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Fibra de vidrio

La fibra de vidrio ( inglés americano ) o fiberglass ( inglés común ) es un tipo común de plástico reforzado con fibra que utiliza fibra de vidrio . Las fibras pueden estar disp...

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La fibra de vidrio ( inglés americano ) o fiberglass ( inglés común ) es un tipo común de plástico reforzado con fibra que utiliza fibra de vidrio . Las fibras pueden estar dispuestas aleatoriamente, aplanadas en una lámina llamada estera de hebras cortadas o tejidas en tela de vidrio . La matriz plástica puede ser una matriz de polímero termoestable —generalmente basada en polímeros termoestables como epoxi , resina de poliéster o resina de éster vinílico— o un termoplástico .

Más económico y flexible que la fibra de carbono , es más resistente que muchos metales en proporción a su peso, no magnético , no conductor , transparente a la radiación electromagnética , se puede moldear en formas complejas y es químicamente inerte en muchas circunstancias. Sus aplicaciones incluyen aeronaves, barcos, automóviles, bañeras y cerramientos, piscinas , jacuzzis , fosas sépticas , depósitos de agua , techos, tuberías, revestimientos, yesos ortopédicos , tablas de surf y revestimientos exteriores de puertas.

Otros nombres comunes para la fibra de vidrio son plástico reforzado con vidrio ( GRP ), [ 1 ] plástico reforzado con fibra de vidrio ( GFRP ) [ 2 ] o GFK (del alemán : Glasfaserverstärkter Kunststoff ). Dado que a la fibra de vidrio en sí misma a veces se la denomina "fibra de vidrio", el compuesto también se llama plástico reforzado con fibra de vidrio ( FRP ). En este artículo se utiliza el término "fibra de vidrio" para referirse al material compuesto reforzado con fibra en su totalidad, y no solo a la fibra de vidrio que contiene.

Historia

Las fibras de vidrio se han producido durante siglos, pero la primera patente se otorgó al inventor prusiano Hermann Hammesfahr (1845-1914) en los EE. UU. en 1880. [ 3 ] [ 4 ]

La producción en masa de filamentos de vidrio se descubrió accidentalmente en 1932 cuando Games Slayter , un investigador de Owens-Illinois , dirigió un chorro de aire comprimido hacia una corriente de vidrio fundido y produjo fibras. La patente para este método de producción de lana de vidrio se solicitó por primera vez en 1933. [ 5 ] Owens se unió a la compañía Corning en 1935 y Owens Corning adaptó el método para producir su patentado "Fiberglas" (escrito con una sola "s") en 1936. Originalmente, Fiberglas era una lana de vidrio con fibras que atrapaban una gran cantidad de gas, lo que la hacía útil como aislante, especialmente a altas temperaturas.

En 1936, DuPont desarrolló una resina adecuada para combinar la fibra de vidrio con un plástico y producir un material compuesto . El primer antecesor de las resinas de poliéster modernas es la resina de Cyanamid de 1942. Para entonces, ya se utilizaban sistemas de curado con peróxido . [ 6 ] Con la combinación de fibra de vidrio y resina, el contenido de gas del material fue reemplazado por plástico. Esto redujo las propiedades aislantes a valores típicos del plástico, pero ahora, por primera vez, el compuesto mostró gran resistencia y potencial como material estructural y de construcción. Muchos compuestos de fibra de vidrio continuaron denominándose "fibra de vidrio" (como nombre genérico) y el nombre también se utilizó para el producto de lana de vidrio de baja densidad que contenía gas en lugar de plástico.

A Ray Greene de Owens Corning se le atribuye la producción del primer barco de material compuesto en 1937, pero no continuó con el proyecto en ese momento debido a la fragilidad del plástico utilizado. En 1939, se informó que la Unión Soviética había construido un barco de pasajeros con materiales plásticos, y Estados Unidos, el fuselaje y las alas de un avión. [ 7 ] El primer automóvil con carrocería de fibra de vidrio fue un prototipo del Stout Scarab de 1946 , pero el modelo no llegó a producirse. [ 8 ]

Fibra

Los refuerzos de vidrio utilizados para la fibra de vidrio se suministran en diferentes formas físicas: microesferas, tela de vidrio picada o tejida .

A diferencia de las fibras de vidrio utilizadas para el aislamiento, las superficies de las fibras estructurales resistentes deben estar prácticamente libres de defectos para alcanzar resistencias a la tracción de gigapascales . Si una pieza de vidrio maciza estuviera libre de defectos, sería tan resistente como las fibras de vidrio; sin embargo, generalmente resulta poco práctico producir y mantener material macizo en un estado libre de defectos fuera de las condiciones de laboratorio. [ 9 ]

Producción

El proceso de fabricación de fibra de vidrio se denomina pultrusión . El proceso de fabricación de fibras de vidrio aptas para refuerzo utiliza grandes hornos para fundir gradualmente arena de sílice , piedra caliza , caolín , fluorita , colemanita , dolomita y otros minerales hasta formar un líquido. Este se extruye a través de boquillas ( fileretas ), que son haces de orificios muy pequeños (típicamente de 5 a 25  micrómetros de diámetro para el vidrio E y de 9  micrómetros para el vidrio S). [ 10 ]

Estos filamentos se recubren con una solución química. Los filamentos individuales se agrupan en grandes cantidades para formar una mecha . El diámetro de los filamentos y el número de filamentos en la mecha determinan su peso , que generalmente se expresa en uno de dos sistemas de medición:

  • Rendimiento , o yardas por libra (la cantidad de yardas de fibra en una libra de material; por lo tanto, un número menor significa una mecha más pesada). Ejemplos de rendimientos estándar son 225yield, 450yield, 675yield.
  • tex , o gramos por km (cuántos gramos  pesa 1 km de mecha, inverso del rendimiento; por lo tanto, un número menor significa una mecha más ligera). Ejemplos de tex estándar son 750 tex, 1100 tex, 2200 tex.

Estas mechas se utilizan directamente en aplicaciones compuestas como la pultrusión , el bobinado de filamentos (tuberías), el bobinado con pistola (donde una pistola automatizada corta el vidrio en trozos cortos y lo deja caer en un chorro de resina proyectado sobre la superficie de un molde), o en una etapa intermedia, para fabricar tejidos como la estera de filamentos cortados (CSM) (hecha de pequeños trozos de fibra cortados y orientados aleatoriamente, todos unidos entre sí), tejidos de punto, tejidos de punto o tejidos unidireccionales.

Estera de hebras cortadas

La estera de fibra cortada (CSM, por sus siglas en inglés) es un tipo de refuerzo utilizado en la fibra de vidrio. Consiste en fibras de vidrio dispuestas aleatoriamente y unidas por un aglutinante. Su procesamiento se realiza típicamente mediante la técnica de laminado manual, en la que se colocan láminas de material sobre un molde y se les aplica resina con un pincel. Dado que el aglutinante se disuelve en la resina, el material se adapta fácilmente a diferentes formas al humedecerse. Una vez curada la resina, el producto endurecido se puede extraer del molde y terminar. El uso de la estera de fibra cortada confiere a la fibra de vidrio propiedades isotrópicas en el plano.

Apresto

A coating or primer is applied to the roving to help protect the glass filaments for processing and manipulation and to ensure proper bonding to the resin matrix, thus allowing for the transfer of shear loads from the glass fibers to the thermoset plastic. Without this bonding, the fibers can 'slip' in the matrix causing localized failure.[11]

Properties

An individual structural glass fiber is both stiff and strong in tension and compression—that is, along its axis. Although it might be assumed that the fiber is weak in compression, it is actually only the long aspect ratio of the fiber which makes it seem so; i.e., because a typical fiber is long and narrow, it buckles easily.[9] On the other hand, the glass fiber is weak in shear—that is, across its axis. Therefore, if a collection of fibers can be arranged permanently in a preferred direction within a material, and if they can be prevented from buckling in compression, the material will be preferentially strong in that direction.

Furthermore, by laying multiple layers of fiber on top of one another, with each layer oriented in various preferred directions, the material's overall stiffness and strength can be efficiently controlled. In fiberglass, it is the plastic matrix which permanently constrains the structural glass fibers to directions chosen by the designer. With chopped strand mat, this directionality is essentially an entire two-dimensional plane; with woven fabrics or unidirectional layers, directionality of stiffness and strength can be more precisely controlled within the plane.

A fiberglass component is typically of a thin "shell" construction, sometimes filled on the inside with structural foam, as in the case of surfboards. The component may be of nearly arbitrary shape, limited only by the complexity and tolerances of the mold used for manufacturing the shell.

The mechanical functionality of materials is heavily reliant on the combined performances of both the resin (AKA matrix) and fibers. For example, in severe temperature conditions (over 180 °C), the resin component of the composite may lose its functionality, partially due to bond deterioration of resin and fiber.[12] However, GFRPs can still show significant residual strength after experiencing high temperatures (200 °C).[13]

Una característica notable de la fibra de vidrio es que las resinas utilizadas se contraen durante el proceso de curado . En el caso del poliéster, esta contracción suele ser del 5-6%; en el caso del epoxi, de aproximadamente el 2%. Dado que las fibras no se contraen, esta diferencia puede provocar cambios en la forma de la pieza durante el curado. Pueden aparecer deformaciones horas, días o semanas después de que la resina se haya fraguado. Si bien esta deformación puede minimizarse mediante el uso simétrico de las fibras en el diseño, se genera cierta tensión interna; y si esta se vuelve excesiva, se forman grietas.

Tipos

Los tipos más comunes de fibra de vidrio utilizados en la fibra de vidrio son el vidrio E , que es vidrio de aluminoborosilicato con menos del 1% p/p de óxidos alcalinos, utilizado principalmente para plásticos reforzados con vidrio. Otros tipos de vidrio utilizados son el vidrio A ( vidrio de cal alcalina con poco o ningún óxido de boro), el vidrio E-CR ( resistencia eléctrica / química ; silicato de cal alcalina con menos del 1% p/p de óxidos alcalinos, con alta resistencia a los ácidos), el vidrio C (vidrio de cal alcalina con alto contenido de óxido de boro, utilizado para fibras discontinuas de vidrio y aislamiento), el vidrio D (vidrio de borosilicato, llamado así por su baja constante dieléctrica ), el vidrio R (vidrio de aluminosilicato sin MgO y CaO con altos requisitos mecánicos como refuerzo ) y el vidrio S (vidrio de aluminosilicato sin CaO pero con alto contenido de MgO con alta resistencia a la tracción). [ 14 ]

La sílice pura (dióxido de silicio), al enfriarse como cuarzo fundido en un vidrio sin punto de fusión definido, puede utilizarse como fibra de vidrio para la fibra de vidrio, pero tiene el inconveniente de requerir temperaturas muy elevadas. Para reducir la temperatura de trabajo necesaria, se introducen otros materiales como fundentes (es decir, componentes que disminuyen el punto de fusión). El vidrio A común ("A" por "alcalino-cálcico") o vidrio de cal sodada, triturado y listo para ser refundido, como el llamado vidrio reciclado , fue el primer tipo de vidrio utilizado para la fibra de vidrio. El vidrio E ("E" por su aplicación eléctrica inicial) no contiene álcalis y fue la primera formulación de vidrio utilizada para la formación de filamentos continuos. Actualmente constituye la mayor parte de la producción mundial de fibra de vidrio y es también el mayor consumidor de minerales de boro a nivel global. Es susceptible al ataque de iones cloruro y no es una buena opción para aplicaciones marinas. El vidrio S ("S" de "rígido") se utiliza cuando la resistencia a la tracción (alto módulo) es importante y, por lo tanto, es un compuesto epoxi importante para la construcción y la aeronáutica (en Europa se denomina vidrio R, "R" de "refuerzo"). El vidrio C ("C" de "resistencia química") y el vidrio T ("T" de "aislante térmico", una variante norteamericana del vidrio C) son resistentes al ataque químico; ambos se encuentran a menudo en grados de aislamiento de fibra de vidrio soplada. [ 15 ]

Tabla de algunos tipos comunes de fibra de vidrio

Aplicaciones

Un criostato hecho de fibra de vidrio

La fibra de vidrio es versátil porque es ligera, resistente, a prueba de la intemperie y puede tener una variedad de texturas superficiales. [ 18 ]

Durante la Segunda Guerra Mundial, se desarrolló la fibra de vidrio como sustituto del contrachapado moldeado utilizado en los radomos de los aviones (ya que la fibra de vidrio es transparente a las microondas ). Su primera aplicación civil importante fue en la construcción de barcos y carrocerías de coches deportivos, donde se popularizó en la década de 1950. Su uso se ha extendido a los sectores de la automoción y el equipamiento deportivo. En la producción de algunos productos, como los aviones, ahora se utiliza fibra de carbono en lugar de fibra de vidrio, ya que es más resistente en volumen y peso.

Las técnicas de fabricación avanzadas, como los preimpregnados y las mechas de fibra, amplían las aplicaciones de la fibra de vidrio y la resistencia a la tracción que se puede lograr con los plásticos reforzados con fibra.

La fibra de vidrio también se utiliza en la industria de las telecomunicaciones para cubrir antenas , debido a su permeabilidad a las radiofrecuencias y sus bajas propiedades de atenuación de la señal . También puede utilizarse para ocultar otros equipos donde no se requiere permeabilidad a la señal, como gabinetes de equipos y estructuras de soporte de acero , debido a la facilidad con la que se puede moldear y pintar para integrarse con las estructuras y superficies existentes. Otros usos incluyen aislantes eléctricos en láminas y componentes estructurales que se encuentran comúnmente en productos de la industria energética. Debido a su ligereza y durabilidad, la fibra de vidrio se utiliza a menudo en equipos de protección como cascos. Muchos deportes utilizan equipo de protección de fibra de vidrio, como las máscaras de porteros y receptores. [ 19 ]

tanques de almacenamiento

Varios grandes tanques de fibra de vidrio en un aeropuerto.

Los tanques de almacenamiento pueden ser de fibra de vidrio con capacidades de hasta aproximadamente 300 toneladas . Los tanques más pequeños pueden ser fabricados con una estera de filamentos cortados moldeada sobre un tanque interior termoplástico que actúa como preforma durante la construcción. Los tanques mucho más fiables se fabrican con estera tejida o fibra enrollada de filamentos, con la orientación de la fibra perpendicular a la tensión circunferencial impuesta en la pared lateral por el contenido. Estos tanques suelen utilizarse para el almacenamiento de productos químicos porque el revestimiento de plástico (a menudo polipropileno ) es resistente a una amplia gama de productos químicos corrosivos. La fibra de vidrio también se utiliza para tanques sépticos .

construcción de viviendas

Una casa con cúpula de fibra de vidrio en Davis, California.

Los plásticos reforzados con fibra de vidrio también se utilizan para fabricar componentes de construcción de viviendas, como laminados para techos, marcos de puertas, marquesinas, buhardillas, chimeneas, remates y cabezales con clave y alféizar . Su menor peso y facilidad de manejo, en comparación con la madera o el metal, permiten una instalación más rápida. Los paneles de fibra de vidrio con efecto ladrillo, fabricados en serie, pueden utilizarse en la construcción de viviendas compuestas e incluir aislamiento para reducir la pérdida de calor.

Sistemas de elevación artificial de petróleo y gas

En las aplicaciones de bombeo con varillas , las varillas de fibra de vidrio se utilizan con frecuencia por su alta relación resistencia a la tracción/peso. Las varillas de fibra de vidrio ofrecen una ventaja sobre las de acero porque se estiran de forma más elástica (menor módulo de Young ) que el acero para un peso determinado, lo que significa que se puede extraer más petróleo del yacimiento de hidrocarburos a la superficie con cada bombeo, al tiempo que se reduce la carga sobre la unidad de bombeo.

Las varillas de fibra de vidrio deben mantenerse en tensión, ya que suelen romperse incluso con una ligera compresión. La flotabilidad de las varillas en un fluido acentúa esta tendencia.

Tubería

Las tuberías de PRFV y GRE se pueden utilizar en una variedad de sistemas subterráneos y aéreos, incluidos los de desalinización, tratamiento de agua, redes de distribución de agua, plantas de procesamiento químico, agua utilizada para la extinción de incendios, agua potable fría y caliente, aguas residuales/alcantarillado, residuos municipales y gas licuado de petróleo .

Paseo en barco

Kayaks fabricados en fibra de vidrio.

Las embarcaciones de fibra de vidrio compuesta se fabrican desde principios de la década de 1940, [ 20 ] y muchos veleros construidos después de 1950 se fabricaron utilizando el proceso de laminado de fibra de vidrio. A partir de 2022, las embarcaciones se siguen fabricando con fibra de vidrio, aunque se utilizan técnicas más avanzadas como el moldeo por vacío en el proceso de construcción. [ 21 ]

Armadura

Aunque la mayoría de las armaduras antibalas están hechas con diferentes textiles, se ha demostrado que los compuestos de fibra de vidrio son eficaces como armadura balística. [ 22 ]

Métodos de construcción

Bobinado de filamentos

El bobinado de filamentos es una técnica de fabricación que se utiliza principalmente para la producción de estructuras abiertas (cilindros) o cerradas (recipientes a presión o tanques). El proceso consiste en bobinar filamentos bajo tensión sobre un mandril macho. El mandril gira mientras un ojo de bobinado en un carro se mueve horizontalmente, depositando las fibras según el patrón deseado. Los filamentos más comunes son de fibra de carbono o de vidrio y se recubren con resina sintética durante el bobinado. Una vez que el mandril está completamente cubierto con el espesor deseado, la resina se cura; a menudo, el mandril se coloca en un horno para lograrlo, aunque a veces se utilizan calentadores radiantes mientras el mandril sigue girando en la máquina. Una vez curada la resina, se retira el mandril, dejando el producto final hueco. En algunos productos, como las bombonas de gas, el mandril es una parte permanente del producto terminado, formando un revestimiento para evitar fugas de gas o como barrera para proteger el material compuesto del fluido que se almacenará.

El bobinado de filamentos se adapta bien a la automatización y tiene numerosas aplicaciones, como tuberías y pequeños recipientes a presión, que se bobinan y curan sin intervención humana. Las variables controladas para el bobinado son el tipo de fibra, el contenido de resina, el ángulo de bobinado, el ancho de banda y el grosor del haz de fibras. El ángulo de la fibra influye en las propiedades del producto final. Un bobinado con un ángulo elevado proporciona resistencia circunferencial o a la rotura, mientras que los patrones con ángulos más bajos (polares o helicoidales) ofrecen mayor resistencia a la tracción longitudinal.

Los productos que actualmente se fabrican utilizando esta técnica abarcan desde tuberías, palos de golf, carcasas de membranas de ósmosis inversa, remos, horquillas de bicicleta, llantas de bicicleta, postes de energía y transmisión, recipientes a presión hasta carcasas de misiles, fuselajes de aviones, farolas y mástiles de yates.

Operación de laminado manual de fibra de vidrio

Se aplica un agente desmoldante, generalmente en forma de cera o líquido, al molde elegido para permitir que el producto terminado se retire limpiamente del molde. La resina —típicamente un poliéster termoestable de dos componentes , vinilo o epoxi— se mezcla con su endurecedor y se aplica a la superficie. Se colocan láminas de fibra de vidrio en el molde y luego se agrega más mezcla de resina con un pincel o rodillo. El material debe adaptarse al molde y no debe quedar aire atrapado entre la fibra de vidrio y el molde. Se aplica resina adicional y posiblemente láminas adicionales de fibra de vidrio. Se utiliza presión manual, vacío o rodillos para asegurar que la resina sature y humedezca completamente todas las capas y que se eliminen las burbujas de aire. El trabajo debe realizarse rápidamente antes de que la resina comience a curarse, a menos que se utilicen resinas de alta temperatura que no se curarán hasta que la pieza se caliente en un horno. [ 23 ] En algunos casos, el trabajo se cubre con láminas de plástico y se aplica vacío para eliminar las burbujas de aire y presionar la fibra de vidrio para que se adapte a la forma del molde. [ 24 ]

Operación de laminado por pulverización de fibra de vidrio

El proceso de laminado por pulverización de fibra de vidrio es similar al proceso de laminado manual, pero difiere en la aplicación de la fibra y la resina al molde. La pulverización es un proceso de fabricación de compuestos de moldeo abierto donde la resina y los refuerzos se pulverizan sobre un molde. La resina y el vidrio pueden aplicarse por separado o simultáneamente "cortados" en un chorro combinado desde una pistola picadora. [ 25 ] Los trabajadores extienden la pulverización para compactar el laminado. Luego se puede agregar madera, espuma u otro material de núcleo, y una segunda capa de pulverización incrusta el núcleo entre los laminados. La pieza luego se cura, se enfría y se retira del molde reutilizable.

Operación de pultrusión

Diagrama del proceso de pultrusión

La pultrusión es un método de fabricación utilizado para producir materiales compuestos resistentes y ligeros. En la pultrusión, el material se introduce en maquinaria de conformado mediante un método manual o un método de rodillos continuos (a diferencia de la extrusión , donde el material se empuja a través de matrices). En la pultrusión de fibra de vidrio, las fibras (el material de vidrio) se extraen de bobinas y se recubren con una resina. Posteriormente, se someten a un tratamiento térmico y se cortan a la longitud deseada. La fibra de vidrio producida de esta manera puede fabricarse en diversas formas y secciones transversales, como secciones en W o en S.

Riesgos para la salud

Exposición

Las personas pueden estar expuestas a la fibra de vidrio en el lugar de trabajo durante su fabricación, instalación o remoción, por inhalación, contacto con la piel o contacto con los ojos. Además, en el proceso de fabricación de la fibra de vidrio, se liberan vapores de estireno durante el curado de las resinas. Estos también irritan las membranas mucosas y las vías respiratorias. [ 26 ] La población general puede exponerse a la fibra de vidrio a través de materiales aislantes y de construcción, o a través de fibras en el aire cerca de las instalaciones de fabricación o cuando se encuentran cerca de incendios o implosiones de edificios . [ 27 ] : 8 La Asociación Americana del Pulmón recomienda que el aislamiento de fibra de vidrio nunca se deje expuesto en un área ocupada. Dado que no siempre se siguen las prácticas de trabajo y la fibra de vidrio a menudo se deja expuesta en sótanos que luego se ocupan, las personas pueden exponerse. [ 28 ] No existen índices biológicos o clínicos de exposición fácilmente utilizables. [ 27 ] : 8

Síntomas y signos, efectos en la salud

La fibra de vidrio irrita los ojos, la piel y el sistema respiratorio. Por lo tanto, los síntomas pueden incluir picazón en los ojos, la piel y la nariz, dolor de garganta, ronquera, disnea (dificultad para respirar) y tos. [ 29 ] Se observó una deposición alveolar máxima en roedores y humanos para fibras con diámetros de 1 a 2 μm. [ 27 ] : 13 En experimentos con animales, se han producido efectos adversos pulmonares como inflamación y fibrosis pulmonar , [ 27 ] : 14 y se han encontrado mayores incidencias de mesotelioma , sarcoma pleural y carcinoma pulmonar con instilaciones intrapleurales o intratraqueales en ratas. [ 27 ] : 12

A partir de 2001, en humanos, solo los materiales más biopersistentes como las fibras cerámicas, que se utilizan industrialmente como aislamiento en entornos de alta temperatura como los altos hornos , y ciertas lanas de vidrio de uso especial que no se utilizan como materiales aislantes, siguen clasificados como posibles carcinógenos ( Grupo 2B de la IARC ). Las lanas de fibra de vidrio más utilizadas, incluidas la lana de vidrio aislante , la lana de roca y la lana de escoria, se consideran no clasificables en cuanto a su carcinogenicidad para los humanos ( Grupo 3 de la IARC ). [ 30 ] En octubre de 2001, todas las lanas de fibra de vidrio comúnmente utilizadas para el aislamiento térmico y acústico fueron reclasificadas por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) como "no clasificables en cuanto a su carcinogenicidad para los humanos" ( grupo 3 de la IARC ). "Los estudios epidemiológicos publicados durante los 15 años transcurridos desde la revisión de las monografías anteriores de la IARC sobre estas fibras en 1988 no proporcionan evidencia de un mayor riesgo de cáncer de pulmón o mesotelioma (cáncer del revestimiento de las cavidades corporales) por exposiciones ocupacionales durante la fabricación de estos materiales, y la evidencia general de cualquier riesgo de cáncer es insuficiente." [ 30 ] En junio de 2011, el Programa Nacional de Toxicología de EE. UU . (NTP) eliminó de su Informe sobre Carcinógenos toda la lana de vidrio biosoluble utilizada en el aislamiento de viviendas y edificios y en productos no aislantes. [ 31 ] Sin embargo, el NTP todavía considera que el polvo de fibra de vidrio es "razonablemente previsible como un carcinógeno humano (Ciertas fibras de lana de vidrio (inhalables))". [ 29 ] De manera similar, la Oficina de Evaluación de Riesgos para la Salud Ambiental de California (OEHHA) publicó en noviembre de 2011 una modificación a su lista de la Proposición 65 para incluir solo "Fibras de lana de vidrio (inhalables y biopersistentes)". [ 32 ] Por lo tanto, la etiqueta de advertencia sobre el cáncer para el aislamiento de fibra de vidrio biosoluble para hogares y edificios ya no es obligatoria según la ley federal ni la de California. A partir de 2012, la Asociación de Fabricantes de Aislamiento de América del Norte declaró que la fibra de vidrio es segura para fabricar, instalar y usar cuando se siguen las prácticas de trabajo recomendadas para reducir la irritación mecánica temporal. [ 33 ]

En 2012, la Unión Europea y Alemania clasificaron las fibras de vidrio sintéticas como posiblemente o probablemente cancerígenas, pero las fibras pueden quedar exentas de esta clasificación si superan pruebas específicas. [ 30 ] Una revisión de riesgos para la salud realizada en 2012 para la Comisión Europea declaró que la inhalación de fibra de vidrio en concentraciones de 3, 16 y 30  mg/m3 "no indujo fibrosis ni tumores, excepto una inflamación pulmonar transitoria que desapareció después de un período de recuperación posterior a la exposición". [ 34 ] Las revisiones históricas de los estudios epidemiológicos fueron realizadas por las Escuelas de Medicina y Salud Pública de Harvard en 1995, [ 35 ] la Academia Nacional de Ciencias en 2000, [ 36 ] la Agencia para Sustancias Tóxicas y el Registro de Enfermedades ("ATSDR") en 2004, [ 37 ] y el Programa Nacional de Toxicología en 2011. [ 38 ] que llegaron a la misma conclusión que la IARC de que no hay evidencia de un mayor riesgo por exposición ocupacional a fibras de lana de vidrio.

Fisiopatología

Los efectos genéticos y tóxicos se ejercen mediante la producción de especies reactivas de oxígeno , que pueden dañar el ADN y causar aberraciones cromosómicas , anomalías nucleares, mutaciones, amplificación génica en protooncogenes y transformación celular en células de mamíferos. También existe genotoxicidad indirecta, impulsada por la inflamación, a través de especies reactivas de oxígeno producidas por células inflamatorias . Cuanto más largas, delgadas y duraderas (biopersistentes) eran las fibras, mayor era su capacidad de causar daño. [ 27 ] : 14

Reglamento, límites de exposición

En EE. UU., las emisiones de fibras minerales finas están reguladas por la EPA , pero las fibras respirables (partículas no reguladas de otra manera) están reguladas por la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA). La OSHA ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición a la fibra de vidrio en el lugar de trabajo en 15  mg/m³ en total y 5  mg/ m³ en exposición respiratoria durante una jornada laboral de 8 horas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) ha establecido un límite de exposición recomendado (REL) de 3 fibras/cm³ ( menos de 3,5 micrómetros de diámetro y más de 10 micrómetros de longitud) como promedio ponderado en el tiempo durante una jornada laboral de 8 horas, y un límite total de 5  mg/m³ . [ 39 ]

Desde 2001, la Ordenanza sobre Sustancias Peligrosas en Alemania establece un límite máximo de exposición ocupacional de 86  mg/m³ . En ciertas concentraciones, puede producirse una mezcla potencialmente explosiva. La fabricación posterior de componentes de PRFV (esmerilado, corte, aserrado) genera polvo fino y virutas que contienen filamentos de vidrio, así como polvo pegajoso, en cantidades suficientemente elevadas como para afectar la salud y el funcionamiento de las máquinas y los equipos. Se requiere la instalación de equipos eficaces de extracción y filtración para garantizar la seguridad y la eficiencia. [ 26 ]

Véase también

Referencias

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