Торф’яні теплоізоляційні вироби
Торф'яні теплоізоляційні вироби виготовляють у вигляді плит, шкаралуп та сегментів. Переважне поширення набули плити розміром ЮООХЮООХЗО та 1000X500X30 мм. Плити застосовують для теплової ізоляції конструкцій промислових будівель, будівель холодильників та холодильних установок. Вони також можуть бути використані для теплової ізоляції поверхонь промислового обладнання та трубопроводів (шкаралупи, сегменти) із температурою не більше 100°С.
Залежно від призначення торф'яні теплоізоляційні вироби виробляють наступних типів: водостійкі, важкозгоральні, біостійкі, комплексні, що мають дві або три з зазначених вище властивостей, і звичайні. Випуск цього виду виробів зменшується у зв'язку зі скороченням сировинної бази та закриттям низки підприємств у Центральному районі РРФСР та Прибалтійських республіках. Основним виробником торф'яних теплоізоляційних виробів є РРФСР (Північно-Західний, Уральський регіони).
Властивості торф'яних плит визначаються переважно якістю торфу.
Пористість торф'яних теплоізоляційних плит характеризується однорідною волокнистою структурою, складеною дрібними порами, що сполучаються. Абсолютне значення пористості торф'яних плит коливається не більше 84 . 91%.
Щільність та міцність багато в чому залежать від якості сировини. При виробництві торф'яних плит структура торфу порушується незначно, тому середня густина виробів близька до середньої густини торфу-сирцю і коливається від 170 до 260 кг/м1. За середньою густиною торф'яні плити відносять до групи високоефективних теплоізоляційних матеріалів.
Міцність торф'яних плит при згинанні становить 0,3. 0,5МПа, що забезпечує задовільні умови для їх транспортування та монтажу.
Водопоглинання торф'яних плит високе.Їх високопорнста будова сприяє капілярному підсмоктування та гігроскопічному зволоженню. Так, водопоглинання звичайних плит (за масою) за 24 год становить 170. 190%, а водостійких, одержуваних при введенні у формувальну масу гідрофобних добавок, -50%.
Теплопровідність торф'яних плит у сухому стані становить 0,052. 0,075 Вт/(м-°С). Це пояснюється їх змішаною дрібно - порнстої структурою та органічним походженням твердої фази.
Вогнестійкість торф'яних плит невелика. Вони є матеріалом, що згоряється. Їхня температура займання близько 1603С, а самозаймання - близько 300°С. У зволоженому стані при зберіганні в штабелях торф'яні плити схильні до мікробіологічного самозаймання і прн нижчій температурі, тому гранична температура зберігання та експлуатації торф'яних н. тит обмежена МО'С. Однак вона може бути підвищена при введенні у формувальну масу при її переробці антині - ренів.
Торф - основний сировинний матеріал - є продуктом природного відмирання та неповного розпаду болотних рослин в умовах надмірного зволоження, що ускладнює доступ повітря. Для виробництва теплоізоляційного матеріалу придатний лише торф верхніх шарів торфовищ, що слабо розклався (молодий), що зберіг волокнисту будову торфоутворюючих рослин. За ботанічним складом такий торф містить переважно сфагнум-мох (українська назва «білий мох»), який має велику кількість різновидів. Найбільш широко представлені два різновиди сфагнового моху: медіум - мох, що найчастіше зустрічається в торфовищах центральних областей РРФСР, і фуксум-мох, характерний для торфовищ північно-західних і північних областей європейської частини СРСР, а також для боліт Західного Сибіру. Торф, що використовується у виробництві торфоплит,ботанічному складу повинен містити мохи медіум і фуксум не менше 80% (за масою) прн ступеня розкладання 5.10, але не більше 12%. Торф при ступені розкладання менше 5% погано своячується вс іедствпе великої пружності волокон. При ступені розкладання вище 12% погано віддає вологу; частина, що розклалася, у вигляді дрібних частинок видаляється з віджимними водами, тобто збільшуються втрати торфу.
Для отримання торф'яних теплоізоляційних плит часто використовують торф'яні поклади, складені з неоднорідних видів торфу, що дозволяють шляхом змішування торфу з окремих горизонтів отримувати сировину із середнім ступенем розкладання не більше 12%. Торф у природному стані характеризується значною вологістю 91 . 96%; сто пористість складає 96. 97%. ('лаооразложішпйся торф в сухому стані має середню щільність 300. 350 кг/м3.
Технологія торф'яних теплоізоляційних плит має різновиди. Плити можна робити двома способами: мокрим при вихідній вологості торфу і сухим, коли торф попередньо підсушують до вологості 40. 50%. В даний час переважне поширення набув мокрий спосіб, що забезпечує кращу якість виробів. Мокрий спосіб отримання торфоплит полягає в змішуванні подрібненого торфу з великою кількістю води та подальшому видаленні її при пресуванні та сушінні виробів. Вода гідромаси надає пластичності волокнам торфу, сприяє утворенню рівнощільного волокнистого каркасу і кращої ласості. Вона також сприяє водному гідролізу вуглеводів торфу при нагріванні. Водорозчинні продукти гідролізу, що утворюються, підвищують зв'язність волокон торфу і тим самим міцність плит.
Підготовка сировини є важливою технологічною операцією, що впливає на якість виробів. Торф-сирець, що доставляється напідприємство з торфорозробок, повинно мати однорідну масу та характеризуватись необхідним ступенем розкладання. Для цього у сировинному відділенні підприємства його усереднюють, додаючи по необхідності торф різного віку; тут же з торфу видаляють деревні та інші включення. Потім торф дроблять («розчісують») збільшення питомої поверхні волокон. Цю операцію здійснюють у вовк-машині, що працює за принципом зубчастої валкової дробарки. Зубчасті барабани, обертаючись назустріч один одному з різною окружною швидкістю, перетворюють шматки торфу на торф'яну крихту.
Приготування торф'яної гідромаси включає наступні операції.
Подрібнений у вовк-машині торф надходить у варильні котли, в яких відбуваються замішування його водою, теплова обробка при температурі 50...55°С (варіння гідромаси) і просочення її хімічними речовинами для поліпшення якості виробів. Високе водозатворення торф'яної крихти (концентрація торфу в гідромасі не більше 6%) сприяє додатковому розщепленню торфу на окремі волокна, забезпечує найбільшу однорідність суміші та рівнощі одержуваних виробів, а також отримання дрібнопористої структури торфоплит. Варіння гідромаси полягає у прогріванні її гострим паром та витримуванні при заданій температурі протягом 20. 30 хв. При цьому забезпечується поліпшення умов розщеплення волокон торфу та посилення згортання колоїдів, що суттєво полегшує зневоднення плит при формуванні та сушінні. Для поліпшення якості торфоплит у процесі варіння гідромаси в неї вводять гідрофобізатори (4. 5% по масі, рахуючи на сухий торф), антисептики (2 . 2,5%) та антипірени (10. 15%).
Формування торф'яних плит здійснюють у гідравлічних пресах переважно карусельного типу. Для пресування використовуютьметалеві форми із сітчастими піддонами. Питома тиск пресування зазвичай становить 0,2 МПа. У початковий момент пресування все зовнішнє навантаження сприймається водою гідромаси. Потім вода фільтрується і зовнішнє навантаження починає впливати безпосередньо на частинки торфу. Наприкінці процесу пресування віджимання води припиняється і все зовнішнє навантаження сприймається твердою фазою (торфом).
При інтенсивному пресуванні повітря, що знаходиться в торф'яній масі, стискається і сприяє прискоренню віджиму води, а сам, будучи в затиснутому стані, не встигає піти. Зі збільшенням тривалості пресування частина защемленого повітря заміщується водою, кількість газової фази в плиті зменшується. відпресовані плити збільшується. Використання інтенсивного пресування (короткочасного) внаслідок наявного пружного післядії повітря дозволяє істотно знижувати вологість плит н скорочувати витрату теплоти на їх сушіння. Тому інтенсивний режим пресування плит є кращим.
Теплова обробка торф'яних плит здійснюється для зниження їхньої вологості з 80. 85 до 5. 10% шляхом випаровування води сушінням. При цьому окремі волокна торфу, зближуючись, склеюються в місцях контактів смолоподібними продуктами, що виділяються з торфу. Сушать торфоплити на піддонах у тунельних сушарках при максимальній температурі теплоносія (повітря або газоповітряної суміші) 150...160°С. Тривалість сушіння торфопліт залежить від їхньої початкової вологості і становить 24. 32 год. Витрати на сушіння в загальному балансі собівартості становлять від 18 до 22%.
Обробку плит здійснюють після сушіння. Торфоплити відправляють на склад, де вони остигають і набувають властивої їм рівноважної вологості 12. 15%. Потім їх сортують та обрізаютьнерівні кромки. У разі виготовлення пакетів плити склеюють наносячи на поверхню розплавлений бітум і стискаючи плити в гвинтовому пресі. Склеюючи таким чином 2. 3 плити, одержують пакети завтовшки 60. 90 мм.
За даними ВНДІТеплоізоляції, середня собівартість 1 м3 торф'яних теплоізоляційних плит у 1985 р. становила 50 гр. 72 к., а відпускна ціна - 52 руб.