز
  • لوله سیمانی سلولزی/الیاف PVA
  • لوله‌های سفالی(رسی)
  • لوله پلی استر تقویت شده با شیشه
  • لوله سیمانی تقویت شده با فولاد(در ابعد بزرگ)

تانک‌های ذخیره آب آزبست سیمان سیمان سلولز

  • پلی اتیلن
  • پشم شیشه
  • فولاد
  • آهن گالوانیزه
  • سیمان با الیاف سلولزی-PVA
  • آبروهای آزبست سیمان؛ باز(صنعت معدن) گالوانیزه
  • آلومینیوم
  • PVC

 

 

جایگزین‌های آزبست در صنایع تولید مواد مالشی(لنت، کلاچ و...)

سه محصول عمده اصطکاکی وجود دارد: لنت‌های ترمز، پد یا لایه ترمز و صفحه کلاچ. ترکیب محصولات حاوی آزبست پیچیده‌است که این به خاطر این است که بیش از چندین سال این محصولات تکامل یافته‌اند تا تحت نیروهای شدید و درجه حرارت بالا بدون خرابی کار کنند. یک لنت ترمز آزبستی معمول دارای بیش از ۴۰٪آزبست کریزوتایل است و از بیش از ۲۰ توع ترکیب دیگر تشکیل شده‌است که از جمله آن رزین‌های فنولیک است. جایگزین غالب برای کریزوتایل در محصولات اصطکاکی الیاف آرامید است، هر چند پان (PAN)، و برخی جایگزین‌های مواد نیمه فلزی مثلاً حاوی مس (معمولا در ترکیب) دیسک‌های با مواد آلی(با الیاف شیشه‌ای، کربنی یا لاستیکی)، دیسک‌های سرامیکی و دیسک‌های با فلز کم، تیتانات پتاسیم و... نیز می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد.

یکی از ترکیبات مشابه آرامید ترکیب کولار(Kevlar) یا پارا آرامید است که در ساخت لنت‌ها و دیسک‌ها کاربرد دارد. از این ماده به فراوانی برای ساخت بدنه قایق‌های کوچک نیز استفاده می‌شود.

مثالهای زیر نشان دهنده ویژگی‌های نسبی فنی برخی از الیاف جایگزین است. نیروی استحکام:

  • خوب: الیاف آرامید، الیاف کربن، پشم شیشه، P.V.A
  • متوسط: الیاف سلولز، الیاف پلی پروپیلن، RCF، پشم‌های معدنی
  • ضعیف: PTFE

مقاومت حرارتی:

  • خوب: پشم‌های معدنی، RCF(دمای بالای ۴۰۰ درجه سانتیگراد)
  • متوسط: الیاف آرامید، پشم شیشه، PVA، الیاف پلی اکریلو نیتریل

مقاومت شیمیایی:

  • خوب: الیاف پلی بنزیمیدازول، الیاف پلی اکریلو نیتریل، PTFE، الیاف کربنی، بسیاری از الیاف معدنی(نه محلول در اسیدها)،
  • متوسط: الیاف آرامید
  • ضعیف: الیاف سلولزی

مواردی که باید در جایگزینی مواد غیر آزبستی با مواد آزبستی در صنایع لنت و دیسک مورد توجه قرار گیرد:

  • هزینه تکنولوژی و مواد محصولات غیر آزبستی خیلی بیشتر از نوع آزبستی نشود.
  • فرایندهای مربوط به ساخت آن پیچیده نباشد.
  • هزینه محصول نهایی خیلی زیادتر از نوع آزبستی نشود.
  • ماده جایگزین کم خطرتر از ماده آزبستی باشد.
  • قدرت عملکرد ماده جایگزین مناسب باشد یعنی ضریب اصطکاک، ثبات گرمایی، میزان فرسایش، قدرت یا استحکام مواد، تولید صدا، ساییدگی یا فرسایش دیسک، رسانایی گرمایی، و... مناسب باشد و در نتیجه ایمنی رانندگی نیز حفظ شود.
  • نگرش مشتری به آن مثبت باشد. مثلاً برخی مشتری‌ها معتقدند که لنت‌های آزبستی سروصدا و غبار سیاه(کنار دیسک لنت) دارند و همچنین عمر کوتاهی دارند همچنین رانندگان در اصطلاح حس خوبی در ترمز گرفتن با این لنت‌ها ندارند.

دامنه‌ای از ترکیبات معمول که هم اکنون در تولید مواد اصطکاکی به کار می‌رود شامل موارد زیر است:

عملکرد مواد:

  • اتصال دهنده فنولیک، اپوکسی و... رزین
  • استحکام مواد اصطکاکی فولاد، آرامید، پشم شیشه الیاف
  • افزایش ضریب اصطکاک Cu,Cu-Zn,Fe,Al,Znو... پودرهای فلزی
  • پیشگیری از سوراخ‌های ریز در روتور گرافیت، MoS2,micaو... لیز کننده‌های جامد
  • یکدستی و تمیزی سطح روتور Al2SO3,SiO2,MgO,Fe2O4زبر کننده
  • کاهش فرسایش در دمای پایین غبار Cashew، لاستیک و... پرکننده‌های آلی
  • کاهش فرسایش در دمای بالا BaSO4, CaCO3, Ca(OH)2پرکننده‌های غیر آلی

امروزه استفاده از الیاف آرامید با کمی الیاف فلزی مس یا فولاد یا در برخی مواد الیاف سرامیکی یا پشم شیشه از بقیه موارد معمول تر است. نکته قابل توجه این است که تکنولوژی مواد غیر آزبستی مداوماً در حال بهبودی است. هم اکنون یک خط تولید بزرگ لنت‌های ترمز غیر آزبستی در کشور به تازگی مشغول کار شده‌است که به خاطر تکنولوژی وارادتی پیشرفته آن قیمت مناسبی نیز دارند. این تکنولوژی می‌تواند با گذر از مراحل خاصی در اختیار دیگر شرکت‌ها نیز قرار گیرد. برخی دیگر از شرکت‌های داخلی نیز قدرت تغییر خط تولید را دارند ولی به سبب هزینه بیشتر ی که هم اکنون لنت‌ها ی غیر آزبستی دارد به سمت آن نرفته‌اند و در صورتیکه شرایط واردات اصلاح شود آنها نیز قادر به تغییر خواهند بود. وجود باندهای ساخت لنت‌های تقلبی در این صنعت که احتمال این را دارد که فراورده‌های آزبستی را به جای غیر آزبستی به فروش رسانند. حتی برخی از این باندها نام و نشان تجاری شرکت‌ها ی بزرگ تولیدی را روی محصولات خود می‌زنند که این مسئله را پیچیده تر می‌کند. با این همه هیچ دلیل فنی یا ایمنی وجود ندارد که بتواند از جایگزینی لنتها و دیسک‌ها ی آزبستی با نوع غیر آزبستی جلوگیری کند چه درخودروهای جدید و چه قدیمی تر. تجربه کشورهای اروپایی، ژاپن، ایالات متحده نیز نشان داده‌است که حذف مواد آزبستی و جایگزینی آنها امکان پذیر است. برای رسیدن به این هدف به شدت نیاز است که کنترل و نظارت بر واردات لنت و دیسک تقویت گردد تا تولید کنندگان داخلی دچار زیان نشوند چراکه در بازار رقابتی لنت‌های ترمز آزبستی به علت ارزانی و برخی ویژگی‌های دیگر ممکن است پیروز شوند و در نتیجه تولید کنند گان لنت غیر آزبستی به مشکل بخورند. در صورتیکه در مورد این مسئله چاره‌ای اندیشیده نشود سازندگان داخلی به سرمایه گذاری در ساخت و جایگزینی محصولات غیر آزبستی تشویق نمی‌شوند و در نتیجه واردکنندگان به واردات لنت‌های آزبستی ادامه می‌دهند و سازندگان نیز به تولید محصولات آزبستی ادامه می‌دهند چراکه بازار آن وجود دارد. مسئله دیگر جایگزینی لنتها و دیسک‌ها در خودروهایی است که ذاتاً با تجهیزات آزبستی تطابق یافته و ساخته شده‌اند یعنی کارکرد خودرو با تعویض نوع غیر آزبستی با آزبستی تغییر نامناسب یا مناسب می‌کند. میزان این تغییر متفاوت است و در این مورد اطلاعات کافی در دسترس نمی‌باشد. هر چند که این جایگزینی در بازار برخی کشورها و یا در این خودروها نشان دهنده مشکل محسوسی نیست. مسئله دیگر کنترل و نظارت نامناسب بر روی لنت‌های تولیدی و وارداتی است تا در صورتیکه دارای آزبست باشند از ورود آنها منع شوند.

جایگزین آزبست در واشرها

واشرهای ساخته شده از الیاف فشرده آزبست (CAF) به طور گسترده‌ای در توربینها، کمپرسورها و موتور خودروها استفاده می‌شود. CAFاز کریزوتایل متصل به پلیمرها (لاستیک طبیعی و یا مصنوعی) تشکیل شده‌است. طیف گسترده‌ای از جایگزینها در این مورد توسعه یافته‌اند و یا در حال ساخت اند که از جمله فیبر یا الیاف آرامید است. موادی مثل پشم شیشه، به همراه فیلرهای معدنی و یا فیبرهای شیشه‌ای با پرکننده معدنی مانند وولاستونیت، تالک و میکا نیز از این گونه‌اند. واشرهای نیمه فلزی و فلزی کامل نیز در دسترس هستند که با استفاده از مواد سابق مانند پلی تترافلوئورواتیلن یا تفلون (PTFE) و گرافیت ساخته می‌شوند. این امکان وجود دارد که به دلایل فنی واشرهای بدون آزبست عملکرد کمتری نسبت به همتایان حاوی آزبست داشته باشند ولی این مزیت وجود دارد که خطر آن برای سلامتی بسیار کمتر است. نمونه‌هایی از واشرهای حاوی آزبست را می‌توانید در شکل زیر می‌بینید.

جایگزین‌های آزبست در کامپوزیتها

آزبست و طیف وسیعی از دیگر الیاف در تولید عایق‌های گرمایی و کامپوزیتهای ترموسیت(مقاوم در برابر حرارت) کاربردهای مهندسی بسیار مهمی دارند. با وجود اینکه در رقابت هیچ نوع فیبر دیگری همه خواص آزبست را ندارد، جایگزین‌های متعددی به طور مستمر در حال توسعه و معرفی برای انواع مقاصد هستند. برخی از این موارد ممکن است حتّی در برخی اعمال عملکرد بهتری نیز داشته باشند. آنها عبارتند از الیاف آرامید، پشم شیشه، الیاف کربنی، الیاف پنبه‌ای، الیاف آلی و الیاف معدنی مصنوعی (گاهی در ترکیب) و طیف وسیعی از مواد معدنی ذره‌ای پرکننده.

جایگزین آزبست در صنعت منسوجات نسوز

الیاف مقاوم در برابر درجه حرارت که در لابلای منسوجات بافته می‌شوند می‌توانند دمایی بین ۲۰۰ تا ۱۲۰۰درجه سانتی گراد را تحمل کند و در برابر شرایط دشوار مانند ترشح فلز مذاب، جرقه جوشکاری و شعله برهنه مقاومت داشته باشد. آنها نیاز به مقاومت در برابر حرارت و همچنین قدرت و انعطاف پذیری (و احتمالا حجمی) برای ارائه عایق حرارتی مناسب هستند. آزبست در وسط این محدوده و دمایی نزدیک به ۶۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل می‌کند. الیاف مقاوم دیگر می‌توانند در انتهاهای بالاتر مورد استفاده قرار گیرند و الیاف مصنوعی آلی در دماهای پایین تر استفاده می‌شوند. برای تلاقی با خواص حرارتی (و مقاومت در برابر مواد شیمیایی) مورد نیاز محصول، ترکیب‌های مختلف آلی، شیشه‌ای، الیاف مصنوعی و فلزی برای کاربردهای خاص توسعه یافته‌اند. پلی بنزیمیدازول نیز هم اکنون به خاطر مقاومت حرارتی مناسب(دمای ذوب ۷۶۰ درجه سانتیگراد)و خاصیت غیر اشتعالی آن اغلب برای ساخت دستکش، طناب و منسوجات نسوز به کار گرفته می‌شود.

 

دریافت راهنمای بیماری های مرتبط با آزبست جهت آشنایی بیماران و خانواده ها
بازدید از این صفحه : 2141 بار
کل بازديدکنندگان : 38506 نفر
کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مركز آموزشي، پژوهشي، درماني سل و بيماريهاي ريوي(بيمارستان دكتر مسيح دانشوري) می باشد Copyright © 2014 Asbest.SBMU.AC.IR Allright Reserved