一種新型巖棉防塵乳化油的應用及現狀分析

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，具有環保，安全，綠色的特點。巖棉產品均采用優質玄武巖、白云石等為主要原材料，經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，形成不同規格和用途的巖棉產品[1]。經醫學研究和驗證，巖棉對人體會產生很多不利的影響，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 呼吸系統危害

接觸巖棉的工人均可出現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，出現上呼吸道刺激癥狀和哮喘發作。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

巖棉纖維工人多發生接觸性皮炎，但部分工人可以逐漸耐受，稱為“硬化現象”。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，有少數人出現皮膚過敏，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建設的同時，操作人員做好安全防護的前提下，使用性能優異的防塵乳化油產品也是至關重要的。

巖棉是一種在世界范圍內被公認為無毒、無害的保溫和隔音材料、具有密度低、導熱系數小，高溫下纖維易軟化等特點。巖棉可普遍用于化工廠、發電廠、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、交通運輸等行業，是管道貯罐、鍋爐、煙道、熱交換回器、風機、車船等工業設備隔熱、隔聲的理想材料。

2 現階段巖棉生產過程中存在的問題和現狀分析

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

1)生產場所場地不夠規范，“敞開”式作業；2)生產完結的半成品儲存不當；3)生產過程未按照行業要求進行添加成分的使用或者不添加；4)大量使用傳統乳化油型防塵油產品很大程度上污染水體環境；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過程產生大量的巖棉粉塵，在一定程度上影響了人體的健康，破壞了環境的生態平衡。面對這一現狀，使用科學的、環保的、有利于生產高品質巖棉產品的添加成分的使用尤為重要，特別是使用數量最大的巖棉防塵乳化油添加成分。

傳統防塵油存在的問題：通過使用傳統乳化油型防塵油產品來達到防塵的目的，其帶來的問題是這類防塵油產品溶于水后，水溶液呈堿性（pH 值在8～10 不等），有胺或者堿的刺激性氣味。一是泄漏在環境中的水溶液會造成水體的污染。二是傳統乳化油型防塵油產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，就容易出現吸皂現象，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，最終影響巖棉的質量。

3 新型巖棉防塵油的制備過程以及產品性能

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

3.1 將工業級的植物油按比例投入調和釜中，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 取樣進行常規檢驗，乳液的穩定性。 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 經過長時間的產品現場使用，產品表現出明顯的性能優勢[3]，具體表現如下：①新型防塵乳化油不受水分的影響，可均勻分散于水中，并且持續穩定，不吸油不吸皂，無刺激性氣味；②使用量較少，換來了可觀的經濟效益（傳統防塵油使用比例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，使管道不易堵塞；⑦在不影響巖棉質量的情況下可與水以任意比例互溶，由于本身是水性產品，也能與水性環保膠互溶，不會產生排斥現象；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和皮膚的傷害。

在巖棉生產中，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境下降解，也是比較環保的產品。只有經濟和環境持續健康發展，工業企業方能持續創造價值。隨著環保的日益嚴苛，應法律法規的要求，污染型生產將被新型環保的產品所替代，并可持續發展。