Materiale termoizolante (plăci termoizolante, pături, rogojini). Izolație din vată minerală Aplicarea vatei caolin

Timp de citire ≈ 3 minute

Lâna caolină este un material modern ignifug de înaltă tehnologie. Produs din siliciu și oxizi de aluminiu prin topire în special cuptoare electrice, în urma căreia se formează vată.

Proprietăți

Acest material are proprietăți izolante pronunțate. Această fibră este utilizată cu succes într-o mare varietate de domenii datorită proprietăților sale ridicate de rezistență la foc. De asemenea, utilizat pe scară largă pentru filtrarea gazelor la temperaturi relativ ridicate. Având în vedere rezistența sa bună la foc, lâna caolină este potrivită ca material de bază.

Fibrele acestei lâni prezintă o rezistență ridicată la diferite influențe. chimicale, cum ar fi alcaline și acizi. Are proprietăți bune de izolare electrică. Asemenea acest material Are plasticitate mare, astfel încât poate fi folosit în orice structură, indiferent de tip și formă. Toate aceste proprietăți ale lânii caolin îi permit să fie utilizat într-o mare varietate de scopuri.

Specificații

Să luăm în considerare caracteristicile tehnice ale mărcii de lână caolin MKRR-130:

Aplicarea lânii caolin

Domeniul de aplicare al materialului este extrem de larg. Lâna de caolin poate fi folosită ca căptușeală a cuptorului. De asemenea, ca material termoizolant, este utilizat pe scară largă în izolarea fumătorilor, a conductelor de gaz și a turbogeneratoarelor. A fost folosit și în viața de zi cu zi. În prezent, în multe regiuni, vata de caolin este folosită ca material izolator pentru izolarea pereților, ferestrelor și ușilor. Acest lucru este facilitat și de buna izolare fonică a materialului. Datorită proprietăților speciale ale lânii caolin, hârtia este produsă folosind aceasta, diverse blocuri, placi, filtre specializate, utilizate in zonele in care este necesar sa se asigure o buna rezistenta la temperaturi ridicate. Puteți vedea o fotografie a materialului în sine pe această pagină.

Avantaje

Toată lumea are material de constructie există atât avantaje, cât și dezavantaje. Lâna de caolin nu face excepție, având o serie de avantaje importante în comparație cu analogii:

Conductivitate termică scăzută. Datorită acestei caracteristici, materialul poate fi utilizat în diverse direcții activități economice și casnice și scopuri în care este necesar să se asigure fiabil izolatie termica design sau material.
Greutate redusă. Datorită structurii sale poroase, are o masă relativ mică, ceea ce permite materialului să fie utilizat la orice înălțime, suprafață și în cel mai mult conditii diferite. Acest lucru face, de asemenea, instalarea unor astfel de sisteme destul de rapidă și ușoară.
Eficienţă. Datorită utilizării tehnologiilor extrem de eficiente de economisire a energiei, este posibilă creșterea semnificativă a economiilor de căldură și consum de energie. Acest lucru implică o reducere a bugetului de costuri și economii de bani.
Sustenabilitate. Unul dintre avantajele materialului este rezistența ridicată la iritanți, precum temperaturile ridicate și scăzute, expunerea la abur și apă, gaze și substanțe și medii acide. Acest lucru face ca lâna caolină să fie foarte practică și îi permite să fie folosită în industrii în care alte materiale nu vor rezista mult timp.

Există dezbateri de multă vreme cu privire la nocivitatea lânii caolin pentru sănătatea umană. Este în general acceptat că orice fibre sintetice au un efect negativ asupra unui organism viu, dar acest lucru nu a fost dovedit în mod concludent. Discuțiile sunt încă în desfășurare. În plus, alte materiale sunt, de asemenea, în principal de origine artificială, deci impactul este similar.

În general, lâna caolin are propriile sale specificatii tehnice depășește majoritatea materialelor similare și, prin urmare, a primit multe recenzii pozitive.

Printre materialele termoizolante, vata minerală ocupă un loc binemeritat, care este utilizat pe scară largă atât în construcția de masă, cât și în cea privată. Unul dintre materialele izolatoare produse folosind materiale minerale, este lână caolină.

Nu este la fel de popular printre constructori ca alții izolatie minerala. Acest lucru se explică simplu: în construcția casei obișnuite, materialele care pot rezista la temperaturi peste 1000 de grade pur și simplu nu sunt necesare. Astfel de materiale sunt utilizate în principal în industriile care utilizează procese la temperatură ridicată.

Caracteristici de producție și calitate

Pentru producerea izolației se folosesc următoarele:

alumină tehnică care conține 99% oxid de aluminiu;
curat nisip de cuarț;
liant (se folosesc următoarele materiale: argilă refractară, sticla lichida, lianți organosilicici, ciment aluminos).

Cuptoarele de topire a minereului sunt folosite pentru a produce nisip topit și alumină. Procesul are loc la o temperatură de aproximativ 1750 de grade. Folosind o duză de injecție și abur furnizat sub o presiune de 0,7 - 0,8 MPa, topitura este umflată pentru a forma produsul final. Densitatea izolației poate fi de la 80 la 130 kg/mc. m.

Izolația cu caolin este disponibilă în diferite tipuri:

lână groasă;
rulouri;
plăci;
scoici;
segmente.

Izolația cu caolin este adesea numită fibră de mullit-silice, ceea ce se reflectă în etichetarea produselor fabricate din aceasta. Fibra obișnuită este desemnată ca MCRP, iar fibra cu adaos de crom este desemnată ca MCRP.

Adaosul de crom creează un material cu rezistență și mai mare la temperatură.

Caracteristicile fizico-chimice ale fibrelor

Produs

Caracteristică
MCRR-130
MKRH-150

Temperatura maxima de aplicare, grade.
1150
1300

Densitatea, kg/cub.m
130
150

Conductivitate termică la o temperatură de 600 de grade, VT/mK
0,15
0,15

Fracția de masă de Al2O3, %
51
48

Fracția de masă a Cr2O3, %
-
2 - 4

Modificarea masei la aprindere, %
0,6
0,6

Avantajele lânii caolin și domeniile sale de aplicare

Pe baza caracteristicilor date, este clar că izolația cu caolin este un material termoizolant extrem de eficient, care este utilizat și în scopuri de compensare termică.

Principalele proprietăți ale fibrei de mullit-silice sunt următoarele:

densitatea redusă, ceea ce înseamnă greutate redusă, permite utilizarea vatei în cel mai mult conditii diferite, inclusiv la altitudine;
conductivitatea termică scăzută permite folosirea acestui material oriunde este necesar pentru a asigura izolarea termică fiabilă a echipamentelor sau structurilor;
rezistență la temperaturi ridicate;
capacitate termică scăzută;
rezistență chimică ridicată - materialul este practic inert la apă, acizi, uleiuri, alcalii și vapori de apă;

rezistență la șoc termic;
elasticitate - garantează cea mai strânsă potrivire a materialului pe suprafețele izolate;
rezistența la deformare și vibrații permite utilizarea izolației acolo unde alte materiale pot fi supuse distrugerii sau își pot pierde proprietățile;
izolare fonică excelentă;
proprietăți de izolare electrică destul de ridicate, care cu greu se schimbă atunci când temperatura crește la 800 de grade.

Toate aceste proprietăți ale izolației cu caolin îi permit să fie utilizat în următoarele scopuri:

etanșare ferestre, uși, amortizoare;
căptușeală refractară și repararea acesteia;
izolarea conductelor de gaz, generatoarelor de căldură, coșurilor de fum;
crearea de acoperiri ignifuge;
umplerea cavităților din zidărie refractară;
constructii de cladiri, nave, cazane;
izolarea rezervoarelor în care sunt depozitate gaze lichefiate;
ca umplutură pentru straturile termoizolante ale cărucioarelor cuptorului;
filtrarea gazelor temperatură ridicatăîntr-un mediu agresiv;
în cuptoare de cataliză și reformare;
izolarea termică a turbinelor cu gaz;
ca izolație a canalelor de cabluri situate în pereții combustibili și pereții despărțitori ai clădirilor.

După cum puteți vedea, în anumite zone popularitatea acestei izolații este foarte largă.
Nu cu mult timp în urmă, oxidul de zirconiu și ytriu a început să fie folosit ca materii prime pentru producția de vată, ceea ce a făcut posibilă obținerea unui material care poate rezista. temperatura de functionare până la 2700 de grade. Acestea sunt prototipuri deocamdată, dar potențialul de utilizare a acestora este foarte mare.

Azi pe piata ruseasca sunt prezentate un număr imens. Cu toate acestea, nu toate sunt create egale și pot rezista la condiții dure. conditiile climaticeși protejează în mod fiabil clădirile și comunicațiile împotriva pierderilor de căldură. Datele statistice din studiile complexului rusesc de construcții au arătat că principalul tip de izolație utilizat în Rusia este produsele din vată minerală, care includ vată minerală, caolin, cuarț și grafit. Toate au o rezistență crescută la temperatură, cota lor de piață este puțin mai mare de 65%, restul de 35% este diverse tipuri spumă de polistiren, care sunt semnificativ inferioare vatei minerale.

Minvata

Vata minerala este un material termoizolant format din cele mai fine fibre sticloase obtinute prin pulverizarea unei topituri lichide a unei sarcini din zgura metalurgica, roci sau alte materiale silicate. În funcție de materiile prime ieșite, vata minerală este împărțită în: vată de piatră , care este făcut din roci minerale (sedimentare stânci: argile, calcare, dolomite, marne și răsturnate: granite, sinite, pegmatite, piatră ponce) și lână de zgură, realizată din zgură metalurgică - zgură de furnal, cupolă și vatră deschisă, precum și zgură metalurgică neferoasă.

Proprietăți de izolare termică vata minerala determinat de porii de aer închişi între fibre. Vata minerala produse prin suflare și metode centrifuge. Metodele de suflare se bazează pe utilizarea energiei cinetice a aburului, aer comprimat sau gaz care iese din duză și întâlnește pe drum un flux de topitură de silicați, în urma căruia acesta din urmă se desface în picături, care sunt mai întâi trase într-un cilindru, care apoi se îngustează și formează două corpuri în formă de pară conectate printr-un fir. Corpurile în formă de para se micșorează și se transformă în fibre. Metoda centrifugă se bazează pe utilizarea forței centrifuge a unui disc rotativ pe care cade un curent de silicat topit.
Există, de asemenea, cel mai sofisticat mod de a produce vată minerală - centrifugal filat-suflat. Asigură absența completă a incluziunilor nefibroase (așa-numitele „kinglets”), precum și un diametru mic al fibrelor de lână. Proprietățile vatei minerale: cu o creștere a conținutului de silice din vata minerală, punctul de înmuiere și rezistența la temperatură cresc. Alumina crește rezistența chimică și biologică a lânii, oxidul de fier reduce rezistența la temperatură și crește coroziunea lânii. Coeficientul de conductivitate termică depinde de grosimea medie a fibrelor, densitatea în vrac și porozitatea. Porozitatea optimă este de 90%. Grosimea fibrei poate varia de la 2 la 40 de microni.

Vata de sticla

Vata de sticla Acesta este un material termoizolant format din fibre de sticlă flexibile dispuse aleatoriu, obținute prin tragerea din sticlă topită. Materii prime pentru obtinere vată de sticlă servește sticlă sau deșeuri din industria sticlei.

În producție vată de sticlă două metode - suflare și tragere continuă (filare-suflat). Proces Producerea fibrei de sticlă prin metoda de suflare este similară cu metoda de suflare pentru producerea vatei minerale. Fibra de sticlă are o grosime de 4 până la 30 de microni, lungimea fibrei 120-200 mm. Metoda de tragere continuă arată astfel. Sarcina de sticlă este încărcată într-un cuptor cu baie (t=1500C), sub influența temperaturii se topește la suprafață și curge în strat subțire în zona de omogenizare, unde devine mai uniformă.
Topitura curge printr-o placă specială, care are găuri (filiere) cu diametrul de 0,1 mm. Un fir este tras din fluxul de topitură care curge folosind un tambur care se rotește rapid. Metoda de desenare continuă produce fibre fără „cripturi”, grosime uniformă și calitate superioară. Rezistența fibrei de sticlă depinde de grosimea acesteia. Cu cât fibra este mai groasă, cu atât este mai fragilă. Fragilitatea fibrei determină distrugerea ei rapidă în timpul vibrațiilor. Adică grosime optimă fibrele trebuie să fie de 15 microni sau mai puțin.

Tehnologiile mai avansate de producție a fibrei de sticlă fac posibilă obținerea unei grosimi medii de 6 microni (adică fibra practic nu irită pielea și mucoasele tractului respirator). Procesul tehnologic de producere a vatei de sticlă ISOVER constă în etapele următoare. Materiile prime (sticlă reciclată, nisip, sodă, calcar) sunt topite într-un cuptor (t=1400C și mai sus); după care masa topită curge în fiberizatorul, care este o centrifugă de filare, unde sticla este spartă în fibre.

Fibrele de vată de sticlă sunt legate între ele folosind un liant (este amestecat sub formă de aerosol cu fibra de sticlă în timpul procesului de formare a fibrei). Produsele impregnate cu rășină sunt supuse unui tratament termic (t=250C), care dă finisat material izolator rigiditatea cerută. Coeficientul de conductivitate termică al fibrei de sticlă variază (0,029-0,040 W/mK), rezistența la temperatură este de +450C, rezistența la îngheț (de o sută de ori la îngheț și dezgheț) -25C. Vata de sticlă este rezistentă la acizi iar în ceea ce privește rezistența la temperatură și conductibilitatea termică, vata de sticlă diferă de vata minerală, care are o densitate medie mai mică și rezistență la temperatură mai mică. Este folosit pentru izolarea termică structuri de constructii, precum și în izolațiile tehnice (conducte, echipamente industriale), precum și în frigidere și vehicule.

Lână de caolin

Lâna de caolin și produsele pe bază de ea sunt rezistente la foc (izolație la temperatură înaltă, temperatura de aplicare t = 1100-1250C). Materiile prime pentru producția sa sunt alumina tehnică care conține 99% oxid de aluminiu și nisip de cuarț pur. Topitura este produsă într-un cuptor termic cu cinci electrozi (punct de topire 1750°C). Spațiul de lucru Cuptorul este format din zone de topire și de producție. Zona de topire este echipată cu trei electrozi de grafit, zona de producție - cu doi. Jetul de topitură este umflat cu abur sub o presiune de 0,6-0,8 MPa folosind o duză de ejectare.

Sticla lichidă, cimentul aluminos, argilele refractare și lianții organosilici sunt utilizați ca lianți. Densitate medie vata caolin 80 kg/mc. Este rezistent la vibrații, inert la apă, vapori de apă, uleiuri și acizi, are proprietăți de izolare electrică ridicate care practic nu se modifică odată cu creșterea temperaturii la 700-800C și nu este umezit de metale lichide. Lâna caolină este disponibilă în rulouri și sub formă de produse diverse forme(plăci, scoici, segmente etc.). Lână de caolin fabricate sub formă de lână bulgăre și diverse produse. Domeniul de aplicare - diverse industrii industrie.

În zilele noastre este greu să găsești o casă care să nu aibă izolație. Mai mult, toate izolațiile din vată minerală rezistă în unele cazuri bine la foc și joacă rolul unui bun izolator fonic. Maeștrii noștri la izolare case de tara utilizați numai materiale de calitate pentru izolarea peretilor, pardoselilor si tavanelor. Folosim cele mai bune materiale europene de izolare din vata minerala ROCKWOOL, URSA, ISOVER.

Care este utilizat pe scară largă atât în construcția de masă, cât și în cea privată. Unul dintre materialele izolatoare produse din materiale minerale este vata caolin.

Nu este la fel de popular printre constructori ca alți minerali. Acest lucru se explică simplu: în construcția casei obișnuite, materialele care pot rezista la temperaturi peste 1000 de grade pur și simplu nu sunt necesare. Astfel de materiale sunt utilizate în principal în industriile care utilizează procese la temperatură ridicată.

Caracteristici de producție și calitate

Pentru producerea izolației se folosesc următoarele:

alumină tehnică care conține 99% oxid de aluminiu;
nisip de cuarț pur;
liant (se folosesc următoarele materiale: argilă refractară, sticlă lichidă, lianți siliconici, ciment aluminos).

Izolația cu caolin este disponibilă în diferite tipuri:

lână groasă;
rulouri;
plăci;
scoici;
segmente.

Adaosul de crom creează un material cu rezistență și mai mare la temperatură.

Caracteristicile fizico-chimice ale fibrelor

Avantajele lânii caolin și domeniile sale de aplicare

Pe baza caracteristicilor date, este clar că izolația cu caolin este un material termoizolant extrem de eficient, care este utilizat și în scopuri de compensare termică.

Principalele proprietăți ale fibrei de mullit-silice sunt următoarele:

densitatea redusă, ceea ce înseamnă greutate redusă, permite utilizarea vatei într-o mare varietate de condiții, inclusiv la înălțimi;
conductivitatea termică scăzută permite folosirea acestui material oriunde este necesar pentru a asigura izolarea termică fiabilă a echipamentelor sau structurilor;
rezistență la temperaturi ridicate;
capacitate termică scăzută;
rezistență chimică ridicată - materialul este practic inert la apă, acizi, uleiuri, alcalii și vapori de apă;

rezistență la șoc termic;
elasticitate - garantează cea mai strânsă potrivire a materialului pe suprafețele izolate;
rezistența la deformare și vibrații permite utilizarea izolației acolo unde alte materiale pot fi supuse distrugerii sau își pot pierde proprietățile;
excelent;
proprietăți de izolare electrică destul de ridicate, care cu greu se schimbă atunci când temperatura crește la 800 de grade.

Toate aceste proprietăți ale izolației cu caolin îi permit să fie utilizat în următoarele scopuri:

etanșare ferestre, uși, amortizoare;
căptușeală refractară și repararea acesteia;
izolarea conductelor de gaz, generatoarelor de căldură, coșurilor de fum;
crearea de acoperiri ignifuge;
umplerea cavităților din zidărie refractară;
constructii de cladiri, nave, cazane;
izolarea rezervoarelor în care sunt depozitate gaze lichefiate;
ca umplutură pentru straturile termoizolante ale cărucioarelor cuptorului;
filtrarea gazelor la temperaturi ridicate în medii agresive;
în cuptoare de cataliză și reformare;
izolarea termică a turbinelor cu gaz;
ca izolație a canalelor de cabluri situate în clădiri combustibile și pereți despărțitori.

După cum puteți vedea, în anumite zone popularitatea acestei izolații este foarte largă.
Nu cu mult timp în urmă, oxidul de zirconiu și ytriu a început să fie folosit ca materii prime pentru producția de vată, ceea ce a făcut posibilă obținerea unui material care poate rezista la temperaturi de funcționare de până la 2700 de grade. Acestea sunt prototipuri deocamdată, dar potențialul de utilizare a acestora este foarte mare.

În construcțiile private, izolația cu caolin ar trebui utilizată acolo unde există posibilitatea de temperaturi ridicate.

Nu are mare rost să-l folosești ca izolație termică obișnuită, deoarece va fi foarte scumpă în comparație cu vata minerală obișnuită.

Lâna caolină este un material rezistent la foc deoarece este realizată din argile și caolini naturale rezistente la foc sau din amestecuri sintetice de caolin și compuși cu conținut ridicat de alumină. Normal compozitia chimica fibra de caolin este în următoarele limite,%: 43-54 A1203; 43-54 Si02; 0,6-1,8 Fe203; 0,1-3,5 Ti02; 0,1-1,0 CaO; 0,2-2,0 Na20 + K20; 0,08-1,2 V203.

Fibrele de caolin sunt fibre discontinue și sunt din sticlă călită la temperatură înaltă. Când fibra de caolin este încălzită peste o anumită temperatură și într-un interval larg de temperatură pentru o lungă perioadă de timp, are loc devitrificarea, adică cristalizarea.

În același timp, fibrele își pierd flexibilitatea, elasticitatea și rezistența. Pentru fibrele cu un conținut de alumină de 43 până la 54%, temperatura pentru utilizare pe termen lung este de 1260°C și punctul de topire este de aproximativ 1780°C. Creșterea conținutului de alumină în intervalul 43-55% nu afectează semnificativ temperatura și viteza de tranziție sticloasă. Cu toate acestea, o creștere a conținutului de alumină la 60% determină un grad mai scăzut de devitrificare decât devitrificarea fibrelor cu un conținut de alumină mai scăzut. (Eficiența costurilor creșterii conținutului A1203 peste 55% nu a fost încă stabilită.)

Adăugarea de oxizi de crom în cantitate de 2-5% crește vâscozitatea sticlei, ceea ce întârzie procesul de cristalizare și, ca urmare, crește temperatura de utilizare pe termen lung a vatei caolinului la 1450 ° C. Adăugări de aproximativ 3 % dioxid de zirconiu ajută la obținerea fibrelor mai lungi. De asemenea, sunt utilizați diverși aditivi modificatori: Na20, B203, Fe203,

MgO, Ti02, MnOg - Diagrama de flux pentru producerea vatei de caolin este prezentată mai jos.

Dispozitiv de fibrare

C
intră în camera de uscare-polimerizare și apoi trece printr-un flux de proces continuu similar celui descris mai sus.