2.Материалы и изделия из минераловатных изделий.
Минераловатные изделия – плиты и маты на основе волокон из минер, вата, пропитанных связующим или соединенных прошивкой нитями через обкладки из эластичных материалов. Минеральная вата состоит из тонких стекловидных волокон диаметром 5-15 мкм, полученный расплавом легкоплавких горных пород (доломитов, базальтов и др.) или металлургических и топливных шлаков. Расплав получают в вагранке или другом печном агрегате. Превращение расплава в минеральную вату осуществляется дутьевым или центробежным способом. При первом способе волокна образуются при воздействии подаваемого под давлением пара или воздуха на струю расплава, вытекающего из вагранки, при втором – при подаче пара на валки или диск центрифуги.
Волокнистый ковер формируется из волокнисто-воздушной смеси, которая осаждается в камере волокноосаждения при отсосе обработке воздуха через сетчатый конвейер. Ширина минераловатного ковра составляет 2100мм. При производстве изделий без связующего (прошивные маты) в камеру волокно- осаждения для обеспыливания волокон вводят около 1% замасливателя ( эмульсор и др.).
Связующее вводят в камеру волокноосаждения либо перемешивают с волокнами в отдельном смесителе. В качестве связующего применяют в основном вещества органического происхождения (синтетические смолы, битумы, крахмал, растит, масла) и их композиции. Для высокотемпературной изоляции применяют также неорганические связующие (цемент, жидкое стекло, фосфатные связующие) и их композиции с добавками органического происхождения. В качестве синтетического связующего наиболее широко используют фенолоспирты марок Б, В ( на катализаторе гидрооксиде натрия) и Д (на гидрооксиде бария).
Для обеспечения стабильности физико-технических показателей минераловатных теплоизоляционных изделий, а также снижения токсичности и экономии связующего фенолоспирта используют в нейтрализованном виде. Щелочной катализатор нейтрализует серно- кислым аммонием с добавкой аммиачной воды. Нейтрализация гидрооксида бария происходит самопроизвольно в минераловатном ковре под воздействием углекислого газа, имеющегося в воздухе, продуваемом в камерах волокноосаждения и тепловой обработки. При изготовлении минераловатных плит в качестве связующего могут использоваться также карбомидные смолы, однако они не обеспечивают необходимой влагостойкости изделий.
Битум используют для обеспыливания минеральной ваты в качестве гидрофобизирующей добавки при производстве минераловатных плит из гидросмеси (мокрый способ) на карбамидном или фенольном связующем, а также как самостоятельное, связующее при изготовлении мягких, полужестких и жестоких минероловатных плит.
Композиционные связующие, состоящие из нескольких компонентов, предназначены для экономии фенолоспиртов, повышения влагостойкости связующего и снижения его токсичности. К ним относятся композиции с добавкой карбомидным смол, сульфатного лигнина, талового масла и Др.
При производстве минераловатных плит повышенной жесткости применяют композиционные связующее из карбамидных смол и битума карбамидных смол и полифосфата натрия (фосфатное связующее). Для изготовления акустических плит применяют композиционных связующее из фенолоспиртов и поливинилацетат-ной дисперсии (ПВАД). При получении акмиграна вместо крахмала могут быть использованы отхода прошва ПВАД в композиции с по-лиакриламидом и др.
Связующее вводят в минераловатный ковёр различными способами: пульверизацией – распылением через форсунки в камере волокносаждения и формирования ковра (сухой способ); пропиткой ковра раствором связующего – поливом за камерой волокно-осаждения с последующим вакуумированием и отжимом избытка раствора из ковра перед его тепловой обработкой; приготовлением гидросмеси или пасты – перемешиванием минеральных волокон или гранул со связующим и др. компонентами при значительном избытке воды. После раскладки гидросмеси в формы или на конвейер избыток раствора отжимают или вакуумируют, затем возращают в исходный бак, который наполняют новыми порциями исходных компонентов (мокрый способ).
Минералловатные изделия разделяют на две группы: не требующие и требующие тепловой отработки. К первой группе относятся рулонированную товарную вату и прошивные маты поперечного и продольного рулонирования. Маты прошивают без обкладок или с обкладками из бумаги,пергамина, стеклоткани, пленочных материалов и т. д. Для теплоизоляции строительных конструкций применяют прошивные маты с обкладками с одной или двух сторон. Размеры матов, мм: длина 1200-6500, ширинна200-1200, толщина40-120.Маты относятся к группе негорючих материалов. Ко второй группе относятся плиты, которые в зависимости от плотности и сжимаемости подразделяют на мягкие, полужесткие, жесткие и повышенной жесткости.
Для получения изделий из минераловатного ковра, пропитанного связующим, тепловая обработка включает следующие этапы: удаление влаги, внесенной со связующим, прогрев ковра до температуры, необходимой для отверждения связующего, выдерживая при этой температуре до достижения оптимальной степени отверждения и охлаждение.
Наиболее экономична тепловая обработка крупногабаритных массивов, сформированных из пропитанных связующим ковра. После тепловой обработки массив разрезают на изделия нужной толщины. Таким способом могут быть получены наиболее прочные минераловатные изделия с вертикально ориентированным волокном. Минераловатные плиты на синтетическом связующем подраз-деляются на марки 900-1800, ширина 450-1800, толщина 20-100.
Минераловатные изделия на битумной связующем менее прочны и имеют большую плотность ,чем изделия на синтетическом связующем, но при этом обладают высокими гидрофобными свойствами, поэтому их применяют в основном для теплоизоляции холодильников.
Применение битума в качестве связующего обусловливает повышенное требование к пожарной безопасности. Изделия на битумном связующем не допускается применять в качестве теплоизоляции в легких металлических конструкциях из профилированного листа.
Минеральные плиты на крахмальном связующем изготавливают путем подпрессовки и термической обработки минераловатного ковра, пропитанного крахмальным клеем и разрезанного на полосы. В качестве связующего используют состав, % по массе: крахмал – 9,5, мазуту – 2,4,парафин – 0,76, вода – 87,4.
Из камеры волокноосаждения минеральный ковер поступает в камеру тепловой обработки, где через него просасывается сначала водяной пар с эмульсией, а затем горячий воздух. После охлаждения ковер разрезают на плиты необходимых размеров.
Минераловатные изделия наиболее широкое применение для теплоизоляции строительных конструкций, пром. Оборудавания и трубопроводов. Для теплоизоляции трубопроводов изготовляют также скорлупы или сегменты на битумной или фенольном связующем, характеризующиеся значением теплопроводности 0,055-0,07 Вт/(м0С) при плотности 200-400 кг/м.