Блог о строительстве и ремонте CEEMAT
Блог о строительстве и ремонте CEEMAT

Теплоизоляционные материалы (2)

Теплоизоляционные материалы (2)Теплоизоляционные материалы (2)

Теплоизоляционные материалы (ТИМ) – материалы и изделия, обладающие низкой теплопроводностью и предназначенные для тепловой изоляции зданий, сооружений, тепловых промышленных установок, технологического оборудования, холодильных камер, трубопроводов, транспортных средств и других объектов.

Производство теплоизоляционных материалов.

Применение теплоизоляционных материалов является одним из важнейших методов энергосбережения, а также имеет важное технологическое значение, позволяя уменьшать толщину конструкционных элементов. Теплоизоляционными называют материалы, характеризующиеся низкой теплопроводностью и применяемые для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов. Ассортимент применяемых в настоящее время утеплителей достаточно широк – от пенопластов до минераловатных композиций на полимерных и неорганических связующих.

Все теплоизоляционные материалы и изделия из них классифицируются по разным признакам на несколько групп. По виду основного исходного сырья различают: органические (пенополистирол, пенополиуретан, пенополивинилхлорид, вспененный полиэтилен, древесно-волокнистые изоляционные плиты, арболитовые изделия и др.) и неорганические (базальтовое волокно, минеральная, керамическая и стеклянная вата и изделия из них, диатомит, вспученный перлит и вермикулит, керамзит, пеностекло, ячеистые бетоны и др.). По структуре: волокнистые , зернистые (сыпучие), ячеистые . По форме: плоские (плиты, маты, войлок), рыхлые (вата, перлит), шнуровые (шнуры, жгуты), фасонные (сегменты, цилиндры, полуцилиндры и др.). По содержанию связующего вещества: содержащие и не содержащие . По термостойкости: несгораемые , трудносгораемые и сгораемые .

В настоящее время наиболее широкое распространение получили следующие виды теплоизоляционных материалов: минеральная вата, базальтовое волокно, стекловата и изделия из них, перлитовые теплоизоляционные материалы, пенодиатомитовые теплоизоляционные материалы, пеностекло, ячеистые бетоны (пенобетон и газобетон) и керамзит. А с развитием современных технологий фасадной отделки зданий и сооружений особенно бурно растет российский рынок утеплителей из волокнистых теплоизоляционных материалов на композиционных полимерных и неорганических связующих, одним из компонентов которых являются ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНЫЕ ДИСПЕРСИИ .

Твердой фазой и основной составляющей всех волокнистых теплоизоляционных материалов является волокнистая вата, получаемая из расплавов различных горных пород и других силикатных материалов, а также из доменных и мартеновских шлаков и из прочих отходов металлургических производств. Волокнистая вата состоит из стекловидных волокон и неволокнистых включений, образованных в результате затвердевания силикатного расплава. Волокна в среднем имеют диаметр 1 – 10 мкм и длину от 2 – 3 до 20 – 30 см. Минеральную вату получают из расплава легкоплавких горных пород, силикатных промышленных отходов, доменных шлаков и их смесей. Минеральная вата предназначена для изготовления теплоизоляционных, звукоизоляционных и звукопоглощающих изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности с предельной температурой эксплуатации до 600 – 700 °C. При более высоких температурах наблюдается спекание волокон минеральной ваты. Базальтовое волокно и каменную вату получают из расплава базальтовых пород (базальтов, габбро, диабазов и близких к ним метаморфических горных пород и мергелей) при температуре около 1500 °C. В отличие от минеральной ваты, выпускаемой, преимущественно из смеси легкоплавких пород с промышленными минеральными отходами, теплоизоляционные материалы из базальтового волокна обладают более длительным сроком службы, повышенной виброустойчивостью, термо- и водостойкостью. Базальтовая теплоизоляция не изменяет своих начальных свойств в течение всего времени эксплуатации, не выделяет вредных веществ в окружающую среду, и не образует токсичных соединений с другими материалами. Основными компонентами для производства стекловолокна и стекловаты являются стеклобой, песок, сода, доломит, известняк, этибор и другие компоненты. Процесс волокнообразования происходит из расплавленной при температуре около 1400 °C стеклянной массы, которая распускается на волокна, как правило, под действием центробежной силы на центрифугах.

В настоящее время при производстве волокнистых теплоизоляционных материалов используют три основные технологии волокнообразования: центробежно-дутьевая, многовалковая и фильерно-вертикально-дутьевая. Наиболее распространенным является центробежно-дутьевой способ. При этом следует отметить, что вырабатываемая данным способом вата отличается низким качеством, с большим (до 25%) количеством неволокнистых включений и отходов волокнообразования. Фильерно-вертикально-дутьевой способ обеспечивает безотходную переработку расплава, но ввиду малой мощности и дороговизне применяемых в технологическом процессе питателей из платинородиевого сплава он используется, в основном, на линиях низкой производительности. Центробежно-валковый способ (центробежно-многовалковый) наиболее широко распространен в зарубежной практике и основан на подаче расплава на быстро вращающиеся валки. В России данная технология также внедрена на ряде крупных российских предприятий.

Качество изделий из волокнистых теплоизоляционных материалов определяется многими параметрами. Среди наиболее значимых – химический состав твердой фазы, содержание неволокнистых включений, геометрия и ориентация волокон в пространстве, качественное, экологически безопасное связующее.

От химического состава твердой фазы в первую очередь зависят такие характеристики теплоизоляционных материалов как прочность, термостойкость, химическая стойкость. Прочность теплоизоляционных материалов определяется также параметрами поровой структуры изделия и ориентацией волокон в направлении действия напряжений. Однородное распределение пор по объему и уменьшение их среднего диаметра повышает прочность теплоизоляционных материалов. Прочность на сжатие возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Положительно влияет на прочность также подбор связующего с улучшенными адгезионными свойствами по отношению к заполнителям.

Волокнистая структура также обеспечивает другое важное свойство волокнистых теплоизоляционных материалов – низкую теплопроводность, а также пренебрежимо малую усадку и сохранение геометрических размеров изделий в течение всего периода эксплуатации. Теплопроводность разных типов минеральных ват при нормальной температуре составляет 0,034 – 0,045 Вт/(мм/°С) и во многом зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. Наиболее эффективными теплоизоляторами являются изделия с беспорядочно ориентированными волокнами.

Большинство изделий из волокнистых теплоизоляционных материалов обладают высокой термостойкостью, эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Более кислые составы имеют большую стойкость, чем основные. Волокнистые изделия из горных пород базальтовой группы могут применяться в условиях очень высоких температур. Базальтоволокнистые материалы способны выдерживать температуру до 1000 °C и выше, и даже после разрушения связующего компонента, их волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня.

Важной составляющей волокнистых теплоизоляционных материалов, оказывающей большое влияние на эксплуатационные и теплофизические характеристики волокнистых утеплителей, являются современные многокомпонентные связующие. Для волокнистых теплоизоляционных материалов характерно высокое водопоглощение, достигающее при погружении в воду до 600%. А, как известно, увеличение влажности теплоизоляционного материала значительно ухудшает его теплоизоляционные свойства. Применение гидрофобизирующих пропиток в составе связующего позволяет снизить водопоглощение до 1,5 – 2%. Исследования по выбору связующего для производства теплоизоляционных плит показали эффективность использования для этих целей композиций из компонентов органического и неорганического происхождения. Применяемые в настоящее время комбинированные связующие, содержащее в своем составе ПОЛИВИНИЛАЦЕТАТНУЮ ДИСПЕРСИЮ , синтетические смолы, натриевое жидкое стекло, поверхностно-активные вещества, гидрофобизатор, обеспыливающие и другие добавки, обеспечивают высокие эксплутационные свойства получаемых изделий, с повышенными показателями термо- и водостойкости, эффективными водоотталкивающими свойствами, неизменностью структуры, стабильностью геометрических размеров на весь срок эксплуатации.

Технология производства теплоизоляционных материалов из пенополиуретана является частным случаем изготовления разнообразных по способу производства и применения материалов для тепловой изоляции. Применение теплоизоляционных материалов является одним из важнейших методов энергосбережения, а также имеет важное технологическое значение, позволяя уменьшать толщину конструкционных элементов. Теплоизоляционными называют материалы, характеризующиеся низкой теплопроводностью и применяемые для тепловой изоляции строительных конструкций, промышленного оборудования и трубопроводов. Ассортимент применяемых в настоящее время утеплителей достаточно широк – от пенопластов до минераловатных композиций на полимерных и неорганических связующих. Все теплоизоляционные материалы и изделия из них классифицируются по разным признакам на несколько групп. По виду основного исходного сырья различают: органические (пенополистирол, пенополиуретан, пенополивинилхлорид, вспененный полиэтилен, древесно-волокнистые изоляционные плиты, арболитовые изделия и др.) и неорганические (базальтовое волокно, минеральная, керамическая и стеклянная вата и изделия из них, диатомит, вспученный перлит и вермикулит, керамзит, пеностекло, ячеистые бетоны и др.). По структуре: волокнистые, зернистые (сыпучие), ячеистые. По форме: плоские (плиты, маты, войлок), рыхлые (вата, перлит), шнуровые (шнуры, жгуты), фасонные (сегменты, цилиндры, полуцилиндры и др.). По содержанию связующего вещества: содержащие и не содержащие. По термостойкости: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили следующие виды теплоизоляционных материалов: минеральная вата, базальтовое волокно, стекловата и изделия из них, перлитовые теплоизоляционные материалы, пенодиатомитовые теплоизоляционные материалы, пеностекло, ячеистые бетоны (пенобетон и газобетон) и керамзит. А с развитием современных технологий фасадной отделки зданий и сооружений особенно бурно растет российский рынок утеплителей из волокнистых теплоизоляционных материалов на композиционных полимерных и неорганических связующих, одним из компонентов которых являются поливинилацетатные дисперсии.

Твердой фазой и основной составляющей всех волокнистых теплоизоляционных материалов является волокнистая вата, получаемая из расплавов различных горных пород и других силикатных материалов, а также из доменных и мартеновских шлаков и из прочих отходов металлургических производств. Волокнистая вата состоит из стекловидных волокон и неволокнистых включений, образованных в результате затвердевания силикатного расплава. Волокна в среднем имеют диаметр 1 – 10 мкм и длину от 2 – 3 до 20 – 30 см. Минеральную вату получают из расплава легкоплавких горных пород, силикатных промышленных отходов, доменных шлаков и их смесей. Минеральная вата предназначена для изготовления теплоизоляционных, звукоизоляционных и звукопоглощающих изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности с предельной температурой эксплуатации до 600 – 700 °C. При более высоких температурах наблюдается спекание волокон минеральной ваты. Базальтовое волокно и каменную вату получают из расплава базальтовых пород (базальтов, габбро, диабазов и близких к ним метаморфических горных пород и мергелей) при температуре около 1500 °C. В отличие от минеральной ваты, выпускаемой, преимущественно из смеси легкоплавких пород с промышленными минеральными отходами, теплоизоляционные материалы из базальтового волокна обладают более длительным сроком службы, повышенной виброустойчивостью, термо- и водостойкостью. Базальтовая теплоизоляция не изменяет своих начальных свойств в течение всего времени эксплуатации, не выделяет вредных веществ в окружающую среду, и не образует токсичных соединений с другими материалами. Основными компонентами для производства стекловолокна и стекловаты являются стеклобой, песок, сода, доломит, известняк, этибор и другие компоненты. Процесс волокнообразования происходит из расплавленной при температуре около 1400 °C стеклянной массы, которая распускается на волокна, как правило, под действием центробежной силы на центрифугах.

В настоящее время при производстве волокнистых теплоизоляционных материалов используют три основные технологии волокнообразования: центробежно-дутьевая, многовалковая и фильерно-вертикально-дутьевая. Наиболее распространенным является центробежно-дутьевой способ. При этом следует отметить, что вырабатываемая данным способом вата отличается низким качеством, с большим (до 25%) количеством неволокнистых включений и отходов волокнообразования. Фильерно-вертикально-дутьевой способ обеспечивает безотходную переработку расплава, но ввиду малой мощности и дороговизне применяемых в технологическом процессе питателей из платинородиевого сплава он используется, в основном, на линиях низкой производительности. Центробежно-валковый способ (центробежно-многовалковый) наиболее широко распространен в зарубежной практике и основан на подаче расплава на быстро вращающиеся валки. В России данная технология также внедрена на ряде крупных российских предприятий.

Качество изделий из волокнистых теплоизоляционных материалов определяется многими параметрами. Среди наиболее значимых – химический состав твердой фазы, содержание неволокнистых включений, геометрия и ориентация волокон в пространстве, качественное, экологически безопасное связующее. От химического состава твердой фазы в первую очередь зависят такие характеристики теплоизоляционных материалов как прочность, термостойкость, химическая стойкость. Прочность теплоизоляционных материалов определяется также параметрами поровой структуры изделия и ориентацией волокон в направлении действия напряжений. Однородное распределение пор по объему и уменьшение их среднего диаметра повышает прочность теплоизоляционных материалов. Прочность на сжатие возрастает с ростом количества вертикально ориентированных волокон. Положительно влияет на прочность также подбор связующего с улучшенными адгезионными свойствами по отношению к заполнителям.

Волокнистая структура также обеспечивает другое важное свойство волокнистых теплоизоляционных материалов – низкую теплопроводность, а также пренебрежимо малую усадку и сохранение геометрических размеров изделий в течение всего периода эксплуатации. Теплопроводность разных типов минеральных ват при нормальной температуре составляет 0,034 – 0,045 Вт/(мм/°С) и во многом зависит от геометрии и ориентации волокон в пространстве. Наиболее эффективными теплоизоляторами являются изделия с беспорядочно ориентированными волокнами.

Большинство изделий из волокнистых теплоизоляционных материалов обладают высокой термостойкостью, эффективно препятствуют распространению пламени и применяются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. Более кислые составы имеют большую стойкость, чем основные. Волокнистые изделия из горных пород базальтовой группы могут применяться в условиях очень высоких температур. Базальтоволокнистые материалы способны выдерживать температуру до 1000 °C и выше, и даже после разрушения связующего компонента, их волокна остаются неповрежденными и связанными между собой, сохраняя свою прочность и создавая защиту от огня.

19.05.2018
Похожие статьи

Тройник нержавеющий

20.10.2020

Тройник из нержавеющей стали - это тип фитинга, используемый для соединения или разделения секции трубопровода путем перенаправления потока текущей жидкости или пара в желаемом направлении. Данный т...

Подробнее

Автоматические выключатели

20.10.2020

Когда при проведение проводки в помещении вам предлагают установить сразу автоматические выключатели, вы задумываетесь над тем, для чего они нужны. Мы рекомендуем вам сразу обратить внимание на и...

Подробнее

Следует ли делать ставки на спорт

20.10.2020

Многие почитатели спорта понимают, насколько важно делать ставки на разнообразные события. Для этого, конечно, нужно выбрать надежную букмекерскую организацию, которая будет предлагать наилучшие возм...

Подробнее

Особенности совершения ставок на спорт

18.10.2020

Ставки на спорт пользуются большой популярностью, которая постоянно растет и развивается, поэтому отнестись к изучению параметров и правил в данном деле стоит особым образом. Ставки на спорт от букме...

Подробнее