Arteka-Shop - Strahltechnik, Filtertechnik, Drucklufttechnik, Schlauchtechnik
Strahltechnik-Filtertechnik-Drucklufttechnik-Schlauchtechnik
Ihr Warenkorb

Wissenswertes » Historische Entwicklung der Strahlmittel

Historische Entwicklung der StrahlmittelStrahlmittel

Gefährliches Strahlgut - Quarzsand und Silikose


Quarzsand belgischer Provenienz Vergrößerung 100-fach


Noch bis zum zweiten Weltkrieg und somit bis etwa vor dreißig Jahren wurde als Strahlmittel praktisch ausschließlich Quarzsand verwendet. Zwar erschien auf dem Markt etwa Ende der zwanziger - Anfang der dreißiger Jahre bereits als erstes metallisches Strahlmedium ein Hartguss-Eisengranulat, und zwar in Kugelform als Schrot und in gebrochener, kantiger Form als Kies. Der Einführung dieses damals neuartigen Strahlmittels in die Praxis des Strahlbetriebes standen aber zahlreiche technische und psychologische Schwierigkeiten gegenüber, und es vergingen lange Jahre, bis diese Faktoren überwunden werden konnten. Dies ist auch weiter nicht verwunderlich. An und für sich war Quarzsand für die zu jener Zeit bestehenden, primitiven, mit Druckluft betriebenen Strahlanlagen ein bequemes, man möchte im Rückblick sagen, fast problemloses Strahlgut. Quarzsand, oder genauer gesagt Quarzstaub, ist aber die Ursache einer Berufskrankheit, der Silikose, deren Gefährlichkeit und Bösartigkeit nicht überschätzt werden kann. Heute verfügen wir über moderne, nach dem Druckluftsystem arbeitende Anlagen, die hellbeleuchtet und sauber sind und ein Arbeiten unter hygienisch einwandfreien Bedingungen, unter Verwendung moderner metallischer oder synthetischer und somit silikosegefahrfreier Strahlmittel, gestatten.

Unter Silikose versteht man eine Erkrankung der Lungen, verursacht durch Einatmen von feinem quarzhaltigem Staub während längerer Zeitspannen. Gefährlich sind vor allem Staubteilchen, die kleiner als 4 Mikron sind. Beim Strahlen mit Quarzsand wird der feine Quarzstaub eingeatmet und gelangt so in die Lungenbläschen (Alveolen), die einen Durchmesser von etwa 1 bis 2 mm haben und aus einer hauchdünnen Membrane bestehen, die von zahlreichen, feinsten Blutgefäßen durchzogen ist. Hier geht der Gasaustausch zwischen der Atmungsluft und dem Blut vor sich. Die feinen Staubteilchen unterhalb 4 Mikron werden an den Wänden der Lungenbläschen abgelagert. Der Körper reagiert gegen diese Ablagerungen. Besondere Fresszellen, die sogenannten Phagozyten nehmen die Staubteilchen auf und transportieren diese über die Lymphwege in das Innere des Lungengewebes. Auf Grund gewisser Beobachtungen wird auch angenommen, dass zum mindesten teilweise die scharfkantigen Staubteilchen die Membranwände durchstossen und so direkt ins Innere der Lungen gelangen. Über die Lymphwege gelangen die Quarzstaubteilchen in die Lymphknoten, wo Ablagerungen auftreten. Der Körper versucht diese Quarzkörnchen aufzulösen. Quarz ist jedoch ein nur sehr schwer löslicher Körper. Mit kleinen Mengen von Quarzstaub wird zwar der Organismus trotzdem fertig, dank dem Selbstreinigungsvermögen der Lunge. Bei länderdauerndem Einatmen von feinem Quarzstaub kommt bald der toxische Charakter des Quarzes zur Geltung: Der krankhafte Prozess setzt ein, wegen der zunehmenden Ablagerung des Quarzstaubes in den Lymphknoten und in den übrigen Teilen der Lunge. Man bezeichnet diese Erscheinung als Denaturation des Gewebes, die bald von einer Fibrose gefolgt ist. Es handelt sich um eine Vernarbung des Gewebes. Mit fortschreitender Krankheit kommt es allmählich zu einer Überwucherung der ganzen Lunge mit diesem Narbengewebe.


Schutz des Strahlers obligatorisch

  

Röntgen-Aufnahme einer gesunden Lunge (A) vs. Röntgen-Aufnahme eines an Silicose erkrankten Arbeiters (B)

Die Folgen sind katastrophal. Der Gasaustausch in den Lungenbläschen wird behindert. Wegen der Vernarbung verkümmern die feinen Blutgefäße, was zur Überlastung des Herzens sowie zur Anfälligkeit der Lunge gegen Infektionskrankheiten führt. Deshalb kommt oft im Verlauf der Silikose eine Erkrankung an Tuberkulose hinzu. Die Silikose ist eine lange und unerbittliche Krankheit Das erste Symptom ist zumeist nur Atemnot, zunächst nur beim Arbeiten, bald aber auch bei ganz geringer körperlicher Tätigkeit; sogar schon beim Gehen oder beim Aufstehen, so dass der Kranke während langer Jahre in einem jammervollen Zustand dahinvegetiert. Erkrankungen an Silikose verlaufen langsam und dauern lange. Aussicht auf Heilung besteht nur bei sehr leichten Fällen; fortgeschrittenere Fälle sind hoffnungslos. Die erste Aufnahme zeigt zum Vergleich die Lungen eines vollständig gesunden 27jährigen Büroangestellten, der in seinem Leben nie mit Quarzsand in Berührung gekommen war. Das zweite Röntgenbild wurde 1941 aufgenommen und zeigt die Lungen eines 1910 geborenen Arbeiters, der 1938 der Versicherung gemeldet worden war, da nach sechsjähriger Tätigkeit in einer mit Quarz betriebenen Strahlanlage eine beginnende Silikose festgestellt worden war. Gleichzeitig, d.h. 1938, wurde der Arbeiter in eine andere vollständig quarzstaubfreie Abteilung versetzt. Diese zweite Aufnahme wurde somit drei Jahre nach dieser Versetzung gemacht. Zu diesem Zeitpunkt war der Kranke bereits vollständig arbeitsunfähig.

Es ist somit unbedingt notwendig, den Arbeiter vor den großen Gefahren, die mit dem Quarzstaub verbunden sind, zu schützen. Was die Strahltechnik anbelangt, geschieht dies am besten und auch am einfachsten durch die Verwendung von Strahlmitteln, die keinen freien ungebundenen Quarz enthalten und deshalb auch silikosegefahrenfrei sind. Überdies stehen heute für alle Anwendungszwecke Strahlenanlagen zur Verfügung, die es gestatten, mit Hilfe moderner, metallischer oder synthetischer und somit silikosegefahrfreier Strahlmittel, die geforderte Oberflächenbeschaffenheit zu erzielen. Auf fast allen Gebieten genügt die Verwendung solcher Strahlgüter. Eine Ausnahme bilden jedoch Strahlanlagen in Gussputzereien, wo zusätzlich Maßnahmen anlagetechnischer Art notwendig sind, um den Schutz der Arbeiter zu gewährleisten.


Stahlguss Strahlmittel

Grau- und Stahlguss, desgleichen Metallguss, werden zumeist in aus Sand bestehenden Formen vergossen, Stahlguss vielfach auch in Formen aus Chamotte. Der die Silikose erzeugende Stoff ist die kristalline Kieselsäure (Si02), Quarz, Tridymit und Cristobalit in feinsten Staubpartikeln unterhalb etwa 4-5 Mikron. Chamotte besteht aus Ton sowie aus 60 bis 80 % Anteil an reinem Quarz. Beim Brennen bei ca 1300 °C wird der Quarz in Tridymit umgewandelt. Chamotte ist somit ebenso silikosegefährlich wie Quarzsand. In den in der Gussputzerei stehenden Strahlanlagen müssen die Werkstücke auch entkernt und entsandet, d. h. vom anhaftenden Sand resp. von Chamotte befreit werden. Hierbei werden durch die Aufprallwirkung des Strahlmittels die Quarzkristalle zerschlagen und zertrümmert. Hierbei entsteht der silikosegefährliche feine Quarzstaub in grossen Quantitäten, obwohl metallische Strahlmedien verwendet werden. Die Vorschriften besagen denn auch, dass Putzmaschinen und Strahlanlagen in Gussputzereien mit einer genügenden Absauganlage ausgerüstet sein müssen. Überdies müssen sie so gebaut sein, dass kein Staub austreten kann.


Verbot von Quarzsand als Strahlmittel

Es ist somit nicht weiter verwunderlich, dass verschiedene Industrieländer die Verwendung von Quarzsand als Strahlmittel in Industrieanlagen entweder auf dem Verordnungswege oder sogar durch Gesetz verboten oder auf Ausnahmefälle (Strahlen im Freien) eingeschränkt haben. In der Schweiz ist es der Schweizer Unfallversicherungsanstalt in Luzern (SUVA) mit Hilfe verschiedener amtlicher Verordnungen gelungen, die Verwendung von Quarzsand als Strahlmittel zum mindesten in der Industrie praktisch zum Verschwinden zu bringen. Mit zu diesem erfreulichen Ergebnis hat wohl auch die wachsende Einsicht auch der Arbeiter selber in die dem Quarzstaub anhaftenden Gefahren beigetragen.


Quelle: Dipl.-Ing. ETH I. Horowitz: Oberflächenbehandlung mittels Strahlmitteln