Mineraalikuitupäästöt

Mineraalikuitulähteet

Epäorgaanisia kuituja ovat lasikuidut (tekniset lasikuidut) ja mineraalivillakuidut kuten vuorivilla, lasivilla ja kuonavilla, jotka voivat esiintyä sisäilmassa leijuvina ja pinnoille laskeutuvina. Teollisten mineraalikuitujen käyttö on lisääntynyt erityisesti asbestikuitujen käytön vähennyttyä.

Mineraalivillakuituja käytetään:

• rakennusten ulkoseinien ja ylä- ja alapohjarakenteiden lämmöneristemateriaaleissa,
• ilmanvaihtokanavien lämpö- äänen- ja paloeristemateriaaleissa,
• ilmanvaihtosuodattimissa
• huonetilojen äänenvaimennusmateriaaleissa kuten akustiikkalevyissä ja -paneeleissa.

Mineraalikuitujen valmistus ja koko

Lasikuidut ja lasivillat valmistetaan keräyslasista, vuorivillat pääasiassa emäksisistä kiviaineksista ja kuonavilla malmin jalostuksessa jäljelle jääneestä kuonasta. Lasikuidut valmistetaan sulasta lasimassasta vetämällä kuituja suulakkeen läpi vakionopeudella. Lasikuidut ovat halkaisijaltaan yli 3 μm ja näistä kuiduista valmistetun tuotteen kaikki kuidut ovat suunnilleen saman paksuisia.

Mineraalivillakuidut, joiden tuotanto on yli 80 % teollisten mineraalikuitujen kokonaistuotannosta, valmistetaan sulasta massasta puhaltamalla pisaroita tai lankoja höyrysuihkuun tai linkoamalla. Valmistusprosessista johtuen lasi- ja vuorivillat muodostavat kuituvyyhdin, jossa kuitujen paksuus vaihtelee hyvin paljon. Mineraalivillakuidut ovat halkaisijaltaan alle 3 μm:stä (0,1 – 3 μm lasimikrokuitu) noin 8 μm:iin.

Teollisten mineraalikuitujen käyttö ilmanvaihtojärjestelmissä

Suodattimet

Ilmanvaihtosuodattimet valmistetaan tyypillisesti joko lasivillasta tai synteettisistä muovikuiduista. Uutta suodatinta ensimmäistä kertaa käyttöönotettaessa siitä saattaa irrota vähäisiä määriä kuituja. Jos suodatin pääsee rikkoutumaan esimerkiksi hankauduttuaan terävää särmää vasten, ovat runsaatkin kuituemissiot mahdollisia.

Eristeet

Ilmanvaihtojärjestelmässä ulkoilmakammion seinä, raitisilmakanava ja ilmanvaihtokoneen runko lämmöneristetään kylmän ulkoilman kondensoitumisen estämiseksi. Lämmöneriste koteloidaan yleensä kahden peltilevyn väliin, joten mineraalivillavalmiste ei siis ole tuloilmavirran kanssa kosketuksissa. Jos ilmanvaihtojärjestelmässä on koneellinen jäähdytys, käytetään lämmöneristystä myös tuloilmakanavissa. Käytettäessä pyöreitä kanavia alumiinifoliopintainen mineraalivilla asennetaan kanavan ulkopinnalle.

Suorakaidekanavissa lämmöneriste voidaan asentaa myös kanavan sisäpinnalle, jolloin eriste pinnoitetaan lasikuitukankaalla, joka ehkäisee kuitujen irtoamista ja kestää myös kanaviston puhdistuksen harjaamalla. Jos ilmanvaihtokanavia joudutaan viemään eri paloalueiden läpi, joudutaan tulipalon leviämisen ehkäisemiseksi kanava verhoamaan palonkestävällä mineraalivillaeristeellä.

Asianmukaisesti asennetut, ulkopuoliset palo- ja lämmöneristeet eivät toimi kuitulähteenä. Kuituemissiot ovat silti mahdollisia mm. huolimattoman asennustyön ja ilmavuotojen seurauksena.

Äänenvaimentimet

Ilmanvaihtojärjestelmien äänenvaimentimet ovat sisäympäristön kannalta tärkein teollisten mineraalikuitujen käyttökohde. Ilmanvaihtokoneissa käytetään kahta äänenvaimenninratkaisua: puhallinkammion ym. sisäpinnoille asennettua mineraalivillaa sekä ääntä absorboivista materiaaleista valmistettuja lamelleja, joiden välistä ilma virtaa. Usein käytetään molempia ratkaisuja samanaikaisesti. Sisäpintojen äänenvaimennusverhous on rakennettu noin 5 cm:n paksuisesta mineraalivillasta, joka on päällystetty rei’itetyllä peltilevyllä. Joissain tapauksissa mineraalivillan pinnoitus reikäpellillä on saatettu jättää tekemättä, jolloin seurauksena on pahimmillaan ollut äänenvaimentimen hajoaminen ilmavirran kuluttavan vaikutuksen ansiosta.

ILMI-tutkimusprojektin laboratoriokokeiden tulokset osoittavat, että äänenvaimenninmateriaaleista irtoaa kuituja puolen tunnin mittaisessa alkuhuuhtelussa (ilmavirta 80 dm³/s ja ilman nopeus 4 m/s) noin tuhatkertaisesti verrattuna myöhempiin pidempiaikaisiin testeihin. Tästä syystä ilmanvaihtolaitteet ja -kanavat tulisi puhdistaa uuden äänenvaimenninmateriaalin asentamisen ja alkuhuuhtelun jälkeen.

Sisäilmaluokitus 2000:n mukaan äänenvaimentimen tulee olla puhdistettavissa ja sen tulee kestää vähintään 10 puhdistuskertaa niille tarkoitettua puhdistusmenetelmää käyttäen ilman, että niiden rakenteessa tapahtuu muutoksia. Äänenvaimentimista ei saa puhdistuksen jälkeenkään irrota kuituja enempää kuin 0,01 kpl/cm³.

Toimenpiteet kuitupäästöepäilyissä

Mineraalivillaepäilytapauksessa tehtävistä tutkimuksista on kerrottu kohdassa  Tutkimusmenetelmät. Kuitujen irtoamisen ehkäisemiseksi ilmanvaihtokoneen sisäpinnoille asennettava mineraalivilla olisi syytä peittää lasikuitukankaalla tai muulla ilmaa läpäisevällä materiaalilla ennen reikäpellin asennusta. Olemassa olevat vaimentimet voidaan korjata uusimalla koko äänenvaimenninrakenne, pinnoittamalla vaimennin ilmaa läpäisevällä, mutta kuitujen irtoamista ehkäisevällä ja ilmavirran rasitusta kestävällä materiaalilla tai käsittelemällä reikäpellillä päällystetty vaimennin sideaineella, joka liimaa kuidut toisiinsa ja estää niiden irtoamisen.

Ilmanvaihtokanavissa käytetään yleensä tehdasvalmisteisia vaimentimia, joissa mineraalivilla on yleensä päällystetty reikäpellillä. Mikäli näistä epäillään irtoavan kuituja tuloilmaan, voidaan vaimentimet käsitellä sideaineella tai uusia ne esimerkiksi lasikuitukankaalla suojattuihin malleihin.

Päätelaitteissa käytetään monia eri vaimenninratkaisuja. Joskus käytetään pinnoittamatonta mineraalivillaa. Nykyään valmistetaan ns. hygieniamalleja, joissa käytetään esimerkiksi muovipohjaista, vaihdettavissa olevaa äänenvaimenninmateriaalia. Jos päätelaitteiden äänenvaimentimista epäillään irtoavan kuituja tuloilmaan, korjausvaihtoehtoja ovat äänenvaimenninmateriaalin tai koko päätelaitteen vaihtaminen.

Kirjallisuus

Kovanen, K., Tuovila, H., Harju, R., Riala, R. & Tossavainen, A. 2005. Ilmanvaihtotuotteiden kuitupäästöt. Sisäilmastoseminaari 2005. Espoo: SIY raportti 23, SIY Sisäilmatieto Oy, 133 – 138.

Tuomainen, M., Björkroth, M., Kämppi, R., Mussalo-Rauhamaa, H., Salo, S.-P., Säntti, J., Tuomi, T., Voutilainen, R. & Seppänen, O. 2003. Ilmanvaihtojärjestelmän mineraalivillakuitujen terveysvaikutukset. Teknillinen korkeakoulu. Konetekniikan osasto. LVI-tekniikan laboratorio. Raportti B76

Sisäilmastoluokitus 2000, Sisäilmayhdistys julkaisu 5. Sisäilmayhdistys ry, Rakennustietosäätiö, Suomen Arkkitehtiliitto SAFA, Suomen toimitila- ja rakennuttajaliitto RAKLI, Suunnittelu- ja konsulttitoimistojen Liitto SKOL. Espoo 2001.

© Helsingin, Espoon  ja Vantaan Terveelliset tilat, Sisäilmayhdistys ry.(2008)