ВІДОБРАЖУВАЛЬНАТЕПЛОІЗОЛЯЦІЯ АЛЮМІНІЄВА ФОЛЬГА (АЛЬФОЛЬ), ГАЗОНАПОВНІ ПЛАСТМАСИ (ПІНОПЛАСТИ),
Теплоізоляційні матеріали, що розглядаються в цій статті, відносяться в основному до матеріалів нового покоління, хоча не варто забувати, що все нове " добре забуте старе (в якійсь мірі).
Відбивні теплоізоляційні матеріали
Алюмінієва фольга (альфоль).Альфоль " високоефективний теплоізоляційний матеріал, який складається з повітряних прошарків, розділених листами алюмінієвої фольги.
У даній ізоляції використовується низька теплопровідність нерухомого повітря (0,02 Вт/мК) і висока відбивна здатність алюмінієвої фольги, яка відображає до 95% тепла, що передається.
Вплив випромінювання при передачі тепла через повітряне середовище (прошарку) особливо проявляється при високих температурах, так як 2/3 тепла передається випромінюванням, а 1/3 конвекцією та теплопровідністю. Коли повітряний прошарок розділений алюмінієвою фольгою з низькою променевипускаючою здатністю, то передача тепла променевипусканням сильно зменшується і здійснюється в основному шляхом конвекції та теплопровідності. При цьому загальна кількість тепла, що передається, знижується приблизно в три рази. А якщо замінити повітря у прошарку вакуумом, то можна було б домогтися зниження кількості тепла, що передається конвекцією та кондукцією. Відповідно товщина повітряного прошарку впливає на кількість тепла, що передається. Повітряний прошарок, що знаходиться в зоні високих температур, повинен бути більш тонким, а в зоні низьких більш товстим. Оптимальна товщина дорівнює 8-10 мм.
Використання алюмінію для теплоізоляції пояснюється його низькою випромінювальною здатністю, малоютеплоємністю, високою стійкістю проти корозії та гарною оброблюваністю. При зіткненні з повітрям лежить на поверхні алюмінію утворюється тонка плівка оксиду, що оберігає його від подальших впливів повітря та трохи збільшує його променеиспускание. Алюміній негорючий (температура плавлення 652"С).
Історична довідка. Конструкції з алюмінієвої фольги, крім назви альфоль, мають ще найменування: термофоль та термаль. Початок застосування альфолю в Європі відноситься до кінця 30-х років. Він набув широкого поширення у суднобудуванні (при будівництві крейсерів, броненосців, берегових загороджувачів), залізничному транспорті, холодильній промисловості. У СРСР алюмінієва фольга вперше була застосована в 1932 р.
Для будівельних конструкцій випускається паперово-альфолева відбивна теплоізоляція. Вона є стрічкою гофрованого паперу, на гребені якого наклеєна алюмінієва фольга. Її об'ємна вага "8 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,055 Вт/мК, гранична температура застосування 550"С.
Газонаповнені (комірчасті) пластмаси-пінопласти (або поропласти) "органічні теплоізоляційні матеріали.
Теплоізоляційними пластмасами називаються органічні високопористі матеріали, які отримують із синтетичних смол.
Газонаповнені пластмаси є двофазними системами, що складаються з полімерної матриці і рівномірно диспергованої газової маси.
По виду полімеру їх поділяють на термопластичні "на основі полімерів з лінійною структурою (пінополістирол, пінополівінілхлорид, пінополіетилен, пінополіпропілен), і термореактивні" на основі полімерів з просторовою структурою (фенолформальдегідні, сечовиноригідренние,поліуретанові). Бувають жорсткі поропласти (межа міцності при стисканні при 50% деформації більше 0,15 МПа), напівжорсткі та еластичні (межа міцності при стисканні менше 0,01 МПа).
Ця група теплоізоляції стоїть окремо серед традиційних будівельних матеріалів, називаючись "матеріалами нового покоління". У газонаповнених пластмас низька середня щільність, високі тепло- та звукоізоляційні властивості, підвищена міцність. Серед недоліків можна відзначити: знижену вогнестійкість, теплостійкість і температуростійкість (застосування 15 мм. Гранулят можна використовувати в теплоізоляційних засипках або як легкий заповнювач для виробництва теплоізоляційних виробів із застосуванням сполучних. Але в основному з гранул полістиролу формують вироби. Це відбувається під дією високих температур за рахунок спікання гранул один з одним.
Виготовлення пінополістиролу складається з двох етапів: 1) одержання бісерного полістиролу; 2) отримання безпосередньо пінополістиролу та формування виробів.
Одержання бісерного полістиролу. В автоклав, з мішалкою, заливають дистильовану воду і розчин стабілізатора (сольвар), після чого мішалка працює 10-15 хвилин. Потім вливають нагрітий рідкий стирол, перемішують усі компоненти, одержану рідину охолоджують і вводять газоутворювач ізопентан. При перемішуванні утворюється емульсія стиролу у воді, її обробляють парою під тиском 0,5 МПа протягом 16-18 годин. Відбувається процес полімеризації, в результаті якого з крапель стиролу утворюються гранули бісерного полістиролу розміром 0,5-1 мм. Його зневоднюють на центрифузі і сушать при 20°С до вологості трохи більше 2%.
Далі бісерний полістирол обробляють парою (t= +90"C " +100"С) в барабанах. Під дією температури він переходить вв'язкопластичний стан і відбувається спучування полістиролу газами, що утворюються в результаті розкладання ізопентану. Частково спучений полістирол поміщають у металеві форми з кришками і прогріті до t= +75"C " +85"С. - +120"С протягом 2-10 хвилин. Отримані блоки ріжуться розігрітим дротом на плити.
Середня щільність виробів становить 25-45 кг/мЗ, коефіцієнт теплопровідності 0,025-0,04 Вт/мК, Пінополістирол має малу гігроскопічність "0,05-0,2%, водопоглинання" не більше 2-3% за обсягом. Гранично допустима температура використання +60"С" +75"С; проте він може застосовуватися в конструкціях, що працюють при негативних температурах до -60"С. -75ВС. Для підвищення теплостійкості поверхні пінополістирольних виробів можуть бути оброблені антипіренами.
Вироби з пінополістиролу бувають у вигляді плит, блоків, шкаралуп. Область застосування пінополістиролу різна: в холодильній техніці, для ізоляції транспортних засобів, у будівництві для термоізоляції стінових панелей, перекриттів, підвалів, покрівель, містків холоду, резервуарів.
Виробники: DOW Chemical (екструдований пінополістирол Styrofoam) плити блакитного кольору; BASF (екструдований пінополістирол Стиродур) (Німеччина) плити зеленого кольору; Sirap Gema International (Бельгія) (екструдований Пінополістирол Isofoam) - плити жовтого кольору. Фірма "Візер" (Австрія) - пінополістирольні плити, одержувані безпресовим способом із суспензійного полістиролу, що спінюється. Вони випускаються двох типів: ПСБ-З "з антипіреном і ПСБ" без антипірену. Залежно від граничного значення щільності плити мають такі марки:М15, М25, М35 та М50.
Вітчизняний виробник: ВАТ "Концерн Стирол" м. Горлівка Донецької області. Підприємство виготовляє пінополістирольні плити типу ПС-1 та ПС-4, що виготовляються пресовим методом; гранично допустима температура їх використання - 60°С до +60°С (див. табл. 2). І термореактивний пінопласт марок ФК-20, ФК-40, ФК-20-А-20 та ФФ, який одержують на основі фенолформальдегідної смоли. Пінопласти марки ФК-20 та ФК-40 випускаються у вигляді шнура, плівки та плит; ФК-20-А-20, ФФ "у вигляді плит. Шнур і плівка ФК-20, ФК-40 і ФК-20-А-20 являють собою напівфабрикат, що використовується для заповнення порожнин виробів, куди він поміщається в подрібненому вигляді, а потім спінюється гранично допустима температура для плит ФК-20 "від 0"С до 120"С; для плит ФФ "-60"С до +150"С (див. табл.З).
Пінополіуретан.Теплоізоляційний поропласт, що отримується з поліефірної смоли та спеціальних добавок, що реагують з полімером і спучують вихідну суміш. Затвердіння відбувається за підвищеної температури. Пінополіуретан роблять на автоматичних установках безперервної дії. Спочатку в швидкохідному змішувачі готують суміш поліефірного полімеру, діізоціанатів (спінювальні речовини), каталізатора, емульгатора та води. Суміш виливають на похилу стрічку конвеєра, що рухається зі швидкістю 3-5 м/хв, при взаємодії діізоціанатів з гідроксильними групами полімеру виділяється вуглекислий газ, що спучує масу. Спукування та набір початкової міцності відбуваються протягом 2-5 секунд. Потім пінополіуретанову масу ріжуть і поміщають у камери теплової обробки, де протягом 4-6 годин при t=+50"C. +150"C відбувається остаточне затвердіння. Пінополіуретан буває жорсткий та м'який (поролон). Жорсткий випускають у вигляді плит та блоків, м'який у вигляді полотнищ та стрічок.Середня щільність жорстких плит 60-200 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,02-0,05 Вт/мК, межа міцності при стисканні 0,2-2,5 МПа; середня щільність еластичного матеріалу 30-70 кг/м3, коефіцієнт теплопровідності 0,03-0,04 Вт / м К. У пінополіуретану малі водопоглинання та гігроскопічність, робочий діапазон температур "-50 "С" +150 "С. У будівництві пінополіуретан використовують для термоізоляції стін, перекриттів, підвалів, дахів, підлог; також у холодильній техніці, для ізоляції транспортних засобів, спеціальне застосування (під штучними льодовими покриттями, під автомобільними дорогами для захисту від заморозків).Поряд із застосуванням штучних виробів у конструкціях, пінополіуретан наносять на поверхні способом напилення та заливки безпосередньо на місці виконання робіт. пристрої даного виду теплоізоляції з використанням пінополіуретану типу Ріпор та Еластопор було розказано у статті Савйовського В. В. та Болотських О. Н. Теплоізоляція будівель з ефективних матеріалів ("Ватерпас" 1998, №16.)
Піноізол (міпора).Являє собою ультралегкий пінопласт, що виготовляється з сечовиноформальдегідного та карбомідоформальдегідного полімеру (КФП) шляхом порізації його піною. Компонентами для його приготування є технічна сечовина, формалін, гліцерин, їдкий натр. щавлева кислота, алюмосульфонафтеновий піноутворювач. У варильному котлі з вихідних компонентів при t= 100"Cвпротягом 4-5 годин готують сечовиноформальдегідний полімер. Потім в змішувачі отримують піну і змішують її зі свіжоприготованим полімером. умовах протягом 4-5 годин.. Потім вироби відправляють на сушку, яка триває 3 діб спочатку при t= +30"C, потім +40"С "+150"С.