Технология производства и технические характеристики минеральной ваты

Разработка производства стеклянного штапельного волокна и минеральной ваты

Создание волоконной термоизоляции, если представить его упрощенно, сводится к получению тончайшего волокна из расплава минеральных пород либо доменных шлаков – в случае каменной либо шлаковой ваты – либо стеклообразующей консистенции (песок, сода, известняк, стеклобой) – в случае стеклянного штапельного волокна – и скреплению их меж собой с помощью связывающего. Процесс производства можно разбить на последующие главные этапы: подбор и подготовка сырья, расплав минерального материала, получение волокна,ввод связывающего, полимеризация связывающего, вырезка теплоизолятора на данные размеры и упаковка.

Остановимся более тщательно на каждом из  этапов.
1. Каждый производитель подбирает себе собственный уникальный состав сырьевых компонент. Главным условием выбора каждого из их является получение волокна высочайшего свойства. Число и высококачественный состав применяемых компонент определяют последующие потребительские характеристики минеральной и стекловаты, такие как долговечность, гидрофобность, нейтральность в хим отношении к металлам и другим строительным материалам. При всем этом принимается в расчет необходимость получения продукта с высочайшими теплоизоляционными чертами, устойчивого к динамическим нагрузкам. Главным показателем, влияющим на эти эксплутационные характеристики, является хим состав волокна и его толщина. Спецы в области теплоизоляционных материалов молвят о последующей зависимости - чем тоньше волокно, тем ниже значение коэффициента теплопроводимости.
2. После смешивания сырье поступает в печь, где при температуре (обычно) около 1400-1500?C происходит ее расплав. Этот шаг - один из важных во всем процессе производства, т.к. температура оказывает определяющее значение на вязкость расплава, а, как следует, на толщину и длину волокна, что в последствии сказывается на главных свойствах материала (теплопроводимость, крепкость).
3. На последующем шаге расплав с данной вязкостью попадает на узел волокнообразования, основными агрегатами которого являются многовалковые центрифуги и камера волокноосаждения. Тут, при попадании расплава на крутящиеся с большой скоростью (около 7000 оборотов/мин.) валки, происходит образование волокна, выдуваемого воздушным потоком под высочайшим давлением. На этом же шаге осуществляется ввод связывающего, модернизированного разными добавками, что обеспечивает равномерное рассредотачивание органических веществ по всему объему материала и делает его более однородным. Дальше волокно поступает в камеру волокноосаждения, где происходит формирование так именуемого "ковра", и материалу задаются подготовительные размеры.
После камеры волокноосаждения "ковер" попадает на гофрировочную либо ламельную машину, где происходит частичное ориентирование волокон, что позволяет получить изделия из минеральной ваты с высочайшими механическими качествами (крепкость на сжатие, крепкость на отрыв слоев и т.д.).
4. Отформованный "ковер" поступает в камеру термической обработки, где происходит полимеризация связывающего и задаются окончательные физико-механические свойства. От высококачественного выполнения этого процесса зависят прочностные свойства, а соответственно, и качество продукции в целом.
5. Огромное внимание уделяется и последующему шагу - резке "ковра" на плиты данных размеров, когда задается толщина, ширина и длина плит. На 1-ый взор этот процесс может показаться довольно-таки обычным. Но в критериях увеличения требований к строительным конструкциям требуется соблюдать жесткие нормы, регламентирующие отличия от данных размеров строй материалов. Наше оборудование в купе с централизованным контролем на прошлых шагах гарантирует высшую точность этих характеристик.

Характеристики волоконной изоляции

Каменная и шлаковая вата
Как уже было сказано, минеральная вата представляет собой тонкие и гибкие волокна, приобретенные при охлаждении за ранее раздробленного в капли и вытянутого в нити минерального расплава.
Зависимо от вида сырья минеральная вата делится на каменную и шлаковую. Сырьем для производства каменной ваты служат горные породы - диабаз, базальт, известняк, доломит, и др. Шлаковую вату получают из шлаков чёрной и цветной металлургии. Ведущие производители в качестве сырья употребляют только горные породы, что позволяет получать минеральную вату высочайшего свойства с долгим сроком эксплуатации.
На качество минераловатных теплоизоляционных материалов в значимой мере оказывает влияние связывающее. Желательно использовать изделия на фенольном связывающем (фенолоформальдегидные смолы), так как карбамидоформальдегидное связывающее наименее водостойкое. 
Итак, говоря о свойствах изделий из минеральной ваты, мы будем подразумевать, сначала, высококачественную минеральную вату на базе горных пород и на фенольных связывающих, невзирая на то, что как и раньше огромную долю на рынке занимает шлаковая вата, в том числе на карбамидоформальдегидных связывающих, производимая на мощностях, сохранившихся с русских времен.
Главным свойством минеральной ваты, отличающим ее от многих других теплоизоляционных материалов, является негорючесть в купе с высочайшей тепло- и звукоизолирующей способностью. К тому же, минераловатные ТИМ владеют устойчивостью к температурным деформациям, негигроскопичностью, хим и био стойкостью, экологичностью и легкостью выполнения монтажа.
По требованиям пожарной безопасности изделия из минеральной ваты относятся к классу негорючих материалов (НГ). Более того, они отлично препятствуют распространению пламени и используются в качестве противопожарной изоляции и огнезащиты. 
Теплопроводимость минераловатных изделий складывается из 3-х составляющих: теплопроводимости волокон, теплопроводимости воздушной среды и воды, находящихся меж волокнами, также передачи тепла лучеиспусканием. Теплопроводимость жесткой базы как основная составляющая общей теплопроводимости находится в зависимости от геометрии и ориентации волокон в пространстве. При данной плотности более действенным теплоизолятором является минеральная вата с хаотически расположенными и хаотично нацеленными волокнами. 
Ориентация волокон оказывает влияние не только лишь на теплопроводимость, да и на прочностные свойства минераловатных изделий. Крепкость на сжатие у их растет с ростом количества вертикально нацеленных волокон. Таким макаром, чем выше процент вертикально нацеленных волокон, тем паче низкой плотности минеральную плиту можно использовать для обеспечения данной прочности на сжатие. Потому технологии формования минераловатных плит, обеспечивающие высочайший процент вертикально нацеленных волокон, являются более прогрессивными. 
Принципиальное свойство минераловатных материалов - ничтожно малая усадка (в том числе тепловая) и сохранение собственных геометрических размеров в течение всего периода эксплуатации строения.
Минеральная вата обладает очень низкой гигроскопичностью: содержание воды в изделиях из нее при обычных критериях эксплуатации составляет 0,5% по объему. Но хранение на строительной площадке и установка термоизоляции нередко происходят во мокроватых критериях (к примеру, во время дождика). Чтоб минимизировать водопоглощение, минеральную вату, обычно, пропитывают особыми водоотталкивающими составами (кремний-органическими соединениями либо особыми маслами). 
Изоляционные материалы из минеральной ваты отличаются высочайшей хим стойкостью. Более того, минеральная вата является химически пассивной средой и не вызывает коррозию контактирующих с ней металлов. Теплоизоляционные и механические характеристики изделий из минеральной ваты сохраняются на начальном уровне в течение 10-ов лет.
Применение минеральной ваты позволяет обеспечить не только лишь тепло-, да и звукоизоляцию стенок. Минеральная вата существенно понижает риск появления стоячих звуковых волн снутри ограждающей конструкции, тем, увеличивая изоляцию от воздушного шума. Звукопоглощающие характеристики материала наращивают затухание акустических волн и существенно понижают звуковой уровень помещения. 
Плюсы минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Зависимо от области внедрения и технических черт, фирмы-производители выпускают теплоизоляционные материалы из минеральной ваты разных марок. 
Мягенькие плиты и маты, обычно, используются в каркасных конструкциях. Жесткие и полужесткие плиты из минеральной ваты созданы для внедрения на объектах, где изоляция подвергается механическим нагрузкам или в процессе выполнения монтажных работ, или при эксплуатации. Крепкость на сжатие жестких изделий впрямую находится в зависимости от плотности теплоизоляционного материала и содержания связывающего. 
Минераловатные теплоизоляционные изделия имеют более широкую (по сопоставлению с другими ТИМ) область внедрения в строительстве. Ниже приведён список главных приложений, рассмотренных в данном издании: 
- в фасадных системах внешнего утепления "влажного" типа;
- в качестве теплоизоляционного слоя в подвесных вентилируемых фасадах;
- в внешних стенках с теплоизолятором с внутренней стороны стенок;
- в внешних стенках с теплоизолятором снутри стенок (слоистая кладка, трехслойные бетонные либо железобетонные панели, трехслойные "сэндвич-панели" с металлическими обшивками);
- в качестве основания под рулонные и мастичные кровли;
- в конструкциях скатных кровель и мансард;
- в конструкциях перекрытий и полов, а именно, полов по грунту и сопряжений внешних стенок и перекрытий. 
Широкая область внедрения определяет широкую номенклатуру минераловатных изделий, выпускаемых ведущими производителями, которая содержит в себе: 
- плиты для термический изоляции железных, кирпичных и бетонных частей строения. Обычно, их запрессовывают меж надлежащими элементами конструкции; 
- маты для утепления стропильных и подпольных конструкций. Данные изделия должны быть защищены от увлажнения оковём установки пароизоляции с "теплой" стороны; 
- особые ветрозащитные плиты, которые рекомендуется использовать как ветрозащиту над мягенькими плитами в стеновых и стропильных конструкциях. Специально для "вентилируемых" фасадов разработаны готовые двухслойные теплоизоляционные плиты со слоями разной плотности. Их устанавливают таким макаром, чтоб более уплотненная часть находилась снаружи (со стороны вентиляционного зазора), а наименее уплотненная - примыкала к стенке (основанию). 
- полужесткие плиты, выдерживающие механические нагрузки до 5 кН/м2. Такие плиты используют, к примеру железобетонных трехслойных панелях (конструкции типа "сэндвич"). Нередко такие плиты имеют особые канавки для отвода конденсата. Это в особенности принципиально там, где не представляется вероятным устройство вентиляционных воздушных зазоров. К примеру, в тех же железобетонных трехслойных панелях, тем паче что внешняя облицовка имеет низкую паропроницаемость. 
- жесткие плиты, выдерживающие нагрузку до 12 кН/м2;
- плиты завышенной жесткости, созданные для изоляции плоской кровли и являющиеся основанием под рулонную и мастичную кровли. Разработаны особые плиты, которые при использовании их в качестве верхнего слоя (при двухслойном утеплении кровли) присваивают кровле нужный уклон.

Стекловата
Стеклянная вата - это материал, представляющий из себя волокно, которое по технологии получения и свойствам имеет много общего с минеральной ватой. Для получения стеклянного волокна употребляют то же сырье, что и для производства обыденного стекла либо отходы стекольной индустрии. 
По свойствам стекловата несколько отличается от каменной и шлаковой ваты. Отличия обоснованы, а именно, тем, что волокна стеклянной ваты имеют огромную толщину (16-20 мкм) и в 2-3 раза огромную длину. Благодаря этому изделия из стеклянной ваты владеют завышенной упругостью и прочностью. Стеклянная вата фактически однородна и обладает стойкостью к вибрации. Теплопроводимость находится в границах 0,030-0,052 Вт/м•К. Температурная стойкость стеклянной ваты обыденного состава - +450°С, что значительно ниже, чем у минеральной ваты.
Теплоизоляционные материалы из стекловолокна - отличные звукоизоляторы, потому что имеют волокнистую структуру и отлично поглощают звук. Владеют высочайшей хим стойкостью, не содержат коррозионных агентов, негигроскопичны. При противогнилостной обработке и отсутствию аромата предотвращается возникновение вредителей и плесени в строй конструкциях. Этот негорючий материал не выделяет ядовитые и вредные вещества под воздействием огня. 
Стекловатные изделия обширно используются для термический изоляции строй конструкций. Стекловолокно - мягенький и эластичный материал. Изделиями из него можно облицовывать неровные поверхности, также использовать в конструкциях хоть какой формы и конфигурации. При всем этом теплоизоляционные изделия из стекловаты отличаются стабильностью формы, выдерживают старение, не подвергаясь деформации. Области внедрения фактически такие же, как для изделий из минеральной ваты. 
Номенклатура теплоизоляционных изделий с внедрением стеклянной ваты содержит в себе: маты (мягенькие плиты), прошивные маты, полужесткие плиты на синтетической связке, плиты с высочайшей жесткостью, позволяющей выдерживать значимые нагрузки. Жесткие плиты, облицованные стекловойлоком, являются неплохой ветрозащитой. По длинноватым сторонам плит может быть соединение в шпунт и гребень, что обеспечивает надежное крепление и отсутствие зазоров.
Подробнее с ситуацией на рынке стеклянной и минеральной ваты Вы сможете познакомится в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков "Рынок волоконной термоизоляции в Рф".