5.7 Азбестове волокно

Хризотил-азбест є мінералом групи серпентиниту і є водним силікатом магнію: 3MgO*2SiO₂*2H₂O, який зустрічається в природі у вигляді пучків волокон і володіє виключно високою міцністю при розтягуванні, пружністю, а так само хімічною і фізичною стійкістю. Довжина пучків волокон може доходить до декількох сантиметрів, а діаметр може бути різним, але в основному не перевищує 1 мм. На підставі параметрів довжини пучків і їх діаметру оцінюються технічні якості азбесту. Проте при обробці пучки волокон можуть розриватися на дрібніші частини, частина з яких має розміри менше мікрона. Із-за унікальних властивостей азбестові копалини класифікують не по мінералогічному, а швидше за товарним принципом. Тому різновид азбесту, відомий в торгівлі як крокидоліт, в літературі по мінералогії зустрічається під назвою рибекит. Різновид азбесту – амозит – в мінералогії носить назву грюнерит. Всі інші види азбесту зберігають свої мінералогічні назви.

Стійкість азбесту в навколишньому середовищі і його біологічна поведінка регулюється такими його властивостями, як довжина волокон і діаметр, площа поверхні, хімічна природа, властивості поверхні і стійкість мінералу.

По хімічному складу азбестові мінерали є водними силікатами магнію, заліза, кальцію і натрію. Дві основні групи мінералів серпентини і амфиболи, містять важливі азбестові мінерали.

Вміст води в азбесті групи серпентина складає 13,0-14,5%, а в групі амфіболов (залежно від вигляду) 1,5 - 3%. Волокниста будова найяскравіше виражена у азбесті серпентинової групи, куди відноситься тільки один вид азбесту - хризотил-азбест, тому він більше всього застосовується в промисловості. Світові запаси хризотил-азбесту значно перевищують запаси амфиболових асбестів, причому таких могутніх скупчень амфібол-асбесту, як родовищ хризотил- азбесту, не зустрічається. Хризотил-азбесту припадає на частку 96% світової здобичі азбесту. Найбільші з світових родовищ хризотил-азбесту, що розробляються: у Росії - Баженовськоє (Середній Урал), Акдовуракськоє (Тувинська область), Джетигарінськоє (Кустанайська область), Киембаєвськоє (Оренбурзька область), та Канадське (Канада) і в Зімбабве (Південна Африка). Росія - найбільший виробник азбесту в світі.

Хризотил-азбест володіє високою міцністю на розрив по осі волокнистості. Найбільшу міцність мають волокна азбесту, обережно відокремлені від кускового азбесту. Залежно від еластичності волокна розрізняють три різновиди хризотил-азбесту: нормальну, напівломку і ломку. Таке ділення умовне, оскільки насправді не спостерігається різких переходів від одного різновиду до іншого. Важлива характеристика азбесту - модуль пружності. Середні значення модуля пружності хризотил-азбесту коливаються від 16104 до 21104 МПа. Товарний хризотил-азбест складається з суміші волокон різної довжини і їх агрегатів. Агрегати азбесту з недеформованими волокнами розміром в поперечнику більше 2 мм називають "кусковим азбестом", а менше 2 мм - "голками". "Розпушеним" називають азбест, в якому волокна тонкі, деформовані і переплутані. Частинки супутньої породи і азбестове волокно, що пройшло через сито з розмірами сторони осередку в світлу 0.25 мм, називають "пилом". Азбест хризотиловий залежно від довжини волокон підрозділяється на вісім сортів (від 0 до 7).

Перші три сорти азбесту вважаються довговолокнистими і відносяться до текстильних сортів, а останні сорти – коротковолокнистими, їх називають будівельними. Залежно від текстури (ступені збереження агрегатів волокон) азбест підрозділяється на жорсткий (Ж), в якому переважають голки; полужорсткий (П) - з рівною кількістю голок і розпушеного волокна; м'який (М) - з переважаючою кількістю розпушеного волокна.

Існують тисячі способів застосування азбесту. Найбільш широке застосування азбест знаходить у виробництві композиційних матеріалів. Головним компонентом цієї групи є різновид цементу, тобто азбоцемент. До інших виробів, що мають велику цінність, відносяться фрикційні матеріали, ізоляційний картон і папір, посилені пластмаси, полівінилові плитки і листи. З азбесту можна виготовляти пряжу і ткати тканини. Проведені таким чином текстильні вироби можуть проходити подальший процес переробки у фрикційні матеріали, упаковки і пластмаси або можуть знайти пряме застосування в ізоляційних тканинах і захисному одязі, вогнестійких і ізоляційних матеріалах та, що не згорає - використання в матеріалах для спецодягу пожежників і металургів, захисту кабелів і приміщень від вогню, теплоізоляції муфельних печей і нагрівальних приладів. Велика механічна міцність і високий коефіцієнт тертя - виготовлення гальмівних колодок, фрикційних накладок і ін. Високий електричний опір і вогнестійкість - електроізоляційний матеріал, здатний працювати при високих температурах. Стійкість проти загнивання, здатність затримувати шкідливі речовини і радіаційне випромінювання - в харчовій, атомній і фармацевтичній промисловості. Висока пружність, міцність, хімічна стійкість - використовуються при виготовленні азбестоцементних виробів. Особлива здатність, що пов'язує, еластичність і міцність волокон - у виробництві асбестотехнічних і текстильних виробів, армуванні пластмас.

Азбест практично інертний і не розчиняється в рідких середовищах організму, але володіє помітним канцерогенним ефектом. З кінця ХХ століття була почата компанія по заміні азбесту на безпечніші матеріали. У великій мірі небезпечні види азбесту, що традиційно здобуваються і використовувані в Європі. Тоді як довговолокнистий хризотил-азбест, що виробляється в Росії, має істотно нижчі показники токсичності (у десятки разів). У зв'язку з цим, витіснення азбесту з виробництва не завжди має під собою раціональні підстави, оскільки «альтернативні» матеріали при виробництві також викликають певне підвищене навантаження на екологічний стан навколишнього середовища.

Споживання азбесту в Європі останнім часом швидко скорочується. Його стараються, по можливості, не застосовувати в житловому будівництві. C 2005 року застосування азбесту в Європейському союзі повністю забороняється. Проте доказів проканцерогенної дії при попаданні азбесту з їжею немає.

Учені України довели безпеку хризотилвміщуючих матеріалів для населення за результатами підсумків досліджень впливу хризотил-азбесту на здоров'я людей, що продовжувалися два з половиною роки.

Низка європейських країн намагається нав'язати Україні заборону на виробництво шиферу і інших матеріалів на основі хризотилу, аргументуючи це тим, що волокна азбесту потрапляють разом з повітрям в легені людини і можуть викликати онкологічні захворювання. Амфибол дійсно небезпечний: його довгі волокна виводяться з легенів більш ніж за рік, і рішенням Всесвітньої організації охорони (ВОЗ) здоров'я використання амфиболів давно заборонене по всьому світу. Волокна ж хризотила короткі, і період виведення з легенів людини - всього 14 днів.

Питання про заборону використання хризотила встало, можливо, з подачі західноєвропейських виробників покрівельних матеріалів з синтетичних волокон, безпека яких ще не підтверджена.