Пыль и ее свойства. Методы исследования запыленности воздуха

Основные сведения

Пыль и ее свойства. При переработке волокнистых материалов, при крашении волокон и тканей, приготовлении красильных рабочих растворов выделяется пыль - мельчайшие частицы различных веществ. Дисперсную систему взвешенных в воздухе частиц пыли называют пы­левым аэрозолем, а осевшую пыль - аэрогелем. Образование пыли про­исходит во многих технологических процессах различных отраслей промышленности и сельского хозяйства. Поэтому борьба с пылью на производстве является одной из важнейших задач охраны труда, так как воздействию пыли может подвергаться большое число работаю­щих, в том числе и в текстильной промышленности.

Значительное содержание пыли в воздухе, нежелательно со мно­гих точек зрения: во-первых, пыль оказывает вредное воздействие на организм человека; во-вторых, пыль является производственной опасностью, так как пыль ряда веществ не только пожаро-, но и взры­воопасна; в-третьих, пыль является причиной экономического ущерба, так как она ускоряет износ оборудования, способствует возникнове­нию брака в выпускаемой продукции, снижает производительность труда и оборудования, увеличивает потери ценного сырья; в-четвер­тых, пыль, не удаленная из вентиляционных выбросов предприятий, может быть причиной загрязнения окружающей среды (экологичес­кая проблема).

Особенностью текстильного производства является практически повсеместное (кроме процессов мокрого прядения и мокрой отделки) образование и выделение в воздух специфической волокнистой пыли.

На хлопко- и льнозаводах, на которых осуществляется первичная обработка волокна, запыленность воздуха самая высокая. В ряде случаев она достигает несколько сотен миллиграммов в 1 м³ воздуха. На текстильных предприятиях, по данным Ивановского текстильного института им. М.В. Фрунзе и ВНИИОТ ВЦСПС (г. Иваново), наблюда­ется следующий уровень запыленности: при сухом прядении льна - от 8 до 150 мг/м³; в цехах льноткацкого производства - от 3,5 до 22 мг/м³; в сортировочных и в чесальных цехах хлопчатобумажных фабрик - от 2 до 16 мг/м³; в прядильных и ткацких цехах этих же фабрик - от 2 до 8 мг/м³; на камвольных предприятиях в зоне работы чесальных машин - до 7,5 мг/м³ и др.

Характерно, что основную массу хлопковой и льняной пыли на предприятиях первичной обработки материалов и на текстильных фабриках составляют частицы размером до 4 мкм, которые могут легко проникать в органы дыхания работающих.

По своему происхождению пыль подразделяется на органическую, неорганическую и смешанную.

Существует три вида органической пыли: пыль растительного про­исхождения (хлопковая, льняная, пеньковая, джутовая, древесная, мучная и др.); пыль животного происхождения (шерстяная, шелко­вая, костяная и др.); искусственная органическая пыль (пыль пласт­масс, химических и искусственных волокон).

На текстильных предприятиях преобладает пыль органического происхождения с содержанием минеральных примесей до 35% преи­мущественно почвенного происхождения.

Длительная работа в запыленной атмосфере может привести к спе­цифическим заболеваниям органов дыхания (пневмоканиозам), кож­ным заболеваниям (экзема, дерматиты, аллергия), воспалению глаз (конъюнктивит), желудочно-кишечным, инфекционным (при наличии бактерий) и другим заболеваниям, которые могут быть причиной не­трудоспособности различной продолжительности. Из этого следует, что борьба с пылью на производстве является задачей не только сани­тарно-гигиенической, но и экономической.

Дисперсность и морфологический состав пыли сильно влияют на скорость витания (осаждения) пыли, ее химическую активность, глубину проникания в органы дыхания человека и др. Чем меньше размер частиц, тем дольше они задерживаются в воздухе во взвешенном состоянии, следовательно, тем больше возможность попадания их в дыхательные пути.

П о р и с т о с т ь. На способность пыли к коагуляции (слипанию), адсорбции влаги и способности к самовоспламенению влияет и порис­тость. Мелкодисперсная пористая пыль ввиду большой химической активности имеет более низкую температуру самовоспламенения и бо­лее пожароопасна, чем крупная пыль.

Р а с т в о р и м о с т ь. Если пыль не токсична, хорошая ее раствори­мость является фактором благоприятным, способствующим быстро­му удалению пыли из легких. В случае токсичной пыли ее хорошая растворимость является отрицательным фактором.

Э л е к т р и ч е с к и е с в о й с т в а п ы л и. Все пылевые частицы, взвешенные в воздухе, могут нести как положительный, так и отри­цательный заряд. Процент задержки в дыхательных путях электрозаряженной пыли в 2—3 раза больше, чем нейтральной.

Х и м и ч е с к и й с о с т а в п ы л и. От химического состава пыли зависит ее биологическая активность, в частности, фиброгенное, аллергенное, токсическое и раздражающее свойства. Фиброгенность пыли (способность превращать эластичную легочную ткань в грубую, рубцовую, не участвующую в усвоении кислорода из выдыхаемого воздуха) зависит главным образом от содержания в ней свободной двуокиси кремния (SiO2). Чем больше содержание в пыли свободной дву­окиси кремния, тем более агрессивной она считается.

Нормирование допустимой запыленности воздуха. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать уста­новленных предельно допустимых концентраций (ПДК), указанных в ГОСТ 12.1.005—76. ПДК - это такие концентрации, которые при еже­дневной (кроме выходных дней) 8-часовой работе или при другой продолжительности рабочего дня, но не более 41 ч в неделю в течение всего рабочего стажа не могут вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья.

Текстильная пыль, хотя и относится к фиброгенной, т.е. оказывающей воздействие преимущественно на верхние дыхательные пути и легкие, по степени опасности относится к 4 классу веществ (к малоопас­ным). По ГОСТ 12.1.005-76 для текстильной пыли установлены ПДК в зависимости от содержания в ней свободной двуокиси кремния (табл. 7) SiO₂.

Методы исследования запыленности воздуха. Для исследования кон­центрации пыли и ее дисперсного состава применяют весовой, счетный фотометрический и радиометрический методы.

В е с о в о й м е т о д. При весовом методе определяется концентра­ция пыли, выраженная в миллиграммах на один кубический метр воздуха.

Весовой метод исследования запыленности воздуха является основ­ным, так как ПДК пылевых (и других) аэрозолей в ГОСТ 12.1.005-76 «ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования» приводятся в массовых (весовых) единицах на единицу объема воздуха (мг/м³). При исследовании взрывчатых свойств пылей их концентрацию измеряют в граммах на кубический метр воздуха (г/м³).

Т а б л. 3.1.