پنبه نسوز نامی است که به گروهی از شش کانی از مواد معدنی الیافی یعنی آموزیت، کریزوتیل، کروسیدولیت و اشکال فیبری ترمولیت، اکتینولیت و آنتوفیلیت اطلاق می شود که به طور طبیعی در طبیعت وجود دارند. کریزوتیل، متعلق به خانواده کانیهای سرپانتین است، در حالی که مابقی متعلق به خانواده آمفیبولها هستند. پنبه نسوز سیلیکاتهای منیزیم یا کلسیم بسیار سمی، با ویژگیهای نسوز هستند. همه اشکال پنبه نسوز خطرناک است و می توانند باعث سرطان شوند اما اشکال آمفیبولی آن برای سلامتی، خطرناک تر از کریزوتیل می باشد. کانیهای پنبه نسوز، از الیاف نازکی تشکیل شده اند که به صورت موازی در کنار هم قرارمی گیرند و می توانند از یکدیگر جدا شوند.
اشکال غیر فیبری ترمولیت، اکتینولیت و آنتوفیلیت نیز به طور طبیعی وجود دارند، ولی به دلیل اینکه فیبری نیستند به عنوان کانیهای آزبست طبقه بندی نمی شوند. الیاف آزبست آمفیبول معمولاً شکننده هستند و اغلب سوزنی شکل اند، در حالی که الیاف آزبست کریزوتیل انعطاف پذیر و منحنی هستند. کریزوتیل به عنوان پنبه نسوز سفید نیز شناخته می شود. کریزوتیل، پرمصرف ترین الیاف پنبه نسوز است که 94 درصد از تولید جهانی را به خود اختصاص می دهد. صنعت سیمان آن بزرگترین مصرف کننده الیاف کریزوتیل است که حدود 85 درصد از کل مصرف را به خود اختصاص می دهد. اما الیاف آمفیبول اهمیت تجاری کمتری دارند.
انواع پنبه نسوز
دو دسته اصلی پنبه نسوز وجود دارد که این دو دسته عبارتند از؛ کریزوتیل و آمفیبول.
کریزوتیل یک ماده معدنی از منیزیم هیدروسیلیکات است که از نظر ساختاری با سیلیکاتهای لایه ای مرتبط است. کریزوتیل در برابر محیط های قلیایی مقاوم است و در اسیدها تجزیه می شود و سیلیس آمورف را تشکیل می دهد. پنبه نسوز آمفیبول یک هیدروسیلیکات پیچیده است که از نظر خواص فیزیکی و مکانیکی مشابه پنبه نسوز کریزوتیل است. اما در ساختار بلوری تفاوتهای قابل توجهی با آن دارد. آمفیبول در مقایسه با کریزوتیل دارای ویژگیهای عملکردی ضعیفی است، بنابراین در مواردی که مقاومت در برابر اسیدها مورد نیاز است، بسیار کمتر مورد استفاده قرار می گیرند.
ساختار پنبه نسوز
چگالی الیاف پنبه نسوز 1400 کیلوگرم بر متر مربع با هدایت حرارتی 0.168 W/(m K) و گرمای ویژه 1045 J/(kg K) است. الیاف پنبه نسوز هیچ بو و مزه ای ندارند ودر آب حل نشده و تبخیر نمی شوند. همچنین در برابر حرارت بالا، آتش سوزی و تخریب شیمیایی و بیولوژیکی مقاوم هستند. به دلیل این ویژگیها، پنبه نسوز برای استفاده در طیف گسترده ای از محصولات، عمدتاً مصالح ساختمانی، محصولات اصطکاکی و منسوجات مقاوم در برابر حرارت، استخراج می شود. الیاف پنبه نسوز می تواند اثرات مضری بر سلامتی در افرادی که در معرض این ترکیبات هستند، ایجاد کند. پنبه نسوز کریزوتیل، در شکل خالص خود، دارای رسانایی الکتریکی پایینی است که آن را به یک ماده عایق الکتریکی با کیفیت بالا تبدیل می کند.
از جمله خواص مهم آن مقاومتی است که در برابر حرارت بالا دارد. علاوه بر این، کریزوتیل در آب نامحلول است و از نظر شیمیایی بی اثر است. همچنین تحت تاثیر اشعه ماوراء بنفش و اوزون قرار نمی گیرد و گازهای مضر، بخارات و تشعشعات از خود منتشر نمی کند. ماده فرآوری شده آن، ظرفیت جذب بالایی دارد و به دلیل سطح داخلی بزرگِ منافذِ بین الیاف، پیوندهای توپوشیمیایی قوی و چسبندگی بالایی را به مواد پراکنده نشان می دهد. اما آمفیبولها دارای الیاف مستقیم سوزنی مانند هستند و به دلیل شکنندگی این ساختارها، ذراتی را تشکیل می دهند که استنشاق آنها سرطان زا است. بنابراین استفاده از این نوع پنبه نسوز در کشورهای اتحادیه اروپا که قبلاً استفاده از آن زیاد بود، ممنوع است.
موارد استفاده و کاربرد پنبه نسوز
خواص عالی عایقی، مکانیکی، شیمیایی و مقاومت در برابر آتش و هزینه نسبی پایین پنبه نسوز، کاربردهای صنعتی متعددی دارد. علاوه بر این، ذخایر متعددی از آن وجود دارد و هزینه استخراج آنها پایین است. پنبه نسوز به عنوان مصالح ساختمانی در صنعت کاشی های سقفی، کاغذی یا سیمانی، در ساخت و تعمیر اتومبیل، کامیون و تراکتور (کلاچ، ترمز، واشر یا اجزای انتقال)، در ساخت، تعمیر و نگهداری ابزارآلات راه آهن، در کشتی سازی، تعمیر و شکستن کشتی، در صنعت فولاد، در نیروگاه های حرارتی و هسته ای، در مواد نساجی، بسته بندیها، پوششها یا روشنایی در فانوسها کاربرد دارد. به استثنای آمفیبول، همه اشکال پنبه نسوز در برابر اسیدها و قلیاها بسیار مقاوم هستند و همه در دما های بالا (800-1000 درجه سانتیگراد) تجزیه می شوند. بنابراین برای محافظ در لباسهای آتش نشانی مورد استفاده قرار می گیرند.
پنبه نسوز در تولید سقفها، صفحه های پنبه نسوز سیمانی تخت و موج دار ، فوم بتن، لوله های فشار سیمانی، لوله های بدون فشار با قطرهای مختلف، محصولات فنی و عایق حرارتی مانند پارچه ها، مقوا، فیلترها، محصولات اصطکاک، نوارهای ترمز، پارونیت، ثابت کننده های لایه محافظ بتن برای نصب تونلها، درزگیرها، برای تهیه ماستیک، ترکیبات آستر، پوششهای ارگانوسیلیکات، دوغابهای حفاری و تزریق، مخلوطهای بتن آسفالتی، تهیه مخلوط چسب و بتونه، ملات و ترکیبات ترمیم استفاده می شود.
مضرات پنبه نسوز
الیاف پنبه نسوز از نظر اندازه میکروسکوپی بوده، به راحتی از هم جدا می شوند. آب حلال این ماده معدنی نیست، اما در هوا حرکت می کند و با هر دمی که در یک محیط آلوده ایجاد می شود، وارد ریه شوند. استنشاق پنبه نسوز باعث بیماری و در موارد حاد تر باعث سرطان می شود. سه مورد از اثرات اصلی نامطلوبِ قرارگیری در معرض پنبه نسوز، شامل سرطان ریه و مزوتلیوما است که نوعی سرطان بدخیم می باشد و لایه اطراف برخی از اندامهای داخلی حیاتی مانند ریه ها، قلب یا حفره شکمی را تحت تاثیر قرار می دهد. همچنین باعث بروز آزبستوزمی شود که یک بیماری ریوی جدی، طولانی مدت، پیشرونده و غیرسرطانی است.
سوالات متداول پنبه نسوز چیست؟
1- آیا زندگی در خانه عایق شده با پنبه نسوز خطرناک است؟
تنها زمانی که الیاف پنبه نسوز به هم زده شده و در هوا پخش شوند، برای سلامتی ایجاد خطر می کنند. پس، پنبه نسوز فقط زمانی ضرر دارد که الیاف آن در هوا معلق باشد و افرادِ در معرض، آن را تنفس کنند، نه زمانی که جهت عایق بندی در خانه مصرف شود.
2- پنبه نسوز چه بویی دارد؟
این ماده معدنی، بی بو، مقاوم در برابر حرارت و فوق العاده سمی است. در ضمن قرار گیری طولانی مدت یا مکرر در معرض آن، به ریه ها آسیب جدی می رساند.
3- پنبه نسوز چه رنگی است و با چه موادی ترکیب می شود؟
پنبه نسوزِ الیافی، کرکی یا مخملی در رنگهای مختلفی مانند خاکستری، سفید، آبی و غیره و در ترکیب با موادی مانند سیمان، مقوا، گچ، چسب، رنگ و رزین برای ساخت بسیاری از محصولات ساختمانی استفاده می شود.
4- چگونه فرق بین محصولات فیبر سمنت (سیمان) یا پنبه نسوز را تشخیص دهیم؟
وجود علامت NT روی ورقهای فیبر سمنت نشان دهنده نوع آن و علامت AT نشان دهنده این است که محصول، حاوی پنبه نسوز است.
5- کدام مشاغل بیشترین بیماری را در مرتبط با پنبه نسوز ایجاد دارند؟
جوشکاری، برشکاری با شعله، تعمیرکار و مکانیک وسایل نقلیه موتوری، لوله کشی، سنگ تراشی، کارگر ورق فلز، برقکاری و نقاشی، مهمترین مشاغلی هستند که در معرض خطرات ناشی از پنبه نسوز قرار دارند.
