ГЛАВА 1. ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПРИМЕНЕНИЕ МИНЕРАЛЬНОЙ ВАТЫ 1.1. Определение минеральной ваты Говоря о минеральной вате очень важно обозначить продуктовые границы данного рынка. В литературе часто под термином «минеральная вата» подразумевают все виды волоконной изоляции – стеклянную, каменную, базальтовую и шлаковую вату. Это определение верно, поскольку при изготовлении всех этих материалов используется минеральное сырье. В производстве стеклянной ваты – это песок, сода, известняк; базальтовой ваты – это, в первую очередь, габбро-базальтовые минеральные породы; шлаковаты – доменные шлаки – вторичный продукт переработки минеральных пород. Однако для анализа рынка такое понимание будет не совсем адекватным, поскольку каждый из указанных видов волоконной теплоизоляции имеет собственные непересекающиеся товарные рынки. Различные виды волоконных утеплителей не могут быть взаимозаменяемыми, так как у каждого вида своя область применения, а так же разные характеристики по горючести, звуко- и теплоизоляции, гигроскопичности. Поэтому, на профессиональном рынке сложилась достаточно устойчивая классификация волоконной изоляции на основе выделения основного компонента сырья – стекловата, шлаковата, базальтовая вата. «Минеральной ватой» называется изоляция из каменного сырья, где в качестве подшихтовки помимо базальтовых пород используются и другие горные породы. Если в качестве сырья используется только базальт, то это будет базальтовая вата, если различные группы каменных пород – то «минеральная вата». Разделение минеральной и базальтовой ваты крайне важно для понимания рынка, поскольку данные продукты имеют не только разные товарные границы, но и совершенно различные производственные и экономические характеристики. Если производительность заводов базальтовой ваты составляет около 1 тыс.тонн в год, то мощность линий по изготовлению минеральной ваты может достигать несколько сотен тысяч тонн в год. Ниже приведена наглядная схема классификации волоконных утеплителей. Волоконная изоляция подразделяется на три основные группы – стеклянную, каменную и шлаковую. Среди каменной ваты отдельно выделяются минеральная и базальтовая вата. Базальтовая вата на 100% состоит из базальтовых пород, в то время как в минеральной вате присутствуют и другие - глина, известняк и доломит. Эти примеси способствуют увеличению текучести массы, они могут составлять до 35 % объема всего вещества. А связующего компонента, основанного на формальдегидной смоле, содержится меньше – от 2,5 до 10 %. Уменьшение объема этого вещества делает материал менее влагостойким, зато угроза испарения фенола также уменьшается. В результате снижается опасность для здоровья людей. Базальтовая вата отличается тем, что никаких дополнительных компонентов – ни минеральных, ни связующих - не содержит. Поэтому она может выдерживать нагревание до 1000 °С. И охлаждать ее можно до -190 °С. 1.2. Общая схема технологического цикла производства минеральной ваты Производство волоконной теплоизоляции, если представить его упрощенно, сводится к получению тончайшего волокна из расплава минеральных пород или доменных шлаков – в случае каменной или шлаковой ваты – или стеклообразующей смеси (песок, сода, известняк, стеклобой) – в случае стеклянного штапельного волокна – и скреплению их между собой при помощи связующего. Процесс производства можно разбить на следующие основные этапы: подбор и подготовка сырья, расплав минерального материала, получение волокна, ввод связующего, полимеризация связующего, нарезка утеплителя на заданные размеры и упаковка. В общих чертах схема обобщенной технологии производства представлена на нижеследующем рисунке. 1. Каждый производитель подбирает для себя свой уникальный состав сырьевых компонентов. Основным условием выбора каждого из них является получение волокна высокого качества. Число и качественный состав используемых компонентов определяют дальнейшие потребительские свойства минеральной и стекловаты, такие как долговечность, гидрофобность, нейтральность в химическом отношении к металлам и другим строительным материалам. При этом принимается в расчет необходимость получения продукта с высокими теплоизоляционными характеристиками, устойчивого к динамическим нагрузкам. Основным показателем, влияющим на эти эксплутационные свойства, является химический состав волокна и его толщина. Специалисты в области теплоизоляционных материалов говорят о следующей зависимости - чем тоньше волокно, тем ниже значение коэффициента теплопроводности. 2. После перемешивания сырье поступает в печь, где при температуре (обычно) около 1400-1500°C происходит ее расплав. Этот этап - один из важнейших во всем процессе производства, т.к. температура оказывает определяющее значение на вязкость расплава, а, следовательно, на толщину и длину волокна, что в последствии сказывается на основных свойствах материала (теплопроводность, прочность). 3. На следующем этапе расплав с заданной вязкостью попадает на узел волокнообразования, основными агрегатами которого являются многовалковые центрифуги и камера волокноосаждения. Здесь, при попадании расплава на вращающиеся с большой скоростью (около 7000 оборотов/мин.) валки, происходит образование волокна, выдуваемого воздушным потоком под высоким давлением. На этом же этапе осуществляется ввод связующего, модернизированного различными добавками, что обеспечивает равномерное распределение органических веществ по всему объему материала и делает его более однородным. Далее волокно поступает в камеру волокноосаждения, где происходит формирование так называемого "ковра", и материалу задаются предварительные размеры. После камеры волокноосаждения "ковер" попадает на гофрировочную или ламельную машину, где происходит частичное ориентирование волокон, что позволяет получить изделия из минеральной ваты с высокими механическими свойствами (прочность на сжатие, прочность на отрыв слоев и т.д.). 4. Отформованный "ковер" поступает в камеру термообработки, где происходит полимеризация связующего и задаются окончательные физико-механические характеристики. От качественного выполнения этого процесса зависят прочностные характеристики, а соответственно, и качество продукции в целом. 5. Большое внимание уделяется и следующему этапу - резке "ковра" на плиты заданных размеров, когда задается толщина, ширина и длина плит. На первый взгляд этот процесс может показаться довольно-таки простым. Но в условиях повышения требований к строительным конструкциям требуется соблюдать жесткие нормы, регламентирующие отклонения от заданных размеров строительных материалов. Наше оборудование в сочетании с централизованным контролем на предыдущих этапах гарантирует высокую точность этих показателей. |
