Пенобетоны и другие теплоизоляционные материалы (стр. 38 )

В последние годы появился целый ряд предложений по модификации известных связующих и новые предложения. Так, на комбинате «Изоплит» (Тверская область) проводятся работы по модификации связующего и приданию изделиям водоотталкивающих свойств. Теплопроектом проведены работы по использованию в качестве связующих силанов. Разработана технология приготовления многокомпозиционного состава на силанах. По показателю водопоглощения полученные образцы находятся в пределах, регламентированных мировыми стандартами.

На Лианозовском электромеханическом заводе в цехе базальтового волокна испытано новое, экологически чистое связующее на основе солей алюминия с аммиачной водой. Преимуществами нового связующего являются отсутствие в его составе вредных веществ и возможность использования его при температуре до 1000 °С. На этом заводе выпускаются плиты на новом вододисперсном нетоксичном связующем «Ирикс-45» по ТУ 2386-008-00249567—99, разработанном ГУП НИПИ «Научстандартдом» и опробованном совместно с Теплопроектом. Связующее представляет собой суспензию антисептирующих и огнезащитных добавок в пленкообразующей дисперсии. Основными достоинствами связующего «Ирикс-45» являются неограниченная растворимость его водой, длительный гарантированный срок хранения (6 месяцев при температуре от 5 до 40 °С), низкая температура отвердения пленки (не более 130 °С). Однако высокая скорость пленкообразования и твердения не позволяют пока применить это связующее наиболее распространенным способом — впрыскиванием в камеру волокноосаждения. Поэтому такое связующее опробовано только в линии, где смачивание ковра производят методом пролива, и в гидромассе.

Ряд заводов России в качестве связующего применяет бентонитовую глину. Технология его приготовления заключается в помоле бентонитовой глины, приготовлении шликера с добавлением кальцинированной соды, суточном пропаривании смеси при 90 °С до образования гелеобразного бентаколлоидного связующего. Отформованные на конвейере плиты вакуумируются, а затем подвергаются сушке при 300 °С и тепловой обработке при 550-600 °С. Образуется водонерастворимый керамический черепок, связывающий волокна. Полученные плиты выгодно отличаются от аналогов на синтетическом связующем негорючестью и экологической чистотой. Связующее обеспечивает стабильность эксплуатационных свойств до 700 °С и отсутствие вредных газовыделений практически до температуры плавления (1200 °С). В случае применения таких плит при обычных температурах, например в жилищном строительстве, в гидромассу при формовании вводят кремнийорганические гидро-фобизаторы, которые придают плитам водоотталкивающие свойства.

К новым волокнистым теплоизоляционным материалам, которые разрабатывает «Теппопроект» в последние годы, следует отнести «Пласт-мигран» и волокнистые изделия на кожевенных отходах (разработанные МГСУ и осваиваемые на опытном заводе «Теплопроекта»). Объединяет эти два материала то, что оба они предназначены для жилищного строительства, экологически чисты и технологичны в монтаже.

Пластмигран представляет собой материал, состоящий из минера-ловатных гранул и пыли полистирола. Эта смесь помещается в перфорированную металлическую форму любой конфигурации и продувается паром. Вспенивающаяся полистирольная пыль прочно связывает волокно. Опытное оборудование изготовлено и смонтировано на Щуровском комбинате «Стройдеталь» (Московская область).

В нашей стране все шире производятся и используются в строительстве такие недавно экзотические материалы, как тонкое и супертонкое волокно. Эти материалы находят все большее применение в огнезащите строительных конструкций, в изоляции инженерного и промышленного оборудования. Однако широкому внедрению этих качественных материалов в строительство и промышленность препятствуют дороговизна оборудования (платиновые фильеры), высокая энергоемкость и малая производительность традиционного двухстадийного процесса (50-200 кг в сутки).

В «Теплопроекте» ведутся работы по созданию технологии и оборудования для получения супертонкого волокна непосредственно из минеральных расплавов в одностадийном процессе (эжекционно-акустическим способом). Новая технология получения супертонкого волокна обеспечивает в 10-15 раз более высокую производительность, чем дуплекс-процесс. Она дает возможность отказаться от применения драгоценного металла и существенно сократить энергозатраты. При этом используется энергия акустических колебаний в дутьевой эжекционно-акустической головке конструкции «Теплопроекта». Такая дутьевая головка не нуждается в специальном охлаждении, поскольку при ее работе возникает экзотермический эффект. Давление энергоносителя снижено с 0,7-1 до 0,3-0,45 МПа, а его расход на 1 т волокна — с 8 до 2-4 т (в сравнении с дутьевой головкой ВНИИСПВ, применяемой в производстве муллитокремнеземистого волокна).

Дутьевая эжекционно-акустическая головка комплектуется несколькими легко заменяемыми резонаторами, каждый из которых позволяет получать колебания определенной частоты и амплитуды, наиболее соответствующие вязкости перерабатываемых расплавов. Различные модификации дутьевой эжекционно-акустической головки дают возможность вносить обусловленные технологией изменения в процесс волокнообразования. Например, в ходе процесса можно осуществлять подачу в факел раздува дополнительного топлива, горячих топочных газов, замасливающих составов, связующего и т. п. Варьируя параметрами акустического поля, можно получать волокна с заданными свойствами, а процесс волокнообразования существенно интенсифицировать. Эффективность дутьевых головок Теплопроекта заключается в снижении материало - и энергозатрат на волокнообразование. Производительность эжекционно-акустических головок на разных расплавах варьирует от 50 до 350 кг/ч (у головки с вихревым резонатором). Выход волокна из расплава составит не менее 92 %, содержание неволокнистых включений и корольков в вате — не более 8-10 %, а в отдельных случаях — до 5 %.

На Лианозовском электромеханическом заводе в цехе базальтового волокна производят жесткие плиты из гидромассы, которую готовят из супертонких базальтовых волокон и экологически чистого связующего — солей алюминия с аммиачной водой. Плиты рекомендуются к применению во всех видах строительства, включая жилищное, в качестве закладного утеплителя в каркасных конструкциях стен, перегородок, перекрытий, а также при организации огнезащиты стальных дверей и других конструкций.

Для производителей базальтового волокна представит интерес новая разработка АО «Судогодское стекловолокно» — ванная плавильная печь с погружными молибденовыми электродами. Имея небольшие габариты (3,2х1,5х1,6 м) и установленную мощность трансформаторов 250 кВ·А, печь обеспечит производительность до 200 кг/ч расплава. Это позволит выпускать до 25 тыс. м3 в год рулонных матов плотностью 25-50 кг/м2. Наряду с малыми габаритами и расходом электроэнергии на плавление, печи данной конструкции не требуют дорогостоящих систем очистки и рекуперации отходящих газов, позволяют легко регулировать температуру расплава, выдавать калиброванную струю на переработку в волокно.

К волокнистым теплоизоляционным материалам, получившим развитие в России в последние годы, следует отнести стекловолокно. В стране имеется 7 заводов по производству стекловолокнистых утеплителей. Самым крупным и современным является -Чудово», выпускающее продукцию мирового качества на оборудовании германского концерна «Флайдерер». В 2000 году «Теплопроект» детально исследовал эксплуатационные характеристики продукции этого завода и выпустил альбом рекомендаций по использованию утеплителей АО «Флайдерер-Чудово» в различных строительных конструкциях.

Продукция других относительно небольших производств ограничивается товарным стекловолокном, прошивными матами или матами на синтетическом связующем. Развитие в стране производства этого прогрессивного материала сдерживается отсутствием надежного отечественного оборудования и стабильной научной школы по стекловолокну. Теплопроект приступил к проектированию линии стекловолокна, используя как собственные представления о процессе, так и зарубежные наработки.

Новым шагом на пути совершенствования волокнистых рулонных материалов является «Термозвукоизол», к производству которого приступило АО «Судогодское стекловолокно». Строительная фирма «Корнев и К0» предложила упаковывать холстопрошивное полотно в надежную защитную оболочку, в качестве которой используется «Лутрасил-материал», состоящий из прочного, легкого монофиламентного полипропиленового синтетического волокна. «Лутрасил» не пропускает пыль и не отсыревает. Оболочка из «Лутрасила» сохраняет свои свойства до 130-150 °С.

4.2. Пеностекло

Для получения ячеистого или пеностекла используют следующие способы: 1) спекание стекольного порошка в смеси с газообразователями, с последующим отжигом; 2) вспучивание расплавленной стекломассы, продувкой воздухом или газами; 3) вспенивание перед спеканием на холоду измельченного стекла пенообразующими веществами (например, 1-2 %-ным мыльным корнем) и закрепление полученной ячеистой структуры стабилизаторами (например, 3-4 %-ным жидким стеклом); 4) вспенивание размягченного стекла под вакуумом; 5) введением в силикатные расплавы тонкоизмельченных добавок, вспучивающихся в интервале температур расплава в жидком или пластично-вязком состоянии.

Для вспенивания стекла используют два наиболее эффективных способа: первый основан на вспенивании расплавленной стекломассы, а второй - на смешении стекольного порошка и пенообразователя с последующим вспениванием в процессе постепенного нагревания спёкшейся массы стекла. Первый способ может осуществляться при температурах стекломассы 1100-1200 °С, а второй – при температурах 700-800 °С для обычного стекольного порошка и при температурах 950-1150 °С для порошков стекла, полученного из глин, нерудных ископаемых или горных пород [201].

По второму способу тонкомолотый порошок стекла тщательно перешивают с пенообразователем. Полученная смесь засыпается в формы или формируется в виде брикетов и затем нагревается. При температуре около 600 °С пылинки стекольного порошка слипаются и образуют полости, в которых замкнут пенообразователь. При дальнейшем повышение температуры поверхностные плёнки стекла начинают растягиваться под влиянием газов, выделяемых пенообразователем.