Теплоизоляционные материалы на основе растительного сырья и органических волокон

Древесноволокнистые плиты Древесноволокнистые плиты (ДВП) — это крупноразмерные листы; получаемые из древесного волокна.

Для получения ДВП древесина измельчается и перерабатывается в древесное волокно, из которого получают гидромассу. Для повышения прочности ДВП, в гидромассу вводятся водные эмульсии окисляющихся масел (льняного, конопляного и др.) или синтетических (фенолоформальдегидных и др.) смол.

Для придания плитам водоотталкивающих свойств в состав гидромассы вводят гидрофобные вещества.

Для предотвращения загнивания в состав гидромассы вводят антисептики, а для повышения огнестойкости — антипирены.

Из гидромассы на отливочных машинах формуют плиты, подвергают их тепловой обработке в специальных сушильных камерах, а затем обрезают.

Для теплоизоляции используются мягкие плиты. Мягкие плиты, в зависимости от средней плотности, подразделяют на марки: М-1 (средняя плотность 200−400 кг/м³), М-2 (средняя плотность 200−350 кг/м³) и М-3 (средняя плотность 100−200 кг/м³).

Предельная температура применения — до 100 °C.

Теплопроводность мягких плит Вт/(м ⁰С):

• 0,05 — для плит марки М3
• 0,07 — для плит марки М2
• 0,09 — для плит марки М-1

Длина плит — 1220−3000 мм, ширина — 1220, толщина — 8,12,16 мм. Пример обозначения мягкой плиты с плотностью от 300 до 400 кг/м³ с номинальными размерами 1800×1220×12,0 мм:

М-1 1800×1220×12,0 ГОСТ 4598–86.

Плиты используются для теплои звукоизоляции стен, потолков, полов, перегородок, кровель и др. конструкций при влажности окружающей среды до 60%.

При использовании вместо древесных волокон льняной костры (отходов льняного производства, плиты называются льнокостричными (обычный размер- 1500×1200×25 мм).

Фибролит Фибролит — плитный материал, изготавливаемый обычно из специального древесного волокна (древесной шерсти) и неорганического вяжущего вещества (цементный фибролит изготавливается по ТУ13−3 624 004−235−93).

Древесную шерсть получают на специальных станках в виде тонких и узких лент.

В качестве вяжущего используют портландцемент, реже — магнезиальное вяжущее. Древесную шерсть сначала минерализуют раствором хлористого кальция, жидкого стекла или сернистого глинозема с целью нейтрализации органических кислот, а затем смешивают с цементом и водой.

Плиты формуют под давлением 0,5 МПа и направляют для твердения в пропарочные камеры. Затвердевшие плиты сушат до влажности не более 20%.

Магнезиальный фибролит изготавливают без специальной минерализации, поскольку каустический магнезит затворяется водными растворами магнезиальных солей, которые связывают содержащиеся в древесине водорастворимые вещества.

Плиты имеют длину 240 и 300 см, ширину — 60 и 120 см, толщину — 3−15 см.

По плотности плиты делят на марки Ф-300 (теплоизоляционный фибролит), Ф-400 и Ф-500 (теплоизоляционно-конструктивный фибролит) с пределом прочности при изгибе, соответственно, не менее 0,35; 0,6 и 1,0 МПа и теплопроводностью л=0,08 — 0,1 Вт/м ⁰С.

Фибролит относится к трудносгораемым материалам, легко обрабатывается.

Теплоизоляционный фибролит применяют для утепления стен и покрытий; конструкционный — для перегородок, каркасных стен и перекрытий в сухих условиях. Стена из фибролитовых плит толщиной 15 см по термическому сопротивлению эквивалентна кирпичной стене в 2 кирпича.

Целлюлозная вата

Целлюлозная вата или эковата представляет собой рыхлый, очень легкий теплоизоляционный материал, состоящий на 81% из обработанной целлюлозы, на 12% - из антипирена (борной кислоты), и на 7% - из антисептика (буры). Основным исходным сырьем для ее изготовления является макулатура.

Бумажная макулатура подвергается 2-х стадийному измельчению (грубому и тонкому), при этом к волокнам эковаты примешивают точно определенное количество добавок.

Прогрессивным методом укладки эковаты (в промышленных условиях и при больших объемах работ) является метод напыления с использованием компрессорной установки производительностью до 600 кг/час.

Камышит

Камышит (камышитовые плиты) изготавливают из тростника, камыша осенне-зимней рубки. Производство камышита обычно организуют на передвижных установках, оборудованных прессами высокой производительности, на которых осуществляется прессование, прошивка проволокой и торцовка плит.

Средняя плотность камышита, в зависимости от степени прессования, составляет 175 — 250 кг/м³, теплопроводность — л=0,046−0,093 Вт/м °С, предел прочности при изгибе — 0,5 — 1 МПа.

Камышит загнивает при увлажнении, не держит гвозди, способен возгораться, подвержен порче грызунами. Эти недостатки можно уменьшить путем пропитки антисептиками или оштукатуриванием плит. Камышит применяют для заполнения стен каркасных зданий, устройства перегородок, утепления перекрытий и покрытий в малоэтажном строительстве. Один из самых дешевых теплоизоляционных материалов.

Пробковая теплоизоляция

Пробковую теплоизоляцию производят на основе коры пробкового дуба. Это натуральный природный нестареющий материал. В качестве тепловой изоляции, в основном, применяются плиты размером 1000×500 при толщине до 25−50 мм, а также фасонные изделия.

Средняя плотность — 150−200 кг/м³, теплопроводность — л=0,04−0,05 Вт/м° С, температура применения — до 120 °C. Относится к группе трудносгораемых материалов.

Выпускают теплоизоляционные пробковые плиты на основе пробковой крупы (ТУ 10−10.754−89) с органическим связующим, а также плиты «Агломерат», или «Экспанзит» (пробковая крупа без добавления связующих прессуется при температуре ~ 300 °C. При этом клеящее вещество, содержащееся в пробке, склеивает ее частицы.

Пробковые изделия применяются для теплои звукоизоляции строительных конструкций и воздуховодов.

Войлок

Войлок — группа органических теплоизоляционных материалов волокнистого строения под общим названием. Для получения войлока используют синтетические волокна, волокна животного — шерстяные или растительного происхождения.

Наиболее эффективными, с точки зрения теплоизоляционных качеств, являются отходы синтепона (специального утеплителя одежды), шевелин (льняная пакля), строительный войлок (полотнища из скатанной шерсти животных или маты из полиэтиленовой пленки, набитые отходами синтетического меха, нитяных отходов или войлок из синтетических волокон). Средняя плотность таких материалов — 10−80 кг/м³, теплопроводность — л=0,03−0,07 Вт/м °С.

Эти материалы горючи и применяются, главным образом, в деревянном домостроении в сельскохозяйственных постройках для утепления наружных дверей, оконных коробок. Они недороги, при хорошей паро-гидроизоляции достаточно долговечны.

Торфоизоляционные материалы

Торфоизоляционные теплоизоляционные материалы получают из торфа путем формовки и тепловой обработки.

Сырьем для производства торфяных изделий служит слаборазложившийся мох-сфагнум («белый мох») из верхних слоев торфяников, сохранивший волокнистое строение и не использующийся в качестве топлива и сельскохозяйственного удобрения.

Торф подвергают обработке на зубчатых вальцах (волк-машина). Затем варят в воде при температуре 60−70°С, что способствует разделению торфа на отдельные волокна. После варки масса прессуется в перфорированных формах. После прессования изделия (плиты) подвергаются тепловой обработке при температуре 150−260°С. При тепловой обработке происходит не только испарение влаги, но и выделение из торфа смолистых веществ в коллоидном состоянии, которые склеивают волокна торфа и обеспечивают изделиям механическую прочность.

В зависимости от назначения, торфяные теплоизоляционные изделия могут быть: водостойкими В, трудносгораемыми О, биостойкими Б, комплексными, имеющими два или три из указанных выше свойств (огнебиостойкие, биоводостойкие и т. п.) и обычными.

Материалы из отходов производств

На основе отходов картонного производства отечественной промышленностью выпускаются теплоизоляционные плиты и блоки типа «ТИОР» и «ТИБ» (ТУ 5768−001 -17 148 830−95, ТУ 5768−002−17 148 830−95).

Теплопроводность — л=0,046−0,063 Вт/м °С. Средняя плотность — 100−20С кг/м³, Используются плиты и блоки для изоляции строительных конструкций.

Для строительной теплоизоляции используются также плиты из отходов кожевенного производства (ТУ 5768−002−29 238 136−95, ТУ 5768−004−29 238 136−95) и плиты на основе резиновой крошки (ТУ 5768−005−29 238 136−95) с теплопроводностью л=0,05−0,08 Вт/м °С и средней плотностью 200−400 кг/м³.