Стекловата - это изоляционный материал, изготовленный из стекловолокна, скомпонованных с использованием связующего вещества, по текстуре напоминающей шерсть . В результате процесса между стеклом остается множество маленьких воздушных карманов, которые обеспечивают высокие теплоизоляционные свойства. Стекловата производится в рулонах или в виде плит с различными термическими и механическими свойствами. Его также можно производить в виде материала, который можно распылять или наносить на место на изолируемую поверхность. Современный метод производства стекловаты был изобретен Games Slayter, когда он работал в Owens-Illinois Glass Co. ( Толедо, Огайо).). Он впервые подал заявку на патент на новый процесс производства стекловаты в 1933 году. [1]
Принципы работы [ править ]
Газы обладают плохой теплопроводностью по сравнению с жидкостями и твердыми телами [2] [3] и, таким образом, являются хорошим изоляционным материалом, если они могут быть захвачены материалами, так что большая часть тепла, протекающего через материал, вынуждена течь через газ. [4] Чтобы еще больше повысить эффективность газа (например, воздуха), он может быть разделен на небольшие ячейки, которые не могут эффективно передавать тепло за счет естественной конвекции.. Естественная конвекция включает в себя больший объемный поток газа, обусловленный плавучестью и разницей температур, и она плохо работает в небольших газовых ячейках, где существует небольшая разница в плотности, чтобы управлять ею, а высокое отношение площади поверхности к объему малых ячеек замедляет объем поток газа внутри них за счет вязкого сопротивления .
Чтобы добиться образования небольших газовых ячеек в искусственной теплоизоляции , можно использовать стекло и полимерные материалы для улавливания воздуха в пенообразной структуре. Тот же принцип, что и стекловата, используется в других искусственных изоляторах, таких как минеральная вата , пенополистирол , неопреновые ткани для гидрокостюмов и такие ткани, как Gore-Tex и полярный флис . Свойство улавливания воздуха также является принципом изоляции, используемым в природе в пуховых перьях и изолирующих волосах, таких как натуральная шерсть .
Производственный процесс [ править ]
Природный песок и переработанное стекло смешиваются и нагреваются до 1450 ° C для производства стекла. Стекловолокно обычно производят способом, аналогичным производству сахарной ваты , путем проталкивания его через мелкую сетку под действием центробежной силы и охлаждения при контакте с воздухом. Когезия и механическая прочность достигаются за счет наличия связующего, «склеивающего» волокна вместе. Капля связующего помещается на каждом пересечении волокон. Фибролит затем нагревает до около 200 ° С до полимеризуется в смоле и каландрированный , чтобы придать ему прочность и стабильность. Наконец, шерстяной мат разрезается и упаковывается в рулоны или панели, укладывается на поддоны и хранится для использования.
Использует [ редактировать ]
Стекловата представляет собой теплоизоляционный материал, состоящий из переплетенных и гибких стекловолокон, которые заставляют его «упаковывать» воздух, что приводит к низкой плотности, которую можно изменять за счет сжатия и содержания связующего (как отмечалось выше, эти воздушные ячейки являются фактическим изолятором. ). Стекловата может быть сыпучим материалом, выдуваемым на чердаках, или вместе с активным связующим, распыляемым на нижнюю сторону конструкций, листов и панелей, которые можно использовать для изоляции плоских поверхностей, таких как изоляция стен , потолочная плитка , занавески. стены и воздуховоды . Он также используется для изоляции трубопроводов и звукоизоляции .
Ватины и одеяла из стекловолокна [ править ]
Батты предварительно вырезаны, а одеяла доступны в непрерывных рулонах. Сжатие материала снижает его эффективность. Обрезка для размещения электрических коробок и других препятствий позволяет воздуху свободно проходить через полость стены. На чердачном этаже без отделки можно укладывать войлок в два слоя, перпендикулярно друг другу, для повышения эффективности предотвращения тепловых мостиков . Одеяла могут закрывать балки и шпильки, а также пространство между ними. Вешать биты под полом между балками может быть сложно и неприятно; ремни, штапельная ткань или проволочная сетка на балках могут удерживать его.
Промежутки между войлоками (байпасами) могут стать местами проникновения воздуха или конденсации (оба эти фактора снижают эффективность изоляции) и требуют особого внимания во время установки. Точно так же требуется тщательная атмосферная обработка и установка пароизоляции для обеспечения оптимального функционирования войлока. Инфильтрацию воздуха можно также уменьшить, добавив слой целлюлозы поверх материала.
Проблемы со здоровьем [ править ]
Стекловолокно раздражает глаза, кожу и дыхательную систему. Возможные симптомы включают раздражение глаз, кожи, носа и горла, одышку (затрудненное дыхание), боль в горле, охриплость голоса и кашель. [5] Стекловолокно, используемое для изоляции приборов, по всей видимости, вызывает у человека заболевания, похожие на асбестоз. [6] Научные данные демонстрируют, что стекловолокно безопасно в производстве, установке и использовании при соблюдении рекомендуемых методов работы для уменьшения временного механического раздражения. [7] К сожалению, эти методы работы не всегда соблюдаются, и стекловолокно часто остается открытым в подвалах, которые позже становятся занятыми. Согласно Американской ассоциации легких, изоляция из стекловолокна никогда не должна оставаться открытой в жилых помещениях.
В июне 2011 года Национальная программа токсикологии США (NTP) удалила из своего Доклада о канцерогенных веществах всю биорастворимую стекловату, используемую для изготовления изоляции домов и зданий, а также для неизолированных продуктов. [8] Аналогичным образом, Калифорнийское управление по оценке рисков для здоровья в окружающей среде («OEHHA») в ноябре 2011 года опубликовало модификацию своего списка Предложения 65, включив в него только «волокна стекловаты (вдыхаемые и биостойкие)». [9] Действия NTP США и Калифорнии OEHHA означают, что предупреждающая этикетка о раке на домах и изоляционных материалах из биорастворимого стекловолокна больше не требуется в соответствии с федеральным законодательством или законодательством штата Калифорния. Все стекловолоконные волокна, обычно используемые для тепло- и звукоизоляции.были реклассифицированы Международным агентством по изучению рака (IARC) в октябре 2001 г. как не классифицируемые с точки зрения канцерогенности для человека (группа 3). [10]
Само стекловолокно устойчиво к плесени. Если плесень обнаружена в стекловолокне или на нем, более вероятно, что связующее является источником плесени, поскольку связующие часто являются органическими и более гигроскопичными, чем стекловата. В ходе испытаний было обнаружено, что стекловата очень устойчива к росту плесени. Только исключительные обстоятельства привели к росту плесени: очень высокая относительная влажность, 96% и выше, или насыщенная стекловата, хотя пропитанная стекловата будет иметь только умеренный рост. [11] [12]
См. Также [ править ]
- Стекловолокно
- Стекловолокно
- Минеральная вата
Ссылки [ править ]
- ^ Патент США № 2133235: Способ и устройство для изготовления стеклянной ваты Первого Slayter стекловаты патента, 1933.
- ^ Лондонервиль, Стивен; Младший, Чарльз Э. Баукал (25 марта 2013). Справочник Coen & Hamworthy Combustion: основы применения в энергетике, судостроении и промышленности . CRC Press. ISBN 9781439873335.
- ^ K, DUTTA, BINAY (01.01.2000). ТЕПЛООБМЕН: ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ . PHI Learning Pvt. ООО ISBN 9788120316256.
- ^ Гурр, Kevin (2004). Технический дайвинг: снизу вверх . ISBN Periscope Publishing Ltd. 9781904381204.
- ^ Труда, Департамент США (2005 г.), Управление по охране труда и здоровья, Информация о взятии химических проб, регистрационный номер CAS: 65997-17-3 (волокнистое стекло).
- ^ Килберн, KH; Пауэрс, D; Уоршоу, Р. Х. (1 октября 1992 г.). «Легочные эффекты воздействия тонкого стекловолокна: нерегулярное помутнение и небольшая обструкция дыхательных путей» . Медицина труда и окружающей среды . 49 (10): 714–720. DOI : 10.1136 / oem.49.10.714 . PMC 1012147 . PMID 1419860 .
- ^ Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов («NAIMA»), Insulation Facts # 62 «Факты о здоровье и безопасности стекловолокна», Pub. № N040, май 2012 г.
- ^ Департамент здравоохранения и социальных служб (2011 г.), Национальный институт наук об окружающей среде, гигиена окружающей среды, Национальная программа токсикологии, Информационный бюллетень, «Отчет о канцерогенных веществах», июнь 2011 г. (PDF) , извлечено 05 февраля 2013 г.
- ^ 46-Z Реестр нормативных уведомлений Калифорнии, стр. 1878 (18 ноября 2011 г.).
- ^ Пресс-релиз МАИР, 24 октября 2001 г. ( http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2001/pr137.html Архивировано 19 декабря 2013 г. на Wayback Machine )
- ^ Блок, СС (1953). «Требования к влажности для роста плесени» . Прикладная микробиология . 1 (6): 287–293. DOI : 10,1128 / AEM.1.6.287-293.1953 . PMC 1056928 . PMID 13105287 .
- ↑ Owens Corning (2007), Стекловолоконный термобетон, техническое описание продукта (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 24 декабря 2012 г. , извлечено 23 февраля 2012 г.
 | Викискладе есть медиафайлы по теме стекловаты . |
