Волокнистые теплоизаляционные материалы

Теплоизоляционные и акустические материалы

Минеральнаявата(комовая) представляет собой тепло­изоляционный материал, состоящий из отдельных волокон, которые получают из расплавов горных пород или металлургических шлаков.

Сырьем для производства минеральной ваты служат слан­цы, смеси известняков и доломитов с глинистыми и кремнеземистыми породами, а также шлаки (преимущественно доменные). Материал, полученный из горных пород, обычно называют горной ватой, а из шлаков — шлаковой ватой.

Производство минеральной ваты состоит из двух основных про­цессов: расплавления сырьевой смеси и превращения расплава в во­локна.

Сырье расплавляют обычно в вагранках, имеющих высоту _;от 3 до 6 ж и внутренний диаметр 0,75—1,5 м. Расплав, вытекающий из нижней части печи через отверстия размером 20-30 мм, разбрызгивается давлением струи пара.

Пролетая вдоль камеры волокнообразо­вания, капли вытягиваются в тонкие волокна диаметром от 2 до 12 мкм и длиной 2—60 мм. Волокна падают на пол камеры, представляющий собой транспортер, движущийся с определенной скоростью. На транспортере образуется слой ваты в виде ленты; при выходе из камеры лента проходит через вальцы и несколько уплотняется.

Схема установки для получения минеральной ваты показана на Рисунке 14. В процессе производства ваты не все капли расплава успевают вытянуться в нити; часть их принимает форму шариков, жгутов и пр. Такие включения назы­вают корольками. Корольки увеличивают объемный вес и коэффициент тепло­проводности минеральной ваты, поэтому в составе ваты их не должно быть боль­ше 25%.

Рисунок 14 Схема установки для получения минеральной ваты:

1- бункер для топлива и сырья; 2- паровой котел; 3 - вагранка; 4 -фор­сунка; S - камера волокнообразования; в - вата, осевшая на ленту транспортера сжатого воздуха на отдельные капли.

В зависимости от объемного веса, который в свою очередь зависит от толщины волокон, степени уплотнения и от количества корольков, минеральную вату подразделяют на три марки: 75, 100 и 125. Коэф­фициент теплопроводности ее при температуре 25° колеблется в пре­делах от 0,036 до 0,040 ккал/м-ч-град.

Минеральная вата не горит, она морозостойка и мало гигроскопич­на.

При наличии в минеральной вате мелких комочков — гра­нул, ее называют гранулированнаямине­ральнаявата и используют в качестве теплоизоляционной засыпки пустотелых стен и перекрытий.

Гранулированную вату получают в грануляторах, состоящих из двух зуб­чатых валков, ниже которых расположены барабанные сита Проходя между вращающимися валками, вата разрывается на кусочки размером в 15—25 мм; последние попадают на сита, где скатываются в комки.

В процессе грануляции из минеральной ваты отсеиваются корольки, что улучшает ее качество.

Наиболее распространенными теплоизоляционными изделиями из минеральной ваты являются плиты минераловатные мягкие, полу­жесткие и жесткие на битумной связке.

Плиты минераловатные мягкие и полужест­кие вырабатывают длиной 100, 150 и 200 см, шириной 45, 50 и 100 см и толщиной 5,6,7,8,9, 10 см (мягкие плиты). Полужесткие плиты изготовляют длиной 50 и 100 см, шириной 45 и 50 см и толщиной 5, 6, 7, 8, 9 и 10 см. В соответствии с объемным весом плиты подразделяют на следующие марки: мягкие двух марок-100 и 150 и полужесткие трех марок - 200, 250 и 300. Коэффициент теп­лопроводности мягких плит должен быть не более 0,040-0,045 ккал/м ч-град, а полужестких плит, соответственно маркам, 0,050, 0,055 и 0,060 ккал/м ч град.

Применяют мягкие и полужесткие плиты для теплоизоляции в ограждающих конструкциях зданий, а также для промышленных уста­новок, трубопроводов и оборудования при температуре изолируемых поверхностей не выше 60°.

Жесткие плиты подразделяют на два вида — обыкновенные (О) и специальные (С). Первые предназначены для теплоизоляции строи­тельных конструкций и промышленного оборудования при температу­ре изолируемой поверхности не выше 70^е, вторые — для изоляции конструкций и оборудования холодильников и охлаждаемых зданий.

Минераловатныематыполучают прошивкой нитками слоя минеральной ваты, покрытой с одной или двух сторон битуминизированной бумагой. Прошивают вату на специальных машинах па­раллельно длинной стороне мата не менее чем в 6 рядов.

Размер матов: длина — 100—300, ширина 50—100 и толщина 3 и 5 см. Маты можно изготовить и больших размеров (в этом случае их скатывают в рулоны).

Объемный вес матов из минеральной ваты не превышает 250 кг/м³, коэффициент теплопроводности их до 0,06 ккал/м-ч-град, предельная температура применения +100°. Маты используют для теплоизоляции ограждающих конструкций жилых и промышленных зданий, тех­нологического оборудования и трубопроводов.

Стекловата. Стеклянная вата представляет собой волокнистый материал, сос­тоящий из тонких и гибких стеклянных нитей, которые получают из расплавленной стекломассы. Для изготовления стеклянной ваты используют стеклянный бой или сырье, служащее для производства обычного стекла; кварцевый песок, кальцинирован­ную соду и сульфат натрия.

Стеклянный бой или сырьевую смесь расплавляют в стекловаренных печах, а затем из расплава через небольшие отверстия фильеры-вытягиваются тонкие нити, которые наматывают на быстро вращающийся ба­рабан (фильерный способ). По этому способу мо­жно получать очень длинные нити (до нескольких десят­ков километров) толщиной до 1 мк.

При дутьевом способе получают грубое волокно небольшой длины путем распыления расплава струей пара или горячего газа высокого давления.

Объемный вес стеклянной ваты в рыхлом со­стоянии — не более 130 кг/м³, коэффициент теп­лопроводности ее не выше 0,045 ккал/м-ч-град при температуре + 25°.

Волокна стеклянной ваты значительно длин­нее волокон минеральной. Стекловата отличает­ся большой химической стойкостью и меньшей теплопроводностью.

Для теплоизоляционных целей применяют гла­вным образом изделия из минеральной ваты: маты и полосы, плиты, скорлупы и различные фасонные изделия в проволочной сетке. Наибольшее примене­ние получили маты и полосы, которые изготовляют путем прошив­ки стеклянной ваты, покрытой сверху и снизу проклеенным слоем стеклянных волокон — корочкой толщиной 1,5 мм, которая скрепляя волокна наружных слоев изделия предохраняет его от повреждений при перевозках и монтажных работах.

Изделия, предназначенные для изоляции поверхностей, нагре­вающихся до +100°, можно прошивать хлопчатобумажной нитью. Выпускают также непрошитые маты; в этом случае требуемая форма и прочность изделий достигаются за счет использования вяжущих веществ (крахмала, синтетических полимеров).

Маты и полосы из стеклянной ваты применяют для теплоизоляции наиболее ответственного промышленного оборудования, тепловых уста­новок и трубопроводов при температуре изолируемых поверхностей до +450°. В жилищном строительстве их используют в качестве тепло- и звукоизоляционных материалов в ограждающих конструк­циях.

Дата добавления: 2014-12-16