PL EN
RESEARCH PAPER
The application of physical techniques to determine the type of man-made mineral fibers used as thermal insulation
 
More details
Hide details
1
Zakład Szkodliwości Biologicznych i Immunoalergologii, Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego w Sosnowcu Kierownik Zakładu: dr P.Z. Brewczyński, Dyrektor jednostki: mgr K. Kuźniewski
CORRESPONDING AUTHOR
Gabriela Sąkol   

Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia Środowiskowego ul. Kościelna 13, 41-200 Sosnowiec
 
Med Srod. 2016;19(3):47–57
 
KEYWORDS
ABSTRACT
Background:
Asbestos and artificial mineral (ceramic, glass and rock) fibers are used as thermal insulating materials; both are agents harmful to human health. The current exposure limit values for respirable ceramic fibers are twice sharper than for glass- and rock fibers. Fibrous materials used for a long time at elevated temperatures wear out and require replacement. The aim of the study was to establish physical characteristics enabling identification of the types of thermally destroyed man-made mineral fibers. No such data are available in the literature.

Material and Methods:
Bulk samples of thermal insulating fibrous material were investigated in this study. One sample was unknown. Microscopic determination of artificial mineral fibers was performed by assessment of a number of physical properties, such as crystallinity and refractive index. Crystallinity of fibrous materials was estimated using an X-ray diffractometer. Morphological and optical observations were achieved with a phase contrast and a polarized light microscope. The refractive index of fibers was assessed by observing relief and Becke line. It was evaluated by using immersion liquids controlled with an Abbe refractometer.

Results:
Compared to new man-made mineral fibers, those which had been used at high temperature for long time performance changed color and gloss, and their refractive indices were increased. So was their fragility.

Conclusions:
Optical properties alone may not be sufficient to distinguish between non-crystalline glass or ceramic man-made fibers. Identification requires significant operator training and experience

 
REFERENCES (24)
1.
Ustawa z dnia 19 czerwca 1997 r. o zakazie stosowania wyrobów zawierających azbest. Dz.U. 1997; Nr 101, poz. 628.
 
2.
Szeszenia-Dąbrowska N (red.). Właściwości azbestu. Rodzaje i charakterystyka materiałów zawierających azbest. zużycie azbestu i zanieczyszczenie środowiska. Instytut Medycyny Pracy, Łódź 2007, p. 5-19.
 
3.
Afsset (Agence française de sècuritè sanitaire de l’environnement et du travail): Les fibres minerals artificielles. Raport final relative aux fibres ceramiques refractaires et aux fibres se verre a usage special. Afsset, Paris 2007, p. 290.
 
4.
Witek J i wsp. Ocena własności fizyko-chemicznych odpadów zawierających nieorganiczne włókna sztuczne. Karbo 2002;10:1-11.
 
5.
Clauß B.: Fibers for ceramic matrix composites [w:] Krenkel W. (red.). Ceramic matrix composites. Fiber rainforced ceramic and their applications. Willey-VCH Verlag GmbH and Co, Weinheim 2008, p. 1-20.
 
6.
Mazurkiewicz P. Regulacje w sprawie materiałów ogniotrwałych z włókien ceramicznych i przyszłość wysokotemperaturowych włókien izolacyjnych. Piece przemysłowe i kotły 2014, p. 5-6, 28-32.
 
7.
Tarkowski S i wsp. Sztuczne włókna mineralne występujące w materiałach izolacyjnych stosowanych w budownictwie. IMP, Łódź 2007, p. 5-14.
 
8.
Rozporządzenie Ministra Pracy i Polityki Społecznej z dnia 6 czerwca 2014 w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Dz.U. 2014; Nr 0, poz. 817.
 
9.
Baron PA. NIOSH Manual of Analytical Method. Measurements of Fibers. NIOSH, Philadelphia 2003, p. 143-166.
 
10.
Bolewski A, Manecki A. Mineralogia szczegółowa. Wyd PAE, Warszawa 1993, p. 662.
 
11.
Crane DT. Polarized light microscopy of asbestos. OSHA method number ID-191. OSHA, Washington 1995, p. 1-24.
 
12.
Stroszejn-Mrowca G. Identyfikacja azbestu w próbkach materiałów z zastosowaniem mikroskopu optycznego polaryzacyjnego i kontrastu fazowego (MOP), prezentacja metody i wyników jej zastosowania. Med Pr 2003;6:56-572.
 
13.
PN-EN ISO 9229:2007 Izolacja cieplna. Słownik. (w oparciu o Normę PN-89/B-04620. Materiały i wyroby termoizolacyjne. Terminologia i klasyfikacja.).
 
14.
Baron PA. Measurement of fibers. NIOSH/DART, Philadelphia brak daty, p. 24.
 
15.
EPA: Qualitative analysis of natural or man-made fiber types. SCAQMD Method 317-93. EPA, South Coast 1996, p. 8.
 
16.
Wojtczak J. Narażenie na włókna ceramiczne w środowisku pracy. Cz. 1. Produkcja, rodzaje włókien ceramicznych, zmiany zachodzące w strukturze tych włókien, wstępne badania w środowisku pracy. Med Pr 1994;6:479-486.
 
17.
Buck RL. Man-made vitreous fibers. Navy Environmental Health Center, Norfolk 1997, p. 110.
 
18.
Hartman RD i wsp. AGY Technical paper. High strength glass fibers. AGY, Aiken South Carolina 2006, p. 1-12.
 
19.
WHO: IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risk to humans. Vol. 81: Man-made vitreous fibers. IARC, Lion 2002, p. 385.
 
20.
Jørgensen O i wsp. Fibre alternatives to asbestos in the nordic countries. Nordic Counsil of Ministers, Kopenhaga 1994, p. 83.
 
21.
Lee J i wsp. Optimal treatment condition for changing characteristic of naturally occurring asbestos. AAQR 2015;15:2332-2345.
 
22.
Parker J. Asbestos analysis presentation. RSK 2013, (http:// www.sobra.org.uk, dostęp 7.04.2016).
 
23.
Perkins RL, Harvey BW. EPA/600/R-93/116 Test method. Method for the determination of asbestos in bulk building materials. EPA 1993 p. 61.
 
24.
Woźniak H, Więcek E. Pyły włókien ceramicznych. Podstawy i Metody Oceny Środowiska Pracy 2000;24:61-104.
 
eISSN:2084-6312
ISSN:1505-7054