Органические теплоизоляционные материалы Изделия на основе древесного волокна

Органические теплоизоляционные материалы Изделия на основе древесного волокна

Cырьем для изготовления фибролитовых плит являются древесная шерсть, портландцемент, минерализующие добавки и вода. В готовом виде плиты фибролитовых плит состоят из 60% древесной шерсти и 40% портландцемента с добавкой натурального минерализатора (приведены усредненные значения).

Древесная шерсть (в некоторых источниках – древесные пряди) – это лентовидное волокно толщиной 0, 2 – 0, 5 мм, шириной 1 – 8 мм и длиной до 25 см, нарезанная на специальном оборудовании. В составе фибролита она выполняет роль наполнителя. Благодаря этому фибролитовые плиты обладают ценными качествами древесины, как натурального экологически чистого материала, её прочностью и отличной теплоизоляцией. Для получения древесной шерсти может использоваться древесина различных пород, в том числе и лиственных.

Для изготовления фибролита обычно применяют портландцемент марки 500. Портландцемент водостоек (в воде он приобретает большую стойкость чем на воздухе) и морозоустойчив. Содержание цемента обеспечивает готовым плитам прочность и долговечность использования Портландцемент может применяться различных цветов, что позволяет получать фибролит с широкой цветовой гаммой: белые и цветные. Белые и цветные плиты предназначены для декоративной внешней и внутренней отделки.

Для минерализации древесной шерсти используется раствор жидкого стекла низкой концентрации. Жидкое стекло известно нам с детства – это канцелярский клей. Его использование при изготовлении фибролита обусловлено тем, что при смешивании с цементом древесина выделяет водорастворимые сахара, препятствующие твердению цемента. При обработке древесной шерсти раствором жидкого стекла на ее поверхности образуется тончайшая водонепроницаемая пленка, которая препятствует взаимодействию сахаров древесины и цемента, при этом сокращая время «схватывания» цемента и улучшая «сцепление» древесины и цемента.

Древесную шерсть предварительно смачивают на вибросите раствором минерализатора — хлорида кальция при помощи дождевальной установки, а затем подают конвейером в смесительный барабан принудительного действия. Туда же поступает через дозировочный шнек цемент. Перемешанную массу укладывают в непрерывно передвигающиеся по роликовому конвейеру формы. Формы с массой последовательно проходят камеру начеса, прессовочный вал, пост разделки на плиты. Скомплекто ванные в штабеля (по 10— 12 шт. ) плиты с пресса на правляют в камеру твердения и сушки. Влажность цементно фибролитовых плит должна быть не более 20 % (по массе), при аттестации по высшей категории качества — не более 15 %. Цементный фибролит выпускают трех марок: Ф 300, Ф 400, Ф 500

Фибролит Главное в сфере применения Фибролитно – трехслойная плита ( МИП ) Пенополистерол Для теплоизоляции и звукоизоляции Теплоизоляция во всех наружных стен, применениях; звуковая потолков, перегородок, потолков, сооружения изоляция сооружения крыш, крыш. штукатурки. Плиты, комбинированные элементы 30, 50, 80, 100, 120, 140, 150, 180, 200 Минеральная вата (стекло- или каменная вата) Тепло– и звукоизоляция и пожарная безопасность во всех видах применения Рулоны, плиты, свободно засыпаемая и механически вырабатываемая вата Вид продукции Плиты Толщина материала, мм 25, 50, 75, 100, 125, 150 Объем главного изделия, k г / м 3 280 – 570 60 – 250 15 – 20 24 – 60 0, 065 0, 042 – 0, 056 0, 035 – 0, 042 0, 035 – 0, 050 0, 007 – 0, 015 0, 008 – 0, 017 Фибролит + теплоизоляция 0, 012 0, 015 0, 008 – 0, 001 0, 008 – 0, 002 2100 2030 1500 1000 2/5 3 – 30 20/100 1 13 13 1, 5 Группа горючести Трудно горючий Горючий, трудно горючий Прочность (MPa): при сжатии при изгибе 0, 20 – 0, 50 1 0, 40 – 2, 90 0, 10 – 0, 18 0, 40 – 0, 85 0, 08 – 0, 20 1 0, 07 – 0, 25 максимум 0, 011 Дерево, цемент Минеральная вата EPS цоколь , который с о д ной или обеих сторон покрывают фибролитным слоем Нефтепродукты Минеральное или стекло волокно, синтетическое (феноловое) органи ческое или неорганическое вяжущее вещество Теплопроводимость λ; W/( м K) Коэффициент исправления ΔλW W/( м K) в соответствии с LBN 002 – 01: вентильный строительный элемент безвентильный строительный элемент Удельная теплоемкость c; J/(kг K) Фактор сопротивления водяного пара µ Водопоглощение материала, % Главные сырьевые материалы 13, 30, 50, 75, 100, 125, 150, 200

В настоящее время большое внимание уделяется вопросу экологии во всех отраслях, в том числе и в домостроении. Биопозитивное и комфортное жилье мечта любого человека. Дом, построенный с использованием фибролитовых плит полностью соответствует критериям комфортного жилья. Комфортное жилье – это экологически безопасное жилье. Под экологической безопасностью понимается дом, конструкция и материалы которого отвечают пяти критериям: Химическая безопасность – отсутствие выделения вредных веществ материалами, из которых построен дом; Физическая безопасность – теплоизоляция, шумоизоляция, отсутствие электрических полей и т. п. ; Биологическая безопасность – гарантированное отсутствие в доме плесневых грибков, болезнетворных бактерий, насекомых, грызунов и т. п. ; Пожарная безопасность – все наружные конструкции имеют предел огнестойкости более 45 минут, а показатель пожароопасности всех конструкций и материалов – не ниже К 1. Группа горючести всех конструкций в доме должна быть не ниже Г 2, несущих конструкций – Г 1. Механическая безопасность – отсутствие деформаций. Конструкция дома должна выдерживать максимальные снеговые и ветровые нагрузки, характерные для региона. Фибролитовые плиты могут применяться: в каркасном, монолитном и каркасно монолитном домостроении в качестве стеновых, межэтажных и кровельных элементов конструкций, несъемной опалубки и для утепления подвалов. Основным достоинством дома целиком построенном с использованием системы фибролитовых плит является его энергоэффективность. В таком доме тепло зимой и прохладно летом. Материал плит естественным образом способен регулировать процессы влаго и воздухообмена в помещении, обеспечивая комфортные условия проживания. При этом такой дом обладает существенными преимуществами перед другими видами домостроения.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ФИБРОЛИТА Характеристики Нормы для плит марок Ф-300 Ф-400 Ф-500 Плотность в сухом состоянии, 250 -350 351 -450 451 -500 кг/м 3 Предел прочности при изгибе, МПа, для плит толщиной (мм): 30 — 1, 1 1, 3 50 0, 6 0, 9 1, 2 75 0, 4 0, 7 1, 1 100 0, 35 0, 6 1 — 300 500 0, 08 0, 09 0, 1 35 40 45 Модуль упругости при изгибе, МПа, не менее Теплопроводность, Вт/(м°С), не более Водопоглощение, % по массе, не более

Древесно-стружечные плиты изготовливают путем горячего прессования специально приготовленных древесных стружек с термореактивными жидкими полимерами (фенолоформальдегидными, карбамидными); расход полимера составляет 8— 12 °/о по массе. Стружку получают на стружечных станках, используя сырье в виде отходов фанерного и мебельного производства, неделовую древеси ну. Средний слой трехслойных плит состоит из относительно толстых стружек (толщиной по 1 мм), наружные слои выполняют из тонких стружек (толщиной до 0, 2 мм), которые повышают прочность изделий. В качестве декоративной отделки, защищающей плиты от увлажнения и истирания, применяют полимерные пленочные материалы, бумагу, пропитанную смолами. Нередко поверхность плит (предварительно отшлифованную) по крывают водостойкими фенольными или эпоксидными лаками.

Самое широкое употребление имеет ДСП 1 сорта, именно они признаны пригодными для изготовления мебели. Согласно ГОСТ 10632 89, плиты первого сорта не должны иметь углублений (выступов) или царапин, парафиновых, пылесмоляных или смоляных пятен, сколов кромок, выкрашивания углов, недошлифовки, волнистости поверхности. Толщина плиты – 10 26 мм. Плиты ДСП содержат вредное для здоровья человека вещество формальдегид. В соответствии с ГОСТ 10632 89, предельно допустимой концентрацией (ПДК) формальдегида для атмосферного воздуха считается 0, 035 мг/куб м, воздуха рабочей зоны – 0, 5 мг/куб м. Его содержание определяют так называемым "камерным" методом. Данный метод органами Госсанэпиднадзора считается наиболее эффективным. Образец ДСП с площадью 1 кв м помещают в камеру объемом 1 куб м и через определенное время берут из камеры пробу воздуха для определения в нем формальдегида. Эту пробу сравнивают с нормами и дают гигиеническое заключение о применимости ДСП для производства мебели. ДСП с показателем эмиссии формальдегида Е 1 отличается большей экологической чистотой, а вот ДСП с Е 2 запрещается использовать в производстве детской мебели. Самыми экологичными считаются ДСП австрийского и немецкого производства. В чистом виде, т. е. без специального покрытия, ДСП используется только в строительстве. Для применения в мебельном производстве ДСП имеет декоративное покрытие из пленок, шпона, ламината (бумажно-слоистого пластика) и лака. Часто внешние, более плотные слои делают из мелкодисперсной стружки. Особой популярностью пользуется меламиновое покрытие, отличающееся высокой прочностью, устойчивостью к воздействию высоких температур и влаги. Широкая цветовая гамма декоративных покрытий позволяет выбрать материал на любой вкус.

Древесно-волокнистые плиты ДВП МОКРОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ГОСТ 4598 -86 • • Формат плиты, мм 1220 х600, 2440, 2745, 3050 Толщина плиты 2, 5 мм, 3, 2 мм ДВП СУХОГО СПОСОБА ПРОИЗВОДСТВА ТУ 133 -31 -07 -01 • Формат плиты , мм • 1220 х2620, 2720; 2050 х2440; 1750 х2440 • Толщина плиты , мм • 2, 5 мм, 3, 2 мм, 4 мм, 5, 5 мм, 6 мм

ДВП листовой материал, изготовляемый в процессе горячего прессования массы из древесных волокон, сформированных в виде ковра. Эти волокна получают путем пропарки и размола древесного сырья. Они представляют собой отдельные клетки тканей, их обрывки или группы клеток древесины. Сырьем ДВП служат отходы лесопиления и деревообработки, технологическая щепа и дровяная древесина. Для улучшения эксплуатационных свойств в массу добавляют упрочняющие вещества (например, синтетические смолы), гидрофобизаторы (парафин, церезин), антисептики и др. Формирование ковра может осуществляться в водной среде с получением плит односторонней гладкости (мокрый способ производства) или в воздушной среде с получением плит двусторонней гладкости (сухой способ).

Внешний вид плиты ДВП изготовленной мокрым способом ГОСТ 4598 86 лицевая сторона обратная сторона

Промышленное производство ДВП было начато впервые в США в 1922 году. В 1931 году шведским патентом Асплундра было положено начало внедрению новой технологии. Оборудование для нее поставлялось фирмой "Defibrator". Эта технология получила в мире наибольшее распространение. По ней и в настоящее время работает значительное число заводов во многих странах. Общий объем производства ДВП (твердых, полутвердых, мягких) составляет, без учета МДФ, порядка 20 млн. м. куб. в год, причем наметилась тенденция к сокращению. Доля твердых плит составляет примерно 4 млрд. м. кв. (их считают по площади на кв. м и толщину 3. 2 мм). В нашей стране производство ДВП по мокрому способу было организовано в 1936 году на Нагатинском заводе в Москве. Производственная мощность двух потоков (твердых и мягких плит) составляла 3. 2 млн. м. кв. В 1990 году ДВП вырабатывались на 69 технологических линиях, однако в 2000 году действовали лишь 44 линии суммарной мощности 360 млн. м. кв. в год со средним коэффициентом использования 68%. В мебельном производстве используют твердые ДВП толшиной 3. 2 … 5. 0 мм с плотностью 800… 1000 кг/м. куб. Из ДВП изготовляют конструкционные элементы мебели, задние стенки и полки шкафов и тумб, нижние полки у диванов, выдвижные ящики, спинки кроватей, перегородки. Их также используют при изготовлении гнутоклеенных деталей с внешними слоями из строганого шпона ценных пород. В практике твердые ДВП иногда называют оргалитом (т. е "органическим камнем"), но вряд ли такой термин приемлем, учитывая способность твердых ДВП при погружении в воду разбухать и поглощать за сутки до 20… 30 % воды. Отдельную группу составляют мягкие плиты плотностью 100… 400 кг/ м. куб. , изготовляемые путем сушки ковра без горячего прессования. Они характеризуются высокой пористостью, малой теплопроводностью, но низкая прочность ограничивает область их использования они применяются только в строительстве в качестве теплоизоляционного материала.

Внешний вид плиты ДВП изготовленной сухим способом Цех ДВП по производству плит сухим способом был запущен в эксплуатацию в 1994 году и оснащен оборудованием немецкой фирмы Безон-Верке. Мощность цеха 13 млн. плиты в год. Оборудование имеет возможность облагораживать готовую продукцию одновременно с ее изготовлением. Краткая характеристика Подразделяются на марки: ТСН-30 и ТСН-40. Предел прочности при статическом изгибе - 30 - 40 МПа; Плотность - не менее 750 кг/м; 3 Класс эмиссии формальдегида - Е 2

Выпускают такие плиты пяти видов: 1) сверхтвердые плотностью ρm≥ 950 кг/м 3 с пределом прочности при изгибе Rи ≥ 50 МПа; 2) твердые, соответственно ρm≥ 850 кг/м 3, Rи ≥ 40 МПа; 3) полутвердые, ρm≥ 400 кг/м 3, Rи≥ 15 МПа; 4) изоляционно отделочные, ρm= 250— 350 кг/м 3, Rи ≥ 2 МПа; 5) изоляционные, ρm до 250 кг/м 3, Rи ≥ 1, 2 МПа. Длина плит 1200— 3600 мм, ширина 1000— 2800 мм. Толщина твердых плит 3— 8 мм, изоляционных 8— 25 мм. Твердые плиты применяют для устройства перегородок, подшивки потолков, настилки полов, для изготовления дверных полотен и встроенной мебели.

Торфяные теплоизоляционные изделия изготовляют в виде плит, скорлуп и сегментов. Сырьем для их производства является малоразложившийся торф. Изделия изготовляют путем прессования в металлических формах торфяной массы, в которую вводят добавки: антисептики, антипирены, гидрофобизаторы. Отформованные изделия подвергают тепловой обработке, при которой из торфа выделяются смолистые вещества, склеивающие волокна. Такие плиты выпускают плотностью 170 и 220 кг/м 3, теплопроводностью 0, 058— 0, 064 Вт/(м°С) и пределом прочности при изгибе не менее 0, 3 МПа. Применяют торфяные изделия для утепления стен и перекры тий зданий и трубопроводов при температуре от — 60 до + 100 °С.

2. Теплоизоляционные полимерные материалы • Теплоизоляционные материалы, получаемые на основе органических полимеров, характеризуются значительной легкостью, малой теплопроводностью и достаточной механической прочностью. Особый интерес представляют «заливочные» пено- и поропласты на основе фенолоформальдегидных, пенополистирольных, пенополивинилхлоридных и полиуретановых полимеров. Образование теплоизолирующей прослойки пено- или поропласта непосредственно при изготовлении стеновых панелей значительно упрощает и удешевляет производство работ.

Пенополистирол имеет пористую структуру с замкнутыми ячейками, заполненными воздухом или газом (азот и др. ). Сырьем для изготовления пенополистирола служат суспензионный полистирол и порофор как вспенивающий компонент. Эту разновидность пенопласта выпускают в виде плит, изготовляемых беспрессовым способом, марок ПС-С (с антипиреном) ц ПСБ (без него) или фасонных изделий марок ПС-1, ПС-4 и ПС-6. Пенополистирол характеризуется следующими показателями физико-механических свойств: средняя плотность плит находится в пределах 20— 40 кг/м 3, теплопроводность 0, 035— 0, 4 Вт/(м-К), предел прочности при изгибе до 0, 18 МПа, водопоглощение по объему -— не более 2— 5% за 24 ч. Пенополистирол не подвержен гниению, легко гвоздится и склеивается со многими строительными материалами. Он используется в конструкциях совмещенных кровель, в строительстве холодильников, при устройстве внутренних перегородок, междуэтажных перекрытий, вентиляционных каналов, утепления стен.

К весьма эффективному материалу относится экструзионный пенополистирол «Экспол» , вспучивающийся через расплав в экструдере. Он характеризуется максимальной устойчивостью теплотехнических и физико-механических свойств во времени. Его структура отличается микропористостью при нулевой капиллярности, что обеспечивает низкое водопоглощение при гарантированной высокой прочности. Такое сочетание позитивных показателей свойств пенополистирола благоприятствует его высокой долговечности. Он применяется как утеплитель оснований автомобильных дорог и железнодорожного полотна, подземных частей зданий и сооружений, в конструкциях кровли, в зонах вечной мерзлоты и т. п.

Пенополивинилхлорид — жесткий, эластичный или полуэластичный пенопласт. Плиточный жесткий пенопласт ПХВ-1 — легкая газонаполненная пластмасса равномерного, замкнутопористого строения. Длина и ширина плит бывает 500 мм при толщине не менее 45 мм. Эти плиты устойчивы к действию кислот, щелочей, воды и могут быть использованы в интервале температур от — 60 до +60°С. Средняя плотность ПХВ-1 70— 130 кг/м 3, предел прочности при сжатии (перпендикулярно плоскости плиты) 0, 4— 7 МПа, водопоглощение за 24 ч не более 0, 3%, теплопроводность — 0, 04 Вт/(м-К). Пенополивинилхлорид широко применяют для термоизоляции холодильников, рефрижераторов, а также для звукоизоляционных целей наравне с пенополистиролом.

Пенополиуретаны — газонаполненные пенопласты, получающиеся на основе полиэфиров и диизоцианатов. Выпускают их в виде плит размером 500× 50 мм. Такие пенопласты могут быть применены в интервале температур от — 60 до +170°С. Пенополиуретаны имеют среднюю плотность 100— 200 кг/м 3, теплопроводность -— 0, 06 Вт/(м. К); предел прочности при сжатии от 0, 55 до 2, 2 МПа. Жесткие пенополиуретаны можно обрабатывать на токарных станках, пилить, сверлить, гвоздить. Пенополиуретан применяют в честве тепло- и звукоизоляционного материала, в виде скорлуп и К 3 гментов; широко используют для изоляции трубопроводов горячего и холодного водоснабжения.

Мипора — легкий, тепло- и звукоизоляционный материал в виде затвердевшей пены белого цвета. Сырьем для мипоры служат мочевиноформальдегидные полимеры, 10%-ный раствор сульфонафтеновых кислот и некоторые добавки. Мипору выпускают блоками объемом от 0, 005 до 0, 100 м 3 (при толщине 10 и 20 см) или в виде плиток и крошки. Основные физико-механические свойства мипоры: средняя плотность 10— 20 кг/м 3, теплопроводность 0, 03 Вт/(м. К). Крайне малая механическая прочность мипоры затрудняет ее непосредственное применение. Поэтому ее чаще всего используют как теплоизоляционный заполнитель и звукопоглощающий материал в каркасных конструкциях.

Жидкая керамическая теплоизоляция Астратек - это композиционный высокотехнологичный материал на водной основе, состоящий из керамических вакуумированных сфер в смеси акриловых полимеров. Такая комбинация делает материал легким, растяжимым, гибким, с отличной адгезией к любым поверхностям. Материал, напоминающий обычную краску, является суспензией белого цвета, после высыхания которой образуется эластичное полимерное покрытие, обладающее уникальными теплоизоляционными свойствами (1 мм Астратек = 50 -60 мм мин. ваты) и обеспечивает антикоррозийную защиту.

Уникальность изоляционных свойств Астратек достигается воздействием вакуума, находящегося в микросферах. Материал Астратек эффективен для теплоизоляции фасадов зданий, внутренних стен, крыш, откосов бетонных полов, окон, трубопроводов холодного и горячего водоснабжения, воздуховодов для систем кондиционирования, паропроводов, систем охлаждения, цистерн и различных емкостей, трейлеров, рефрижераторов и т. п. Также материал используется для исключения конденсата на трубопроводах холодного водоснабжения и снижения теплопотерь в системах отопления.

в крепление плиты Минераловатные изделия полной заводской готовности а - элемент сборной изоляции трубопровода: 1 основной изоляционный слой; 2 покрытие; 3 — комплексное изделие; б — изоляция трубопроводов минераловатными матами в оболочках: 1 — маты, 2 - проволочные подвески; В - крепление плиты

Теплоизоляция при бесканальной прокладке тепловых сетей а – засыпной вариант; б – сборный вариант; 1 – труба; 2 – теплоизоляция; 3 – гравийный слой; 4 – песок; 5 – дренажная труба; 6 – антикоррозионное покрытие; 7 – скорлупы из крупнопористого бетона

Типы трехслойных панелей наружных стен а—облицовка из плоских железобетонных плит; б — то же, из ребристых же лезобетонных плит; в — облицовка из конструктивно отделочных листовых материалов (алюминиевых листов, асбестоцемента, стеклопластика); г — то же с воздушным промежутком; 1— наружная облицовка; 2 — внутренняя об лицовка; 3 — утеплитель; 4 — пароизоляция

Ограждающие конструкции покрытий промышленных зданий а — утепленный профилированный настил; б— «монопанель» ; 1 — металлический профилированный настил; 2— утеплитель; 3— рубероидный ковер на би тумной мастике втри слоя; 4 — слой пленочной полимерной гидроизоляции