Сполучні речовини та способи їх змішування з мінеральною ватою, Формування мінераловатного килима
Основне призначення сполучного – створити контакти між окремими мінеральними волокнами для фіксування волокнистої макроструктури дисперсної системи при отриманні виробів із заданими експлуатаційними характеристиками. У виробництві мінераловатних виробів найбільш широко використовують органічні речовини. Мінеральні сполучні, незважаючи на меншу вартість, недефіцитність, нетоксичність, не користуються популярністю в силу їх низької адгезії до мінерального волокна, малої міцності та високої середньої щільності виробів. Їх можна застосовувати в окремих випадках, коли потрібно отримати жорстку, нееластичну макроструктуру без особливо суворих обмежень середньої щільності. Групу мінеральних сполучних представляють цементи, глини, трепел, діатоміт, розчинне скло та ін.
Основні вимоги до сполучних речовин: висока адгезія та здатність рівномірно розподілятися по волокну матеріалу; досить висока когезія сполучного після його затвердіння; водорозчинність при приготуванні розчинів або здатність до утворення стійких емульсій; водо- та термостійкість у затвердженому стані: довговічність; нетоксичність; недефіцитність компонентів сполучного; низька усадка, що виключає появу у затверділому сполучному тріщин; терміни затвердіння повинні знаходитись у рамках вимог прийнятої технології.
Мал. 9- Схема отримання мінераловатних виробів з нанесенням сполучного способом пульверизації
1 – плавильний агрегат; 2 - волокноутворюючий вузол; 3 - упорскування сполучного; 4 - камера волокноосадження; 5 - камера затвердіння; 6 – різак; 7 – виріб.
Існує кілька способів введення сполучних речовин під час виробництва мінераловатних виробів: пульверизацією; протокою з наступним віджиманням івакуумуванням; отриманням гідромас (мокрий спосіб). За способом пульверизації розчин або емульсію сполучного у вигляді аерозолю наносять на мінеральну вату в камері волокноосадження.
При отриманні гідромас розрізняють два способи формування мінераловатних виробів: підпресування та виливки. В обох випадках непросочений мінераловатний килим з камери волокноосадження потрапляє в змішувач, куди подають розчин сполучного. Перемішану мінеральну вату з розчином сполучного та іншими компонентами розкладають шаром на конвеєр, що безперервно рухається, після чого піддають вакуумуванню і термообробці.
Головна відмінна риса методів – різниця у співвідношенні тверда фаза: рідина. Спосіб підпресування дозволяє використовувати гідромаси із співвідношенням мінеральної вати до розчину від 1:3 до 1:10, ливарна технологія вимагає дещо більшої витрати сполучного.
Мал. 10- Схема отримання мінераловатних виробів з підпресуванням
Спосіб підпресування дозволяє отримувати мінераловатні вироби з вищими техніко-економічними показниками, ніж спосіб виливки. Плити, отримані з гідромас, характеризуються підвищеною жорсткістю та міцністю при стисканні.
Недоліки способу: підвищена вологість килима, необхідність вакуумування, підвищена енерго- та металомісткість, подрібнення вати в процесі її перемішування, порівняно невисока міцність на вигин.
Формування мінераловатного килима
Мінераловатний килим формується в камері волокноосаждепія, що складається з металевого каркасу, обшитого листовою сталлю, з тепловою ізоляцією. Дном камери є сітчастий або пластинчастий конвеєр із шириною, що дорівнює ширині камери. Відсмоктування відпрацьованого повітря з камери відбувається під конвеєром, щосприяє осадженню нею волокон вати.
Залежно від напрямку енергоносія при переробці розплаву камера може бути горизонтальною та вертикальною. Довжина камери залежить від способу одержання волокна. При дутьових способах камера повинна бути довгою, щоб уникнути завихрень від удару потоку енергоносія об торцеву стінку.
в камеру волокноосадження для знепилення і підвищення еластичності волокна вводять мастил, головним чином емульсол, в кількості до 1 % маси волокна. У ряді випадків при виготовленні виробів камеру волокноосадження методом розпилення вводять сполучна. Для ущільнення шару вати, що виходить з камери, служить підпресувальний валик на виході з камери. Після виходу з камери волокноосадження килим закочується в рулон у разі випуску сирої (комової) вати або передачі її на позапоточну установку для переробки виробу. У пухкому вигляді мінеральну вату застосовувати недоцільно з наступних причин:
1) при транспортуванні та зберіганні вата ущільнюється та її теплоізоляційні властивості погіршуються;
2) укладання пухкої вати в конструкції вимагає великої витрати ручної праці, причому створюються важкі антигігієнічні умови внаслідок пилення та колючості вати;
3) теплоізоляційні властивості конструкції з пухкою мінеральною ватою можуть погіршуватися внаслідок ущільнення від струсу, особливо при вібрації.
Перераховані недоліки пухкої мінеральної вати значною мірою усуваються під час виготовлення виробів з неї.