陶瓷棉RCF

耐火陶瓷棉(Refractory Ceramic Fibers,RCF)自20世纪50年代开始商业化运用以来,因其良好的高温热绝缘性能在各行业得到了广泛的运用。然而近些年来随着吸入毒理学对其跟踪研究发现陶瓷棉RCF在生产和使用过程中释放的可吸入性纤维在人体内具有生物耐久性。目前经动物实验表明,长期吸入陶瓷棉RCF纤维后,可产生肺纤维化,肺癌及间皮瘤(胸腔内壁的罕见肿瘤,通常仅于接触石棉有关)的潜在风险。

陶瓷棉RCF(CAS No.142844-00-6),也称为铝硅酸盐玻璃棉(Alumino-Silicate Glass Wool,ASW)。与玻璃棉(Glass wool)、岩棉(Rock Wool)、矿渣棉(Slag wool)等都属于合成玻璃纤维材料(SVF),也称为人造矿物纤维(MMMF)。陶瓷棉RCF通常由AL2O3和SiO2 的混合物按照不同比例熔制而成,目前在欧洲地区对于陶瓷棉RCF使用约25000吨/年,其中90%应用于工业热绝缘领域。

 
陶瓷棉RCF图示

陶瓷棉RCF作为高温绝缘材料具有以下几种特性:热传导率低、低热储存性(热容小)、优异的抗热抗震性、耐腐蚀性好、易于安装。特别是根据配方的不同,其最高使用温度可高达1000℃。这些优异的绝缘特性在当今石棉严格管控禁用的背景下使得陶瓷棉RCF在海事领域的使用范围和数量呈现大幅提升的趋势。

根据CTI华测海事多年的船舶调查及检测经验,目前陶瓷棉RCF在船舶领域的应用主要有以下几种情况:

  • a)    用于防火及热绝缘的船舶舱室结构;
  • b)    用于发热设备(主机、辅机、锅炉等)的阻热绝缘部分;
  • c)    用于管路系统(如蒸汽、重油、热水等)的保温绝缘层;

若长期处于陶瓷棉RCF的扩散纤维环境中,具有潜在的严重健康影响。目前已有动物实验表明,长期吸入陶瓷棉RCF纤维可以产生肺纤维化,甚至是肺癌及间皮瘤。
同时特别值得注意的是若陶瓷棉RCF长时间在高温(超过1000℃)烧灼下,陶瓷棉RCF会析出结晶二氧化硅,这也是一种有害物质,其最大暴露限值是0.3mg/m3 。若多年暴露于结晶二氧化硅的环境里会导致矽肺病,同时二氧化硅也是公认的肺癌病因。
另外,陶瓷棉RCF纤维暴露环境的一个主要长期健康问题是这些纤维可能会产生与石棉相同的健康影响。研究人员发现石棉对于健康的影响在于石棉纤维的形状和生物耐久性。直径小于5μm且长度大于5-10μm的石棉纤维能够数月甚至数年的停留在人体内,并由此带来较大的健康风险。同样的,陶瓷棉RCF纤维具有与石棉纤维相类似的形状并能长期停留在肺中。虽然陶瓷棉RCF的纤维相较于石棉纤维稍大些,但相对来说仍能进入人体肺部并具有一定的生物耐久性。目前虽然缺乏足够的流行病学数据,但普遍认为在患癌症风险方面暴露于陶瓷棉RCF中的中的风险要低于石棉。然而经过欧洲工业和工会代表专家工作组的多年讨论,在1998年将纤维加权平均直径小于6mm的陶瓷棉RCF纤维定义为2类致癌物质。

目前虽然没有禁用陶瓷棉RCF,但对于陶瓷棉RCF的管控也日趋严格,这也意味着进行任何与陶瓷棉RCF相关的工作都将受到更严格的管控措施。
根据《1994年有害健康物质管制条例》(COSHH Regulations)、《致癌物批准业务守则》(COSHH Carcinogens ACOP) 的条例要求,雇主应评估使用危险物品的风险,并确保采取适当的控制措施。COSHH致癌物质ACOP规定,使用致癌物质的第一选择是避免使用或使用危害性较低的替代物。如果不能做到避免接触或使用,那么必须实施必要的暴露风险管控措施。目前,对于所有的人造纤维(包括陶瓷棉RCF)职业卫生暴露极限的管控限制有两种,分别是在8小时内的平均暴露极限为5mg/m3或2 fibres/ml. 
另外,基于上述陶瓷棉RCF的使用危害,欧盟法规《化学品的注册、评估、授权和限制》(REGULATION concerning the Registration, Evaluation,Authorization and Restriction of Chemicals,简称“REACH”)对可能致癌的陶瓷棉RCF纤维进行了管控。
2012年06月18日,欧盟化学品管理机构(European Chemicals Agency,简称“ECHA”)发布第七批SVHC清单(13项)。同时,将第二批中的硅酸铝耐火陶瓷纤维(Al-RCF)和氧化锆硅酸铝耐火陶瓷纤维(ZrAl-RCF)整合到第六批SVHC清单中。

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