Минеральная вата свойства и характеристики: характеристики, свойства и область применения

характеристики, свойства и область применения

Минвата – универсальный утеплитель, нашедший широкое применение в коммерческом и частном строительстве. Использование его оправдано в любых зонах возводимого объекта – кровле, стенах, фундаменте. Наряду с высокими теплоизоляционными параметрами материал обеспечивает сооружениям комфортный уровень звукоизоляции.

Разновидности минеральной ваты.

Производители минеральную вату выпускают на базе:

• • базальтового волокна;
  • стекловолокна.

В обоих случаях утеплитель получает хаотично волокнистую структуру, имеющую внутри многочисленные воздушные прослойки. Именно за счет подобной фактуры вата обладает способностью эффективно препятствовать потерям тепла, надежно защищать объекты от промерзания.

Поставляется минеральная вата в рулонах и плитах. Стоимость материала среди всех категорий утеплителей имеет наиболее приемлемую, что объясняет его широкое распространение в строительной деятельности.

Эксплуатационные преимущества и специфика выбора утеплителя.

Качественная минеральная вата – надежный и недорогой утеплитель. К преимуществам выбора данного сырья относятся его экологичность, высокая пожаробезопасность, приемлемая цена и продолжительный срок службы. При выборе минваты для утепления объектов следует обращать внимание на уровень плотности материала. Чем он выше, тем более выраженными теплоизоляционными качествами обладает сырье.

На рынке наибольшим спросом пользуется минеральная вата, поставляемая производителями в рулонах. Компактные их габариты существенно упрощают процесс транспортировки и монтажа сырья. Сфера применения материала – утепление кровли и стен. Минеральная вата в рулонах обладает умеренными показателями плотности, поэтому специалисты не рекомендуют использовать ее для монтажа в зонах с повышенным уровнем статических нагрузок.

Минеральные плиты обладают максимальной плотностью и отличными теплоизоляционными показателями. Структура этого вида утеплителя позволяет ему без ущерба для целостности выдерживать серьезные нагрузки. Поэтому минеральную вату используют, когда необходимо произвести монтаж утеплителя под тяжелую бетонную стяжку. Для этих целей рекомендовано применение прочных плит, высота которых варьирует от 5 до 20 см.

Общий срок эксплуатации утеплителей на минеральной основе составляет не менее 20-30 лет.

Какая теплоизоляция лучше. На основе каменной ваты или стекловолокна. Видео обзор.

Применение минеральной ваты | Строительный портал

Среди большого количества теплоизоляционных материалов, минеральная вата занимает особое место. Ее популярность объясняется прежде всего низкими показателями тепловой проводимости, экологической безопасностью, стойкостью перед грибком и плесенью и т.д. Об особенностях применения минеральной ваты, рассмотрим далее.

Оглавление:

1. Минеральная вата — составляющие вещества и производство
2. Минеральная вата — характеристики и достоинства
3. Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляционного материала
4. Утеплитель минеральная вата: разновидности и описание
5. Технология утепления фасада минеральной ватой

Минеральная вата — составляющие вещества и производство

Материал в основе которого лежит тонкое неорганическое волокно, принято называть минеральной ватой. Для соединения волокон между собой используют вещества в виде синтетического клея. В соотношении с главным составляющим минеральной ваты, она бывает трех типов:

• синтетического;
• шлакового;
• базальтового.

Существуют определенные мировые стандарты, согласно которым осуществляется технологический процесс производства каменной ваты.

Рассматривая особенности и характеристики данного материала, следует прежде всего отметить низкую тепловую проводимость и стойкость перед возгоранием и распространением огня. Из-за частого переплетения волокон между собой внутри ваты образуются воздушные поры, которые обеспечивают низкий уровень теплопроводности. Из-за небольшой плотности, внутри ваты присутствует воздух, который сохраняет тепло, внутри ваты, не подавая его наружу. Большое количество волокон, которые переплетаются между собой в хаотичном порядке, являются основой для производства каменной ваты.

При этом, данные волокна имеют твердую, природную или неорганическую текстуру. Общий процесс производства каменной ваты основывается на разогреве исходного материала до определенной температуры, и вытягивание с него тонких нитей, определенным механическим устройством. Связующее вещество помогает соединить между собой мельчайшие волокнистые нити и придает им определенную форму.

Минеральная вата — характеристики и достоинства

Волокна минеральной ваты могут располагаться в хаотичном порядке, поэтому ее структура определяется составом исходного сырья. Различают несколько вариантов минеральной ваты:

• с горизонтальным направлением волокон;
• с вертикальным направлением волокон;
• гофрированного типа;
• пространственного типа.

Выбор того или иного варианта утеплителя зависит от сферы и места его применения. Каменная вата отличается стойкостью перед высокой температурой. Этим также объясняется высокий уровень ее пожарной безопасности. Данный материал не склонен к процессу горения, не воспламеняется, хорошо переносит тепло.

Минеральная вата отличается стойкостью к агрессивной среде и химическим компонентам разного состава, это свойство значительно расширяет места ее использования. Высокая популярность минеральной ваты объясняется такими ее характеристиками как высокие теплоизоляционные и звукоизоляционные показатели.

Самым популярным местом применения минеральной ваты является утепление стеновых перегородок, перекрытий и разного рода конструктивных элементов. Кроме того, с помощью минеральной ваты осуществляется утепление печей, трубопроводов, поверхностей, которые подвергаются воздействию повышенного температурного режима.

Утепление минеральной ватой отличается такими плюсами:

• низким уровнем тепловой проводимости, который делает ее довольно популярным материалом на рынке утеплителей;
• минеральную вату относят к негорючим материалам, а потому ее применение снижает риск возникновения пожара в доме;
• прочность перед сжатием и механическими воздействиями обеспечивает длительный срок эксплуатации минеральной ваты и возможность ее применения даже для утепления фундаментов и мест, которые подвергаются постоянной нагрузке;
• прочность к разрыву делает минеральную вату незаменимым утеплителем в процессе утепления фасадных поверхностей;
• низкий уровень влагопоглощения обеспечивает материалу длительный срок использования, так как из-за того, что каменная вата не удерживает, и не поглощает влагу, на ее поверхности не развивается грибок и плесень;
• обеспечение качественной звуковой изоляции достигается из-за того, что волокна переплетены между собой в хаотичном порядке, минеральная вата также применяется в процессе звуковой изоляции студий звукозаписи;
• стойкость перед высокой температурой, под воздействием тепла и холода, минеральная вата не деформируется не теряет своих характеристик;
• биологическая стойкость и хорошие показатели антисептичности делают минеральную вату довольно популярным и востребованным строительным материалом, не только в отрасли утепления;
• экологическая безопасность материала позволяет использовать его для утепления детских комнат, санаторно-курортных и медицинских учреждений;
• легкость монтажа — еще одно очень весомое преимущество, минеральная вата выпускается в разных формах, поэтому выбрав нужную из них, она легко монтируется на любую поверхность.

Однако, следует учесть такой факт, что использование некачественного материала, может привести к нанесению вреда для здоровья человека. Согласно зарубежным исследованиям, минеральная вата, может отличаться наличием в ее составе вредных веществ и связывающих смол. Данные вещества, выделяясь в окружающую среду, негативно воздействуют на слизистые оболочки человека, такие как глаза, кожа или органы дыхания.

Поэтому, не рекомендуется использовать минеральную вату для утепления жилых помещений внутри комнат. Наличие фенола в ее составе отрицательно сказывается на здоровье людей, особенно при отсутствии нормальной системы кондиционирования и вентиляции.

Применение минеральной ваты в качестве теплоизоляционного материала

Минеральную вату используют для утепления как внутренних, так и внешних участков здания. Форма ее выпуска бывает разной, как рулонной, так и плитной. Выбирая минеральной ваты размеры, следует учитывать такие характеристики:

• место установки материала;
• климатические условия региона;
• дополнительные тепловые потери.

От плотности минеральной ваты зависит отрасль ее использования. Материал с более жесткими характеристиками используется для внешней теплоизоляции. С его помощью удается обеспечить не только изоляцию, но и защиту, фасада, кровли, цоколя, от внешних факторов. На горизонтальных участках, возможно использование материала с более низкой плотностью.

Различают два вида проведения теплоизоляции:

• промышленная;
• техническая.

Первый вариант используется в том случае, если температура воздействия на материал превышает 900 градусов тепла.

Предлагаем подробнее ознакомиться со сферой изоляции минеральной ватой:

• не нагруженная изоляция на любого рода конструкциях и зданиях, установленная, как в вертикальном, так и в горизонтальном и наклонном положении;
• утепление по штукатурному типу;
• теплоизоляция для навесных фасадов вентилируемого типа;
• внутреннее утепление различного рода оградительных конструкций;
• в системе сэндвич панельных конструкций, панелей из бетона, слоистой укладки;
• тепловая изоляция промышленной отрасли, изоляция водопроводов, дымоходов, печных конструкций, металлургии и нефтехимии;
• нижний слой теплоизоляции в плоских кровельных конструкциях;
• теплоизоляция стеновых и потолочных перекрытий в бане или сауне.

Утеплитель минеральная вата: разновидности и описание

Как говорилось ранее, минеральная вата бывает трех видов:

• стекловата;
• каменный утеплитель;
• шлаковый утеплитель.

Для производства первого варианта используют вещества в виде песка, буры, известняка и соды. Все компоненты помещаются в специальный резервуар, где производится их перемешивание и расплавление. При этом, температура нагрева достигает 1410 градусов. Далее следует процесс пропуска полученного стекла через поверхность фильеров и попадает в механизм раздувания ее на мельчайшие волокнистые элементы, с помощью которых и формируется утеплитель.

Данный процесс осуществляется при воздействии на волокна специального клеящего состава. Для того, чтобы между волокнами образовалась определенная связь, материал подвергается обработке при температуре около 240 градусов. Далее следует процесс нарезки и упаковки ваты, в соотношении с ее размерами. У минеральной ваты толщина определяется также сферой и местом ее использования.

Среди плюсов данного материала отметим:

• отличную теплопроводность;
• хорошую звукоизоляцию;
• высокую стойкость к химическим веществам;
• стойкость к горению и тлению;
• отсутствие усадки;
• звукопоглощение;
• высокие прочностные характеристики.

Среди недостатков данного материала отметим высокий уровень ломкости ее волокон, необходимость работы с материалом, исключительно в маске и специальной одежде, низкий уровень термической устойчивости.

Минеральная базальтовая вата — еще называется каменной. Для ее изготовления используется камень горных пород. Данное сырье расплавляется под температурой около 1500 градусов, превращается в волокнистые вещества и соединяется между собой клеевыми составляющими.

Среди плюсов минеральной ваты на базальтовой основе отметим:

• отличную теплопроводность минеральной ваты;
• хороший уровень звукового поглощения;
• высокий уровень термической стойкости;
• длительность эксплуатации;
• стойкость перед усадкой;
• влагостойкость;
• химическая нейтральность;
• легкость работы с материалом, по сравнению со стекловатой.

Однако, в составе данного материала присутствуют вредные для здоровья человека вещества, которые во время ее нагрева до температуры около 600 градусов, начинают выделяться в окружающую среду и пагубно сказываются на здоровье людей.

Для производства шлаковаты используют отходы металлургического производства. Данный материал, пожалуй, отличается единственным достоинством — низкой стоимостью. Однако, недостатков у шлаковаты гораздо больше. Среди них отметим:

• низкий температурный режим использования материала, который составляет более 250 градусов;
• низкая теплопроводность;
• срок использования материала составляет не более пятнадцати лет;
• высокий уровень влагопоглощения;
• наличие очень хрупких и ломких волокон.

Если использовать шлаковату с металлическими поверхностями, то при контакте с водой, она начинает окисляться и приводить к их коррозии.

Технология утепления фасада минеральной ватой

Перед началом работы следует подготовить поверхность фасада к утеплению. Для этого, с него снимают все дополнительные и ненужные элементы, которые будут препятствовать фиксации минеральной ваты на его поверхности. Если на стенах имеются участки, на которых отслаивается штукатурка или краска, то они нуждаются в дополнительном ремонте. Далее следует выполнить грунтовку стен.

После этого на стены крепится направляющий профиль, с его помощью удается поддержать первый ряд минеральной ваты, который укладывается на поверхность стены. Для фиксации металлического профиля на стене используют дюбеля. При этом, в обязательном порядке, между профилем и землей, оставляют интервал в полметра.

Для того, чтобы надежно зафиксировать утеплитель на фасадной поверхности, рекомендуем воспользоваться специальным клеем. Теплоизоляция минеральной ватой подразумевает использование сухого клея, который перед началом работы разводят водой. Пропорции и соотношение клеящего вещества и воды, смотрите в инструкции. Следите за тем, чтобы состав был однородным. Клей наносится непосредственно на плиты минеральной ваты. Далее они плотно прижимаются к стене.

Совет: До схватывания клея, плита должна принять определенное положение. После укладки первого ряда, сразу же начинайте монтаж второго.

Учтите, что стыки между плитами минеральной ваты должны напоминать кирпичную кладку. После приклеивания материала, следует процесс их фиксации крепежами. Для этих целей используют специальные дюбеля, имеющие форму грибка.

После укладки и фиксации всех плит, производится их армирование клеящим составом и стеклосеткой. Использование специального уголка поможет армировать угловые участки плит. Далее следует процесс заштукатуривания стен.

Если после утепления фасада, он будет отделан сайдингом, то перед укладкой минваты устанавливается специальная пленка в виде изоспана. Она поможет избежать воздействия влаги на утеплитель. Для фиксации плит будут использоваться только крепежи, но не клеящий состав. Далее следует еще один слой изоспана, а между сайдингом и утеплителем оставляется зазор.

Вред минеральной ваты для здоровья в строительстве

Содержание   

Минеральная вата, такая, например, как плиты Rockwool Wired Mat 80, используется для утепления зданий, несущих конструкций, полов и любых других элементов в доме.

При этом, как у любой другой массовый строительный материал, минеральная вата обрастает множеством мифов и домыслов. В частности, о ее вреде для здоровья человека.

Минеральная вата в виде мягких плит

Но так ли это на самом деле? Попробуем разобраться поподробнее.

1 Мифы и факты

Насколько вредна минеральная вата и есть ли от нее вообще вред для здоровья? На эту тему специалисты спорят уже очень длительное время. Стоит понимать, что каждый материал, будучи крайне популярным, попадает в руки к разным людям.

Не исключено, что кто-то может придумать или действительно отметить какой-то неизвестный факт про ту же минеральную вату, а затем он по цепочке передастся другим людям.

Так образуются мифы о строительных материалах и в частности о утеплителе Изба. Например, очень длительное время по миру ходили мифы о вреде пенополистирола и его почти что убийственном влиянии на человека. Считалось, что пенопласт очень вреден и постоянно выделяет в воздух токсичные отходы, что приводят к появлению болезней.

Совершенно очевидно, что на волне массовой истерии использование такого утеплителя даже немного сократилось. Причем и в капитальном строительстве. Однако ученые доказали, что вред от пенополистирола если и есть, то только от плохо обработанных образцов и в крайне малых количествах.

Аналогичная ситуация происходит и с минеральной ватой. Она точно так же является крайне популярным материалом. Выпуском минваты занимается огромное количество компаний. В том числе компании ТехноНиколь, Knauf, Роквул и т.д.

Причем каждая компания имеет свои линейки продукции, что отличается от других определенными характеристиками. Например, линейка Insulation от фирмы Knauf и каменная теплоизоляция Изобокс.

Knauf Insulation используется для утепления стен и кровли дома, а потому имеет среднюю плотность и отличные показатели теплопроводности. В то же время другие линейки от Knauf имеют особенные свойства, и даже могут выпускаться по другим технологиям.

Все это разнообразие приводит к образованию большого количества домыслов, догадок и мифов. Таких как:

• Минвата вредит человеку за счет выделений токсичных веществ.
• Материал вредит человеку не просто так, а при горении.
• Минеральная вата гниет от контакта с водой и начинает плесневеть.
• Минвата пылит вредной пылью, что раздражает кожу и т.д.

Минеральная вата в рулонах

Таких догадок есть великое множество. Мы же сейчас постараемся отделить зерна от плевел и понять, какие мифы правдивы, а какие нет.

к меню ↑

1.1 Вредные выбросы в воздух

Интересно, что миф о вредных выбросах в воздух – это едва ли не самый популярный миф о строительных материалах вообще, поэтому речь не только прошивных матах из минеральной ваты. Какой тип утеплителя вы не будете использовать в строительстве, в любом случае вы можете где-то услышать про вред, который он наносит окружающей среде.

И действительно, вредность некоторых утеплительных материалов и вправду доказана. Если производили их из некачественной продукции и сырья, применяя различные химические добавки, то вред от такого утеплителя действительно может иметь место.

Однако с минеральной ватой дела обстоят немного по-другому. Если говорить о фирменной минвате, например Knauf Insulation и т.д, то вреда от нее нет.

Это объясняется особенной технологией ее производства. Главный аргумент сторонников теории о вредных испарениях от ваты заключается в том, что при связке волокон базальта в работе необходимо использовать фенольные и формальдегидные смолы.

И это действительно так. Во множестве видов минеральной ваты используют такие добавки, чтобы минимизировать проблемы при производстве и иметь возможность создать действительно качественный устойчивый материал.

Но тут важно понимать, что используют смолы фенола в очень небольших количествах, настолько малых, что они, даже будучи вредными, не способны наносить вред человеку и его здоровью. Просто потому что их содержание в плите равняется одному или нескольким процентам.

Но некоторые популярные производители, тот же Knauf к примеру, пошли еще дальше. Они вообще отказались от смол фенола, занимаясь производством отдельных линеек минваты, что создаются на вяжущих из битума или его производных. Так, минвата Knauf Insulation производится именно по вышеописанной технологии.

к меню ↑

1.2 Выделение пыли в воздух

Монтировать стекловату можно только в полной защитной экипировке

Еще один популярный миф – выделение минеральной ватой большого количества пыли, что наносит вред человеку, вызывает раздражения, забивает легкие и т.д.

Корни этого мифа уходят в прошлое. Раньше, еще во времена СССР, на строительстве тоже пользовались утеплителями. Не в столь обширных количествах, но их применение все равно было востребовано. В особенности в зонах с холодным климатом. Там одними толстыми бетонными стенами не отделаешься.

Однако в работе для утепления использовалась преимущественно не минеральная вата, а стекловата. И тут надо очень четко разграничивать особенность того и другого материала. Стекловата действительно очень похожа на обычную минеральную. Он и отличий у нее хватает.

Если минеральная вата и базальтовый утеплитель производится из базальтовой породы (как современная продукция Knauf Insulation, Роквул Баттс, Технониколь и т.д.), то стекловата производится из битого стекла и отходов стекольной промышленности.

Обрабатывают их по схожей технологии, что выглядит следующим образом:

• Подготовка сырья;
• Заправка его в печь;
• Переплавка;
• Добавление химических веществ для образования волокон;
• Получение готового материала.

Вот только разница в изначальном сырье очень большая, что приводит к разнице в результатах.

Стекловата, в отличие от минваты, в своих волокнах все же имеет кристаллизованное стекло. В случае серьезного на нее давления, стекло разрушается, высвобождая в воздух микроскопические частицы стекла и пыли.

Эта пыль может наносить серьезный вред человеку. Причем вред вполне реальный, а не вымышленный. Кожа от контакта с пылью раздражается, и расчесывать ее нельзя, так как это приведет к углублению пыли.

Попадание на слизистую человека тоже действует не лучшим образом. В частности, серьезный вред наносится глазам. Ну и самое главное – влияние стекольной пыли на легкие человека.

Она может приводить к очень неприятным последствиям, включая появление различного рода болезней.

С минватой можно работать вообще без защиты, она почти не пылит

Но все эти симптомы относятся к применению стекловаты. Минеральная вата же с подобными проблемами не сталкивается. Она тоже может пылить, но пыль эта ничем не отличается от обычной, а значит и вреда человеку не наносит.

К тому же фирменная вата от Knauf и утеплителя Эковер, Роквул и других подобных компаний специально обрабатывается дорогостоящими составами, чтобы минимизировать появление пыли вообще.

Подпитка же влияния мифа заключается в том что люди, не будучи специалистами, часто путают стекловату и минвату, приписывая свойства одного материала к другому.

к меню ↑

1.3 Вред при горении

О вреде от возгорания различного рода утеплительных материалов слухи ходят постоянно и довольно давно. Да что там говорить, некоторое время всерьез считалось, что вредит здоровью человека даже горящий клееный брус, так как его склеивают химическими составами.

Упустим тот факт, что сама мать природа позаботилась о том, что при горении любой предмет или материал выделяет в атмосферу вредные газы, в частности, огромное количество углекислого газа.

Отметим только, что вреда от горения минеральной ваты нет совершенно. А знаете почему? Да потому что она попросту не может гореть.

Современная минеральная вата производится из базальта, а это на минуточку, камень. Соответственно каменной ее и называют. Сам по себе камень гореть не может, не могут гореть и его производные.

Все это подтверждено многочисленными исследованиями ученых и даже самих компаний, что занимаются производством минваты в промышленных количествах.

Доказано, что даже если направить на плиту или рулон горящую газовую горелку, то утеплитель может обуглиться и немного почернеть. Но только в месте прямого и длительного контакта с огнем.

Возгорания же или его разрушения не происходит, а потому и миф о выбрасывании вредных веществ в атмосферу при горении тоже можно развенчивать.

к меню ↑

1.4 Вред от контакта с влагой

Остается еще один популярный миф, что касается подверженности минеральных утеплителей контакту с влагой, а также ее накоплению. Что в итоге может привести к появлению плесени или гниению материала.

Фирменная минвата имеет крайне низкий показатель водопоглощения

Тут уже доля правды имеется. Причем довольно большая. Минвата, особенно производимая по древней технологии, действительно подвержена негативной реакции на влагу.

При длительном пропускании влажного пара или непосредственном контакте с водой она может накапливать в себе жидкость в виде конденсата.

В итоге все это реально приводит к образованию грибков и плесени. А те уже, в свою очередь, способны выделять в воздух свои споры, если обстановка и все условия сложатся так, чтобы стимулировать их развитие.

Но современная минеральная вата, в частности, продукция компании Knauf, Роквул и т.д. имеет очень низкий коэффициент водопоглощения, поэтому и такая проблема здесь почти полностью нивелируется.

к меню ↑

2 Так вредит минвата здоровью или нет?

После всего вышесказанного можно с уверенностью сказать, что минеральная вата не вредит здоровью человека в серьезной мере. Да, она может пылить во время монтажа, и даже может стать домом для плесени.

Но все это бывает только в крайнем случае. В обычных же условиях она совершенно безвредна.

Содержание химических веществ в материале слишком низкое, чтобы как-то влиять на окружающую обстановку, гидрофобность не дает случайным событиям способствовать накоплению влаги, а негорючесть играет свою, не менее важную роль. Отметим однако, что все это касается только фирменной продукции.

к меню ↑

2.1 Производство и свойства минеральной ваты (видео)

классификация, достоинства и недостатки, назначение минваты и применение

Минеральная вата – самый популярный вид утепления квартиры или дома. Сегодня ее используют все, начиная от строителей и заканчивая хозяином квартиры, который захотел утеплить помещение. Простота ее монтажа позволяет сразу утеплить весь дом (потолок, стены, пол). Особенности и характеристики названного материала изучим далее в статье.

Плотность минеральной ваты

Узнать именно этот параметр можно еще перед покупкой. Во-первых, это всегда прописано на этикетке, а во-вторых, чем больше плотность, тем выше цена. Стоит не забывать, что высокая плотность подходит не для всего, и переплачивать нет смысла.

Важнейшей характеристикой утеплителя, является его удельная масса, измеряется плотность минеральной ваты в кг/м3. Основу здесь играет количество волокон в 1 м³. Их количество исчисляется между 30 кг/м³ и 220 кг/м³. Все зависит от технологии изготовления.

От выбора правильного утеплителя будут зависеть такие характеристики:

• Стойкость нагрузкам.
• Сохранение формы минеральной ваты.
• Сжатие утеплителя.

Однако плотность не влияет на следующие особенности материала:

• шумоизоляцию;
• паропроницаемость;
• толщину плиты;
• теплоизоляцию.

Классификация от российских производителей

В XXI веке рынок стройматериалов переполнен предложениями различных производителей. Мы рассмотрим плотность минеральной ваты для утепления, на примере российских производителей.

П-75

Плотность – 75 кг/м³. Материал этой категории используется для горизонтальных поверхностей и всех тех мест, где оказывается малая нагрузка на поверхность. Чаще подобную плотность применяют в нефтепромышленности и газо-промышленности.

П-125

Плотность — 125 кг/м³. Хороша в использовании для потолочных перекрытий, межкомнатных перегородок и пола. Имеет высокие показатели как теплоизоляции, так и шумоизоляции.

ПЖ-175

Плотность – 175 кг/м³. Такой материал имеет высокую жесткость. Это идеальная плотность минеральной ваты для стен из бетона, металла, кирпича и железобетона.

ПЖ-200

Плотность – 200 кг/м³. Имеет высокую жесткость. Свойства этой минваты те же, что и у ПЖ-175. Однако ПЖ-200 имеет более высокий противопожарный слой защиты.

Классификация зарубежных производителей

На рынке можно встретить и совершенно другие маркировки — зарубежные:

• VL, TL — для сооружений с нагрузкой не более 8 и 12 кН/м².
• EL, ELD, ELUS — подходят для бетонных сооружений, нагрузка не более 5 кН/м².
• I’M, IMP — для полов и фундамента.
• ALL, KKL — материал высокой жесткости, предназначен для теплоизоляции скатной крыши.
• TCL — предназначена для теплоизоляции плоской крыши.
• VL — по характеристикам стекловата схожа с AKL и KKL. Ее используют для придания наклона крыши.
• TCL, VUL, URL — тонкий утеплитель, используется для легких конструкций, например, стен.
• LP — используют между покрытиями бетонных, кирпичных, металлических строений.
• A, L — плотность хорошо подходит для отделки стен.

Зарубежные производители не указывают плотность, а только способы применения утеплителя.

Виды материала

По методу изготовления различают следующие виды описываемого материала:

1. Стекловата. Самый доступный материал, который изготавливается из переработанного песка, стекла, извести и химикатов при нагревании до высоких температур. Толщина волокон от 15 до 15 мкм, длина – от 15 до 55 мм. Содержание формальдегидов в них довольно высокое, потому утеплитель используют при строительстве складов, мастерских и цехов.
2. Базальтовая вата. Производится из габбро-базальтовых волокон — в диаметре 5-15 мкм, длиной 20-30 мм. Не содержит добавок — ни минеральных, ни связующих.
3. Каменная вата. Высокая прочность, не имеет усадки. Производится из волокон диабаза и габбро, диаметром 5-12 мкм, длиной 15 мм.
4. Шлаковата. Производится из отходов металлургического производства. При столкновении с химикатами, может происходить окисление. Толщина волокна от 4 до 12 мкм, длина до 16 мм. Не используют для утепления фасадов. Довольно хрупкая. При монтаже необходима спецодежда.

Влияние плотности на проводимость тепла

При покупке утеплителя, строители мало заостряют внимание на плотности минеральной ваты, их интересуют больше ее характеристики. А факт плотности важно учесть при строительстве. В состав утеплителя входит воздух в обычном или разреженном состоянии. И чем меньше паров в минвате и чем хуже изоляция с воздухом, тем выше теплопроводность. А чем больше теплопроводность, тем меньше утеплитель удерживает тепло.

Чем плотность утеплителя (минеральной ваты) выше, тем меньше воздуха он содержит, а, соответственно, лучше удерживает тепло. Здесь важно подбирать материал, ориентируясь на его назначение — для сохранения тепла в помещении. Для чердака, например, можно взять и малую плотность.

Достоинства использования материала

Особой популярностью на рынке теплоизоляции пользуется минеральная вата высокой плотности. Выделяют следующие ее преимущества:

1. Водонепроницаемость – качественные утеплители не имеют свойства напитываться водой. Через них спокойно проходят паровые выделения. Благодаря такому свойству, дому или квартире не страшна сырость.
2. Высокая теплоизоляция – минеральная вата, независимо от климата, практически не пропускает тепло.
3. Стойкость к химическим веществам – при взаимодействии с ними утеплитель не разрушается.
4. Высокие показатели воздухообмена – дом должен дышать и иметь нормальный микроклимат внутри, для этого минеральная вата поддерживает циркуляцию воздуха.
5. Противопожарная стойкость – при пожаре утеплитель не поддерживает огонь и не выделяет дым. Использовать материал можно в любой комнате.
6. Звукоизоляция – структура утеплителя наделена и акустическими свойствами. Это позволяет не только утеплить дом, но и избежать проникновения звуков с улицы в помещение.
7. Экологичность – качественная минеральная вата не выделяет вредных веществ, как при долгой эксплуатации, так и при нагреве.
8. Срок службы – в среднем срок эксплуатации утеплителя составляет от 25 лет. Он не подвержен размножению микроорганизмов.

Недостатки использования материала

В отличие от преимуществ, у описываемого утеплителя недостатков не так много, и с ними усердно борются производители:

• Много острой пыли – распространено при использовании стекловаты и шлаковаты. Материал довольно ломкий, пыль от него тонкая и острая. При попадании под одежду вызывает зуд и аллергическую реакцию. Поэтому работы проводят только в спецодежде, очках и респираторе.

• Потеря качества, происходящая вследствие намокания. При этом материал теряет свои свойства, например, теплоизоляцию. При малом намокании свойства материала ухудшаются примерно на 10 процентов.
• Фенолформальдегидные смолы – этот миф не уйдет никогда. Экологи утверждают, что утеплители опасны для здоровья из-за выделений формальдегидов. Однако ученые давно доказали, что их содержание настолько мало, что они просто не способны навредить. Стоит отметить, что содержание формальдегидных смол, куда больше в обычном садовом дереве, за которые так рьяно и борются экологи.

Применение

От плотности минеральной ваты зависит и ее применение при строительстве:

• Для горизонтальных поверхностей помещений лучше подойдет плотность 35 кг/м³.
• Для межкомнатных перегородок, потолка и внутреннего пола используют минеральную вату с параметром в 75 кг/м³.
• При внешней отделке дома — 125 кг/м³.
• При теплоизоляции перекрытий междуэтажных использую минвату плотностью 150 кг/м³, а для несущих конструкций – 175 кг/м³.
• Утеплитель плотностью до 200 кг/м³ применяют под бетонную стяжку, для фундамента или кровли.

Заключение

Итак, мы изучили, что собой представляет минеральная вата. Как видите, это неплохой материал для утепления, который активно применяется в ремонте и строительстве. Но нужно уметь правильно выбирать его по плотности. Не всегда для определенной задачи подойдет вата с высокой плотностью и наоборот.

виды и характеристики, применение, цены

Минеральная вата более 140 лет используется в строительстве для теплоизоляции зданий. Это упругие маты и рулоны разной толщины, образованные хаотично переплетенными волокнами из расплавленных пород и минералов. Между ними образуется большое количество внутренних воздушных карманов, которые сохраняют тепло защищаемых конструкций.

Оглавление:

1. Особенности минваты
2. Разновидности утеплителей
3. Область применения
4. Популярные марки и цены

Свойства

Особенности материала обеспечивает ей уникальное сочетание качеств:

• Морозостойкость и негорючесть (рабочий диапазон может достигать -200..+1000°С).
• Упругие волокна хорошо поглощают звуковые колебания, проникающие через перекрытия и стены (до 50 дБ).
• Каменная вата не боится ни химических реактивов, ни воды, но при высокой влажности она утрачивает свои теплоизоляционные свойства.

Также минеральная вата показывает отличную паропроницаемость от 0,3 до 0,55 мг/м·ч·Па, что позволяет ей лучше регулировать микроклимат в помещениях и при этом самостоятельно избавляться от скапливающейся между волокнами влаги, при условии, что для этого были оставлены проветриваемые зазоры размером 2-4 см.

Виды и характеристики

Минеральная вата часто классифицируется по форме выпуска, тесно связанной с плотностью плетения волокон. Утеплители можно купить в виде рулонов большого размера, рыхлых матов, жестких плит и специальных скорлуп для изоляции трубопроводов. Что же касается сырья для производства каменных нитей, то здесь принято различать три основных вида.

1. Базальтовая вата.

Производится из габбро-базальтового волокна, обладающего высокими показателями прочности и упругости. По качеству лучше нее материалов нет, выпускается плотностью от 30 до 180 кг/м3, что позволяет применять в самых разных конструкциях – вплоть до изоляции бетонной стяжки.

Базальтовая вата в зависимости от толщины волокон приобретает уникальные характеристики:

Показатели	Каменная	БТВ (тонкое волокно)	БСТВ (сверхтонкое)
Размеры волокон, мкм: -толщина -длина	4 – 12 16	5 – 15 20 – 50	1 – 3 50 – 70
Огнестойкость минваты, °С	+600	+700	+1000
Суточное водопоглощение, %	0,095	0,035	0,02
Теплопроводность, Вт/м·К	0,35 – 0,048
Звукопоглощение (коэффициент)	0,75 – 0,95	0,8 – 0,95	0,95 – 0,99
Химическая стойкость к щелочам, % потери веса	6,4	2,75	2,75

Срок службы утеплителя из базальта превышает 50 лет.

Сопротивление сжатию – еще один важный показатель для этого материала. Его учитывают при изоляции стен, наклонных и эксплуатируемых плоских крыш. Здесь прочность зависит от количества поперечных волокон – чем выше их число, тем большую нагрузку выдержит минеральная вата без уменьшения толщины и потери свойств. В среднем это около 15-20 кПа для легких утеплителей, 25-40 кПа у фасадных плит и от 45-50 кПа для жестких изделий под стяжку.

2. Стекловата.

Волокна для нее получают путем расплава стеклобоя, так что стоимость невелика. Нити здесь толще и длиннее базальтовых, и, судя по описаниям производителей, должны обладать большей упругостью. Однако эта разновидность минваты имеет одно неприятное свойство. Ломкие стеклянные нити дают огромное количество абразивной пыли, которая поднимается в воздух, попадает в легкие и оседает на коже.

Она столь же эффективна, как и базальтовая вата (0,038-0,046 Вт/м·К), однако прочие ее характеристики не впечатляют:

• Огнестойкость – +450°С.
• Сорбционное увлажнение – 1,7-2 %.
• Коэффициент звукопоглощения – 0,8-0,92.
• Химическая стойкость к воде и щелочам – 6-6,2 %.
• Склонность к слеживанию и потере до 70 % эффективности, если сроки эксплуатации минваты превышают 10 лет.

В последнее время производители занялись улучшением свойств стекловаты, так что теперь на рынке появляются материалы с довольно высоким показателем упругости. Это позволяет теплоизоляции восстанавливать свои размеры после снятия нагрузки. Можно приобрести и нестандартные двухслойные плиты, имеющие жесткую поверхность из стекловойлока, паробарьер из фольги или ветрозащиту. Но какими бы идеальными ни были условия эксплуатации, толщина утеплителя даже самого высокого качества со временем уменьшается, и через 15 лет его все равно придется менять.

3. Шлаковая вата.

Продукт переработки металлургических отходов выпускается плотностью от 75 кг/м3. По показателю огнестойкости он серьезно проигрывает основным видам каменной ваты – всего +250..+300°С. Водопоглощение самое высокое – 1,9 % в сутки, да и проводимость не лучше (0,46-0,48 Вт/м·К). А по колкости и химической стойкости этот материал очень близок к стекловолокну.

На рынке шлаковая минвата оказалась в меньшинстве не из-за того, что имеет слабые технические характеристики. Сам утеплитель обладает так называемой остаточной кислотностью, которая при увлажнении вызывает коррозию соприкасающихся с ней металлических элементов.

Применение

Характеристики минеральной ваты определяют сферу ее использования как для внутренней, так и внешней теплоизоляции (при соблюдении требований к влагозащите). Рулоны и плиты поистине универсальны, так что их используют в частном и промышленном строительстве. Особенно ценится огнестойкость каменной ваты, благодаря которой ее применяют в самых «горячих точках», где другие материалы не выдержат воздействия высоких температур:

• Стены и кровля бани или сауны.
• Дымоходы.
• Трубы отопления и ГВС.

Огнестойкость самой изоляции хоть и высока, при температуре свыше +250 °С бесполезна, если на слой утеплителя минеральной ваты оказывается механическое воздействие. В таких условиях происходит разрушение связующих полимеров, удерживающих волокна вместе. А без них каменные нити начинают смещаться, и плита просто осыпается со стены.

Неплохо справляется минеральная вата и с функциями звукопоглощения, а значит, ее можно применять для повышения комфортности жилья. Особенно хорошо себя показывает теплоизоляция из сверхтонких волокон БСТВ, а стеклянная и шлаковая, по отзывам, не дают нужного эффекта даже при толщине слоя на стенах и в перекрытиях 100-150 мм.

Краткий обзор производителей

• Rockwool – эта марка выпускает лучшую базальтовую изоляцию, цена и качество которой идеально уравновешены. Характеристики утеплителя любой серии Роквул достаточно высоки, поскольку за основу взяты волокна с показателями огнестойкости +1000 °С.
• Технониколь – ее ассортимент больше ориентирован на теплоизоляцию нагружаемых несущих конструкций и отличается высокой плотностью. Легкая минвата этой марке, по отзывам строителей, пока не удается – разваливается в руках, но ее стоимость за м2 заметно ниже, чем у Роквула.
• Урса – одна из первых внедрила технологию изготовления минеральной ваты с безопасным акриловым связующим PureOne. Для нее используется штапельное волокно, лишенное основных недостатков стекловаты вроде плохой звукоизоляции или избыточного пылеобразования.
• Knauf – выпускает силикатные и базальтовые утеплители, так что купить подходящий материал можно для любых видов работ. Особое внимание производитель уделяет уменьшению колкости стекловаты за счет упрочнения волокон, и основные технические характеристики от этого становятся только лучше.

Стоимость

Производитель	Серия минваты	Объем упаковки, м3	Цена руб/уп.
Rockwool	Скандик	0,29	430
	РокФасад	0,12	710
Технониколь	Роклайт	0,43	660
	ТехноФас	0,22	950
Knauf	Коттедж Плюс	0,6	740
	Термо Плита-037	0,9	1390
Урса	PureOne-34PN	0,45	880
	Terra	0,3	420

характеристики и свойства, теплопроводность, плотность, вредна ли для здоровья или нет, горит ли, какую температура выдерживает и прочие

Главная страница » Материалы » Базальтовая вата: характеристики и свойства

Спрос на тепло- и звукоизоляционные материалы постоянно растет. В связи с чем производители увеличивают объемы производимой продукции, совершенствуют применяемые технологии, тем самым предлагая качественные материалы. Одним из наиболее распространенных является базальтовая (или каменная) вата, активно использующиеся в строительстве. Востребованности базальтовой ваты способствуют ее характеристики и свойства, подробно представленные далее.

Описание

Базальтовая вата – это разновидность минеральной ваты, которая представляет собой волокнистый материал, предназначенный для утепления и термоизоляции дымоходов, трубопроводов и т.д.

История базальтовой ваты началась с породы, в честь которой она и названа. Базальт относится к кайнотипным камням, то есть тем породам, внешний вид который не меняется с «возрастом». Базальт – это порода, образующаяся из магмы, которая имеет плотную и зернистую структуру. В качестве зерен выступают минералы магнетит и титаномагнетит, климопироксен, вулканическое стекло. Пластичность базальта позволяет ему вырываться на поверхность через жерла вулканов под давлением раскаленных газов. Воздух охлаждает магму, которая застывает в форме нитей. В таком виде порода была впервые увидена жителями Гавайских островов в 1930-х годах. Позже порода была воссоздана лабораторным путем.

Базальтовая вата, нередко используется как утеплитель для парной в каркасных банях

Промышленная базальтовая вата отличается от вулканической. Однако, структуры похожи – масса, состоящая из волокон (нитей), внутри которых воздух. Внешне базальтовая вата имеет бежевый или серый цвет. В вате природного происхождения нити располагаются хаотично, но технология производства заводских материалов позволяет отметить и длину нитей, которая составляет порядка 50 мм., и толщину, измеряющуюся в микронах, и диаметр.

Выпуск ваты в промышленных условиях осуществляется посредством выдувания расплава базальта, процесс осуществляется в закрытых печах. В качестве сырья используются осколки породы с карьеров, которые расплавляют в агрегатах. Из расплавленной массы выдувают нити, которые наматываются на вращающийся барабан. Не до конца застывшие волокна разрезают, скрепляют полимерами (чаще всего используются битумные смолы) и пускают под раскаленный пресс. В результате готовая продукция имеет форму матов или плит. Хотя встречаются и другие формы. В любом случае вата обладает представленными далее особенностями.

Характеристики и свойства: огнеупорная, негорючая ли и прочие

Именно характеристики обеспечивают широкое распространение базальтовой ваты для решения различных задач, в частности, для звуко- и теплоизоляции помещений различного назначения. В общем базальтовая вата является универсальным материалом. 

Коэффициент теплопроводности материала толщиной 100 мм. и не только

Теплопроводность – это способность тел проводить теплоту от более нагретых частей к менее нагретым. Для количественной оценки данного показателя существует коэффициент теплопроводности, отражающий свойство материалов проводить тепловую энергию. Коэффициент обозначается греческой буквой лямбда, измеряется в ваттах на метр-кельвин, краткое обозначение – Вт/(м·K).

Утеплитель базальтовый ИЗОБОКС ЭкстраЛайт-31 100Х600Х1200 мм/4,32м2/0,432м3/6шт. Фото Стройландия

Чем больше коэффициент, тем лучше вещество (материал) проводит тепло. Соответственно при решении задач по утеплению следует выбирать материалы с малым значением. Теплопроводность базальтовой ваты варьируется в границах от 0,032 до 0,048; значение зависит от нескольких факторов, в частности, плотность, производитель, качество.

Например, лист толщиной 100 мм. (наиболее востребованная разновидность) держит тепло аналогично кирпичной стене шириной 1150 мм., коэффициент составляет от 0,035 до 0,042 Вт/(м·K). Данные значения демонстрируют высокую эффективность теплоизоляции из базальтовой ваты.

Плотность

Плотность – физическая величина, определяемая как соотношение массы тела (в данном случае материала) к занимаемому этим телом (материалом) объема. Для обозначения показателя используется греческая буква p (ро), реже D или d. Измеряется плотность в кг на куб.м.

Плотность базальтовой ваты в зависимости от технологии производства колеблется от 30 до 100 кг/куб.м. Ведущие предприятия отрасли выпускают материалы для различных условий эксплуатации, например, для мест, где материалы будут повергаться механическим нагрузкам (теплоизоляция пола, отделка фасадов зданий) следует выбирать вату с плотностью 75-90 кг/куб.м., для внутренней отделки стен подойдут листы в 30-40.

Горит или нет, какую температуру выдерживает, температура плавления и горения

Класс (степень) горючести ваты зависит от технологии изготовления. Чем большее количество связующих компонентов (в качестве которых выступают напомним полимеры) использует производитель, тем выше горючесть материала. Различают два класса горючести: базальтовая вата с концентрацией связующего реагента не более 4,5% относится к классу полностью негорючих (маркировка НГ), концентрация выше – к классу материалов со слабой горючестью (Г1). Класс указывается на упаковке.

Утеплитель Rockwool Рокфасад 100х600х1000 мм 1,2 кв.м. Фото Петрович

Материалы НГ эксплуатируются при температурах 800-1000 градусов. Так как базальтовая вата негорюча, то температуры горения у материала нет. Плавиться вата начинается при температуре в +1114 градусов при воздействии открытого огня температурой не менее 1000°С в течение двух часов. Дымообразование при плавлении минимально, вредных веществ не выделяется. При выборе базальтовой ваты следует выбирать материалы от известных производителей. В противном случае существует вероятность приобретения некачественных утеплителей, произведенных с нарушением государственных стандартов.

Экологичность

Базальтовая вата производится из экологически чистого сырья, поэтому даже при воздействии высоких температур и влажности, при воздействии открытого огня не выделяется вредных для человека и животных.

Прочие

Следует отметить и другие характеристики и свойства базальтовой ваты:

• Отличные гидрофобные (водоотталкивающие) характеристики, вата не впитывает и не накапливает влагу, она ее отталкивает, в результате теплоизоляционные свойства не изменяются. Базальтовая вата имеет в своем составе волокна, которые характеризуются гидрофобностью. Кроме этого, крупные производители применяют специальные добавки, увеличивающие
  способность утеплителя отталкивать влагу. Коэффициент водопоглощения не превышает 2% об объема самого материала.
• Отличная способность пропускать пар. Независимо от плотности материал отличает высокая паропроницаемость, что особенно важно при использовании в банях и саунах, при наружней отделке. В помещениях, имеющих изоляцию из базальтовой ваты, сохраняется оптимальный температурный и влажностный режим.
• Хорошие звукоизоляционные характеристики. Базальтовая вата способна приглушать звуковые волны, что обеспечивает изоляцию от шумов.

Базальтовый утеплитель Paroc eXtra Smart 50х600х1200 мм 7,2 кв.м. Фото Петрович

• Высокая прочность. Хаотичное расположение волокон обеспечивает отличную прочность на сжатие (от 5 до 80 кПа), на растяжение (максимальная величина составляет 90 кПа). Прочность материала позволяет использовать базальтовую вату в частности для фасадного утепления стен, что позволяет получить привлекательную по дизайну и надежную отделку.
• Устойчивость к химическим веществам, базальтовая вата сохраняет собственные свойства и форму при взаимодействии с кислотами и щелочами.
• Длительный срок эксплуатации, который составляет 50-80 лет, это намного больше аналогов.
• Простота монтажа, инструкция по укладке позволяет выполнять процесс своими руками, для этого не требуется специальное оборудование и наличие особых навыков. Следует только иметь средства защиты (перчатки, очки, респиратор) и спецодежду.
• Малый вес упрощает и удешевляет процесс хранения, транспортировки и монтажа, позволяет не беспокоиться о дополнительной нагрузке на фундамент и несущие конструкции.

Популярные вопросы

Отдельные характеристики базальтовой ваты вызывают повышенный интерес пользователей Интернета, в результате чего возникают дополнительные вопросы, наиболее популярные представлены далее.

Вредна для здоровья или нет

Активное использование базальтовой ваты в качестве утеплителя порождает вопрос о безвредности материала, с которым контактируют люди. Поэтому важно знать представляет ли состав угрозу. Как уже было сказано ранее, используемое сырье и готовая продукция полностью экологичны, поэтому не представляют никакой опасности.

Вред здоровью может нанести только некачественно изготовленный материал, отсутствие изоляционного строя также может послужить для возникновения проблем. При монтаже изделия на основе базальта могут рассыпаться, при отсутствии индивидуальных средств защиты возможно попадание частиц в легкие, на кожу, что опасно возникновением аллергических реакций, в глаза – существует вероятность повреждения слизистой оболочки.

Живут ли мыши в вате

Данный вопрос особенно волнует владельцев частной недвижимости: дома, дачи, бани и т.д. Базальтовую вату (также как и стекловату) мыши могут не только погрызть, но и преобразовать в жилище для себя. В результате поселения грызунов утеплитель перестает выполнять собственные функции.

Избавиться от мышей сложно, использование отравы от грызунов может негативно сказаться на здоровье жильцов. В качестве альтернативы используют мышеловки, ультразвуковые устройства, полынь. Но в каждом конкретном случае существуют некоторые трудности, поэтому проще избежать появления мышей. Поэтому для утепления нижних уровней здания следует выбирать твердые или сыпучие материалы.

Сферы применения

Характеристики базальтовой ваты делает ее универсальным материалом, применяющимся как внутри, так снаружи зданий различного назначения. Утепление базальтовой ватой подходит для бань и саун, дымоходов и трубопроводов, металлоконструкций. Материалом утепляют стены, перекрытия, полы, важным является правильный выбор и другие задачи, решаемые с помощью базальтового материала.

Термоизоляция трубы с помощью базальтовой (каменной) ваты. Фото СуперПечи

Сравнение

Все материалы имеют собственные плюсы и минусы, поэтому при сравнении важнее учитывать какие задачи необходимо решить. Базальтовая вата имеет некоторые сходства с эковатой: теплоизоляционные свойства зависят от плотности, материалы устойчивы к гниению и горению. Эковата не обладает прочностью структурой поэтому самостоятельный монтаж затруднителен.

При сравнении с минеральной ватой следует отметить превосходство материала на основе базальта в соответствии с термоизоляционными параметрами.

Шлаковата как и базальтовая изготавливается в форме пли. Высокая гигроскопичность не позволяет использовать шлаковату в жилищном строительстве. Это только некоторые схожие и отличительные параметры материалов, прочие представлены

Производители

Отличия присутствуют в материалах не только разных типов, но и произведенных разными предприятиями. Ведущие компании предлагают широкий выбор базальтовых материалов, имеющие некоторые различия в основных характеристиках, прежде всего, теплопроводность и плотность. Известными производителями являются Rockwool, Технониколь, Knauf, Isover, а также другие предприятия, ассортименту и особенностям продукции которых посвящена отдельная статья.

Видео

Где купить

Широкий выбор базальтовой ваты предоставляется не только производителями, но и поставщиками. Компании реализуют обширный ассортимент качественных материалов от ведущих российских и зарубежных предприятий. Некоторые организации представлены здесь.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Одноклассники

Pinterest

E-mail

Шерстяное волокно — основные сведения, характеристики и свойства

Из основных волокон для одежды шерсть является наиболее многоразовым и перерабатываемым волокном на планете. Экологичность шерсти усиливается ее долгим сроком службы и возможностью переработки в новый текстиль для одежды, эластичной обивки или изделий, которые требуют ее естественной устойчивости к огню и перепадам температур. Помимо одежды премиум-класса, шерсть может использоваться в промышленных целях, например, для тепло- и звукоизоляции или в подушках для сбора разливов нефти.

На стадии утилизации натуральные волокна, такие как шерсть, уменьшают воздействие текстильной промышленности на загрязнение и образование свалок. В теплых и влажных условиях, таких как почва, шерсть быстро разлагается под действием грибков и бактерий до основных элементов (например, азота и серы), необходимых для роста организмов как части естественного цикла углерода и питательных веществ.

Рост

Шерсть — возможно, самое древнее волокно, известное людям. Это было одно из первых волокон, которое было спрядено в пряжу и соткано в ткань.Шерсть в основном поступает от овец, но также от альпак, верблюдов и коз. Австралия, Восточная Европа, Новая Зеландия и Китай являются основными производителями шерсти. Американская шерстяная промышленность началась в поселениях Массачусетса в 1630 году, где каждое домашнее хозяйство было обязано производить шерстяную ткань.

Как делается шерсть?

Во-первых, нашим овцам нужно его вырастить!

Harvesting

Изображение Мейбл Эмбер, все еще инкогнито… с сайта Pixabay

Затем им нужно постричься. Процесс называется чисткой.Специалист по стрижке может за день погонять 200 овец. Овца, или самка овцы, может произвести до 15 фунтов шерсти. Баран, или самец овцы, может взять 20 фунтов шерсти. Стриженная шерсть называется сырой шерстью, и, поскольку овцы не принимают душ, ее необходимо сначала очистить.

Затем шерсть кардуется — это означает чистку шерсти щеткой для выпрямления волокон. В наши дни чесальная машина, сделанная вручную, пропускает шерсть через ряд роликов, покрытых проволочной щетиной. Кардные волокна аккуратно соскабливаются в пряди, называемые ровингом.Из ровницы прядут пряжу, которая затем превращается в ткань. В прошлом прядением обычно занимались незамужние женщины — они становились девицами.

Руно — это клубок шерсти, взятый у одного животного путем стрижки. Но не вся шерсть одинакова, даже если она получена от одного и того же животного. Шерсть высшего качества идет с боков, плеч и спины. Самое низкое качество у нижних конечностей.

Шерсть сортируется по тонкости и длине. Длина варьируется от места к месту на животном, но в основном варьируется у разных пород овец.Шерсть австралийского мериноса составляет 3-5 дюймов в длину. Породы, обитающие в Техасе и Калифорнии, производят волокна длиной 2,5 дюйма. Шерсть других пород и других животных может достигать 15 дюймов в длину.

Свойства шерстяных волокон

Этот микроскопический снимок показывает нам, почему шерсть особенная. Поверхность представляет собой серию перекрывающихся чешуек белка, направленных к кончику. На животном это позволяет инородному телу выйти из шерсти. В нити пряжи он позволяет волокнам сцепляться друг с другом.Это залог прочности шерсти.

Поверхность шерсти отталкивает воду. Поскольку на поверхности не остается влаги, шерстяные ткани кажутся сухими и удобными даже в сырую погоду. Внутренняя сердцевина действительно впитывает влагу — настолько, что шерсть может впитывать почти вдвое больше собственного веса в воде и при этом чувствовать себя достаточно сухой. Эта впитывающая способность также придает шерсти естественную устойчивость к образованию морщин. Поглощенная влага также снижает статическое электричество. А из-за внутренней влажности шерсть естественно огнестойка.

Влага в шерсти

Количество воды, абсорбированной шерстью, обычно называют «восстановлением». Регейн — это процентное отношение массы воды к сухой шерсти.

Другой термин, также используемый в текстильной промышленности, преимущественно для хлопка, — это «содержание влаги». Содержание влаги — это процентное отношение массы воды к массе воды и шерсти.

Шерсть, наряду с хлопком и, в меньшей степени, нейлоном, представляет собой волокно, которое поглощает влагу из окружающего воздуха для достижения равновесия, которое зависит от относительной влажности окружающей среды.При влажности окружающей среды шерсть будет содержать от 10 до 15% воды по весу и до 35% воды при высокой относительной влажности, что больше, чем у большинства других волокон. Эта вода входит во внутреннюю структуру волокна и поэтому практически не замечается пользователем. Шерстяные изделия не кажутся влажными и липкими. Это свойство позволяет шерсти действовать как буфер против внезапных изменений окружающей среды, например, чрезмерного потоотделения во время упражнений или изменений климатических условий, таких как выход на улицу из комнаты с кондиционером.

Хотя шерстяное волокно может легко поглощать водяной пар из воздуха, одежда из шерсти в некоторой степени будет водоотталкивающей. Это связано с тем, что поверхность волокна имеет очень тонкое воскообразное липидное покрытие, химически связанное с поверхностью, которое нелегко удалить. Очистка, стирка или обработка не удалит этот слой. Единственный способ удалить этот слой
при необходимости — это химическая обработка.

Усадка и валяние

Изображение joduma с сайта Pixabay

Есть два основных источника усадки шерстяных тканей, которые могут возникнуть во время стирки: ослабление и усадка при валянии.

Релаксационная усадка — это необратимое изменение размеров ткани (расширение или усадка), которое происходит только один раз, когда ткань сначала погружают в воду (без перемешивания), а затем дают ей высохнуть. Релаксационная усадка вызывается высвобождением временно установленных деформаций, воздействующих на ткань при сухой отделке, и может быть минимизирована подходящими способами отделки.

Усадка при валянии — это форма усадки, характерная для шерсти и тканей с высоким содержанием шерсти, которая вызывается чешуей на поверхности шерстяных волокон, которые действуют подобно храповому механизму, обеспечивая преимущественное движение волокна в направлении корня волокна.Это приводит к спутыванию волокон, когда они движутся под механическим воздействием в воде (как это происходит при машинной стирке
).

Физические свойства

• Гофры : шерстяное волокно более или менее волнистое и скрученное. Эта волнистость называется «извилистой». Чем тоньше шерсть, тем больше на ней будет складок. Шерсть мериноса имеет 30 завитков на дюйм, а грубая шерсть — один или два.
• Эффект трения: Трение смягчит шерстяное волокно, особенно во влажном состоянии, и, таким образом, полезно для сохранения гладкой, мягкой текстуры ткани.
• Воздействие тепла: Низкое нагревание не оказывает никакого эффекта, но сильное нагревание ослабляет волокно и разрушает цвет волокна.
• Влияние влажности : Шерсть по своей природе наиболее гигроскопична. Он может поглощать до 50% своего веса и выдерживать до 20% веса, не вызывая ощущения мокроты. После высыхания он медленно теряет влагу, предотвращая быстрое испарение, таким образом избегая ощущения холода у пользователя. Он поглощает пот после интенсивных упражнений и защищает тело от резких перепадов температуры.
• Войлок : шерстяные волокна сцепляются и сжимаются при воздействии тепла, влаги и давления. Чешуйчатая внешность волокон способствует валянию. Волокна размягчаются в слабых щелочных растворах из-за расширения чешуек на их свободных краях, при трении и давлении они снова сцепляются, образуя войлок. Это свойство используется при изготовлении войлока для головных уборов, обуви, напольных покрытий и в звукоизоляционных целях.
• Теплопроводность : Шерстяное волокно плохо проводит тепло, поэтому ткани из волокна считаются наиболее подходящими для зимней одежды.
• Упругость : Шерсть очень эластична и принимает свою первоначальную форму при развешивании после складывания или образования складок.
• Прочность : прочнее шелка. При намокании шерсть теряет около 25% своей прочности. Чем длиннее волокно, тем выше прочность пряжи.
• Растяжимость : Шерсть очень эластичная. Он растягивается на 10–30% в сухом состоянии и на 40–50% во влажном состоянии при воздействии давления при сушке он легко восстанавливает свои первоначальные размеры.
• Усадочная способность: Шерсть устойчива к усадке. Однако длительное воздействие влаги может вызвать усадку.

Химические свойства

Шерсть устойчива к действию кислоты, тогда как хлопок и целлюлоза серьезно повреждаются при воздействии кислоты. Эта разница используется при обугливании шерсти для удаления чрезмерных целлюлозных примесей, таких как заусенцы и растительные вещества. Шерсть обрабатывают раствором серной кислоты, а затем запекают, чтобы уничтожить загрязнения с минимальным повреждением шерсти.

Различия в химической структуре различных волокон означают, что для покрытия целого ряда типов волокон требуются разные классы красителей. Полипропилен и полиэтилен не впитывают красители, используемые для окрашивания шерсти, поэтому любое загрязнение шерстяной упаковки этими волокнами в конечном продукте будет очевидным. Переход на нейлоновые пакеты из шерсти не обязательно предотвращает заражение; однако, поскольку химическая структура нейлона аналогична шерсти, он поглощает шерстяные красители, что делает любое загрязнение менее очевидным.

• Действие кислот: Разбавленные кислоты малоэффективны, но горячие или концентрированные кислоты ослабляют или растворяют волокна шерсти.
• Действие щелочей: Щелочи, как правило, делают шерсть желтоватой, крепкие растворы карбоната натрия при нагревании разрушают волокна. Гидроксид натрия очень вреден для волокон шерсти. Однако бура и аммиак не оказывают вредного воздействия на шерсть.

Применение шерстяных волокон

Сегодня шерсть ценится за ее красоту и долговечность.Это по-прежнему лучший выбор для высококачественных деловых костюмов, теплых свитеров и ковров премиум-класса.

Большая часть шерсти (72,8%) используется в производстве одежды, предметы домашнего обихода составляют 15-45%, промышленное использование — 6-7% и экспортируется 5%, шерсть составляет 3,3% всех волокон для одежды.

В основном шерсть используется для изготовления верхней одежды, курток, костюмов, платьев, юбок, брюк из тканых материалов разной плотности и трикотажных тканей.

В области домашнего интерьера шерсть в основном используется в коврах и ковриках, где шерсть используется больше, прикрывая ковры и согревающая коврики.Все большее значение приобретают смеси различных синтетических волокон с шерстью для создания костюмных материалов.
Таким образом получаются ткани, которые больше подходят для более теплых условий. Полиэстер — самое важное волокно, используемое при смешивании с шерстью.

Характеристики шерстяных волокон и изделий

• Антистатический — поскольку шерсть может поглощать пары влаги, она не создает статическое электричество, поэтому вероятность того, что шерсть будет прилипать к телу, меньше, чем у других тканей.
• Против морщин — на микроскопическом уровне каждое шерстяное волокно похоже на спиральную пружину, которая возвращается к своей естественной форме после сгибания. Это придает шерстяной одежде естественную устойчивость к складкам.
• Биоразлагаемая — Когда шерсть выбрасывается, она естественным образом разлагается в почве в течение нескольких месяцев или лет, высвобождая ценные питательные вещества обратно в землю.
• Биоразлагаемая — Когда шерсть выбрасывается, она естественным образом разлагается в почве в течение нескольких месяцев или лет, высвобождая ценные питательные вещества обратно в землю.
• Воздухопроницаемость — шерстяные волокна могут поглощать большое количество паров влаги, а затем отводить их и испаряться в воздух. Шерстяная одежда очень воздухопроницаема и менее склонна к липкости.
• Эластичный — естественная эластичность помогает шерстяной одежде растягиваться вместе с телом, но при этом возвращается к своей первоначальной форме. Одежда из тонкой шерсти идеально подходит для тренировок.
• Огнестойкость — шерсть огнестойкая, не плавится и не прилипает к коже, и даже самозатухает при удалении источника огня.
• Nature’s fiber — Шерсть выращивается круглый год из простой смеси воды, воздуха, солнца и травы.
• Устойчивый к запаху — в отличие от синтетики, шерсть может впитывать пары влаги, что означает меньше пота на вашем теле. Они даже поглощают и задерживают запахи пота, которые затем выделяются во время стирки.
• Возобновляемый — каждый год овцы производят новую шерсть, что делает шерсть полностью возобновляемым источником волокна.
• Устойчивость к пятнам — волокна шерсти имеют естественный защитный внешний слой, предотвращающий впитывание пятен.А поскольку шерсть не создает статического электричества, она притягивает меньше пыли и ворса.
• Мягкая — Волокна шерсти очень тонкие, что позволяет им сгибаться и чувствовать себя мягкими и нежными на ощупь.
• Защита от солнца — шерсть намного лучше защищает кожу от УФ-излучения, чем большинство синтетических материалов и хлопка. Так что в солнечные дни всей семье будет безопаснее носить шерсть.
• Защита от солнца — шерсть намного лучше защищает кожу от УФ-излучения, чем большинство синтетических материалов и хлопка.Так что в солнечные дни всей семье будет безопаснее носить шерсть.
• Тепло и прохладно — в отличие от синтетики, шерсть является активным волокном, реагирующим на изменение температуры тела. Так что он помогает вам согреться в холодную погоду и прохладно в жаркую погоду.

Сводка характеристик шерстяных волокон

• Шерсть — это белковое волокно, которое получают от различных животных.
• Чистка выполняется вручную, а производство шерстяной ткани — на станках.
• Шерсть идеальна для одежды в прохладную погоду, например, свитеров.
• Огнестойкость (шерсть обычно гаснет при удалении источника пламени)
• Слабее хлопка или льна, особенно во влажном состоянии
• Волокна имеют длину от одного до четырнадцати дюймов
• Наиболее ценится за текстурированный вид и тепло
• Необходимо аккуратно стирать или подвергать химической чистке
• Может быть повреждено хлорным отбеливателем
• Моль и ковровые жуки поедают шерсть
• Пружины возвращаются в форму после раздавливания
• Превосходный изолятор, например, шерсть (80% воздуха) удерживается внутри волокна (шерсть будет оставаться сухой даже во влажный день)
• Легко принимает красители («окрашивается в шерсть»)
• Качество шерсти зависит от породы овец
• Не притягивает грязь или статическое электричество №
• Закон о маркировке изделий из шерсти разрешает использовать слово «шерсть» для обозначения волокон овец, ангорских или кашемировых коз, верблюдов, альпаки, ламы и викуньи.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты: свойства и особенности

Все хотят жить в комфорте и мире. Если такую ​​цель ставят перед собой владельцы частных домов, они стараются защитить жилище от постороннего шума и холода с помощью специальных материалов. Если вам нужна защита от зимнего холода и летней жары, можно использовать теплоизоляцию на основе минеральной ваты. Этот материал представлен в продаже в нескольких разновидностях, каждая из которых имеет свои плюсы и минусы, поэтому перед покупкой необходимо их изучить.

Коэффициент теплопроводности

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты достигает 0,040 Вт / м ° C и зависит от плотности. Теплоизоляция может быть основана на другом сырье, которое влияет на структуру волокна. В продаже можно встретить горизонтально-и вертикально-ламинированную, пространственную или гофрированную вату, что значительно расширяет возможности использования материала в тех или иных конструкциях.

Коэффициент теплопроводности минеральной ваты не всегда будет оставаться на одном уровне.За 3 года этот показатель увеличивается на 50%, что связано с проникновением в структуру влаги. В сочетании с этой характеристикой важно обратить внимание также на паропроницаемость, которая равна единице, если нет пароизоляционной защиты. Эти свойства выступают в качестве одной из основных характеристик, влияющих на область использования материала.

Теплопроводность разновидностей минеральной ваты

Теплопроводность — это процесс передачи тепла от утеплителя к материалу с более низкой температурой.К описанной теплоизоляции можно отнести следующие разновидности ват: стекло

• ;
• шлак;
• камень;
• базальтовый.

У каждого из этих видов есть свой коэффициент теплопроводности. Что касается стекловаты, то указанный параметр может составлять не более 0,052 Вт / м * К. У базальтовой ваты этот показатель может варьироваться от 0,035 до 0,046 Вт / м * К. Если речь идет о шлаковой вате, то это свойство равный пределу 0.46-0,48 Вт / м * К. Толщина утеплителя влияет на качество теплоизоляции и теплопроводность. Величина теплопроводности прописана в ГОСТ 7076-994.

Сравнение способности минеральной ваты Isover по теплопроводности

Перед покупкой любого материала необходимо ознакомиться с параметрами теплопроводности минеральной ваты. Сравнение можно провести, взяв за основу теплоизоляцию марки Isover.Если он представлен рулоном и имеет маркировку «Классический», то коэффициент теплопроводности будет равен пределу 0,033-0,037 Вт / м * К. Этот утеплитель применяется для конструкций, слой которых будет подвергаться нагрузкам. .

Приобретая минеральную вату «Каркас-П32», вы будете использовать в работе плиту с коэффициентом теплопроводности в диапазоне 0,032-0,037 Вт / м * К. Эта вата используется для теплоизоляции каркасных конструкций. Коврики «Каркас-М37» имеют коэффициент теплопроводности, который равен 0.043 Вт / м * К максимум. Из этого материала также изготавливают каркасные конструкции, такие как «Каркас-М40-АЛ» с коэффициентом теплопроводности, равным 0,046 Вт / м * К и не более.

Все вышеперечисленные обогреватели имеют незначительный коэффициент теплопроводности, что обеспечивает отличную звуко- и теплозащиту. Большую роль в этом играет структура волокна. Для утепления каркасных стен используется минеральная вата «Каркас-П32», коэффициент теплопроводности которой находится в пределах 0.032 Вт / м * К, что является самым низким показателем.

Коэффициент теплопроводности ваты «Урса»

Таблица теплопроводности и других качеств материала нередко позволяет потребителям сделать правильный выбор. То же самое и с минеральной ватой «Урса». Если вам необходима теплоизоляция для крыши, пола и стен, вы можете выбрать «Ursa Geo M-11» с коэффициентом теплопроводности в диапазоне 0,040 Вт / м * К. Плиты представлены рулонами и выпускаются под наименованием. URSA GEO, предназначены для скатных крыш.Коэффициент теплопроводности в данном случае составляет 0,035 Вт / м * К.

Для утепления полов, акустических потолков и перекрытия используются рулоны URSA GEO Light, у которых описываемая характеристика равна пределу 0,044 Вт / м * К. Как показывает практика, свойства утеплителя из минеральной ваты марки Ursa одни из лучших. С t

Исследование изоляционных характеристик стекловаты и минеральной ваты, покрытых полисилоксановым агентом

Изоляция зданий очень важна.Изоляция, используемая в здании, в основном делится на органическую и неорганическую изоляцию по изоляционному материалу. Органические изоляционные материалы из пенополистирола или полиуретана чрезвычайно уязвимы к возгоранию. С другой стороны, неорганическая изоляция, такая как минеральная вата и стекловата, очень слаба по отношению к влаге, в то время как она негорючая, поэтому ее использование очень ограничено. Таким образом, в этом исследовании была разработана влагостойкость, применимая к минеральной вате и стекловате, и измерена теплопроводность образцов, которые подвергаются воздействию влаги, путем воздействия влаги на продукт, покрытый влагостойкостью и не имеющим влагостойкости, а также оценено, как влага влияет на теплопроводность посредством применяя это к неорганической изоляции.

1. Введение

Вопросы экономии энергии и сокращения выбросов углекислого газа являются важными исследовательскими проектами во всех странах. Для этого ведется разработка продукта, обеспечивающего максимальную энергоэффективность, и в последние годы проводятся исследования по разработке нового изоляционного материала, такого как VIP (вакуумные изоляционные панели) с использованием коллоидного кремнезема и GFP (газонаполненные панели) с использованием аргона ( Ar), криптон (Kr) и ксенон (Xe) газы, которые имеют более низкую теплопроводность, чем воздух, активно развивались [1, 2].

Изоляционные плиты используются в различных областях, таких как современная архитектура и другие отрасли промышленности, и эти изоляционные плиты производятся и используются в различных формах [3]. Тем не менее, большая часть изоляции представляет собой синтетическую изоляцию в виде пенопласта, где внутри изделия образуются пористости, изоляция волоконного типа, в которой используется стекловата или минеральная вата в виде нетканого материала, изготовленного из тканевого материала, и картонные изделия, в которых используются неорганические связующие, такие как цемент с перлитом и керамическим шариком [4].

Хотя изоляцию можно классифицировать по сырью, типу и цели использования, обычно она классифицируется по материалам. По материалу утеплитель можно разделить на органический утеплитель и неорганический утеплитель. Что касается органической изоляции, она имеет отличные теплоизоляционные свойства, абсорбцию и удобоукладываемость, поэтому занимает более 90% внутреннего рынка; однако в случае пожара время воспламенения пенополистирола и уретана составляет менее 5 секунд, а время, необходимое для распространения пламени, составляет 50 секунд, так что огонь быстро распространяется и при горении образуются токсичные газы, такие как формальдегид, этиленцианид (CH = CHCN ), соляная кислота и цианистый газ очень важны для человеческого организма [5].

В случае неорганической изоляции она имеет отличные характеристики огнестойкости, но ее впитывающая способность очень высока, поэтому ее недостатком являются плохие изоляционные характеристики [6]. В то время как теплопроводность воздуха составляет 0,026 Вт / мК [7], вода имеет 0,598 Вт / мК, что в 23 раза превышает теплопроводность воздуха [8]. А также лед имеет теплопроводность 1,9 ккал / м · ч ° C, что примерно в 90 или более раз превышает теплопроводность воздуха, так что содержание воды в материале может быть самым важным элементом, определяющим теплопроводность [9].

В то время как изменение теплопроводности изоляционного материала в результате водопоглощения широко освещалось, об исследованиях сохранения изоляционного эффекта не сообщалось, поэтому в этом исследовании была выявлена ​​влагостойкость и подтверждена водонепроницаемость неорганической изоляции путем обработки неорганических изоляционных материалов. стекловата и минеральная вата, обладающие влагостойкостью, подвергая их воздействию влаги и измеряя степень увеличения влажности и теплопроводности [10–12].

В частности, в этом исследовании измерялся процесс, при котором тепло передается по поверхности и возникает температурный шанс поверхности в соответствии с водопоглощением минеральной и стеклянной ваты, с использованием тепловизионной камеры, и наблюдался эффект и процесс, который влага поступает на изоляционный материал [13].

2. Экспериментальный прибор и методы испытаний

2.1. Экспериментальное устройство и образец

Несмотря на то, что существуют сравнительные методы измерения теплопроводности, такие как измеритель теплопроводности и метод горячей проволоки [14], в этом исследовании тестировалось измерение теплопроводности в соответствии с тестом KS L 9016, и испытание проводилось с использованием измеритель теплопроводности (HFM-436) методом теплопроводности теплового потока.Стекловата и минеральная вата, использованные в этом исследовании, использовали продукцию Korea KCC. А размер образца составляет 300 × 300 × 50 мм по стандарту испытаний KS L 9016, KS F 4714. Что касается измерения образца, толщина образца была измерена точно, а теплопроводность была измерена в месте, где температура окружающей среды вокруг экспериментального пространства поддерживалась постоянной. Коэффициент теплопроводности измеряемого образца был рассчитан по закону теплопроводности Фурье или по следующему уравнению [15]: где — тепловой поток / плотность теплового потока =, — указывает, что направление теплового потока — это направление охлаждения, is, — тепловое проводимость и is (движущая сила теплового потока) (К / м).

Если смотреть на (1), количество теплопроводности в единицу времени пропорционально площади поперечного сечения, соприкасающейся с разностью температур, и обратно пропорционально расстоянию.

2.2. Приготовление влагостойкой жидкости

Влагостойкая жидкость в этом исследовании использовала наносиликат собственного производства и фторалкилсилоксановое соединение, а процесс его получения следующий [16].

2.3. Приготовление золя кремнезема

Этанол 1.4 кг (29,8 моль) и 30 г (0,3 моль) концентрированной соляной кислоты помещают в воду 3,0 и перемешивают, а затем добавляют смешанный раствор 2,08 кг (10 моль) тетраэтоксисилана и 178 г (1,0 моль) метилтриэтоксисилана. Затем раствор золя кремниевой кислоты получают перемешиванием в течение 4 часов при комнатной температуре. Этот процесс был подтвержден SEM и анализатором размера наночастиц, а формула реакции выглядит следующим образом (Рисунок 1) [17].

2.4. Получение органосилоксана, содержащего фторированную алкильную группу

Тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилан 2.25 кг (5 моль) добавляют к 3,0 кг очищенной воды, а затем медленно добавляют 1,10 кг (5 моль) аминопропилтриэтоксисилана. При перемешивании этого раствора добавляют 60 г (1 моль) уксусной кислоты и перемешивают в течение 8 часов, а затем получают тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисилан (фторорганический силоксан) (см. Рисунок 2).

Реакцию между тридекафтор-1,1,2,2-тетрагидрооктил-1-триэтоксисиланом и 3-аминопропилтриэтоксисиланом подтверждали с помощью FT-IR.

2.5. Приготовление фторалкилсилоксановой влагостойкости (SH-AF)

Добавляют 10% золь диоксида кремния в 100 мл раствора и 10% органосилоксан в количестве 100 мл и смешивают с 800 мл очищенной воды, а затем готовят 1000 мл влагостойкого раствора.

2.6. Применение влагостойкости

Когда дело доходит до образцов для измерения теплопроводности, образцы стекловаты и минеральной ваты размером 300 × 300 × 50 мм пропитываются раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем готовятся сушкой в ​​течение 3 часов. при 100 ° С.

Что касается образцов для измерения скорости абсорбции, их создают размером 50 × 50 × 50 мм для облегчения эксперимента по увлажнению, затем их пропитывают раствором фторалкилсилоксана в течение 3 секунд, а затем готовят сушкой в ​​течение 3 секунд. часов при 100 ° C.

Сравнение было выполнено с помощью SEM для сравнения между образцами с обработкой фторалкилсилоксаном и образцами без обработки фторалкилсилоксаном.

2.7. Измерение абсорбции

Хотя существуют метод заливки и метод распыления для подачи воды для измерения количества абсорбции между образцами минеральной и стекловаты с покрытием и без покрытия, а также из-за изменения теплопроводности в результате абсорбции и температуры изменения, передаваемые на поверхность, в этом исследовании вода подавалась, помещая увлажнитель в акриловую коробку длиной, шириной и высотой 500 мм, как показано на рисунке 3, оставляя образец на 4 часа с гигрометром, показывая более 90% влажности. влажность.

2.8. Измерение с помощью тепловизионной камеры

Для наблюдения за диффузией тепла через теплопроводность и тепловизионную камеру в зависимости от метода подачи воды и содержания воды в стекловате и изоляционных материалах из минеральной ваты в качестве источника тепла использовалась электрическая плита, а температура была зафиксирована на уровне 80 ° C. Что касается тепловизионной камеры, то для наблюдения использовались продукты компаний PI и FL. В это время камера была зафиксирована для измерения температуры поверхности и середины образца.

3. Результаты

3.1. Получение фторалкилсилоксана

3.1.1. Приготовление золя кремнезема

Результат наблюдения с помощью TEM (просвечивающей электронной микроскопии) путем разбавления синтезированного золя SiO2 этанолом в соотношении 14: 1 показал, что были созданы сферические наночастицы SiO2 с приблизительным размером 15 нм (Рисунок 4), аналогичные гранулометрический анализ. Результат измерения синтезированного золя кремниевой кислоты анализатором размера частиц (Zetasizer Nano ZS90, Malvern) подтвердил, что средний размер частиц был 14.6 нм и очень однородные размеры наночастиц SiO2 были синтезированы в пределах ± 0,549 нм в распределении частиц по размерам.

3.2. Фотографии SEM

Результат теста показывает, что SH-AF хорошо покрыт минеральной и стекловатой, как показано на Рисунке 5, на котором сравнивается образец с влагостойкостью, а образец без влагостойкости — с фотографиями SEM.

3.3. Теплопроводность

Результат измерения теплопроводности для каждого испытательного образца показывает, что теплопроводность типичной минеральной ваты равна 0.035 Вт / мк, а теплопроводность минеральной ваты с обработкой SH-AF составляет 0,0344 Вт / мк, поэтому она становится ниже. Кроме того, в случае стекловаты теплопроводность типичной стекловаты составляет 0,0343 Вт / мк, а теплопроводность стекловаты с обработкой SH-AF составляет 0,0329 Вт / мк, что означает, что она становится немного ниже, чем минеральная. шерсть. Таким образом, на основе этих результатов было подтверждено, что обработка SH-AF снижает теплопроводность, так что изоляционные характеристики немного повышаются [18] (см. Рисунок 6).

3.4. Величина водопоглощения образца и теплопроводность минеральной ваты с влагой

Изменение веса, показанное по результатам измерения поглощения влаги после подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель, показано в таблицах 1 и 2. Типичная минеральная вата поглощает 4,18% влаги и минерала. шерсть с покрытием SH-AF сделала 1,49% влаги. Типичная стекловата поглощает 8,67% влаги, а стекловата с покрытием SH-AF — только 0,46% влаги. Этот результат подтверждает, что влагостойкость SH-AF, разработанная в этом исследовании, может быть применена к существующим неорганическим изоляционным материалам.

Классификация Вес образца до покрытия SH-AF Вес образца после покрытия SH-AF г До увлажнения 6,3 6,6 После увлажнения (г) 6,58 6,7 Содержание воды (г) 0,28 0,1 (в процентах) 4.18 1,49

9036 Вес покрытия 9036 Классификация Вес образца до покрытия SH-AF6 AF Перед увлажнением (г) 4,50 4,38 После увлажнения (г) 4,89 4.40 Содержание воды (г) 0,39 0,02 Процент содержания влаги (%) 8,67 0,46 , что было найдено, что It стекловата с влагой имеет теплопроводность 0,136 Вт / мК, так что теплопроводность увеличивается в 4 раза по сравнению с 0,0343 Вт / мК, показанным для типичной стекловаты. 3.5. Изменение температуры неорганического материала На рис. 7 показан образец стекловаты с обработкой влагостойкостью (SH-AF) и без нее, а также изменение температуры образца стекловаты с обработкой влагостойкостью (SH-AF) и без нее.После подачи влаги в течение 4 часов через увлажнитель для каждого образца [19] изменение температуры на боковой и верхней поверхности изоляционного материала проверяли с помощью тепловизионной камеры. Результат показывает, что, хотя обработка стекловолокна с влагостойкостью (SH-AF) не имеет большого изменения температуры поверхности, температура возникает внезапно после того, как вначале удерживалась на низком уровне с образцом стекловаты без влагостойкого покрытия. Понятно, что влага в неорганическом изоляционном материале испаряется, и тогда характеристики изоляционного материала ухудшаются.Было обнаружено, что влагостойкая (SH-AF) обработка предотвращает быстрое падение теплопроводности образца под действием влаги [20]. 4. Заключение В этой статье изменение температуры изоляционного материала было измерено после применения фторалкилсилоксановой влагостойкости, разработанной собственными силами, к типичным неорганическим изоляционным материалам, и условия, аналогичные условиям летнего сезона дождей, были применены к неорганическим изоляционным материалам методом увлажнения как способ увлажнения в тесте.Результаты экспериментов следующие: (1) Неорганические изоляционные материалы, такие как стекловолокно или минеральная вата, чрезвычайно уязвимы к влаге, поэтому они поглощают воду на 4 ~ 8% от своего веса, а теплопроводность увеличивается более чем в 4 раза, что затрудняет (2) Влагостойкость фторалкилсилоксана (SH-AF), разработанная в этом исследовании, подавляла поглощение влаги при нанесении на неорганическую изоляцию, чтобы предотвратить повышение теплопроводности под воздействием влаги. недостаток неорганического изоляционного материала.(3) В предыдущих исследованиях в качестве метода подачи воды к неорганическому изоляционному материалу использовался метод заливки или метод распыления, но при оценке воздействия влаги на характеристики изоляции эффективно оценивать влияние влаги с помощью более реалистичный метод увлажнения, так что требуется настройка стандартного метода испытаний. (4) С помощью обычного испытательного устройства для измерения теплопроводности невозможно измерить теплопроводность изоляционного материала с влагой, поэтому для измерения теплопроводности использовался метод горячей проволоки. изоляционного материала влагой.Поэтому должен быть представлен стандартный метод измерения изменения теплопроводности путем поглощения влаги изоляционным материалом. Конкурирующие интересы Авторы заявляют, что у них нет конкурирующих интересов. Благодарности Это исследование было выполнено при финансовой поддержке Корейского института оценки и планирования энергетических технологий (проект № 20132020102400). Минеральная вата как субстрат для растений Минеральная вата, легкий гидропонный субстрат, изготавливается из расплавленной базальтовой породы в тонкие волокна, которые затем формируются в кубики, блоки, плиты для выращивания и гранулированные продукты.Поскольку минеральная вата и другие виды каменной или минеральной ваты, используемые в садоводстве, происходят из камня, многие считают их натуральным продуктом. Минеральная вата — широко используемый субстрат в коммерческом садоводстве для выращивания таких разнообразных культур, как помидоры, дыни, огурцы, перец, клубника, травы и срезанные цветы; однако он также может быть легко использован небольшими производителями гидропоники, желающими воспользоваться преимуществами улучшенной технологии корневой зоны. Д-р Линетт Морган, международные консультанты по гидропонике Suntec. Откуда произошла минеральная вата? Минеральная вата изначально использовалась в качестве теплоизоляционного материала в строительной отрасли, ее легкая, но хорошо вентилируемая природа помогает удерживать тепло внутри зданий, при этом ее легко обрабатывать, резать и устанавливать. К концу 1960-х годов в Дании были проведены испытания, чтобы проверить возможность использования каменной ваты в качестве субстрата для гидропонных растений, и с тех пор каменная вата в качестве среды для выращивания постоянно развивается и совершенствуется. Минеральная вата используется как крупными коммерческими производителями, так и мелкими производителями. Минеральная вата также превратилась в ряд продуктов, каждый из которых имеет различные преимущества и области применения. Помимо выбора кубиков из минеральной ваты разного размера, блоков и заглушек для размножения, существуют плиты для выращивания и гранулированная минеральная вата для выращивания долгосрочных культур и плодоносящих растений. Характеристики каменной ваты Способ укладки расплавленных волокон горной породы и плотность внутри изделия из минеральной ваты определяют свойства среды для выращивания, такие как влагоудерживающая способность , аэрация или , заполненная воздухом пористость и градиент влажности от верха до основания куба или растущей плиты.Изменив эти свойства, производители стали доступны продукты из минеральной ваты для различных целей. Один продукт, например, поддерживает немного более сухую корневую зону и помогает удерживать растения от чрезмерно вегетативного роста, а другой предназначен для сверхбыстрого роста и развития корней. Это позволяет производителям выбрать продукт из минеральной ваты, который лучше всего подходит для их системы, культуры, стратегии орошения и окружающей среды, чтобы максимизировать рост и развитие растений . Минеральная вата и ее градиент влажности Стандартные изделия из минеральной ваты свободно дренируют после орошения и обычно содержат 80% питательного раствора, 15% воздушного порового пространства и 5% волокон из минеральной ваты, хотя эти соотношения немного различаются между марками минеральной ваты и продуктами.типичная плита из минеральной ваты, например, используемая для помидоров и других плодовых культур, сразу после полива содержит около 9 литров питательного раствора, несмотря на то, что дренажные отверстия позволяют свободно стекать излишкам раствора. Одна из наиболее важных характеристик минеральной ваты заключается в том, что растений все еще способны извлекать воду для роста при очень низком напряжении влаги в среде . Это означает, что растения могут легко извлекать воду, когда минеральная вата насыщена в результате недавнего орошения и когда плита из минеральной ваты значительно высохла и потеряла до 70-80% своей влажности, уровни, которые в других средах выращивания могут вызвать серьезные увядание в посеве. Градиент влажности между верхом и основанием плиты, куба или блока из минеральной ваты является одной из важных характеристик продукта. В основе минеральной ваты после орошения имеется много влаги, обычно на уровне насыщения среды, в то время как верхние слои минеральной ваты находятся в более сухом состоянии и, следовательно, имеют доступ к достаточной аэрации и кислороду для поглощения корнями и дыхания. Именно этот градиент влажности от верха до низа материала минеральной ваты делает его таким хорошим гидропонным субстратом , но в то же время производители, которые не знают об этом свойстве, могут совершить ошибку , думая, что минеральная вата слишком сухо на поверхности и чрезмерно поливать растения, несмотря на наличие большого количества питательного раствора, помогающего глубоко проникнуть в корневую систему. Минеральная вата при правильном поливе не должна находиться в бассейне с питательными веществами и быть полностью пропитанной сверху вниз, как губка. Важно, чтобы минеральная вата полностью стекала, чтобы избыток питательного раствора после нанесения покидал плиту или куб под действием силы тяжести, при этом свежий воздух втягивается в верхние слои материала, обеспечивая свежую оксигенацию. для корневой зоны. Если минеральная вата свободно стекать, чрезмерный полив затрудняется. Убедитесь, что вы не поливаете растения слишком сильно. На поверхности плиты минеральная вата может казаться сухой , но на дне имеется много питательного раствора . Ирригационные характеристики минеральной ваты Орошение минеральной ваты немного отличается от других твердых субстратов из-за способа изготовления материала, обеспечивающего необходимый градиент влажности, и потому, что он дает ограниченную корневую зону для растений, которые в конечном итоге вырастают довольно большими.По этой причине большинство продуктов из минеральной ваты лучше всего орошать короткими и частыми внесениями питательного раствора , с достаточным количеством при каждом поливе, чтобы минеральная вата достигла «полевой емкости». Пропускная способность поля — это термин, который означает, что субстрат полностью осушен, но все еще сохраняет хороший уровень влаги, доступный корням растений до следующего полива. При каждом поливе должен быть некоторый дренаж из материала минеральной ваты, однако он не должен быть чрезмерным.Оптимальным считается 10-35% питательного раствора, подаваемого к растениям, и дренаж минеральной ваты при каждом поливе. Это количество стекающего раствора вымывает свежий питательный раствор прямо через плиту из минеральной ваты и обычно сохраняет EC в плите довольно стабильным. Управление ЕС Проверка EC в корневой зоне важна для минеральной ваты, как и для любого другого субстрата. Хотя минеральная вата не содержит каких-либо природных минералов или солей, которые могут повлиять на уровни ЕС, ЕС питательного раствора внутри растущего субстрата изменяется, поскольку растения извлекают различные соотношения воды и питательных веществ из корневой зоны.Тщательный мониторинг и контроль как EC, так и pH в питательном растворе в системах рециркуляции минеральной ваты так же важны , как и для любых других питательных сред. В более теплых условиях выращивания растения могут извлекать большое количество воды из питательного раствора, что приводит к быстрому увеличению ЕС и требует добавления большего количества подпиточной воды в резервуар для питательных веществ. В более прохладных и / или влажных условиях ЕС может упасть, поскольку растения извлекают питательные вещества, но не требует такого количества воды, что делает частые проверки и корректировку уровней ЕС важными для поддержания контроля роста. Минеральная вата обладает характеристиками, позволяющими садоводу в большей степени контролировать корневую зону, и это может быть использовано, чтобы помочь «направить» растения к более вегетативному или генеративному росту. Высушивание обратной стороны плиты из минеральной ваты за счет увеличения времени между поливами и увеличения ЭК в корневой зоне подталкивает такие растения, как томаты, к более генеративному состоянию, при котором меньший рост листьев и больший объем ассимиляции направляется в плоды. Более высокий уровень влажности, поддерживаемый в минеральной вате, и более низкая EC подталкивают растения к более пышному вегетативному росту.Опытные производители используют эти методы в среде выращивания из минеральной ваты, чтобы управлять урожаем и контролировать рост листьев, цветов и фруктов в разное время. Микробные характеристики минеральной ваты Минеральная вата, являющаяся «стерильным» продуктом (только сразу после производства) не содержит каких-либо естественных полезных микробных популяций при первой посадке, однако исследования показали, что микробная жизнь действительно развивается в субстратах из минеральной ваты в том же самом как и другие более «органические» среды, такие как торф и кокос.Однако это накопление полезных микробных популяций обычно происходит медленнее в минеральной вате, поскольку изначально существуют ограниченные источники углерода, которыми микробы могут питаться. По мере развития корневой системы и производства органического экссудата микробная жизнь внутри минеральной ваты постепенно увеличивается, однако в минеральную вату можно вносить микробные продукты, чтобы помочь этому процессу и помочь развитию здоровой корневой зоны . Высокий уровень оксигенации в хорошо управляемой системе минеральной ваты также помогает в создании и размножении полезных популяций микробов. Минеральная вата стерильна и инертна и поэтому является отличной средой для прорастания семян и роста. Характеристики повторного использования минеральной ваты Минеральная вата, являясь по сути горной породой, со временем не разлагается, не трескается и не разрушается, поэтому производители могут использовать ее для многих последующих культур. Однако рекомендуется пропарить минеральную вату или, по крайней мере, обработать ее кипятком перед повторной посадкой, чтобы предотвратить перенос патогенов корневых заболеваний. .Тщательное промывание чистой водой также помогает удалить излишки солей из предыдущего урожая. Некоторые мелкие производители используют химические дезинфицирующие средства для обработки минеральной ваты перед использованием, однако необходимо позаботиться о том, чтобы полностью промыть их от материала перед повторной посадкой, а пар или горячая вода считаются гораздо более безопасным вариантом. В конечном итоге использованный материал из минеральной ваты необходимо утилизировать — часто производители просто выбрасывают его, однако можно измельчить материал и повторно использовать его в других смесях для выращивания или добавить его в почву на открытом воздухе и в сады в качестве кондиционера почвы. Преимущества каменной ваты Минеральная вата имеет множество преимуществ для гидропонного производства. : производство волокон минеральной ваты из расплавленной породы и пластиковой упаковки растущих плит обеспечивает стерильность продукта и отсутствие семян сорняков, вредителей и патогенов. Высококачественная минеральная вата, являющаяся продуктом промышленного производства, отличается неизменным качеством и со временем не разлагается и не разрушается, как многие другие натуральные субстраты для выращивания. Минеральная вата: сохраняет свои физические свойства с течением времени и с последующими культурами. имеет небольшой вес, поэтому его легко перемещать и устанавливать на место после полного орошения, однако он становится тяжелым и обеспечивает устойчивость урожая. выпускается в удобном диапазоне размеров: от небольших пробок для размножения на 2-3 см, соединенных в листы для прямого посева культур, таких как салат и другие саженцы, до больших кубиков более 10 см для более сложных пересадок. Пробки часто используются для черенков, где они поддерживают идеальный уровень аэрации и влажности для быстрого развития корней. может быть инокулирован полезными микробами, такими как Trichoderma , почти так же, как и другие субстраты, такие как кокос, однако для субстратов из минеральной ваты рекомендуется более частое применение микробных продуктов. Большинство продуктов из минеральной ваты и надежных брендов не оказывают существенного влияния на ЕС, pH или состав применяемого питательного раствора. Поскольку минеральная вата не содержит естественных питательных веществ, применение хорошо сбалансированных питательных веществ обеспечит оптимальный рост. произведен для обеспечения почти идеального уровня влажности и аэрации в корневой зоне, что помогает предотвратить чрезмерный полив и удушение корней из-за недостатка кислорода. можно использовать для последующих культур, поскольку его структура не имеет тенденции к быстрому разрушению при использовании или с течением времени. некоторые коммерческие производители томатов повторно используют минеральную вату хорошего качества для 6 последовательных культур с применением паровой стерилизации для борьбы с корневыми патогенами между посевами. Продукты и плиты для выращивания готовы к использованию, субстрат необходимо только тщательно увлажнить перед посадкой. можно контролировать с помощью измерителя содержания воды , который дает точные измерения содержания воды, EC и температуры в окружающей среде корневой зоны растения. Они помогают точно регулировать внесение питательного раствора до нужного уровня для каждой стадии роста. Недостатки минеральной ваты Минеральная вата: является громоздким для транспортировки и хранения, в отличие от кокосовых плит, которые можно сильно сжать, а затем перед использованием расширять водой. необходимо разместить на полностью выровненной поверхности , чтобы позволить градиенту влажности внутри продукта быть равномерным и предотвратить образование любых насыщенных или слишком сухих пятен. Несмотря на то, что минеральная вата пригодна для использования более чем для одной культуры и разработаны некоторые программы переработки использованной минеральной ваты, утилизация все еще может быть проблемой для многих производителей, поскольку минеральная вата не разлагается и не разрушается со временем. Волокна могут раздражать кожу, поэтому при работе с гранулированной минеральной ватой или при утилизации старых продуктов из минеральной ваты рекомендуется надевать маску. не содержит естественных питательных веществ (кокос часто содержит уровни калия и иногда других минералов, которые используются для предварительного кондиционирования субстрата), поэтому растения полностью зависят от хорошо сбалансированного и полного гидропонного питательного раствора на каждой стадии роста. является инертным субстратом из камня. не содержит природных стимуляторов роста , таких как гуминовая кислота, другие органические соединения или полезные микробы природного происхождения, хотя их можно добавлять с использованием высококачественных гидропонных добавок. Новым или неопытным производителям необходимо определить правильную частоту и количество поливов для систем минеральной ваты, поскольку они могут несколько отличаться от других субстратов, таких как перлит и кокос. Пирит Минерал | Использование и свойства На главную »Минералы» Пирит Его прозвище «Золото дураков», но он часто содержит удивительное количество золота! Автор: Хобарт М. Кинг, доктор философии, RPG Кристаллы пирита: Кубические кристаллы пирита на мергеле из Навахуна, Риоха, Испания.Образец примерно 4 дюйма (9,5 сантиметра) в поперечнике. Изображение Карлеса Миллана и используется по лицензии Creative Commons. Что такое пирит? Пирит — минерал латунно-желтого цвета с ярким металлическим блеском. Он имеет химический состав сульфид железа (FeS 2 ) и является наиболее распространенным сульфидным минералом. Он образуется при высоких и низких температурах и обычно в небольших количествах встречается в магматических, метаморфических и осадочных породах по всему миру.Пирит настолько распространен, что многие геологи сочли бы его вездесущим минералом. Название «пирит» происходит от греческого «пир», что означает «огонь». Это название было дано потому, что пирит может использоваться для создания искр, необходимых для разжигание огня при ударе о металл или другой твердый материал. Кусочки пирита также использовались в качестве искрообразователя в огнестрельном оружии с кремневым замком. Пирит имеет прославленное прозвище — «Золото дураков».«Золотой цвет минерала, металлический блеск и высокий удельный вес часто приводят к тому, что неопытные старатели принимают его за золото. Однако пирит часто ассоциируется с золотом. Эти два минерала часто образуются вместе, а в некоторых месторождениях пирит содержит достаточно золота. для ордера на добычу. Физические свойства пирита Химическая классификация Сульфид Цвет Желтая латунь — часто тусклая латунь Штрих От зеленовато-черного до коричневато-черного Глянец Металлик Диафрагма непрозрачный Раскол Переломы с раковинным переломом Твердость по Моосу с 6 по 6.5 Удельный вес от 4,9 до 5,2 Диагностические свойства Цвет, твердость, хрупкость, зеленовато-черная полоса, удельный вес Химический состав Сульфид железа, FeS 2 Кристаллическая система Изометрические Использует Золотая руда Пирит с гематитом: Пирит с гематитом из Рио-Марина, остров Эльба, Италия.Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике. Идентификация пирита Ручные образцы пирита обычно легко идентифицировать. Минерал всегда имеет медно-желтый цвет, металлический блеск и высокий удельный вес. Он тверже, чем другие желтые металлические минералы, и его полоса черная, обычно с зеленоватым оттенком. Это часто встречается в хорошо сформированных кристаллах в форме кубов, октаэдров или пиритоэдров, которые часто имеют бороздчатые грани. Единственный распространенный минерал, который имеет свойства, сходные с пиритом, — это марказит, диморф пирита с таким же химическим составом, но с ромбической кристаллической структурой. Марказит не имеет такого же медно-желтого цвета пирита. Вместо этого это бледно-латунный цвет, иногда с небольшим оттенком зеленого. Марказит более хрупкий, чем пирит, а также имеет немного меньший удельный вес — 4,8. Золото дураков Пирит и золото легко отличить.Золото очень мягкое и при надавливании булавкой сгибается или вдавливается. Пирит хрупкий, и тонкие кусочки ломаются от давления булавкой. Золото оставляет желтую полосу, а полоса пирита зеленовато-черная. Золото также имеет гораздо более высокий удельный вес. Небольшое тщательное тестирование поможет вам избежать проблемы «Золото дураков». Массивный пирит: Массивный пирит из Рико, Колорадо. Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике. Пирит: Пирит с гематитом из Рио-Марина, остров Эльба, Италия.Образец примерно 3 дюйма (7,6 сантиметра) в поперечнике. Лучший способ узнать о минералах — это изучить коллекцию небольших образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать за их свойствами. Недорогие коллекции минералов доступны в магазине Geology.com. Использование пирита Пирит состоит из железа и серы; однако минерал не является важным источником ни одного из этих элементы. Железо обычно получают из оксидных руд, таких как гематит и магнетит.Эти руды встречаются в гораздо более крупных скоплениях, железо легче извлекается, а металл не загрязнен серой, что снижает его прочность. Пирит раньше был важной рудой для производства серы и серной кислоты. Сегодня больше всего серы получают в виде побочный продукт переработки нефти и газа. Некоторое количество серы продолжает производиться из пирита в качестве побочного продукта производство золота. Пирит иногда используется как драгоценный камень. Он вылеплен на бусинки, нарезан кабошоны, граненые и вырезанные в формы.Этот тип украшений был популярен в США и Европе в середине — конце 1800-х годов. Большинство ювелирных камней называли «марказитом», но на самом деле это пирит. (Марказит будет плохим выбором для ювелирных изделий, потому что он быстро окисляется, а продукты окисления вызывают повреждение всего, с чем соприкасаются. Пирит — не лучший ювелирный камень, потому что он легко тускнеет.) Пирит как золотая руда Наиболее важное применение пирита — это золотая руда.Золото и пирит образуются в одинаковых условиях и встречаются вместе. в тех же скалах. В некоторых месторождениях небольшое количество золота встречается в виде включений и замещений в пирите. Некоторые пириты могут содержать 0,25 мас.% Золота или более. Хотя это крошечная доля руды, ценность золота настолько высока. высокий, что пирит может быть стоящей целью добычи. Если в пирите содержится 0,25% золота и цена золота составляет 1500 долларов за тройскую унцию, тогда одна тонна пирита будет содержать около 73 тройских унций золота стоимостью более 109 000 долларов.Это не гарантированный источник дохода. Это зависит от того, насколько эффективно золото может быть восстановлено и стоимость процесса восстановления. Пирит Фрамбоид: Одним из самых интересных кристаллов пирита является «фрамбоид». Эти крошечные сферы идиоморфных кристаллов пирита часто встречаются в органических илах, угле, сланцах и других типах горных пород. Это фрамбоид из угля Уэйнсбурга на севере Западной Вирджинии. Это сфера диаметром около 15 микрон, состоящая из кубических кристаллов пирита со стороной около одного микрона. Добыча пирита и угля Сера содержится в углях в трех различных формах: 1) органическая сера, 2) сульфатные минералы и 3) сульфидные минералы (в основном пирит. с небольшими количествами марказита). Когда уголь сжигается, эти формы серы превращаются в газообразный диоксид серы и вносят свой вклад в загрязнение воздуха и кислотные дожди, если их не удалить из выбросов. Содержание сульфидных минералов в уголь можно уменьшить путем отделения тяжелых минералов, но это удаление дорого, приводит к потере угля и не может быть сделано со 100% эффективностью. Сульфидные минералы в угле и окружающих его породах могут образовывать кислый дренаж шахт. До начала добычи эти полезные ископаемые находятся глубоко внутри земли и ниже уровня грунтовых вод, где они не подвержены окислению. Во время и после добычи уровень воды стол часто падает, подвергая сульфиды окислению. Это окисление вызывает кислотный дренаж шахт, который загрязняет грунтовые воды и ручьи. Горная промышленность также разрушает породы над углем и под ним.Это создает больше возможностей для движение насыщенных кислородом вод и подвергает большую площадь поверхности окислению. Кристаллы пирита: Пирит, кубические кристаллы в сланце из Честера, Вермонт. Образец составляет около 4 дюймов (10 сантиметров) в поперечнике. Пирит и строительные проекты Щебень, используемый для изготовления бетона, бетонных блоков и асфальтобетонных покрытий, не должен содержать пирита. Пирит окисляется при воздействии воздуха и влаги.Это окисление приведет к образованию кислот и изменению объема, которое повредит бетон и снизит его прочность. Это повреждение может привести к отказу или проблемам с обслуживанием. Пирит не должен присутствовать в основном материале, недрах или коренных породах под дорогами, автостоянками или зданиями. Окисление пирита может привести к повреждению тротуара, фундамента и полов. В тех частях страны, где обычно встречается пирит, строительные площадки должны быть проверены на наличие пиритовых материалов.Если обнаружен пирит, участок может быть отклонен или проблемные материалы могут быть выкопаны и заменены качественной засыпкой. Окаменелости пирита: Ископаемые аммониты, в которых раковина заменена пиритом. Внешний вид слева и вид в разрезе справа. Внешний вид по asterix0597 и поперечный разрез по Генри Чаплину. Права на оба изображения принадлежат iStockphoto. Пирит и органические материалы Условия образования пирита в осадочной среде включают подачу железа, подачу серы и среду с низким содержанием кислорода.Это часто происходит в связи с разложением органических материалов. Органический распад потребляет кислород и выделяет серу. По этой причине, пирит обычно и предпочтительно встречается в темноокрашенных отложениях, богатых органическими веществами, таких как уголь и черный сланец. Пирит часто заменяет органические материалы, такие как растительные остатки и ракушки, для создания интересных окаменелостей, состоящих из пирита. Высокотемпературная изоляционная вата — Производство, свойства, классификация, Производство щелочноземельной силикатной ваты (AES вата) работает по тому же принципу, что и ASW.Сырье — SiO2, CaO и / или MgO. CaO, а также MgO снижают температуру плавления SiO2 и обеспечивают низкую биостойкость волокна. Биологическая устойчивость низка, и волокно классифицируется как «биологически растворимое». Организм может растворить волокна AES в течение нескольких недель. Поликристаллическая вата (PCW) Производство поликристаллической ваты (PCW) происходит по-другому. Содержание Al2O3 для этого типа волокна составляет не менее 72%. Из-за высокого поверхностного натяжения в волокно нельзя вдувать расплав.Следовательно, PCW генерируются с помощью золь-гель процесса. В результате получается водорастворимое гелевое волокно, которое затем подвергается термической обработке в печи непрерывного действия. Изделие представляет собой керамическое волокно. Продукты Помимо бланкетов из волокон, из высокотемпературной шерсти может быть изготовлено множество других изделий. К ним относятся доски и детали вакуумной формы. В дополнение к функции изоляционной плиты эти изделия используются, например, для части горелки или мебель для печи. Волокна превращаются в водную суспензию, которая также содержит другие неорганические наполнители и органические связующие.Суспензию вытягивают на сите с помощью вакуума и придают форму доске. Затем платы / детали сушат и в некоторых случаях подвергают термической обработке. Этот процесс можно использовать для создания самых разных геометрических форм. Плотность брутто готовой продукции составляет от 170 кг / м³ до примерно 1300 кг / м³. Этот широкий диапазон плотности и возможности рецептуры позволяет производить множество продуктов с очень разными механическими и термическими свойствами. Используя органические связующие, можно также производить гибкую бумагу и войлок, которые используются в качестве уплотнений или «мягких» изоляционных материалов. Свойства жаропрочной ваты обычно определяются согласно серии стандартов «Огнеупорные изделия для теплоизоляции» EN 1094 1-7. Также обычно используется классификация в соответствии с ASTM C892 «Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературного волокна». Решающим фактором при классификации является усадка материала. Таким образом, классификационная температура (согласно EN 1094) определяется как температура, при которой не превышается линейная усадка 2–4% после 24-часовой термообработки в лабораторной печи с электрическим нагревом и в нейтральной атмосфере.Точное значение зависит от типа продукта. Доски не должны превышать 2%, одеяла и бумаги 4%. Постоянная температура применения для AES и ASW составляет прибл. На 100-150К ниже классификационной температуры материала. В некоторых применениях изделия из поликристаллической ваты также могут использоваться до температуры их классификации. Высокотемпературная шерсть характеризуется низкой теплопроводностью, низкой насыпной плотностью и низкой теплоемкостью. Таким образом, высокотемпературная вата может использоваться для создания очень энергоэффективных, периодически работающих систем, которые можно быстро нагревать и охлаждать. Усадка Вся высокотемпературная изоляционная вата дает усадку при высоких температурах. При необходимости, новая изоляция должна быть дополнена через несколько дней или недель после начала эксплуатации. На диаграмме показано типичное долгосрочное поведение ASW при различных температурах. В зависимости от температуры большая часть усадки происходит в первые часы и дни эксплуатации, затем процесс значительно замедляется. Агрессивные компоненты в атмосфере печи могут значительно увеличить усадку (например,г. щелочи). Эти коррозионные компоненты попадают в печь через товары. В этом случае усадка не прекращается. Хотя он замедляется, он продолжается в зависимости от количества и механизма распространения агрессивной среды. AES и ASW перекристаллизовываются при температурах выше 900 ° C. При непрерывном использовании выше 900 ° C эти материалы производят кристаллический SiO2, и стекловидная структура исчезает. В результате материалы со временем теряют гибкость. Более высокие рабочие температуры ускоряют процесс. Теплопроводность Теплопроводность зависит от плотности и предпочтительной ориентации волокна. Тип материала мало влияет на теплопроводность при высоких температурах. Устойчивость Эластичность — это отличительное свойство иглопробивных одеял. Упругость изменяется от степени сжатия (в определенный момент волокна ломаются) и от тепловой нагрузки (рекристаллизация). На диаграмме показана типичная временная эластичность после обжига при 1100 ° C (одеяла с сырой плотностью 130 кг / м³).Материал AES (классификационная температура 1200 ° C) уже перегружен. Поведение устойчивости важно для использования модулей. Предварительное сжатие в модуле и, следовательно, в стенке печи противодействует усадке (усадке) при высоких температурах. Использование модулей имеет и другие преимущества. Более высокая насыпная плотность материала снижает и теплопроводность при высоких температурах и, следовательно, снижает теплопередачу. Предпочтительное направление волокон перпендикулярно стенке печи.В результате модульные системы могут выдерживать скорости потока до 30 м / с. Если одеяла установлены слоями, не должно быть превышено 10 м / с, иначе волокна материала будут сдуваться / размываться. ASW и PCW химически очень стабильны, а также выдерживают кислую атмосферу. AES шерсть не может. Люди часто не обращают внимания на то, что точка росы кислот выше, чем точка росы воды. Например, серная кислота конденсируется примерно при 160 ° C. Также критически важен конденсат чистой воды в стене.AES не следует использовать в таких условиях (также не в HF, H 3 PO 4 , H 2 SO 4 , NaOH, KOH, содержащих атмосферы). Мы посвятим целый раздел коррозии огнеупорных материалов (в разработке). Кальцификация высокотемпературной изоляционной ваты В 1997 году, силикат алюминия шерсти (ПЛО) — «огнеупорного керамического волокна (ОКВ)» — была классифицирована в категории 2 (Директива 67/548 / EEC). Вещества, классифицируемые как канцерогенные для человека, были отнесены к этой категории.Это было достаточным доказательством, подтверждающим обоснованное убеждение, что воздействие вещества на человека может вызвать рак. ASW имеет маркировку опасности T и R 49 — «Может вызвать рак при вдыхании». С Постановлением CLP 2008 года классификация была изменена на Категория 1B — «Вещества, которые могут быть канцерогенными для человека — классификация в основном основана на данных, полученных на животных». С тех пор ASW и некоторые продукты ASW имеют символ «опасности для здоровья» с пометкой h450i «Может вызвать рак при вдыхании».В 2010 году алюмосиликатная вата была включена в Список особо опасных веществ (SVHC). «Вещество» не было добавлено в список допуска (REACh Приложение XIV). В настоящее время ведется поиск более практичного подхода (например, изменения в сфере безопасности и гигиены труда на европейском уровне). Щелочноземельная силикатная вата (AES) не классифицируется, поскольку соответствует критериям сброса, изложенным в примечании Q к Регламенту CLP. Поликристаллическая вата (PCW) не классифицируется в соответствии с правилами CLP, поэтому маркировка не является обязательной.В Германии PCW относится к группе неорганических волокон — в соответствии с техническими правилами для опасных веществ (TRGS) и классифицируется в категории K2 «Предполагаемые канцерогенные эффекты у человека» (TRGS 905 «Список канцерогенных, мутагенных или репротоксичных веществ для зародышевых клеток») . Поскольку технические правила для опасных веществ имеют квази-правовой статус, некоторые производители в Германии также маркируют поликристаллическую вату. Здоровье и безопасность Классификация серьезно ограничила использование алюмосиликатной ваты во многих европейских странах.Шерсть AES полностью заменила алюмосиликатную вату в домашнем хозяйстве, а также в противопожарной защите. В промышленном применении это более сложно из-за низкой химической и термической стойкости шерсти AES. В Германии TRGS 619 «Замена изделий из алюмосиликатной ваты» дает рекомендации по замене в зависимости от области применения. Обращение с алюмосиликатной ватой, а также с поликристаллической ватой регулируется TRGS 558. TRGS носит рекомендательный характер для PCW.В TRGS 558 деятельность классифицируется по классам риска, результатом которых являются организационные меры и меры по охране труда и технике безопасности. Допустимая концентрация составляет 10 000 ф / м³, допустимая концентрация — 100 000 ф / м³ (согласно TRGS 910). На европейском уровне Научный комитет по предельным значениям воздействия на рабочем месте (SCOEL) рекомендует предел воздействия на рабочем месте в 300 000 ф / м³ (8 часов TWA). Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) рекомендует предел воздействия (REL) для RCF, равный 500.000 ф / м³ в качестве средневзвешенной по времени концентрации (TWA) для 10-часовой рабочей смены в течение 40-часовой рабочей недели. Однако из-за остаточного риска рака (рак легких и мезотелиома плевры) все еще может существовать в REL, следует продолжать усилия по снижению концентрации до 200 000 ф / м³. Книги и ссылки: [amazon_link asins = ‘3802731638,3802731654,3802731689,3802731662,380273159X, 3709186234,3662117428’ шаблон = ‘ProductCarousel’ store = ‘изоляция02-21’ marketplace = ‘DE’ link_id = ‘83682644-2512e-11 ] ECFIA: Европейская ассоциация производителей высокотемпературной изоляционной шерсти HTIW Coalition: Североамериканская промышленность по производству высокотемпературной изоляционной шерсти Здоровье и безопасность: TRGS 619 (Германия): Материалы-заменители изделий из алюмосиликатной ваты ECFIA: Консультации по обращению с горячей водой ASW / PCW Материалы: TRGS 558 (Германия): Деятельность с высокотемпературной шерстью TRGS 910 (Германия): Концепция мер, связанных с риском, для деятельности, связанной с канцерогенными опасными веществами Научный комитет по пределам воздействия на рабочем месте (SCOL): Рекомендация по огнеупорным керамическим волокнам Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH): Воздействие огнеупорных керамических волокон на рабочем месте Стандарты: DIN EN 1094-1: Изоляционные огнеупорные изделия — Часть 1 ASTM C892: Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературного волоконного одеяла . No related posts. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сайт