какую температуру выдерживает асбест ткань

История и интересные факты о ткани

Легенды, дожившие до наших дней, рассказывают, что богатыми горожанами, знатными по происхождению людьми негорючий асбест-материал использовался для изготовления рыцарских доспехов, полотенец, головных уборов и даже перчаток. В древних культовых религиозных сооружениях полотно применяли для защиты алтарей от пожара, обмотки факелов, во время кремации.

Средневековый правитель Карл Великий использовал трюк с очищением запачканной скатерти огнем для повышения собственного авторитета перед наивными подданными. Считалось, что правитель древних франков обладает магической сверхспособностью подчинять себе пламя.

Великой русский царь Петр Великий удивлял знаменитых голландских мастеров негорючей кухонной утварью, изготовленной из «русской кудельки» или «горного льна», как называли на Руси асбест-волокно.

В прошлом веке асбест стал применяться обширно, там, где это было совсем не нужно: из него изготавливали елочные игрушки, искусственный снег, занавесы в театрах, даже добавляли непонятно зачем в зубную пасту.

Добыча сырья, производство и состав полотен

Защитные свойства таких волокон широко используются в промышленности для изготовления различных деталей для техники или защитной одежды, обладающей огнеупорными свойствами, например, для пошива костюмов пожарных.

В современной промышленности трудно представить отрасль, где бы не использовалось асбестовое волокно или ткань, сплетенная с его добавлением. Промышленная добыча минералов была начата на заре восемнадцатого века.

Вспомогательными элементами плетеной асбест-ткани служат нити:

Содержание в асбестовом полотне таких нитей, составляет от 5 до 18 процентов, соответственно негорючего природного материала содержится до 95 процентов. Температура, при которой материал сохраняет свои рабочие свойства – до 500 градусов. Под действием высокой температуры современная асботкань не выделяет вредных для здоровья человека веществ, разрешена к использованию даже в промышленности.

Факт! Асбест не выращивается на полях, как лен или хлопок, не стрижется как шерсть животных, не является продуктом различных химических реакций. Его добывают из недр земли в карьерах, подобно каменному углю или железной руде.

Маркировка

Маркировка тканей, содержащих асбестовые волокна, осуществляется в соответствии с различными законодательными актами и нормами, основным из которых на территории Российской Федерации, союзных государств является ГОСТ 6102-94.

Источник

Асбестовая ткань: как производится и используется

Асботкань — это текстильное полотно, изготовленное на ткацком станке путем переплетения асбестовой пряжи. Пряжа состоит из асбестовых волокон и связующих нитей хлопка, вискозы или лавсана. Содержание связующих волокон в полотне варьируется от 5 до 18 процентов. Также можно встретить такие названия как асбестовая ткань, асбополотно и сокращение АТ.

Производство

Асбест (в переводе с греческого — неразрушимый) или горный лен — это тонковолокнистый минерал со сложным химическим составом, относящийся к классу силикатов.

Для производства ткани применяется не канцерогенный (безопасный для человека) хризотил-асбест или гидросиликат магния. Это слоистое вещество, состоящее из пучков тончайших волокон очень прочных на разрыв (по прочности сравнимы со сталью).

Длинные волокна прочесывают, добавляют связующий материал (нити хлопка или полиэфирное волокно) и скручивают в нити, так называемую асбестовую пряжу.

Из пряжи на ткацких станках плетут полотно. При этом может использоваться три вида ткацкого переплетения:

От количества связующего волокна в такой пряже зависят эксплуатационные характеристики изделий из асботкани.

Качественная одежда для дома и работы из трикотажа Лори – мечта каждой женщины. Качественный трикотаж даже больших размеров отличается оригинальностью моделей.

Выпускается рулонами разных размеров (есть стандартные, но также размеры согласуют с заказчиком), вес рулона не должен превышать 80 кг. Естественный цвет полотна бывает белым с мягким блеском, желто-коричневый или желто-зеленый. Может окрашиваться по желанию заказчика. Поверхность шероховатая.

Основные свойства

Основными преимуществами всех видов такого полотна являются:

огнеупорность благодаря сырью. Ткань способна выдержать температуру до 500 о С, сохраняя при этом все свойства, и обеспечивает защиту от огня и горячих температур. Температура плавления асбоволокна более 1500 о С; гибкость за счет того, что представляет собой тканое полотно. Гибкость значительно расширяет сферу его применения; прочность и долговечность; устойчивость к воздействию грибков и микроорганизмов; устойчивость к щелочам и слабым кислотам; пожаро- и взрывобезопасность.

ткань асбестовая АТ-3: технические характеристики

Холст асбестовый обладает всеми важными свойствами изолятора:

низкая теплопроводность; низкая электропроводность; низкая звукопроводность.

Виды и применение

Асбестовое полотно широко применяется в строительстве и разных отраслях промышленности в качестве теплоизоляционного и прокладочного материала. Из такой ткани также шьют защитную одежду и отдельные вставки или прокладки для защитной одежды, изготавливают диафрагмы, асбопластик, рукава, набивки и т.д. Огнеупорная асбестовая ткань используется для тушения пожара.

В России существует ГОСТ на асботкань — 6102—94. Также в зависимости от процентного содержания асбеста и физических свойств, определяющих сферу применения, различают несколько десятков марок АТ.

Условия и сроки хранения

В заводских условиях асботкань с хлопком и вискозой в составе хранится в течение 5 лет, если же в качестве связующего вещества был использован полиамид, то 10 лет. Хранится в рулонах, обернутых бумагой или полиэтиленом в сухих помещениях.

Рекомендации по эксплуатации

Ткань при механической обработке выделяет пыль, которая может накапливаться в легких и раздражать слизистые. По этой причине помещения, в которых ведутся работы с данным материалом, должны иметь хорошую систему приточно-вытяжной вентиляции. Сотрудники должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты — респираторами, очками, спец одеждой и обувью.

Отработанный материал должен быть утилизирован путем захоронения, при транспортировке асбестовые тряпки смачивают или обеспечивают герметичную упаковку, чтобы пыль, содержащая асбест, не распространялась.

Асботкань — это один из лучших и долговечных теплоизоляционных и прокладочных материалов, который нашел широкое применение во многих отраслях промышленности.

Источник

Ткань асбестовая — что это такое: применение, виды и отзывы

Асбестовая ткань представляет собой текстильное полотно, которое делают на ткацком станке при помощи сплетения асбестовой пряжи. Она включает асбестовые волокна и связующие нити. Они могут состоять из вискозы, лавсана или хлопка. Доля дополнительных компонентов составляет 5-18 %. Материал имеет разные названия – асбестоткань, АТ, асбополотно.

Краткая история происхождения

Асбополотно появилось еще в античные времена, когда люди увидели волокнистую материю, напоминающую гнилое дерево. Именно из нее и было соткано полотно. Впоследствии выяснилось, что оно обладает негорючими свойствами.

С годами популярность материала только увеличивалась. Из нее стали делать головные уборы, полотенца, перчатки. Сегодня ткань производят во всем мире – в США, Индии, Канаде. Метод ее изготовления совершенствовался. В роли дополнительных элементов сейчас используют лавсан и вискозу.

Тем не менее во многих странах проводят исследования относительно безопасности использования асбестоткани. Некоторые государства запретили этот материал, поскольку есть предположения, что он вызывает рак.

Свойства и характеристики

К основным характеристикам полотна относят следующее:

Характеристики асбестополотна марки АТ-3 по ГОСТу приведены в таблице:

Производство

Самые крупные месторождения асбеста имеются в США, Франции, России, ЮАР, Японии. Перед использованием материала производители тщательно вычесывают его. Полотно может быть иметь поперечное или продольное плетение.

Помимо асбеста, в состав вводят дополнительные волокна. Их доля не превышает 18 %. При использовании хлопка или вискозы срок годности ткани составляет 5 лет. При добавлении полиэфирных волокон он увеличивается до 10 лет.

Важно! Для изготовления материала применяют хризотил-асбест или гидросиликат магния, который не имеет канцерогенных свойств. Вещество обладает слоистой структурой и содержит тонкие волокна.

После прочесывания натуральных волокон в структуру вводят связующие компоненты и скручивают их в нити. Этот материал называют асбестовой пряжей. Впоследствии из нее плетут полотно. Для этого может применяться простое, репсовое или саржевое плетение. В результате ткань приобретает шероховатую структуру.

На заводах производят асбополотно в рулонах, которые имеют разные размеры. Они бывают стандартными или оригинальными. Во втором случае длину и ширину согласовывают с заказчиками. Масса 1 рулона не должна превышать 80 кг.

Естественный оттенок полотна получается белым с незначительным блеском. Однако иногда он бывает желто-зеленым или желто-коричневым. По заказу ткань может быть перекрашена. Однако в этом случае ее стоимость увеличивается.

Виды и типы ткани

Сегодня выпускается много видов этой ткани, которые отличаются по текстуре, плотности, размеру ячеек, цене и другим параметрам. Чтобы приобрести нужный материал, нужно внимательно изучить фото, характеристики и отзывы.

К наиболее востребованным типам асбестополотна относятся:

Максимальный объем асбеста присутствует в полотнах АТ-6 и АТ-16. Их применяют в качестве диафрагмы при выполнении электролиза воды.

Самым востребованным видом асбестоткани считается хризотил-асбест. Его используют в самых разных сферах. К наиболее востребованным изделиям из этого вещества относятся:

Асбест применяют для производства особой одежды, которая предназначена для тушения пожара или выполнения сварочных работ. Этот продукт отличается выраженными огнеупорными свойствами. Допустимо применять асбестовую ткань для глушителя или дымохода.

Материал часто используют для фильтрации. Его используют при производстве пластмассы и изоляторов. И также вещество часто применяют для изоляции печей и прочих источников тепла.

Основной задачей этой ткани все же считается защита человека от действия повышенных температур. Поэтому ее довольно часто применяют для дымохода или глушителя выхлопной трубы.

Тушение асбестовой тканью

Асбополотно часто применяют в противопожарных целях. Тушение асбестовой тканью подразумевает выполнение таких задач:

Внимательно осмотреть ткань после применения. При наличии поврежденных участков, прожженных мест или разрывов применять материал повторно запрещено.

Рекомендации при использовании

Чтобы асбополотно не представляло опасности для человека, рекомендуется соблюдать такие правила:

Виде обзор ткани

Вред материал

Даже качественное асбополотно опасно для человеческого организма. Потому при его применении важно придерживаться правил безопасности. Вредность материала заключается в том, что при длительном контакте с ним есть риск развития таких патологий:

Условия хранения

При хранении асбополотна ему требуется обеспечить защиту от влаги. Потому ткани необходим качественный упаковочный материал, который обладает стойкостью к воздействию влаги и прочих жидкостей.

Отзывы наших посетителей

В заключении

Асбестовая ткань считается популярным материалом, который способен выдерживать воздействие высоких температур. Потому его часто используют для обеспечения противопожарной безопасности. Также материал применяют в промышленности и строительстве.

Ткани это мое все! Я училась в Московском Государственном Текстильном институте имени А. Н. Косыгина, на кафедре материаловедения и товарной экспертизы. Работала на швейном производстве технологом и вот я в декрете, жду ребеночка:). Благодаря знакомству я стала автором статей о тканях и безумно этому рада! Надеюсь вам нравится мой труд!

Источник

Какую температуру выдерживает асбест

Какую температуру выдерживает асбест

Теплостойкость, т. е. способность выдерживать повышенные температуры, является также важной характеристикой хризотил-асбеста. Асбест несгораем, но высокие температуры вызывают в нем процессы, изменяющие его физические свойства. При длительном нагревании до 500° С хризотил-асбест теряет адсорбционную и химически связанную воду. Химически связанной называют воду, молекулы которой находятся в кристаллографической решетке тела и, следовательно, входят в его состав. Силы, удерживающие молекулы воды в кристаллографической решетке, велики, и поэтому такая вода удаляется лишь при высоких температурах. Вот почему такую воду часто называют высокотемпературной.

Потеря воды хризотил-асбестом при его нагревании вызывает изменение и механической прочности его волокон. Исследованием процесса обезвоживания хризотил-асбеста Баженовского месторождения при нагревании занимались Ф. В. Сыромятников, Б. Я — Меринков, А. С. Огнев и др. Наиболее подробно хризотил-асбест месторождений Канады исследовал Д. Волохов.

Обычно количество воды, выделяемой асбестом при различных температурах, определяют по изменению его веса. Однако при нагревании асбеста, если в нем имеются загрязняющие примеси, происходит не только его дегидратация, но возможны и другие сопутствующие процессы, а именно — переход закисного железа в окисное, выделение углекислоты карбонатами, выделение серы сульфидов и серного ангидрида сульфатов. Количество примесей в асбесте может существенно изменяться, поэтому некоторые данные, опубликованные различными исследователями, не вполне совпадают. На результат определений потери хризотил-асбестом воды существенно влияет не только степень нагрева, но и продолжительность выдерживания его при данной температуре; это обстоятельство подробно исследовал Д. Волохов.

При нагревании хризотил-асбеста, по данным Ф. В. Сыромятни-кова, основная масса адсорбционной воды (около 2/3) выделяется уже при температуре до 110° С, а остальная ее часть — при 110—368° С.

А. С. Огнев изучал влияние нагрева в течение 3 мин на механическую прочность неповрежденной и деформированной «иголки» асбеста.

В то время как нагрев до температуры 420° С почти не повлиял на прочность недеформированной иголки, прочность деформированной иголки снизилась на 44%.

Влияние высокой температуры сказывается не только на прочности волокон хризотил-асбеста. Оно изменяет также и агрегатную связность его волокна. По А. С. Огневу, нагрев хризотил-асбеста до 320° С существенно облегчает его распушку. В результате нагрева до 470° С хризотил-асбест Баженовского месторождения приобретает наибольшую способность к распушке, и объем распушенного после нагрева асбеста почти в два раза превышает объем распушенного на тех же аппаратах асбеста, не подвергнутого нагреву.

Как уже отмечалось, наиболее подробно изучил кинетику процесса обезвоживания хризотил-асбеста при нагревании Д. Волохов. Методика его исследований была следующей: асбест предварительно выдерживали в постоянных температуро-влажностных условиях (температура 21° С, относительная влажность воздуха 65%). Навеску асбеста 10 г закладывали в тигель и помещали в электропечь, в которой автоматический терморегулятор поддерживал заданную температуру в пределах отклонений ±8° С. Максимальная температура нагрева была принята 904° С. Нагретый асбест выдерживали до 20 ч. После нагрева асбест охлаждали в эксикаторе и взвешивали. Асбест имел следующий химический состав в %: SiO2 — 38,5; MgO — 40,3, Al2O3— 3,4; FeO—1,9; Fe2O3 — 0,7; CaO — 0,48; CO2 — 0,2; H2O высокотемпературная — 13,3; H2O адсорбционная — 1,4%.

Данные о потере веса (в %) при нагревании от 110 до 904° С и выдержке в нагретом состоянии от 0,25 до 20 ч приведены в табл. 4.

Таблица 4. Потеря веса при нагревании при температурах от 110 до 904°С*

Рис. 4. Диаграмма потери веса хризотил-асбестом при длительном нагревании

Приведенные в табл. 4 результаты исследований показывают, что при нагреве асбеста до 500° С количество отданной хризотил-асбестом воды почти не зависит от продолжительности нагревания. При нагревании до температуры, превышающей 700° С, дегидратация хризотил-асбеста протекает почти полностью за 30 мин.

В температурном интервале 555—632° С высокотемпературная вода выделяется крайне медленно, и количество выделенной воды определяется не в меньшей степени продолжительностью нагрева, чем его температурой. Действительно, из таблицы следует, что примерно равное количество воды выделяется: за 0,5 ч при 604° С, за 1 ч при 555° С и за 20 ч при 493° С.

Чтобы найти предельную температуру, при длительном воздействии которой хризотил-асбест еще сохраняет основную часть прочности при растяжении, Д. Волохов исследовал кинетику процесса обезвоживания хризотил-асбеста на протяжении 300 суток при 493, 510, 526, 527 и 555° С. Результаты этих исследований приведены в виде диаграмм на рис. 4, из которых следует, что такой предельной температурой являются 500° С.

* D. Wolochov umd W. Harold. White Termal studies of asbestos. Canadian Journal of research. B. 13, 19, 1941.

Асбест распушивают в две стадии. На первой стадии ослабляется связь между тончайшими волоконцами асбеста. Для этой цели применяют бегуны. На второй стадии, уже в голлендере или в другом аппарате, асбест разделяют на тончайшие волоконца.

При обработке на бегунах микротрещины волокон асбеста распространяются на всю длину волокна.

Кроме того, появляются новые трещины. В результате обмятые бегунами волокна асбеста представляют собой раздавленные пучки тонких волоконец, связь между которыми сильно ослаблена.

На бегунах можно обрабатывать как сухой, так и увлажненный асбест.

Какой температурный экстремум может выдержать асбестовый лист?

Второй способ более эффективен. Это объясняется следующим. Асбест представляет собой гидрофильное (легко смачиваемое водой) тело, а между волоконцами есть очень тонкие трещины.

Вода, проникая в эти микротрещины и трещины, образовавшиеся в результате давления на волокна тяжелых катков бегуна, оказывает на их стенки давление, величина которого зависит от расстояния между стенками: чем оно меньше, тем с большей силой давит на стенки вода. Это воздействие на волокна значительно ускоряет процесс разрушения взаимной связи тончайших волоконец и сокращает необходимую продолжительность обработки асбеста бегунами.

Описанное воздействие усиливается, если в воде есть поверхностно-активные вещества, к которым относится гидрат окиси кальция, всегда находящийся в отработанной на формовочной машине воде.

Увлажняют асбест в специальном смесителе-увлажнителе или в чаше бегунов. Количество воды, вводимой на 1 кг смачиваемого асбеста, зависит от конструкции бегунов, сортамента и текстуры асбеста и находится в пределах 0,5—0,6 л.

При излишнем количестве воды асбест начинает комковаться и не приминается катками, а рассыпается. Этого допускать нельзя, так как катки бегунов, катясь по тонкому слою асбеста, сильно его истирают.

Способ распушки увлажненного асбеста называется мокрым в отличие от сухого.

Следовательно, при мокром способе распушки используются два вида воздействия на волокна асбеста — физико-химический и механический, приводящие к разделению волокна на более тонкие волоконца. При механическом воздействии волокна асбеста не только расщепляются, но и рвутся, т. е. Длина их несколько уменьшается.

При физико-химическом воздействии длина волокон полностью сохраняется. Возможность использования этого воздействия, позволяющего сократить сроки механической обработки асбеста, составляет огромное преимущество мокрого способа распушки перед сухим. Наша промышленность использует этот способ уже более 30 лет.

Он широко применяется и в зарубежной асбестоцементной промышленности.

На рис. 19, а приведена схема обработки асбеста по мокрому способу, а на рис. 10, б — по сухому.

Рис. 19. Схема распушки асбеста

а — мокрым способом:
1 — склад асбеста;
2 — участок для составления смески асбеста;
3 — весовой дозатор;
4 — бегуны с увлажнением асбеста;
5 — голлендер;
б — сухим способом:

1 — склад асбеста;
2 — участок для составления смески асбеста;
3 — бегуны;
4 — дезинтегратор (пушитель);
5 — эксгаустер;
6 — камера распушенного асбеста;
7 — весовой дозатор;
8 — голлендер

Из сопоставления этих схем видно, что при сухом способе требуется более сложная аппаратура.

В этом случае асбест из бегунов поступает в дезинтегратор («пушитель»), разделяющий волокна на более тонкие волоконца, связь между которыми была нарушена при обмятии на бегунах. Для этой цели используют дезинтеграторы различной конструкции, но все они работают по принципу ударного воздействия на волокна быстровращающихся бил. Разгрузочное окно дезинтегратора с помощью патрубка соединено с эксгаустером, создающим в нем разрежение воздуха.

Под влиянием этого разрежения воздух с асбестом устремляется во внутреннюю полость дезинтегратора, где волокна асбеста подвергаются ударам бил, после чего воздушным потоком выносятся через разгрузочное окно и патрубок в эксгаустер и далее по трубопроводу направляются в камеры распушенного асбеста. В камерах создается запас распушенного асбеста для последующей его загрузки в голлендер или другой аппарат, где приготавливают асбестоцементную массу.

При мокром способе асбест из бегунов направляется непосредственно в голлендер или другой распушивающий асбест аппарат, минуя все промежуточные стадии.

Таким образом, положительной стороной мокрого способа помимо простоты является возможность легко механизировать работу заготовительного отделения и оздоровить условия труда обслуживающего персонала (значительно уменьшается образование пыли).

Основное же преимущество мокрого метода распушки проявляется при использовании коротковолокнистого асбеста.

Дезинтеграторы, которые при сухом способе являются основным распушивающим аппаратом, плохо распушивают коротковолокнистый асбест 6-го сорта.

Использование же мокрого метода распушки позволило нашей асбестоцементной промышленности вырабатывать асбестоцементные листовые изделия, применяя также и 6-й сорт асбеста.

К недостаткам мокрого метода распушки относятся повышенная пористость вырабатываемых изделий, пониженный соответственно объемный вес и повышенная водопоглощаемость.

Основной предпосылкой для выработки продукции равномерного качества является постоянство (при данной смеске асбеста) соотношения количеств асбеста и цемента в асбестоцементной массе.

Поэтому точность дозировки как асбеста, так и цемента — основное условие, обеспечивающее правильное ведение технологического процесса.

При мокром способе распушки асбеста дозировать загружаемый в голлендер асбест сложно, так как при этом потребовалось бы непрерывно проверять его влажность.

Результаты не были бы точными, поскольку в отдельных взятых для этого определения небольших количествах асбеста влажность может существенно различаться.

Поэтому при данном способе асбест дозируют перед его загрузкой в бегуны, и эта же порция асбеста после ее обработки из бегунов непосредственно загружается в голлендер.

При производстве асбестоцементных изделий, поверхность которых подвергается механической обработке (водопроводных труб и муфт, а также электроизоляционных досок), некоторые положительные стороны имеет сухой способ распушки.

В этом случае удается выделить находящуюся в асбесте галю (мелкие куски горной породы), которая выкрашивается при обточке концов труб, расточке муфт или при обработке поверхности электроизоляционных досок.

Асбестом называют минералы группы серпентина и амфиболы, обладающие рядом общих свойств, а именно: способностью расщепляться на тонкие и гибкие волокна, скручиваться в нить и т.д.

Минералы, относящиеся к асбесту, встречаются в виде правильно волокнистых и путано-волокнистых образований и делятся на две группы: серпентина и амфибола.

По химическому составу асбестовые минералы являются гидросиликатами магния, железа и отчасти кальция и натрия.

Наибольшее промышленное значение по объему потребления имеет хризотил-асбест, на долю которого приходится почти 95 % мировой добычи асбеста.

Свойствами асбестовых минералов, определяющими их промышленную ценность, являются длина волокна, эластичность, способность при механическом воздействии распадаться на тончайшие волокна, химическая стойкость при воздействии на них кислот и щелочей, способность выдерживать без существенных изменений своих физических свойств высокие температуры.

Для некоторых производств важное значение имеет адсорбционная активность распушенных асбестов, способность в распушенном состоянии образовывать гомогенные водные суспензии. При применении асбеста в электроизоляционных материалах важное значение приобретают его диэлектрические свойства.

Х р и з о т и л — а с б е с т является единственным представителем группы серпентина; группа амфибола включает большое число разновидностей асбеста, к которым относятся крокидолит, амозит, тремолит, антофиллит и актинолит.

Хризотил-асбест является магнезиальным гидросиликатом, химический состав которого теоретически выражается формулой 3MgO.2SiO2.2H2O, что определяет содержание окислов в следующих соотношениях: MgO – 43–45 %; SiO2 – 43,5 %; H2O – 13,05 %.

Фактический состав хризотил-асбеста отличается от теоретического содержанием железа и некоторых других элементов.

Двухвалентное железо (FeO) частично изоморфно замещает в кристаллической решетке окись магния. Трехвалентное железо (Fe2O3) и прочие элементы являются загрязняющими минеральными примесями и не входят в кристаллическую решетку хризотил-асбеста.

Электронно-микроскопическими исследованиями Бадола, Ягодзинского и Багхи установлено, что волокна хризотила являются полыми и обнаруживают большое сходство с трубочками.

Внутренний диаметр трубочек равен 130 оА, а их средний внешний диаметр 260 оА. Трубочки расположены с высокой степенью параллельности. Показатель преломления хризотил-асбеста Nпр = 1,53–1,57. Удельный вес составляет 2,49–2,53 г/см3. Твердость вдоль волокон равна 2, поперек – 2,5. Температура плавления равна 1550 °С. Кислотоупорность асбеста слабая, коэффициент теплопроводности мал, что обусловливает его высокие термоизоляционные свойства.

По механическим свойствам хризотил-асбест разделяют на три разновидности (табл.7.3).

Таблица 7.3 Механические свойства хризотил-асбеста

Пучок волокон ломкого асбеста (толщиной 0,5–1 мм) после второго-третьего изгиба под прямым углом ломается.

Волокно пониженной прочности той же толщины, согнутое до 180°, не ломается и при освобождении выпрямляется, т.е. обладает упругостью.

Ломкий асбест отличается от нормального химическим составом: у него меньше содержание H2O и MgO и больше содержание закисного железа и кремнезема.

Хризотил-асбест при интенсивном нагревании теряет конституционную воду, при этом волокна теряют механическую прочность и легко разрушаются в порошок.

Изменение его механических свойств при нагревании начинается еще до выделения конституционной воды (не с 400 °С, а с 70 °С).

При 700 °С происходит полное разрушение хризотил–асбеста и образование форстерита.

Волокно хризотил-асбеста обладает низкой электропроводностью, которая зависит от содержания в нем примеси магнетита и FeO, изоморфно замещающей MgO.

Резко выраженная адсорбционная способность, явление гистерезиса в отношении кристалло-адсорбционной воды может поставить асбест в ряд с органическим волокном.

Хризотил-асбест обладает способностью набухания, т.е.свойством поглощения воды. Более длинное волокно имеет меньшую степень набухания. Коэффициент набухания равен 1,08–1,63.

Щелочи, даже крепкие, хризотил-асбест не разрушают, но он не кислотостоек и даже слабые органические кислоты (уксусная) извлекают из него окись магния, от чего прочность и гибкость волокон резко падают.

А м ф и б о л — а с б е с т содержит такие минералы, как крокидолит, амозит, антофиллит, тремолит и актинолит.

Наибольшее промышленное значение имеют крокидолит, амозит, антофиллит.

Основным достоинством этой группы является их высокая кислостойкость.

К р о к и д о л и т — а с б е с т хорошо расщепляется на тонкие, гибкие и прочные волокна. Толщина их достигает 0,9–1,8 мкм. По механической прочности он не уступает хризотил-асбесту и является наиболее прочным среди амфибол-асбестов.

При нагревании прочность его понижается. Температура плавления равна 930–1 150 °С, удельный вес составляет 3,2–3,3 г/см3.

Длина волокон равна 20 мм, иногда достигает 50 мм и более.

А м о з и т — а с б е с т имеет очень длинные волокна (100–250 мм).

Толщина волокна равна 0,7–0,2 мкм. Расщепляется он хуже хризотил-асбеста.

Прочность на разрыв недеформированных волокон составляет 300 кг/мм2, температура плавления – 1 100–1 200 °С.

А н т о ф и л л и т — а с б е с т имеет удельный вес 3,02 г/см3.

Асбестотехнические изделия

Расщепление и механическая прочность у него хуже, чем у хризотил-асбеста. Из всей группы амфибол-асбеста он наиболее кислостоек.

Температура плавления равна 1 300 °С. Длинные цельные волокна у антофиллит-асбеста встречаются редко. Отличается он наибольшей по сравнению с другими разновидностями асбеста теплостойкостью, кислотоупорностью, щелочестойкостью.

В подавляющем большинстве асбестовых изделий используется хризотил-асбест, удельный вес амфиболовых асбестов в асбестообрабатывающей промышленности не превышает 4–5 %. Последние применяются в изделиях, к которым предъявляются требования повышенной кислотостойкости.

Применение асбеста основано на использовании его свойств:

Асбестотекстильная промышленность.Основную массу асбестовых текстильных материалов составляют огнезащитные ткани и костюмы, тормозные ленты, уплотняющие прокладки и набивки, электроизоляционные ленты и шнуры, тканые диски сцепления.

Основная масса асбестовых текстильных изделий вырабатывается из хризотил-асбеста высших сортов.

Крокидолит и амозит применяют для выработки изделий, к которым предъявляют требования кислотостойкости, или как добавку к хризотил-асбесту.

Асбестоцементная промышленность.Эта промышленность, в основном, использует механические свойства волокон асбеста и исключительно хризотил-асбест от 3-го до 6-го сорта.

Изготавливаются асбоцементные кровельные и стеновые плитки, листы, плиты и фасонные детали, облицовочные и отделочные листы и плиты, зонты для вестибюлей метро, вентиляционные каналы, мусоропроводы, трубы для водопроводов, канализации и газопроводов, электроизоляционные доски и детали.

Асбестокартонная и асбестобумажная промышленность.

Она производит асбестовый картон, бумагу, диски сцепления, фильтры, кислотостойкие фильтры и прокладки. Применяется хризотил-асбест 4, 5, 6-го сортов и антофиллит-асбест 3, 4, 5-го сортов.

Асбесторезиновая промышленность. Изготавливает асбесторезиновые листы, уплотняющие прокладки. Применяют хризотил-асбест 3, 4, 5-го сортов жесткой и полужесткой текстуры.

Асбестовые термоизоляционные материалы и изделия.

Этот вид материалов разделяется на две группы: чисто асбестовые и асбестовые композиции.

Чисто асбестовые материалы – это асбестовый пух-шнур, гофрированный асбестовый картон и сегменты (применяют 3-й, 4-й сорта асбеста). К композиционным асбестовым материалам относятся асбесто-магнезиальные и асбесто-доломитовые материалы (применяют 5, 6, 7-й сорта асбеста) и полуломкий хризотил-асбест мягкой текстуры.

Асбесто-битумные материалы.Представляют собой рубероид, дорожные покрытия, асбоасфальтные плитки.

Введение тонко распушенного асбеста в битум повышает температуру его размягчения, увеличивает вязкость и снижает хрупкость при низких температурах. Используют 5-й, 6-й сорта асбеста.

Асбесто-бакелитовые изделия и материалы.

Пластмассовые изделия из асбеста и бакелита вырабатываются двух сортов: кислотостойкие и теплостойкие (кислотостойкие прокладки, материал для кислотостойкой аппаратуры и прессованные тормозные колодки).

Применяют антофиллит-асбест 4, 5, 6-го сортов, хризотил-асбест 4-го, 5-го сортов.

Применение асбеста

Существуют тысячи способов применения асбеста. Наиболее широкое применение асбест находит в производстве композиционных материалов. Главным компонентом этой группы является разновидность цемента, то есть асбоцемент. К другим изделиям, имеющим большую ценность, относятся фрикционные материалы, изоляционный картон и бумага, усиленные пластмассы, поливиниловые плитки и листы.

Из асбеста можно изготовлять пряжу и ткать ткани. Произведенные таким образом текстильные изделия могут проходить дальнейший процесс переработки во фрикционные материалы, упаковки и пластмассы или могут найти прямое применение в изоляционных тканях и защитной одежде, огнестойких и изоляционных материалах

Изделия из асбеста

Основными видами материалов, производимых на основе асбеста, являются: порошкообразный асбест; асбестовые бумаги (точнее — картоны), получаемые методами отлива по бумажной технологии; асбестовые пряжа, шнуры, жгуты, ткани; асбопластики, в том числе фрикционные материалы (т.

е. материалы для тормозных накладок); асбоцементные изделия. В производстве бумаг и картонов используется фракция с длиной волокон до 8 мм. Фракция, состоящая из волокон длиной более 12 мм, применяется в производстве текстильных материалов.

Асбест и изделия на его основе применяются практически без ограничений в России и Канаде. В промышленной теплоизоляции применяют асбопухшнур, асбесто-известковые изделия, вулканит, ньювель, совелит, а так же сухие смеси на основе распушенного асбеста, затворяемые водой на месте производства работ и наносимые на изолируемые поверхности в виде мастик.

Пеноасбест. Получается путём первоначальной тонкой механической распушки первых сортов асбеста мягкой текстуры с последующей дополнительной диспергацией волокна химическими реагентами.

В результате получают один из самых лёгких теплоизоляционных материалов со средней плотностью 25-60 кг/куб.м и теплопроводностью 0.028-0.45 Вт/мК. Предельная температура применения 400°С.

Асбокартон (ГОСТ 2850-95). Содержание асбеста 98-99%. Размер листа 1000×800 мм. Толщина от 2 до 6 мм. Выдерживает температуру до 500°С. Гарантийный срок хранения — 10 лет со дня изготовления.

Асбестовая ткань (ГОСТ 6102-94). Используется для пошива жароизоляционной одежды, теплоизоляции печей и нагревательных приборов. Температура рабочей среды до 500°С. Ткань марки АТ-4 (ГОСТ 6102-78Е) соответствует требованиям «Правил пожарной безопасности в РФ ПБ-01-93» и относится к первичным средствам пожаротушения небольших очагов при воспламенении веществ, горение которых не может присходить без доступа воздуха.

Асбестовый шнур (ГОСТ 1779-83). Используется в тепловых агрегатах и теплопроводящих системах при температуре до 400°С.

Рабочая среда: газ, пар, вода. Поступает в бухтах. Масса 1 бухты 17-22 кг. Гарантийный срок хранения — 5 лет со дня изготовления.

Асбест сухой (ГОСТ 12871-93). Применяется для теплоизоляции печей и нагревательных приборов, обмуровки паровых котлов, газовых турбин. Поставляется в мешках. Масса 1 мешка около 50 кг.

Применение асбеста в России

В России имеются месторождения асбестов серпентиновой и амфиболовой группы. Производится и применяется в промышленности только хризотиловый асбест.

Во взаимосвязанных производствах на 41 предприятии (3 асбестовых горно-обогатительных и 24 асбестоцементных комбината, 9 асбестотехнических заводов, 2 асбокартонных фабрики и 3 технологических института) занято 38,5 тысяч человек промышленно-производственного персонала. Значительная часть комбинатов является градообразующими предприятиями.

С учетом этого, участие в производстве асбестсодержащей продукции затрагивает социальные интересы более 400 тысяч человек.

Более двух третей выпускаемого в России асбеста используется для производства асбестоцементных изделий (шифер и трубы). Асбестоцемент является композиционным материалом, в состав которого входят портландцемент (80-90 %), хризотиловый асбест (10-20 %) и вода. В производстве цветного шифера в массу вводят красящие вещества в количестве 2,3-4,2 % от общей массы смеси.

В качестве красящих материалов применяют окись хрома, железный сурик и редоксайд. Следующее по значению потребление асбеста – производство тканей, тормозных изделий. Производство асбестотехнических и асбестотекстильных изделий (АТИ) – тормозных колодок, прокладок, нитей, полотна, шнура, ленты, являлось до недавнего времени одним из наиболее распространенных среди многочисленных отраслей асбестообрабатывающей промышленности, как в нашей стране, так и за рубежом, а также тепло- и звукоизоляционных материалов.

Следует особо отметить, что в отличие большинства развитых зарубежных стран (США, многих европейских стран) в России при строительстве и отделочных работах в жилых и общественных зданиях, других объектах непроизводственного назначения практически не применялись хрупкие, легко разрушающиеся в процессе эксплуатации асбестсодержащие материалы.

На таких объектах применялись только относительно небольшие объёмы асбестоцементных изделий, выделение из которых свободных волокон асбеста в условиях нормальной эксплуатации маловероятно.

Заменители асбеста

Теперь более подробно о применении асбеста и возможностях его замены. Теплоизоляция нагревательных и нагреваемых устройств, трубопроводов и аппаратов. Для этих целей используются порошкообразный асбест, жгуты, толстые картоны и ткани.

Теперь же для этих целей с успехом используются материалы на основе полимерных термостойких волокон, углеродных и неорганических волокон (например нетканые материалы из волокон оксида алюминия, являющихся достаточно дешевыми; из них также производят маты и бумаги со свойствами не хуже, а часто лучше асбестовых).

Асбестовые бумаги и картоны используются как фильтрующие материалы для очистки жидких сред.

Высокая поверхностная активность и малые размеры игольчатых кристаллов (а соответственно малые эффективные размеры пор) позволяют производить высококачественную очистку от примесей.

Однако в настоящее время для этой цели применяются нетканые материалы на основе ультратонких химических волокон, которые в значительной степени вытеснили асбест.

Асбестовые ткани много лет служили в качестве защитных материалов для защитной одежды пожарных, накидок и других спасательных средств. Однако они неудобны в применении — тяжелые, негибкие. Сегодня для этих целей широко применяются защитные средства (в первую очередь костюмы) на основе многослойных пакетов, включающих полимерные термостойкие ткани с теплозащитными слоями, алюминированные снаружи для достижения высокой отражательной способности.

Костюмы для работы в экстремальных условиях при действии открытого огня сегодня — это сложные конструкции, позволяющие длительно работать в контакте с открытым пламенем. Таким образом, применение асбеста в этих целях уже — анахронизм.

Уплотнительные шнуры для валов и других движущихся деталей традиционно изготавливались на основе асбеста в сочетании с другими видами волокон. Сегодня они с успехом и большей работоспособностью заменены на текстильные структуры из углеродных и фторволокрон, являющиеся более надежными и долговечными в химически агрессивных средах.

Асбопластики

В конструкционных асбопластиках в качестве армирующего компонента используются асбестовые волокна (асбоволокнит), бумаги (асбогетинакс) и ткани (асботекстолит). Связующими в асбопластиках служат обычно термореактивные смолы — фенольные, меламино-формальдегидные и др., а также термопласты. Из термореактивных асбопластиков изготавливают различные детали или изделия, в том числе электроизоляционные детали и изделия для низковольтной аппаратуры, фрикционные изделия (тормозные накладки и колодки), детали химического оборудования (например роторы насосов) и другие.

Асбоволокнит (фаолит) используется для футеровки хемостойкой аппаратуры. Асботекстолиты применяются, в основном, в изделиях электротехники. Эти материалы в настоящее время теряют свое значение и заменяются стекло- или углепластиками.

Широко известным материалом является листовой паронит на основе волокон асбеста, других наполнителей и каучуков, применяемый для уплотнительных прокладок. Он сегодня с успехом заменяется материалами, содержащими углеродные и алюминийоксидные волокна.

Фрикционные материалы традиционно изготавливаются на основе асбеста с использованием термостойких связующих — фенольных, модифицированных фенольных с содержанием каучуков и других ингредиентов. К фрикционным материалам предъявляются очень высокие требования, и их сегодня нелегко подбирать. Они должны обладать стабильным коэффициентом трения (от 0,25 до 0,5), высокой износостойкостью, термостойкостью. Контртело при трении должно иметь минимальный износ. Температура на поверхности трения достигает 400–500оС, а иногда до 600оС и в объеме материала 200–250оС.

Сегодня изготовление тормозных накладок и колодок, дисков и муфт сцепления для средств наземного транспорта, прессового оборудования, швейных машин и других устройств и механизмов, требующего быстрой и надежной остановки или плавного запуска в действие, осуществляется с применением углеродных, арамидных, стеклянных, базальтовых высокомодульных волокон.

Таким образом, в настоящее время замена асбеста во фрикционных материалах решена.

Асбоцементные изделия и трубы из него являются важными широко применяемыми материалами в строительстве, электротехнике и некоторых других областях.

Сегодня его замена на более дешевые маатериалы решается с применением стеклянных и базальтовых волокон.

Готовый материал и изделия безопасны. Дешевизна и доступность асбоцемента затрудняет его замену. Однако, например, в электротехнике он успешно заменяется стеклотекстолитом и другими пластиками. Заканчивая, следует еще раз остановиться на проблеме токсичности асбеста. Сам асбест, уже входящий в состав различных материалов, не обладает вредными свойствами.

Однако асбестовая пыль, как уже говорилось, весьма опасна для здоровья человека.

Она выделяется в больших количествах при добыче и сортировке асбеста, его переработке и при износе фрикционных устройств. Именно поэтому применение асбеста во многих странах законодательно запрещено, а в России и странах СНГ систематически проводятся работы по замене асбеста.

Важной проблемой является замена асбестсодержащих фрикционных накладок. Образуя асбестовую пыль при износе, такие материалы вредны для людей. Поэтому, например, ввоз автомашин с фрикционными деталями на основе асбеста в ряде стран запрещен.

Источник