Lana mineral

La lana mineral es cualquier material fibroso formado por hilado o estirado de materiales minerales o rocosos fundidos , como escoria y cerámica . ^{[ 1 ]} Su fabricación comenzó en el siglo XIX. ^{[ 2 ]} Sus aplicaciones incluyen aislamiento térmico (tanto estructural como de tuberías ), filtración , insonorización y sustrato para cultivo hidropónico . La lana mineral puede causar irritación en los ojos, la piel y los pulmones, especialmente durante su fabricación e instalación. ^{[ 3 ]}

La lana mineral también se conoce como lana de piedra , algodón mineral, fibra mineral, fibra mineral artificial (MMMF) y fibra vítrea artificial (MMVF).

Los productos específicos de lana mineral son la lana de roca y la lana de escoria. Europa también incluye la lana de vidrio , que, junto con la fibra cerámica , son fibras totalmente artificiales que se pueden moldear en diferentes formas y tienen una textura áspera al tacto.

La lana de escoria se fabricó por primera vez en 1840 en Gales por Edward Parry, "pero no parece que se hiciera ningún esfuerzo por contener la lana después de la producción; en consecuencia, flotaba por la fábrica con la más mínima brisa y se volvió tan perjudicial para los hombres que el proceso tuvo que abandonarse". ^{[ 2 ]} Un método para fabricar lana mineral fue patentado en los Estados Unidos en 1870 por John Player ^{[ 4 ]} y se produjo comercialmente por primera vez en 1871 en Georgsmarienhütte en Osnabrück , Alemania . El proceso consistía en soplar una fuerte corriente de aire a través de un flujo descendente de escoria de hierro líquida, similar a la aparición natural de finas hebras de escoria volcánica del Kilauea llamadas cabellos de Pele, creadas por fuertes vientos que dispersan la escoria durante una erupción. ^{[ 4 ]}

En 1936, Spun Rock Wools Limited de Thorold, Ontario, Canadá, registró la marca Spun Rock Wool, un "material aislante fibroso fabricado a partir de roca y disponible en forma suelta, en láminas o en almohadillas". El uso de roca para producir material aislante de lana comenzó en Thorold el 1 de noviembre de 1934, según el documento de registro UCA8090.

La lana de roca hilada se fabricaba calentando esquisto dolomítico natural a 1560 °C y vertiendo el líquido al rojo vivo sobre un disco giratorio conocido como "hiladora".

Según un fabricante de lana mineral, la primera lana mineral destinada a aplicaciones de alta temperatura se inventó en Estados Unidos en 1942, pero no fue comercialmente viable hasta aproximadamente 1953. En las décadas de 1970 y 1980 se empezaron a comercializar más tipos de lana mineral. ^{[ 5 ]}

La lana mineral de alta temperatura es un tipo de lana mineral diseñada para usarse como aislante térmico y generalmente se define por su resistencia a temperaturas superiores a 1000  °C. Este tipo de aislamiento se utiliza habitualmente en hornos industriales y fundiciones. Debido a su elevado coste de producción y disponibilidad limitada, la lana mineral de alta temperatura se utiliza casi exclusivamente en aplicaciones y procesos industriales de alta temperatura.

La lana de roca es un producto de horno que consiste en fundir roca a una temperatura de aproximadamente 1600 °C, a través de la cual se sopla una corriente de aire o vapor. Las técnicas de producción más avanzadas se basan en hacer girar la roca fundida en cabezales giratorios de alta velocidad, de forma similar al proceso utilizado para producir algodón de azúcar . El producto final es una masa de fibras finas y entrelazadas con un diámetro típico de 2 a 6 micrómetros . La lana mineral puede contener un aglutinante , a menudo un terpolímero , y un aceite para reducir el desprendimiento de polvo.

Aunque las fibras individuales conducen muy bien el calor, cuando se prensan en rollos y láminas, su capacidad para separar el aire las convierte en excelentes aislantes y absorbentes de sonido . ^{[ 10 ] [ 11 ]} Si bien no son inmunes a los efectos de un fuego suficientemente caliente, la resistencia al fuego de las fibras de fibra de vidrio , lana de roca y cerámica las convierte en materiales de construcción comunes cuando se requiere protección pasiva contra incendios , utilizándose como protección contra incendios por pulverización , en cavidades de montantes en ensamblajes de paneles de yeso y como materiales de relleno en sellos cortafuegos .

Otros usos incluyen paneles unidos con resina , como relleno en compuestos para juntas , en pastillas de freno , en plásticos para la industria automotriz , como medio filtrante y como medio de cultivo en hidroponía .

Las fibras minerales se producen de la misma manera, sin aglutinante. La fibra en sí se utiliza como materia prima para fines de refuerzo en diversas aplicaciones, como materiales de fricción, juntas, plásticos y recubrimientos .

La Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) revisó la carcinogenicidad de las fibras minerales artificiales en octubre de 2002. ^{[ 14 ]} El grupo de trabajo de la Monografía de la IARC concluyó que solo los materiales más biopersistentes siguen clasificados por la IARC como "posiblemente carcinógenos para los humanos" ( Grupo 2B ). Estos incluyen fibras cerámicas refractarias, que se utilizan industrialmente como aislante en entornos de alta temperatura como los altos hornos , y ciertas lanas de vidrio de uso especial que no se utilizan como materiales aislantes. Por el contrario, las lanas de fibra vítrea más utilizadas producidas desde el año 2000, incluidas la lana de vidrio aislante, la lana de roca y la lana de escoria, se consideran "no clasificables en cuanto a su carcinogenicidad en humanos" ( Grupo 3 ).

Se producen fibras altamente biosolubles que no dañan las células humanas. Estos nuevos materiales se han sometido a pruebas de carcinogenicidad y la mayoría han resultado no ser cancerígenos. La IARC optó por no realizar una evaluación general de las fibras de reciente desarrollo diseñadas para ser menos biopersistentes, como el silicato de metales alcalinotérreos o las lanas con alto contenido de alúmina y bajo contenido de sílice. Esta decisión se tomó en parte porque no se disponía de datos en humanos, aunque las fibras que sí se han probado parecen tener un bajo potencial carcinogénico en animales de experimentación, y porque el Grupo de Trabajo tuvo dificultades para clasificar estas fibras en grupos funcionales según su composición química. ^{[ 15 ]}

El Reglamento europeo (CE) n.° 1272/2008 sobre clasificación, etiquetado y envasado de sustancias y mezclas, actualizado por el Reglamento (CE) n.° 790/2009, no clasifica las fibras de lana mineral como sustancia peligrosa si cumplen los criterios definidos en su Nota Q.

El organismo europeo de certificación de productos de lana mineral, EUCEB, certifica los productos de lana mineral fabricados con fibras que cumplen la Nota Q, garantizando así su baja persistencia biológica y su rápida eliminación de los pulmones. La certificación se basa en el asesoramiento de expertos independientes y en el control periódico de la composición química.

Debido al efecto mecánico de las fibras, los productos de lana mineral pueden causar picazón temporal en la piel. Para minimizarla y evitar la exposición innecesaria al polvo de lana mineral, el envase incluye información sobre buenas prácticas mediante pictogramas o frases. Cada fabricante también proporciona hojas de instrucciones de uso seguro, similares a las fichas de datos de seguridad.

Las personas pueden estar expuestas a las fibras de lana mineral en el lugar de trabajo por inhalación, contacto con la piel y contacto con los ojos. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA) ha establecido el límite legal ( límite de exposición permisible ) para la exposición a las fibras de lana mineral en el lugar de trabajo en 15 mg/m³ ^de exposición total y 5 mg/m³ ^de 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 5 mg/m³ ^de exposición total y 3 fibras por cm³ ^durante una jornada laboral de 8 horas. ^{[ 3 ]}

El Reglamento REACH ( Registro, Evaluación, Autorización y Restricción de Sustancias Químicas ) de la Unión Europea, vigente desde el 18 de diciembre de 2006, regula la producción y el uso de sustancias químicas, así como sus posibles repercusiones en la salud humana y el medio ambiente. Se ha creado un Foro de Intercambio de Información sobre Sustancias (SIEF) para diversos tipos de lana mineral. AES, ASW y PCW se registraron antes del primer plazo, el 1 de diciembre de 2010, por lo que pueden comercializarse en el mercado europeo.

• ASW/RCF está clasificado como carcinógeno de categoría 1B.
• El AES está exento de la clasificación como carcinógeno según los resultados de un estudio in vitro a corto plazo.
• Las lanas PCW no están clasificadas; la autoclasificación llevó a la conclusión de que las PCW no son peligrosas.

El 13 de enero de 2010, algunas fibras cerámicas refractarias de aluminosilicato y de aluminosilicato de circonio se incluyeron en la lista de sustancias candidatas de muy alta preocupación . En respuesta a las inquietudes suscitadas por la definición y el expediente, se publicaron dos expedientes adicionales en el sitio web de la ECHA para consulta, lo que dio lugar a dos entradas adicionales en la lista de sustancias candidatas. Esta situación actual (con cuatro entradas para una misma sustancia o grupo de sustancias) contraviene el procedimiento REACH previsto. Aparte de esta situación, las inquietudes planteadas durante los dos periodos de consulta siguen siendo válidas.

Independientemente de las preocupaciones planteadas, la inclusión de una sustancia en la lista de candidatas activa de inmediato las siguientes obligaciones legales para los fabricantes, importadores y proveedores de artículos que contengan dicha sustancia en una concentración superior al 0,1 % (p/p):

• Notificación a la ECHA - Reglamento REACH, art. 7
• Suministro de la ficha de datos de seguridad - Reglamento REACH, art. 31.1
• Obligación de comunicar información sobre el uso seguro o de responder a las solicitudes de los clientes - Reglamento REACH, art. 33

Debido a la no degradabilidad de la lana mineral y a los posibles riesgos para la salud, se están desarrollando materiales sustitutos: los aislamientos de cáñamo , lino , lana , madera y corcho son los más destacados. La biodegradabilidad y el perfil de salud son las principales ventajas de estos materiales. Sus desventajas en comparación con la lana mineral son su resistencia al moho sustancialmente menor, su mayor combustibilidad y su conductividad térmica ligeramente superior ⁽ aislamiento de cáñamo: 0,040 Wm⁻¹k⁻¹ ^{, aislamiento de} lana mineral : 0,030-0,045 Wm⁻¹k⁻¹ ⁾ . ^{[ 16 ]}

• El amianto , un mineral que es naturalmente fibroso.
• Fibra de basalto , una fibra mineral con alta resistencia a la tracción.
• Lana de vidrio
• El pelo de Pelé
• Declaraciones de riesgos y seguridad

• Documentos de Statistics Canada sobre envíos de lana mineral en Canadá.
• Revisión de datos publicados sobre la exposición a la lana mineral durante trabajos de instalación por A. Jones y A. Sánchez Jiménez, Informe de investigación del Instituto de Medicina Ocupacional TM/11/01
• Evaluación de las fibras de lana mineral en suspensión en el aire de viviendas, realizada por J. Dodgson y otros. Informe de investigación del Instituto de Medicina Ocupacional TM/87/18.