Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Опилки (значения) .
Опилки, изготовленные ручной пилой
Огатан , японские угольные брикеты из опилок

Опилки (или древесная стружка ) - это побочный продукт или отходы деревообрабатывающих операций, таких как пиление, шлифование, фрезерование, строгание и фрезерование. Он состоит из небольших кусочков дерева. Эти операции можно выполнять с помощью деревообрабатывающего оборудования, переносных электроинструментов или ручных инструментов. Древесная пыль также является побочным продуктом некоторых животных, птиц и насекомых, обитающих в древесине, таких как дятел и муравей-плотник . В некоторых отраслях обрабатывающей промышленности это может быть значительной пожарной опасностью и источником воздействия пыли на рабочем месте.

Опилки - основной компонент ДСП . Древесная пыль - это форма твердых частиц или твердых частиц . Исследования опасностей для здоровья, связанных с древесной пылью, относятся к сфере науки о гигиене труда, а изучение борьбы с древесной пылью - в области инженерии качества воздуха в помещениях.

Формирование [ править ]

Во время деревообрабатывающих операций, таких как пиление, фрезерование и шлифование, на рабочей поверхности образуются два продукта отходов - пыль и стружка. Эти операции разрушают как одревесневшие клетки древесины, так и целые клетки и группы клеток. Разрушение деревянных ячеек приводит к образованию пыли, а разрушение целых групп деревянных ячеек приводит к образованию стружки. Чем больше происходит разрушение клеток, тем мельче образуются частицы пыли. Например, распиловка и фрезерование - это смешанные процессы дробления ячеек и образования стружки, тогда как шлифование - это почти исключительно дробление ячеек. [1]

Использует [ редактировать ]

В основном древесные опилки используются для производства ДСП; для получения древесной массы можно использовать грубые опилки . У опилок есть множество других практических применений, включая их использование в качестве мульчи , в качестве альтернативы глиняным наполнителям для кошачьих туалетов или в качестве топлива . До появления холодильников его часто использовали в ледниках, чтобы летом заморозить лед. Он был использован в художественных проявлениях , а также разброс в миниатюрной железной дороги и других моделей. Его также иногда используют для сбора пролитой жидкости, что позволяет легко собрать или отвести пролитую жидкость. Таким образом, раньше это было обычным явлением на этажах бара. [2] Он используется для созданияСмола Катлера . Смешанный с водой и замороженный, он образует пикрет , медленно тающий, гораздо более прочную форму льда .

Опилки используются при производстве древесно-угольных брикетов . Претензия на изобретение первых коммерческих брикетов древесного угля принадлежит Генри Форду, который создал их из древесных отходов и опилок, произведенных его автомобильным заводом. [3]

Использование в еде [ править ]

Стружки, сделанные бензопилой по мокрому дереву.

Целлюлоза, волокнистый крахмал, неперевариваемый человеком, и наполнитель некоторых низкокалорийных продуктов, могут быть сделаны из опилок, а также из других растительных источников. [4] Хотя нет никакой документации [5], подтверждающей стойкий слух, основанный на романе Аптона Синклера « Джунгли» , что опилки использовались в качестве наполнителя в колбасах, а целлюлоза, полученная из опилок, использовалась и используется для оболочек для колбас. [6] Полученная из опилок целлюлоза также использовалась в качестве наполнителя в хлебе. [7]

Когда зерновых не хватало, опилки иногда входили в состав Kommissbrot. Выживший в концлагере Аушвиц доктор Миклош Ньизли сообщает в « Освенциме: свидетельство очевидца врача», что младший медицинский персонал, обслуживающий доктора Йозефа Менгеле , питался «хлебом, приготовленным из диких каштанов, посыпанных опилками». [8]

Опасности для здоровья [ править ]

Переносимые по воздуху опилки и скопления опилок представляют ряд опасностей для здоровья и безопасности. [9] Древесная пыль становится потенциальной проблемой для здоровья, когда, например, частицы древесины в результате таких процессов, как шлифование, переносятся по воздуху и вдыхаются. Древесная пыль - известный канцероген для человека . [10] [11] Некоторые виды древесины и их пыль содержат токсины, которые могут вызывать серьезные аллергические реакции. [12]

Вдыхание древесной пыли может вызвать аллергические респираторные симптомы, симптомы со стороны слизистой оболочки и неаллергические респираторные заболевания, а также рак. [13] В США списки канцерогенных факторов публикуются Американской конференцией государственных специалистов по промышленной гигиене (ACGIH), Управлением по охране труда (OSHA) и Национальным институтом безопасности и гигиены труда (NIOSH). Все эти организации признают древесную пыль канцерогенным веществом в отношении носовых полостей и придаточных пазух носа. [14]

Стружка, сделанная японским самолетиком

Люди могут подвергаться воздействию древесной пыли на рабочем месте при вдыхании, попадании на кожу или в глаза. Управление по безопасности и гигиене труда (OSHA) установило юридический предел ( допустимый предел воздействия ) для воздействия древесной пыли на рабочем месте, равный 15 мг / м 3 общего воздействия и 5 мг / м 3 воздействия на органы дыхания в течение 8-часового рабочего дня. Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) установила предел рекомендуемой экспозиции (REL) от 1 мг / м 3 в течение 8-часового рабочего дня. [15]

Древесная мука [ править ]

Древесная мука - это мелко измельченная древесина , которая по консистенции примерно равна песку или опилкам , но может значительно различаться, с размером частиц от мелкого порошка до примерно рисового зерна. Большинство производителей древесной муки могут создавать партии древесной муки одинаковой консистенции. Вся высококачественная древесная мука производится из твердых пород древесины из-за ее долговечности и прочности. Древесную муку очень низкого качества иногда получают из мягких пород древесины без заболки, таких как сосна или пихта .

Приложения [ править ]

Древесная мука обычно используется в качестве наполнителя в термореактивных смолах, таких как бакелит , и в напольных покрытиях из линолеума . Древесная мука также является основным ингредиентом строительных изделий из дерева и пластика, таких как настилы и крыши. До 1920 года древесная мука использовалась в качестве наполнителя в алмазных дисках Эдисона толщиной дюйма . [16]

Древесная мука нашла применение для закупоривания небольших сквозных отверстий в протекающих трубках главного конденсатора ( теплообменника ) на электростанциях путем впрыскивания небольших количеств древесной муки в трубопроводы подачи охлаждающей воды. Часть введенной древесной муки забивает небольшие отверстия, а остальная часть покидает станцию ​​относительно безвредным для окружающей среды способом.

Древесная мука может использоваться в качестве связующего в наполнителях для зерна .

Источники [ править ]

Большое количество древесной муки часто встречается в отходах деревообрабатывающих и мебельных предприятий. Адаптивное повторное использование , к которому этот материал может быть направлен в компостировании .

Древесная мука может стать причиной взрыва пыли, если за ней не ухаживать и не утилизировать должным образом.

Вдыхаемые частицы [ править ]

Как и все частицы , переносимые по воздуху , размеры частиц древесной пыли классифицируются с учетом воздействия на дыхательную систему человека. Для этой классификации единицей измерения размера частиц является микрометр или микрон (мкм), где 1 микрометр = 1 микрон. Частицы размером менее 50 мкм обычно не видны невооруженным глазом. [17] Для здоровья органов дыхания человека опасны частицы размером <100 мкм (где символ <означает «меньше»).

Zhang (2004) [18] определил размер твердых частиц в помещении в соответствии с респираторной фракцией:

Дыхательная фракцияДиапазон размеров
Вдыхаемый≤ 100 мкм
Грудной≤10 мкм
Респирабельный≤4 мкм
Уменьшительное≤0,5 мкм

Частицы, которые выпадают в осадок около рта и глаз и попадают в организм, определяются как вдыхаемая фракция, то есть общая пыль. Более мелкие фракции, проникающие в нехрящевые дыхательные пути, считаются вдыхаемой пылью. [19] Пыль, выделяемая в деревообрабатывающей промышленности, характеризуется размерным распадом частиц размером до 5 мкм, поэтому они оседают в основном в носовой полости, повышая риск рака верхних дыхательных путей. [20]

Экспозиция [ править ]

Параметром, наиболее часто используемым для характеристики воздействия древесной пыли в воздухе, является общая концентрация древесной пыли в массе на единицу объема. В странах, использующих метрическую систему, это обычно измеряется в мг / м 3 (миллиграмм на кубический метр) [21]

Исследование по оценке воздействия вдыхаемой древесной пыли на рабочем месте с разбивкой по странам, отраслям, уровню воздействия и типам древесной пыли в 25 государствах-членах Европейского Союза (ЕС-25) показало, что в 2000–2003 годах около 3,6 миллиона рабочих (2,0 % занятого населения ЕС-25) подвергались профессиональному воздействию вдыхаемой древесной пыли. По оценкам, самые высокие уровни воздействия наблюдались в строительном секторе и мебельной промышленности. [22]

Рак [ править ]

Древесная пыль, как известно, является канцерогеном для человека, что основано на достаточных доказательствах канцерогенности, полученных в результате исследований на людях. Эпидемиологические исследования на людях продемонстрировали, что воздействие древесной пыли увеличивает риск рака носа (носовых полостей и придаточных пазух). Связь воздействия древесной пыли и рака носа наблюдалась в многочисленных отчетах о случаях, когортных исследованиях и исследованиях случай-контроль, конкретно посвященных раку носа. [23]

Другие угрозы безопасности, связанные с древесной пылью [ править ]

Бактерии, переносимые водой, переваривают органический материал в сточных водах, но потребляют большую часть доступного кислорода. Такая высокая «биологическая потребность в кислороде» может задушить рыбу и другие организмы. Не менее пагубно действует на полезные бактерии, поэтому совсем не рекомендуется использовать опилки в домашних аквариумах, как это когда-то делали любители, стремящиеся сэкономить на активированном угле .

Взрывы и огонь [ править ]

Основные статьи: Горючесть § Горючая пыль и Взрыв пыли

Опилки легко воспламеняются, а скопления служат готовым источником топлива. Опилки в воздухе могут воспламениться от искры или даже накопления тепла и стать причиной взрыва.

Воздействие на окружающую среду [ править ]

На лесопильных предприятиях , если они не перерабатываются в древесно-стружечные плиты, не сжигаются в горелке для опилок или не используются для обогрева для других фрезерных операций, опилки могут собираться в кучу и добавлять вредные продукты выщелачивания в местные системы водоснабжения, создавая угрозу окружающей среде . Это поставило в тупик мелких лесопилов и природоохранные агентства.

Вопросы о научных данных, лежащих в основе определения опасности для окружающей среды опилок, остаются у операторов лесопилок (хотя в основном это касается более мелких частиц), которые сравнивают остатки древесины с мертвыми деревьями в лесу. Технические консультанты рассмотрели некоторые экологические исследования, но говорят, что в большинстве из них отсутствует стандартизированная методология или доказательства прямого воздействия на дикую природу . Они не учитывают большие площади дренажа , поэтому количество материала, попадающего в воду с участка, по отношению к общей площади дренажа ничтожно. [ необходима цитата ]

Другие ученые придерживаются иной точки зрения, утверждая, что аргумент «разбавление - это решение проблемы загрязнения» больше не принят в науке об окружающей среде. Разложение дерева в лесу похоже на воздействие опилок, но разница лишь в масштабе. Лесопильные заводы могут хранить тысячи кубометров древесных отходов в одном месте, поэтому проблема сводится к концентрации. [ необходима цитата ]

Но большее беспокойство вызывают такие вещества, как лигнины и жирные кислоты, которые защищают деревья от хищников, пока они живы, но могут попадать в воду и отравлять диких животных. Такие вещи остаются в дереве, и по мере разложения дерева они постепенно разрушаются. Но когда пилорамы обрабатывают большие объемы древесины и большие концентрации этих материалов проникают в сточные воды, вызываемая ими токсичность вредна для широкого круга организмов. [24]

Контроль древесной пыли [ править ]

Для снижения концентрации переносимой по воздуху пыли во время обработки древесины используются системы пылеудаления. Их можно разделить на два типа. Первые - это системы местной вытяжной вентиляции, вторые - это системы вентиляции помещений. Использование личных респираторов , средств индивидуальной защиты , также может изолировать рабочих от пыли.

Системы местной вытяжной вентиляции (LEV) [ править ]

Они работают с воздухом, всасываемым с силой всасывания через системы трубопроводов от точки пылеобразования до установки для удаления отходов. Системы LEV состоят из четырех элементов: кожухов для пыли в месте образования пыли, вентиляционных каналов, устройства очистки воздуха (сепаратор отходов или пылеуловитель) и устройства для перемещения воздуха (вентилятора, также известного как рабочее колесо). [25] Воздух, содержащий пыль и стружку от деревообработки, засасывается крыльчаткой. Рабочее колесо обычно встраивается в установку для удаления отходов или пылесборник или размещается рядом с ними.

Существуют руководящие принципы работы систем LEV для деревообработки, которые связаны с правилами качества воздуха на рабочем месте, которые существуют во многих странах. Часто упоминаемые правила LEV установлены ACIAH.

Системы с низким уровнем громкости / высокой скоростью (LVHV) [ править ]

Системы захвата малого объема / высокой скорости представляют собой специализированный тип LEV, в котором используется вытяжной кожух, разработанный как неотъемлемая часть инструмента или расположенный очень близко к рабочей точке режущего инструмента. Кожух разработан для обеспечения высоких скоростей захвата, часто более 50 м / с (10 000 футов в минуту) в точке выхода загрязнителя. Эта высокая скорость сопровождается воздушными потоками, часто менее 0,02 м3 / с (50 кубических футов в минуту), которые возникают из-за небольшой площади лицевой поверхности используемого кожуха. [26] Эти системы стали популярными среди портативных электроинструментов, хотя внедрение этой технологии не получило широкого распространения. Festool - один из производителей переносных электроинструментов, в которых вентиляция LVHV интегрирована в конструкцию инструмента.

Системы вентиляции помещений [ править ]

При соответствующей конструкции общая вентиляция также может использоваться для контроля переносимой по воздуху пыли. Общая вентиляция часто помогает уменьшить загрязнение кожи и одежды, а также отложение пыли на поверхностях. [27]

Стандарты качества воздуха для вдыхаемой древесной пыли [ править ]

Внутри промышленности во многих странах действуют правила качества воздуха. Это необходимо для обеспечения извлечения древесной пыли до уровня, обеспечивающего указанные максимально допустимые концентрации остаточной пыли в воздухе и уровни воздействия на рабочих.

См. Также [ править ]

  • Система сбора пыли
  • Пылесборник
  • Частицы
  • Стружка

Ссылки [ править ]

  1. ^ IARC 1995 древесную пыль . В монографиях МАИР по оценке канцерогенных рисков для человека . Том 62: Древесная пыль и формальдегид. Лион, Франция: Международное агентство по изучению рака Всемирной организации здравоохранения, стр.70.
  2. ^ Фельман, Дэвид (2005) «Почему бруски использовали, чтобы положить опилки на пол? Почему они больше не используются?» Почему прыгает слон? HarperCollins, New York, page 118 , ISBN  978-0-06-053914-6 , цитируется Кристофер Халлерон, бармен и обозреватель пива.
  3. ^ Грин, Харви (2006) Дерево: Ремесло, Культура, История Penguin Books, Нью-Йорк, страница 403 , ISBN 978-1-1012-0185-5 
  4. ^ Nassauer, Сара (4 мая 2011). «Почему из древесной массы делает мороженое более сливочным» . The Wall Street Journal .
  5. ^ Упаковочные предприятия раньше закупали большие количества опилок для полов в разделочных цехах, но до сих пор закупают опилки для использования в качестве топлива и ароматизатора в процессе копчения.
  6. ^ Савич, IV (1985). «Мелкосерийное колбасное производство: колбасные оболочки» . Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО).
  7. ^ "Хлебные этикетки на нападении вытягивания древесного волокна" . Лос-Анджелес Таймс . 9 октября 1985 года. Архивировано 16 сентября 2010 года.
  8. ^ Nyiszli Миклош (2011). «3». Освенцим: свидетельство очевидца врача . Нью-Йорк: Издательство Arcade. п. 34.
  9. ^ "Воздействие древесной пыли" . Государственный компенсационный фонд страхования . Проверено 30 апреля 2012 года .
  10. ^ «Отчет о канцерогенных веществах, двенадцатое издание, древесная пыль» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 17 февраля 2013 года . Проверено 12 июля 2014 года .
  11. ^ «ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ отчет о канцерогенных веществах для древесной пыли» (PDF) . Проверено 12 июля 2014 года .
  12. ^ Мейер, Эрик. «Аллергия на древесину и токсичность» . База данных древесины.
  13. ^ Министерство труда США: Управление по охране труда и технике безопасности. Древесная пыль.
  14. ^ Баран, С. & Теул, I. 2007. Древесная пыль: профессиональная опасность, которая увеличивает риск респираторных заболеваний. Журнал физиологии и фармакологии 58, приложение. 5. С. 43 ?? - 50.
  15. ^ "CDC - Карманный справочник NIOSH по химической опасности - древесная пыль" . www.cdc.gov . Проверено 28 ноября 2015 .
  16. ^ Информация Edison Алмазный диск от Тима Gracyk
  17. ^ Yuanhui Zhang, 2004. Качество воздуха в помещениях Engineering . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, стр.14.
  18. ^ Yuanhui Zhang, 2004. Качество воздуха в помещениях Engineering . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, стр.18
  19. ^ Баран, С. & Теул, I. 2007. Древесная пыль: профессиональная опасность, которая увеличивает риск респираторных заболеваний. Журнал физиологии и фармакологии 58, приложение. 5. С. 43 ?? - 50.
  20. ^ Баран, С. & Теул, I. 2007. Древесная пыль: профессиональная опасность, которая увеличивает риск респираторных заболеваний. Журнал физиологии и фармакологии 58, приложение. 5. С. 43 ?? - 50.
  21. ^ IARC 1995. Монографии IARC по оценке канцерогенных рисков для людей. Том 62: Древесная пыль и формальдегид. Лион, Франция: Международное агентство по изучению рака Всемирной организации здравоохранения, стр. 66.
  22. ^ Kaupinnen, T., et.al. 2006 г. Воздействие вдыхаемой древесной пыли на рабочем месте в государствах-членах Европейского Союза. Анн Оккуп Хиг (2006) 50 (6): 549-561.
  23. ^ Окончательный отчет по канцерогенным веществам. Справочный документ по древесной пыли. Заседание Совета научных консультантов NTP, 13–14 декабря 2000 г. Research Triangle Park, Северная Каролина: Национальная токсикологическая программа Службы общественного здравоохранения Министерства здравоохранения и социальных служб США / Дарем, Северная Каролина: Корпорация технологического планирования и управления. Архивировано 17 апреля 2012 года на Wayback Machine.
  24. ^ Canadian Geographic Online архивации 2006-04-28 в Wayback Machine
  25. ^ Mutchler, JE, 1973 г. Глава 41: Местные вытяжные системы . В кн . : Промышленная среда: ее оценка и контроль . Вашингтон: Департамент здравоохранения и социальных служб США, Национальный институт гигиены и безопасности труда (NOISH). www.cdc.gov/niosh/pdfs/74-177-w.pdf
  26. ^ Берджесс, Вашингтон, и др. др., 2004. Вентиляция для контроля рабочей среды , 2-е изд. Хобокен, Нью-Джерси: John Wiley & Sons, стр.192.
  27. ^ ВОЗ, 1999. Предотвращение и контроль опасностей в рабочей среде: переносимая по воздуху пыль. WHO / SDE / OEH / 99.14. Женева: Всемирная организация здравоохранения, Департамент защиты окружающей человека среды, гигиены труда и окружающей среды. стр.98.
  • ВОЗ 2005. Руководство по качеству воздуха для Европы , 2-е изд. Региональные публикации ВОЗ. Европейская серия, № 91. Копенгаген: Европейское региональное бюро ВОЗ.

Внешние ссылки [ править ]

  • BillPentz.com: Исследование сбора пыли.