Стекловолокно - Fiberglass

Эта статья о типе композитного материала. Информацию о теплоизоляционном материале, который иногда называют стекловолокном, см. стекловата. О самом стекловолокне, также иногда называемом стекловолокном, см. стекловолокно. Для аналогичных композитных материалов, в которых армирующим волокном является углеродное волокно, см. полимер, армированный углеродным волокном.

Стекловолокно (Американский английский ), или стекловолокно (Содружество на английском языке ) - распространенный тип армированный волокном пластик с помощью стекловолокно. Волокна могут быть расположены в произвольном порядке, сплющены в лист (называемый мат из рубленых прядей) или сплетены в полотно. ткань. В пластик матрица может быть термореактивная полимерная матрица - чаще всего на основе термореактивные полимеры такие как эпоксидная смола, полиэфирная смола, или винилэфир —Или термопласт.

Дешевле и гибче, чем углеродное волокно, по весу он прочнее многих металлов, немагнитный, не-проводящий, прозрачный для электромагнитное излучение, может принимать сложные формы и химически инертен во многих случаях. Области применения включают самолеты, лодки, автомобили, ванны и корпуса, бассейны, джакузи, септики, резервуары для воды, кровля, трубы, облицовка, ортопедические слепки, доски для серфинга, и внешние дверные обшивки.

Другие распространенные названия стекловолокна: стеклопластик (GRP),[1] пластик, армированный стекловолокном (СКФ)[2] или GFK (из Немецкий: Glasfaserverstärkter Kunststoff). Поскольку само стекловолокно иногда называют «стекловолокном», композит также называют «пластик, армированный стекловолокном». В этой статье будет принято соглашение о том, что «стекловолокно» относится к целому композитному материалу, армированному стекловолокном, а не только к стекловолокну внутри него.

История

Стекловолокно производилось веками, но самый ранний патент был выдан прусскому изобретателю. Герман Хаммесфар (1845–1914) в США в 1880 году.[3][4]

Массовое производство стеклянных нитей было случайно обнаружил в 1932 году, когда Игры Slayter, научный сотрудник Оуэнс-Иллинойс, направил струю сжатого воздуха на струю расплавленного стекла и произвел волокна. Патент на этот метод производства стекловаты впервые был подан в 1933 году.[5] Оуэнс присоединился к компании Corning в 1935 году, и метод был адаптирован Оуэнс Корнинг для производства запатентованного "Fiberglas" (пишется с единицей "s") в 1936 году. Первоначально Fiberglas был стекловата с волокнами, улавливающими большое количество газа, что делает его полезным в качестве изолятора, особенно при высоких температурах.

Подходящая смола для объединения стекловолокна с пластиком с целью производства композитного материала была разработана в 1936 г. дю Пон. Первым предком современных полиэфирных смол является Цианамид Смола 1942 года. Перекись К тому времени использовались системы отверждения.[6] Благодаря сочетанию стекловолокна и смолы газовый состав материала был заменен пластиком. Это снизило изоляционные свойства до значений, типичных для пластика, но теперь композит впервые показал большую прочность и перспективность в качестве конструкционного и строительного материала. Многие композиты из стекловолокна продолжали называться «стекловолокно» (как общее название), и это название также использовалось для изделия из стекловаты низкой плотности, содержащего газ вместо пластика.

Рэю Грину из Owens Corning приписывают создание первой композитной лодки в 1937 году, но в то время он не продвигался дальше из-за хрупкой природы используемого пластика. Сообщалось, что в 1939 году Россия построила пассажирский катер из пластмассовых материалов, а Соединенные Штаты - фюзеляж и крылья самолета.[7] Первым автомобилем с кузовом из стекловолокна был прототип 1946 г. Крепкий скарабей, но в производство модель не пошла.[8]

Волокно

Стекловолокно, используемое для стекловолокна, поставляется в различных физических формах: микросферы, рубленые или тканые.

В отличие от стекловолокна, используемых для изоляции, для того, чтобы окончательная структура была прочной, поверхность волокна должна быть почти полностью без дефектов, так как это позволяет волокнам достигать гигапаскалей. прочность на разрыв. Если бы объемный кусок стекла был без дефектов, он был бы таким же прочным, как и стекловолокно; однако, как правило, нецелесообразно производить и поддерживать сыпучий материал в бездефектном состоянии вне лабораторных условий.[9]

Производство

Процесс изготовления стеклопластика называется пултрузия. В процессе производства стекловолокна, подходящего для армирования, используются большие печи для постепенного плавления кремнезем песок, известняк, каолиновая глина, плавиковый шпат, колеманит, доломит и другие минералы пока не образуется жидкость. Затем его экструдируют через втулки, которые представляют собой пучки очень маленьких отверстий (обычно диаметром 5–25 микрометров для E-Glass, 9 микрометров для S-Glass).[10]

Эти нити затем размер (покрытые) химическим раствором. Отдельные нити теперь собраны в большом количестве, чтобы обеспечить кочующий. Диаметр волокон и количество волокон в ровинге определяют его масса, обычно выражается в одной из двух систем измерения:

  • Уступать, или ярды на фунт (количество ярдов волокна в одном фунте материала; таким образом, меньшее число означает более тяжелую ровницу). Примеры стандартных выходов: 225, 450, 675.
  • текс, или граммов на км (сколько граммов весит ровница на 1 км, обратная к урожайности; таким образом, меньшее число означает более легкую ровницу). Примеры стандартных текс: 750текс, 1100текс, 2200текс.

Эти ровницы затем используются либо непосредственно в составном приложении, таком как пултрузия, намотка нити (труба), ровинг (когда автоматический пистолет разрезает стекло на короткие отрезки и бросает его в струю смолы, спроецированную на поверхность формы) или на промежуточном этапе для производства тканей, таких как коврик из рубленых прядей (CSM) (изготовленные из случайно ориентированных небольших отрезков волокна, соединенных вместе), тканых материалов, трикотажных материалов или однонаправленных материалов.

Мат из рубленых прядей

Мат из рубленых прядей или CSM это форма армирования, используемая в стекловолокне. Он состоит из стеклянных волокон, случайно уложенных друг на друга и скрепленных связующим веществом.

Обычно его обрабатывают методом ручной укладки, когда листы материала помещаются в форму и смазываются смолой. Поскольку связующее растворяется в смоле, материал легко принимает различные формы при намокании. После того, как смола застынет, затвердевший продукт можно вынуть из формы и обработать.

Использование мата из рубленых прядей дает стекловолокно изотропный свойства материала в плоскости.

Размеры

На ровинг наносится покрытие или грунтовка, чтобы:

  • помогают защитить стеклянные волокна при обработке и манипуляциях.
  • обеспечить надлежащее сцепление с полимерной матрицей, тем самым обеспечивая передачу сдвигающих нагрузок от стекловолокна на термореактивный пластик. Без этого соединения волокна могут «проскальзывать» в матрице, вызывая локальный отказ.[11]

Характеристики

Отдельное структурное стекловолокно одновременно жесткое и прочное в напряжение и сжатие -это, вместе его ось. Хотя можно было бы предположить, что волокно слабое при сжатии, на самом деле это только длинная соотношение сторон волокна, которое заставляет так казаться; то есть, поскольку типичное волокно длинное и узкое, оно легко изгибается.[9] С другой стороны, стекловолокно слабое на сдвиг, т. Е. через его ось. Следовательно, если совокупность волокон может быть размещена постоянно в предпочтительном направлении внутри материала, и если можно предотвратить их коробление при сжатии материал будет предпочтительно прочным в этом направлении.

Кроме того, укладывая несколько слоев волокна друг на друга, причем каждый слой ориентирован в различных предпочтительных направлениях, можно эффективно контролировать общую жесткость и прочность материала. В стекловолокне именно пластиковая матрица постоянно ограничивает структурные стекловолокна в направлениях, выбранных дизайнером. В случае мата из рубленых прядей эта направленность представляет собой, по существу, всю двумерную плоскость; с ткаными тканями или однонаправленными слоями направление жесткости и прочности можно более точно контролировать в пределах плоскости.

Стеклопластиковый компонент обычно представляет собой тонкую «оболочку», иногда заполненную изнутри структурной пеной, как в случае досок для серфинга. Компонент может иметь почти произвольную форму, ограниченную только сложностью и допусками форма используется для изготовления оболочки.

Механическая функциональность материалов в значительной степени зависит от комбинированных характеристик как смолы (матрицы AKA), так и волокон. Например, в суровых температурных условиях (более 180 ° C) полимерный компонент композита может потерять свои функциональные возможности, частично из-за ухудшения связи между смолой и волокном.[12] Однако стеклопластик может по-прежнему демонстрировать значительную остаточную прочность после воздействия высоких температур (200 ° C).[13]

Типы используемого стекловолокна

Основная статья: Стекловолокно

Состав: наиболее распространенные типы стекловолокна, используемые в стекловолокне: E-стекло, который представляет собой алюмоборосиликатное стекло с содержанием оксидов щелочных металлов менее 1% по весу, в основном используется для производства стеклопластиков. Другие используемые типы стекла: A-стекло (Аlкалиево-известковое стекло с небольшим содержанием оксида бора или без него), E-CR-стекло (Eлектрический /Cгемический рсопротивление; силикат алюмосиликата с содержанием оксидов щелочных металлов менее 1%, с высокой кислотостойкостью), C-стекло (щелочно-известковое стекло с высоким содержанием оксида бора, используемое для штапельного стекловолокна и изоляции), D-стекло (боросиликатное стекло , названный в честь его низкого Dэлектрическая постоянная), R-стекло (алюмосиликатное стекло без MgO и CaO с высокими механическими требованиями, например рармирование) и S-стекло (алюмосиликатное стекло без CaO, но с высоким содержанием MgO с высокой прочностью на разрыв).[14]

Наименование и использование: чистый кремнезем (диоксид кремния), при охлаждении как плавленый кварц в стекло без истинной точки плавления, может использоваться как стекловолокно для стекловолокна, но имеет недостаток, заключающийся в том, что его необходимо обрабатывать при очень высоких температурах. Чтобы снизить необходимую рабочую температуру, другие материалы вводятся в качестве «флюсовых агентов» (то есть компонентов для понижения точки плавления). Обычное A-стекло («A» для «щелочно-известкового») или натриево-известковое стекло, измельченное и готовое к переплавке, как так называемое стеклобой стекло было первым типом стекла, которое использовалось для изготовления стекловолокна. Стекло E («E» из-за первоначального применения в электричестве) не содержит щелочей и было первым составом стекла, используемым для формирования непрерывной нити. Сейчас он составляет большую часть мирового производства стекловолокна, а также является крупнейшим потребителем бор минералы по всему миру. Он восприимчив к атаке хлорид-ионами и является плохим выбором для морских применений. S-стекло («S» означает «жесткое») используется, когда важна прочность на разрыв (высокий модуль), и поэтому он является важным эпоксидным композитом для строительства и самолетов (в Европе его называют R-стекло, «R» означает «армирование». ). C-стекло («C» означает «химическая стойкость») и T-стекло («T» означает «теплоизолятор» - североамериканский вариант C-стекла) устойчивы к химическому воздействию; и то и другое часто встречается в изоляционных материалах из выдувного стекловолокна.[15]

Таблица некоторых распространенных типов стекловолокна

МатериалУдельный весПредел прочности на разрыв МПа (тыс. Фунтов / кв. Дюйм)Прочность на сжатие МПа (тыс. Фунтов / кв. Дюйм)
Полиэфирная смола (не армированная)[16]1.2855 (7.98)140 (20.3)
Полиэстер и матовый ламинат 30% E-стекло[16]1.4100 (14.5)150 (21.8)
Полиэстер и тканый ламинат Rovings 45% стекло E[16]1.6250 (36.3)150 (21.8)
Ламинат с тканевым плетением из полиэстера и сатина, 55% стекло E[16]1.7300 (43.5)250 (36.3)
Полиэстер и непрерывный ламинат Rovings 70% E-glass[16]1.9800 (116)350 (50.8)
E-Glass эпоксидный композит[17]1.991,770 (257)
Эпоксидный композит S-Glass[17]1.952,358 (342)

Приложения

А криостат из стекловолокна

Стекловолокно - чрезвычайно универсальный материал из-за его легкости, присущей ему прочности, стойкости к атмосферным воздействиям и разнообразия текстур поверхности.

Развитие армированного волокном пластика для коммерческого использования широко исследовалось в 1930-х годах. Это представляло особый интерес для авиационной промышленности. Способ массового производства стеклянных нитей был случайно открыт в 1932 году, когда исследователь из Оуэнс-Иллинойс направил струю сжатого воздуха на струю расплавленного стекла и произвел волокна. После слияния Оуэнса с компанией Corning в 1935 году, Оуэнс Корнинг адаптировал метод для производства запатентованного «Fiberglas» (one «s»). Подходящая смола для соединения стекловолокна с пластиком была разработана в 1936 году компанией Du Pont. Первым предком современных полиэфирных смол является цианамид 1942 года выпуска. К тому времени использовались системы отверждения перекисью водорода.

Во время Второй мировой войны стекловолокно было разработано как замена формованной фанере, используемой в самолетах. обтекатели (стекловолокно прозрачный к микроволны ). Его первое основное гражданское применение было для строительства лодки и кузова спортивных автомобилей, где он получил признание в 1950-х годах. Его использование распространилось на секторы автомобильного и спортивного оборудования. При производстве некоторых продуктов, например самолетов, углеродное волокно теперь используется вместо более прочного по объему и весу стекловолокна.

Передовые производственные технологии, такие как pre-pregs и волокно ровинг расширяют область применения стекловолокна и повышают предел прочности на растяжение благодаря армированным волокном пластмассам.

Стекловолокно также используется в телекоммуникации промышленность для окутывающий антенны, в связи с его РФ проницаемость и низкий сигнал затухание свойства. Его также можно использовать для скрытия другого оборудования, где не требуется проницаемость сигнала, такого как шкафы для оборудования и сталь опорные конструкции из-за легкости, с которой их можно формовать и красить, чтобы они гармонировали с существующими конструкциями и поверхностями. Другие области применения включают электрические изоляторы в форме листов и конструктивные элементы, обычно используемые в продукции электроэнергетики.

Из-за легкости и прочности стекловолокна его часто используют в защитном снаряжении, например, в шлемах. Во многих видах спорта используется защитное снаряжение из стекловолокна, например, маски вратарей и ловцов.

Резервуары для хранения

Несколько больших резервуаров из стеклопластика в аэропорту

Резервуары для хранения может быть изготовлен из стекловолокна емкостью до 300 тонны. Баки меньшего размера могут быть изготовлены из мата из рубленых прядей, налитого на внутренний бак из термопласта, который действует как преформа во время строительства. Гораздо более надежные резервуары сделаны из тканого мата или волокна, намотанного нитью, с ориентацией волокна под прямым углом к растягивающая нагрузка центробежного происхождения наложено в боковину содержимым. Такие резервуары, как правило, используются для хранения химикатов, поскольку пластиковый футляр (часто полипропилен ) устойчив к воздействию широкого спектра агрессивных химикатов. Стекловолокно также используется для септики.

Строительство дома

Купольный дом из стеклопластика в г. Дэвис, Калифорния

Стеклопластики также используются для производства таких компонентов домостроения, как кровельный ламинат, дверные рамы, наддверные навесы, оконные козырьки и слуховые окна, дымоходы, справляться системы, а также головы с замковыми камнями и порогами. Уменьшенный вес и более простая обработка материала по сравнению с деревом или металлом позволяют ускорить установку. Серийно производимые панели из стекловолокна с эффектом кирпича могут использоваться в строительстве композитных корпусов и могут включать изоляцию для уменьшения потерь тепла.

Системы искусственного подъема нефти и газа

При перекачивании штанг стержни из стекловолокна часто используются из-за их высокого отношения прочности на разрыв к весу. Стержни из стекловолокна имеют преимущество перед стальными стержнями, поскольку они более эластично растягиваются (ниже Модуль для младших ), чем сталь для данного веса, что означает, что больше нефти может подниматься из углеводородного резервуара на поверхность с каждым ходом, при этом снижается нагрузка на насосную установку.

Однако стержни из стекловолокна должны оставаться в напряжении, так как они часто расходятся, если помещены даже в небольшое сжатие. Плавучесть стержней в жидкости усиливает эту тенденцию.

Трубопровод

Трубы из стеклопластика и GRE могут использоваться в различных надземных и подземных системах, в том числе для:

  • опреснение
  • очистка воды
  • водораспределительные сети
  • химические заводы
  • вода, используемая для тушения пожаров
  • горячая и холодная вода
  • питьевая вода
  • сточные воды / сточные воды, Городские отходы
  • сжиженный нефтяной газ

Примеры использования стекловолокна

Байдарки из стеклопластика
Статуя из стекловолокна, копия античной римской бронзовой статуи крылатая победа в музее Санта-Джулия в Брешия.

Методы строительства

Намотка нити

Намотка нити это технология изготовления, которая в основном используется для изготовления открытых (цилиндры) или закрытых конструкций (сосудов высокого давления или резервуаров). Процесс заключается в намотке нитей под натяжением на охватываемую оправку. Оправка вращается, в то время как ветряк на каретке движется горизонтально, укладывая волокна в желаемом порядке. Чаще всего используются углеродные или стеклянные волокна, покрытые синтетической смолой по мере наматывания. Как только оправка будет полностью покрыта до желаемой толщины, смола отверждается; часто для этого оправку помещают в печь, хотя иногда используются лучистые нагреватели, когда оправка все еще вращается в машине. После затвердевания смолы оправку удаляют, оставляя полый конечный продукт. Для некоторых продуктов, таких как газовые баллоны, «оправка» является постоянной частью готового продукта, образующей прокладку для предотвращения утечки газа или в качестве барьера для защиты композита от жидкости, которая будет храниться.

Намотка из нити хорошо подходит для автоматизации, и существует множество применений, таких как трубы и небольшие сосуды под давлением, которые наматываются и излечиваются без какого-либо вмешательства человека. Управляемыми переменными для намотки являются тип волокна, содержание смолы, угол ветра, жгут или ширина полосы и толщина пучка волокон. Угол, под которым волокно влияет на свойства конечного продукта. «Обруч» с большим углом обеспечит окружную прочность или «разрывную» прочность, в то время как рисунки с меньшим углом (полярные или винтовые) обеспечат большую продольную прочность на растяжение.

Продукция, производимая в настоящее время с использованием этой технологии, варьируется от труб, клюшек для гольфа, корпусов мембран обратного осмоса, весел, велосипедных вилок, велосипедных дисков, силовых и передаточных опор, сосудов высокого давления до корпусов ракет, фюзеляжей самолетов, фонарных столбов и мачт яхт.

Укладка стекловолокна вручную

Основная статья: Лай-ап процесс

Разделительный агент, обычно в форме воска или жидкости, наносится на выбранную форму, чтобы готовый продукт можно было чисто удалить из формы. Смола - обычно двухкомпонентная термореактивный полиэстер, винил или эпоксидная смола - смешивается с отвердителем и наносится на поверхность. Листы матов из стекловолокна укладываются в форму, затем с помощью кисти или валика добавляется еще смесь смолы. Материал должен соответствовать форме, и между стекловолокном и формой не должен оставаться воздух. Применяется дополнительная смола и, возможно, дополнительные листы стекловолокна. Ручное давление, вакуум или валики используются, чтобы убедиться, что смола пропитывает и полностью смачивает все слои, и что любые воздушные карманы удалены. Работа должна быть сделана быстро, прежде чем смола начнет отверждаться, если не используются высокотемпературные смолы, которые не будут отверждаться, пока деталь не нагреется в духовке.[21] В некоторых случаях изделие покрывают пластиковыми листами, и над ним создают вакуум, чтобы удалить пузырьки воздуха и придать стекловолокну форму формы.[22]

Укладка стекловолокна распылением

В процесс укладки стекловолокна распылением аналогичен процессу ручной укладки, но отличается нанесением волокна и смолы на форму. Распыление - это процесс изготовления композитных материалов открытой формовкой, при котором смола и арматура распыляются на форму. Смолу и стекло можно наносить по отдельности или одновременно, «измельчая» в объединенном потоке из измельчающего пистолета.[23] Рабочие раскатывают спрей, чтобы уплотнить ламинат. Затем можно добавить древесину, пену или другой материал сердцевины, и вторичный напыляемый слой погружает сердцевину между слоистыми материалами. Затем деталь отверждается, охлаждается и извлекается из формы многоразового использования.

Пултрузионная операция

Схема пултрузия обработать

Пултрузия - это производственный метод, используемый для изготовления прочных и легких композитных материалов. При пултрузии материал протягивается через формовочное оборудование либо ручным способом, либо методом непрерывных валков (в отличие от экструзия При пултрузии стекловолокна волокна (стеклянный материал) вытягиваются из катушек через устройство, которое покрывает их смолой. Затем их обычно подвергают термообработке и нарезают по длине. Стекловолокно, произведенное таким образом, может иметь различные формы и поперечные сечения, такие как W или S.

Искривление

Одной из примечательных особенностей стекловолокна является то, что используемые смолы подвержены усадке в процессе отверждения. Для полиэстера это сокращение часто составляет 5–6%; для эпоксидной смолы около 2%. Поскольку волокна не сжимаются, эта разница может привести к изменению формы детали во время отверждения. Искажения могут появиться через несколько часов, дней или недель после застывания смолы.

Хотя это искажение можно минимизировать за счет симметричного использования волокон в конструкции, создается определенное внутреннее напряжение; а если он станет слишком большим, образуются трещины.

Опасности для здоровья

В июне 2011 года Национальная токсикологическая программа (NTP) удалила из своего отчета о Канцерогены вся биорастворимая стекловата, используемая для изоляции домов и зданий, а также для неизолированных продуктов.[24] Тем не менее, NTP считает, что пыль из стекловолокна «разумно ожидается [как] канцероген для человека (определенные волокна стекловаты (вдыхаемые))».[25] Аналогичным образом, Калифорнийское Управление по оценке рисков для здоровья в окружающей среде («OEHHA») опубликовало в ноябре 2011 г. модификацию своего списка Предложения 65, включив в него только «волокна стекловаты (вдыхаемые и биостойкие)».[26] Действия NTP США и OEHHA Калифорнии означают, что предупреждающая этикетка о раке для домов и изоляционных материалов из биорастворимого стекловолокна больше не требуется в соответствии с федеральным законодательством или законодательством штата Калифорния. Все стекловолоконные волокна, обычно используемые для тепло- и звукоизоляции, были реклассифицированы Международное агентство по изучению рака (IARC) в октябре 2001 г. как не классифицируемый по канцерогенности для человека (группа 3).[27]

Люди могут подвергаться воздействию стекловолокна на рабочем месте при вдыхании, контакте с кожей или глазами. В Управление по охране труда (OSHA) установил законный предел (допустимый предел воздействия ) для стекловолокна на рабочем месте как 15 мг / м3 всего и 5 мг / м3 при респираторном воздействии в течение 8-часового рабочего дня. В Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 3 волокна / см3 (менее 3,5 микрометров в диаметре и более 10 микрометров в длину) как средневзвешенное по времени за 8-часовой рабочий день и 5 мг / м3 общий лимит.[28]

Европейский Союз и Германия классифицируют синтетические волокна стекловидного тела как возможные или вероятно канцерогенные, но волокна могут быть исключены из этой классификации, если они проходят специальные тесты. Доказательства для этих классификаций в основном получены из исследований на экспериментальных животных и механизмах канцерогенеза. Эпидемиологические исследования стекловаты были проанализированы группой международных экспертов, созванной МАИР. Эти эксперты пришли к выводу: «Эпидемиологические исследования, опубликованные в течение 15 лет с момента предыдущего обзора этих волокон в монографиях МАИР в 1988 году, не предоставляют доказательств повышенного риска рака легких или мезотелиомы (рака внутренней оболочки полостей тела) в результате профессионального воздействия во время производства. этих материалов и недостаточные доказательства в целом любого риска рака ».[27] В обзоре рисков для здоровья, проведенном Европейской комиссией за 2012 год, говорится, что вдыхание стекловолокна в концентрациях 3, 16 и 30 мг / м3 «не вызывает фиброза или опухолей, за исключением временного воспаления легких, которое исчезло после периода восстановления после воздействия».[29] Аналогичные обзоры эпидемиологических исследований были проведены Агентством регистрации токсичных веществ и заболеваний (ATSDR),[30] Национальная токсикологическая программа,[31] Национальная академия наук[32] и Гарвардские медицинские школы и школы общественного здравоохранения[33] который пришел к такому же выводу, что и IARC, об отсутствии доказательств повышенного риска профессионального воздействия волокон стекловаты.

Стекловолокно раздражает глаза, кожу и дыхательную систему. Возможные симптомы включают раздражение глаз, кожи, носа, горла, одышка (затрудненное дыхание); боль в горле, охриплость голоса и кашель.[25] Научные данные показывают, что стекловолокно безопасно производить, устанавливать и использовать при соблюдении рекомендуемых методов работы для уменьшения временного механического раздражения.[34] К сожалению, эти методы работы не всегда соблюдаются, и стекловолокно часто остается открытым в подвалах, которые позже становятся занятыми. Согласно Американской ассоциации легких, изоляция из стекловолокна никогда не должна оставаться открытой в жилых помещениях.[35]

Пока смолы застывают, стирол выделяются пары. Они раздражают слизистые оболочки и дыхательные пути. Таким образом, Постановление об опасных веществах в Германии предписывает максимальный предел воздействия на рабочем месте в 86 мг / м3.3. При определенных концентрациях может образоваться потенциально взрывоопасная смесь. Дальнейшее производство компонентов из стеклопластика (шлифовка, резка, распиловка) приводит к образованию мелкой пыли и стружки, содержащей стеклянные волокна, а также липкой пыли в количествах, достаточно высоких, чтобы повлиять на здоровье и функциональность машин и оборудования. Для обеспечения безопасности и эффективности требуется установка эффективного вытяжного и фильтрационного оборудования.[36]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Майер, Райнер М. (1993). Конструкция из армированного пластика. Springer. п. 7. ISBN  978-0-85072-294-9.
  2. ^ Нави, Эдвард Г. (2001). Основы высокопрочного бетона (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья. п. 310. ISBN  978-0-471-38555-4.
  3. ^ Митчелл, Стив (ноябрь 1999 г.). «Рождение лодок из стекловолокна», The Good Ole Boat.
  4. ^ «Запись для US 232122 A (14 сентября 1880 г.)». Публикация патента США.Проверено 9 октября 2013 года.
  5. ^ Slayter, Games (11 ноября 1933 г.) "Метод и устройство для изготовления стекловаты" Патент США 2133235
  6. ^ Марш, Джордж (8 октября 2006 г.). «50 лет армированным пластиковым лодкам». армированный пластик. Elsevier Ltd.
  7. ^ Заметный прогресс - использование пластмасс, Evening Post, Веллингтон, Новая Зеландия, том CXXVIII, выпуск 31, 5 августа 1939 г., стр. 28
  8. ^ Хобарт, Тасмания (27 мая 1946 г.). «Автомобиль будущего из пластика». Меркурий. п. 16.
  9. ^ а б Гордон, Дж. Э (1991). Новая наука о прочных материалах: или почему не провалиться сквозь пол. Penguin Books Limited. ISBN  978-0-14-192770-1.
  10. ^ Бхатнагар, Ашок (19 апреля 2016 г.). Легкие баллистические композиты: военное и правоохранительное применение. Издательство Вудхед. ISBN  9780081004258.
  11. ^ Риз Гибсон (2017-04-26). «Основы: ремонт стекловолокна и обеспечение склеивания». Получено 28 апреля 2017.
  12. ^ Банк, Лоуренс К. (2006). Композиты для строительства: структурное проектирование с материалами FRP. Джон Вили и сыновья. ISBN  978-0-471-68126-7.
  13. ^ Руссо, Сальваторе; Гадими, Бехзад; Лавания, Кришна; Розано, Микеле (декабрь 2015 г.). «Испытание на остаточную прочность пултрузионного материала FRP при различных температурных циклах и значениях». Композитные конструкции. 133: 458–475. Дои:10.1016 / j.compstruct.2015.07.034.
  14. ^ Фитцер, Эрих; Кляйнхольц, Рудольф; Тислер, Хартмут; и другие. (15 апреля 2008 г.). «Волокна, 5. Синтетические неорганические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана. Энциклопедия промышленной химии Ульмана. 2. Вайнхайм, Германия: Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA. Дои:10.1002 / 14356007.a11_001.pub2. ISBN  978-3527306732.
  15. ^ Сэвидж, Сэм (15 ноября 2010 г.). «Стекловолокно». redOrbit.com.
  16. ^ а б c d е "Руководство по стеклопластикам". Поставки стекловолокна Восточного побережья.
  17. ^ а б «Свойства трубки». Магазин труб из углеродного волокна.
  18. ^ Грин, Найма; Мерлин, Надежда (2014-12-15). Руководство по серфингу для инсайдеров. Издательская группа Rosen. ISBN  9781477780848.
  19. ^ «Консервация гибкого покрытия гл. 12 Прослои» (PDF). Отдел обслуживания Caltrans. 27 января 2009 г.
  20. ^ Стахели, Линн Т. (2006), Практика детской ортопедии (2-е изд.), Липпинкотт Уильямс и Уилкинс, стр. 68, ISBN  9781582558189
  21. ^ Форбс Эйрд (1996). Стекловолокно и композитные материалы: Руководство для энтузиастов по высокоэффективным неметаллическим материалам для автомобильного гоночного и морского применения. Пингвин. С. 86–. ISBN  978-1-55788-239-4.
  22. ^ Джеймс, Майк. «Введение в композиты для вакуумной упаковки в мешки». Nextcraft.com.
  23. ^ https://evergrip.com/what-is-grp/
  24. ^ «13-й доклад о канцерогенных веществах». Национальная токсикологическая программа. Департамент США HHS. 2011. Получено 5 февраля 2013.
  25. ^ а б «Стеклянная волокнистая пыль». OSHA. Министерство труда США.
  26. ^ 46-Z Реестр нормативных уведомлений Калифорнии, стр. 1878 (18 ноября 2011 г.).
  27. ^ а б «Программа монографий IARC переоценивает канцерогенные риски, связанные с передающимися по воздуху искусственными стекловолокнами» (Пресс-релиз). МАИР. 24 октября 2001 г. Архивировано с оригинал 19 декабря 2013 г.. Получено 6 февраля 2013.
  28. ^ «CDC - Карманный справочник NIOSH по химическим опасностям - пыль из стекловолокна». www.cdc.gov. Получено 2015-11-03.
  29. ^ «Рекомендация Научного комитета по предельным значениям воздействия на рабочем месте для искусственных минеральных волокон (MMMF) без признаков канцерогенности и нигде не оговоренных (SCOEL / SUM / 88)». Европейская комиссия. Март 2012 г.
  30. ^ Агентство регистрации токсичных веществ и заболеваний (сентябрь 2004 г.). «Токсикологический профиль синтетических стекловолокон» (PDF). Департамент США HHS. С. 5, 18.
  31. ^ Чарльз Уильям Джеймсон, «Комментарии к действиям Национальной токсикологической программы по удалению биорастворимых волокон стекловаты из отчета о канцерогенных веществах», 9 сентября 2011 г.
  32. ^ Подкомитет NRC по производимым стекловолокнам. 2000. Обзор стандарта воздействия ВМС США на производимые стекловолокна. Национальная академия наук, Национальный исследовательский совет, Вашингтон, округ Колумбия: National Academy Press.
  33. ^ Ли, И-Мин; Hennekens, Charles H .; Трихопулос, Димитриос; Бьюринг, Джули Э. (июнь 1995 г.). «Искусственные волокна стекловидного тела и риск рака дыхательной системы: обзор эпидемиологических данных» (PDF). Журнал профессиональной и экологической медицины. 37 (6): 725–38. Дои:10.1097/00043764-199506000-00016. PMID  7670920. S2CID  46294218.
  34. ^ "Факты об изоляции № 62" Факты о здоровье и безопасности стекловолокна ", пуб. № N040" (PDF). Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов («НАИМА»). Май 2012. Архивировано с оригинал (PDF) на 04.02.2015.
  35. ^ Хэннон, Флоренция. "Насколько безопасен ваш подвал?". Seacoastonline.com. Получено 8 октября 2017.
  36. ^ Türschmann, V .; Якщик, Ц .; Ротер, Х.-Дж. (Март 2011 г.) Информационный документ, Тема: «Чистый воздух при производстве деталей из армированного стекловолокном (GRP)». GRP Техника и Сервис

внешняя ссылка