Опилки - Sawdust

Для использования в других целях см. Опилки (значения).
Опилки изготовлены из ручная пила
Огатан, Японские угольные брикеты из опилок

Опилки (или стружка) является побочным продуктом или отходом 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, которые живут в древесине, таких как дятел и плотник муравей. 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 частицы. 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 внутри помещений.

Формирование

Во время деревообрабатывающих операций, таких как пиление, фрезерование и шлифование, на рабочей поверхности образуются два отхода - пыль и стружка. Эти операции разрушают как одревесневшие клетки древесины, так и целые клетки и группы клеток. Разрушение древесных 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

В основном древесные опилки используются для производства ДСП; грубые опилки можно использовать для древесная масса. У опилок есть множество других практических применений, в том числе в качестве мульча, как альтернатива глине кошачьи отходы, или как топливо. До появления холодильного оборудования его часто использовали в ледники чтобы лед оставался замороженным летом. Он был использован в художественные выставки, и в качестве разбросать в миниатюрная железная дорога и другие модели. 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 изготовления Смола Катлера. Смешанный с водой и замороженный, образует пикрет, медленно тающая, гораздо более сильная форма лед.

Опилки используются при производстве угольные брикеты. Заявка на изобретение первых товарных брикетов из древесного угля принадлежит Генри Форд который создал их из обрезков древесины и опилок, произведенных на его автомобильном заводе.[3]

Использование в еде

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] Пока документации нет[5] за упорный слух, основанный на Аптон Синклер роман Джунгли, что опилки использовались в качестве наполнителя в колбасе, целлюлоза, полученная из опилок, была и используется для колбасных оболочек.[6] Целлюлоза, полученная из опилок, также использовалась в качестве наполнителя для хлеба.[7]

Когда зерновых не хватало, опилки иногда входили в состав Kommissbrot. Концентрационный лагерь Освенцим выживший, доктор Миклош Ньишли, отчеты в Освенцим: свидетельство очевидца врача что младший медперсонал, служивший Доктор Йозеф Менгеле, питались "хлебом из диких каштаны присыпана опилками ".[8]

Опасности для здоровья

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 человек канцероген.[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. В Управление по охране труда (OSHA) установил законный предел (допустимый предел воздействия ) для воздействия древесной пыли на рабочем месте как 15 мг / м3 общее воздействие и 5 мг / м3 респираторное воздействие в течение 8-часового рабочего дня. В Национальный институт охраны труда и здоровья (NIOSH) установил рекомендуемый предел воздействия (REL) 1 мг / м3 за 8-часовой рабочий день.[15]

Древесная мука

Древесная мука мелко измельчается дерево который имеет консистенцию, примерно равную песку или опилки, но может значительно различаться, причем размер частиц варьируется от мелкого порошка до примерно рисового зерна. Большинство производителей древесной муки могут создавать партии древесной муки одинаковой консистенции. Вся высококачественная древесная мука производится из лиственных пород из-за его долговечности и прочности. Древесную муку очень низкого качества иногда получают из хвойные породы такие как сосна или ель.

Приложения

Древесная мука обычно используется в качестве наполнитель в термореактивных смолах, таких как бакелит, И в линолеум напольные покрытия. 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 дюйма толщиной. Алмазные диски Эдисона.[16]

Древесная мука нашла применение для затыкания небольших сквозных отверстий в протекающем основном конденсаторе (теплообменник ) труб на электростанциях путем впрыскивания небольшого количества 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 наполнитель зерна соединения.

Источники

Большое количество древесной муки часто встречается в отходах деревообрабатывающих и мебельных предприятий. An адаптивное повторное использование на который может быть направлен этот материал, компостирование.

Древесная мука может подвергаться взрывы пыли если за ним не ухаживали и не утилизировали должным образом.

Вдыхаемые частицы

Как и все воздушные частицы, 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] Частицы, вызывающие беспокойство по поводу респираторного здоровья человека, - это частицы размером <100 мкм (где символ <означает «меньше чем»).

Чжан (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, определяются как вдыхаемая пыль.[19] Пыль, образующаяся в деревообрабатывающей промышленности, характеризуется размером частиц размером до 5 мкм, поэтому они осаждаются в основном в носовой полости, повышая риск рака верхних дыхательных путей.[20]

Воздействие

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 / м3.3 (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

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

Водный бактерии переваривать органический материал в фильтрате, но использовать большую часть доступного кислорода. Такая высокая «биологическая потребность в кислороде» может задушить рыбу и другие организмы. Не менее пагубно влияет на полезные бактерии, поэтому совсем не рекомендуется использовать опилки в домашних аквариумах, как это когда-то делали любители, стремящиеся сэкономить активированный уголь.

Взрывы и огонь

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.

Экологические последствия

В лесопилки опилки, если они не перерабатываются в древесно-стружечные плиты, сжигаются в горелке для опилок или используются для нагрева для других фрезерных операций, они могут собираться в кучу и добавлять вредные вещества. выщелачивание в местные водные системы, создавая экологическая опасность. Это поставило в тупик мелких лесопилов и природоохранные агентства.

Вопросы о научных данных, лежащих в основе определения опасности для окружающей среды опилок, остаются перед операторами 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 свидетельства прямого воздействия на дикая природа. Они не учитывают большие дренажные участки, поэтому количество материала, попадающего в воду с участка, по отношению к общей площади дренажа ничтожно.[нужна 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. Лесопилки могут хранить тысячи кубометров остатки древесины в одном месте, поэтому проблема сводится к концентрации.[нужна 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 медленно разрушаются. Но когда пилорамы обрабатывают большой объем древесины и большие концентрации этих материалов проникают в сток, токсичность они вызывают вред для широкого круга организмов.[24]

Контроль древесной пыли

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 респираторы, форма средства индивидуальной защиты, также может изолировать рабочих от пыли.

Системы местной вытяжной вентиляции (LEV)

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 руководящие принципы LEV устанавливаются ACIAH.

Системы с низким объемом / высокой скоростью (LVHV)

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

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

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.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ МАИР 1995. Древесная пыль. В Монографии 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 использовались, чтобы класть опилки на пол? Почему их больше нет?» Почему прыгает слон? ХарперКоллинз, Нью-Йорк, стр.118, ISBN  978-0-06-053914-6- цитирует Кристофера Халлерона, бармена и обозревателя пива.
  3. ^ Грин, Харви (2006) Дерево: Ремесло, Культура, История Penguin Books, Нью-Йорк, стр. 403, ISBN  978-1-1012-0185-5
  4. ^ Нассауэр, Сара (4 мая 2011 г.). «Почему из древесной массы делает мороженое более кремообразным». Журнал "Уолл Стрит.
  5. ^ Упаковочные предприятия раньше закупали большие количества опилок для полов в разделочных цехах, но все еще закупают опилки для использования в качестве топлива и ароматизатора в процессе копчения.
  6. ^ Савич, И. В. (1985). «Мелкосерийное колбасное производство: колбасные оболочки». Рим: Продовольственная и сельскохозяйственная организация Объединенных Наций (ФАО).
  7. ^ «Хлебные этикетки на древесных волокнах».. Лос-Анджелес Таймс. 9 октября 1985 г. В архиве из оригинала 16 сентября 2010 г.
  8. ^ Нийзли, Миклош (2011). «3». Освенцим: свидетельство очевидца врача. Нью-Йорк: Издательство Аркады. п. 34.
  9. ^ «Воздействие древесной пыли». Государственный компенсационный фонд страхования. Архивировано из оригинал 4 мая 2012 г.. Получено 30 апреля, 2012.
  10. ^ «Отчет о канцерогенных веществах, двенадцатое издание, древесная пыль» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) 17 февраля 2013 г.. Получено 12 июля, 2014.
  11. ^ «ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНЫЙ отчет по справочному документу по канцерогенным веществам для древесной пыли» (PDF). Получено 12 июля, 2014.
  12. ^ Мейер, Эрик. «Аллергия на древесину и токсичность». База данных древесины.
  13. ^ Министерство труда США: Управление по охране труда. 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. Получено 2015-11-28.
  16. ^ Информация о алмазном диске Эдисона от Тима Грасика
  17. ^ Юаньхуэй Чжан, 2004. Инженерия качества воздуха внутри помещений. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press, стр.14.
  18. ^ Юаньхуэй Чжан, 2004. Инженерия качества воздуха внутри помещений. 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. ^ Заключительный 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. В архиве 2012-04-17 в Wayback Machine
  24. ^ Canadian Geographic Online В архиве 2006-04-28 на Wayback Machine
  25. ^ Матчлер, Дж. Э., 1973. Глава 41: Местные выхлопные системы. В: 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, W.A., et. др., 2004. Вентиляция для контроля рабочей среды2-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.

внешние ссылки