Стекловата

Стекловата для теплоизоляции

Стеклова́та — волокнистый минеральный теплоизоляционный материал, разновидность минеральной ваты. Для получения стеклянного волокна используют то же сырьё, что и для производства обычного стекла или отходы стекольной промышленности.

Стекловата имеет высокую химическую стойкость и довольно лёгкая: её плотность в рыхлом состоянии не превышает 130 кг/м³.

Технология изготовления

Производство стекловаты

Исходное сырьё для производства стекловаты — песок, сода, доломит, известняк, бура (или этибор). Современные производства используют до 80 % стеклобоя.

В бункер засыпаются основные компоненты. Дальше наступает этап плавления массы. Дозаторы загружают плавильную печь в строгом соответствии с рецептурой, чтобы при достижении температуры в 1400 °C смесь имела заданные механические свойства для получения тончайших нитей. Нити получаются при помощи раздувания паром расплавленного стекла, вылетающего из центрифуги.

Процесс волокнообразования сопровождается обработкой полимерными аэрозолями. В качестве связующего применяются водные растворы фенол-альдегидного полимера, модифицированного мочевиной. Пропитанная аэрозолем нить попадает на валки. На конвейере она проходит несколько этапов выравнивания. Формируется однородный стеклополимерный «ковёр». Дальше наступает этап полимеризации при температуре 250 °C. Высокая температура — катализатор для образования полимерных связей. Попутно в температурной камере испаряется остаток влаги, полученной вместе с аэрозолем. После полимеризации ваты становятся твёрдыми и приобретают янтарно-жёлтый оттенок.

Следующий этап — охлаждение, где стекловата остужается до температуры окружающей среды, после чего поступает на раскрой. Продольные фрезы и поперечные пилы раскраивают бесконечную ленту на маты и рулоны.

Полученный утеплитель имеет большой объём, поскольку весь пронизан воздухом. Прессование готовой продукции позволяет значительно экономить пространство при транспортировке и хранении. По европейским нормам предусматривается шестикратное сжатие. Упругих свойств теплоизоляции достаточно для полного восстановления первоначальных размеров.

Свойства

Стекловата под микроскопом

По свойствам стекловата (стекловолокно) отличается от других типов минеральной ваты. Волокно стеклянной ваты имеет толщину 3-15 мкм, а длину минимум в 2-4 раза большую, чем у каменной ваты. Благодаря этому изделия из стеклянной ваты обладают повышенной упругостью и прочностью. Стеклянная вата практически не содержит неволокнистых включений и обладает высокой вибростойкостью.

Теплопроводность — 0,030…0,052 Вт/м·К.

Температуростойкость стеклянной ваты — 450 °C.

Действие на человека

Работа со стекловатой

Недостаток стекловаты — высокая ломкость волокон, которые образуют мелкую пыль из острых обломков. Эти обломки легко проникают в кожу и могут вызывать раздражение, зуд, аллергию и дерматиты. Загрязнённая ими одежда практически не отстирывается.

Обломки волокон стекловаты, попавшие в лёгкие, уже не могут оттуда выйти, и их вдыхание способно вызвать необратимое повреждение лёгких. Со временем под влиянием этих обломков могут развиться обструктивный и хронический бронхиты, бронхиальная астма, пневмокониоз и онкологические заболевания лёгких.

Попадание волокон стекловаты в глаза может вызывать резь в глазах, слезоточивость, покраснение белков и слизистых оболочек, невозможность открыть глаза, иногда острую боль.

Фенолформальдегидные связующие вещества стекловаты способны выделять фенол и формальдегид — сильнодействующие яды.

В связи со всем этим работа со стекловатой должна проводиться в плотной спецодежде, не оставляющей открытых участков тела, брезентовых рукавицах, защитных очках и респираторе. Стекловату нельзя бросать и рвать, так как это высвобождает в воздух множество стеклянных волокон.

Первая помощь при поражении стекловатой

• При попадании стекловаты на кожу ни в коем случае нельзя чесаться, таким образом вы только загоните обломки в кожу.
• Постарайтесь осторожно стряхнуть стекловату с волос, опустив голову в ванну (без воды), закрыв глаза и потряхивая головой.
• Примите холодный душ под сильным напором воды без моющих средств. Не трите кожу мочалками, губками, не используйте горячую воду, так как она расширяет поры кожи.
• После принятия душа не вытирайтесь полотенцем. Дождитесь, пока тело высохнет, и примите холодный душ повторно, уже с мылом.
• При попадании стекловаты в глаза промойте их сильной струёй холодной воды. Если раздражение не проходит, срочно обратитесь к офтальмологу, лучше в клинику глазной хирургии, или вызовите скорую помощь.
• При вдыхании обломков волокон стекловаты, в случае непрекращающегося кашля, затруднений в дыхании и т. п. немедленно обратитесь к врачу.
• Одежду, загрязнённую стекловатой, лучше выбросить. Даже тщательная неоднократная стирка не даёт полной гарантии удаления волокон.

Типы изделий

Номенклатура теплоизоляционных изделий с использованием стеклянной ваты включает в себя: мягкие маты и плиты, полужёсткие и жесткие плиты на синтетическом связующем, позволяющие выдерживать значительные нагрузки. Жёсткие плиты, облицованные стекловойлоком, являются хорошей ветрозащитой. По длинным сторонам плит возможно соединение в шпунт и гребень, что обеспечивает надёжное крепление и отсутствие зазоров. Мягкие стекловолокнистые материалы, как правило, прессуются в рулоны. Благодаря высокой упругости, они выпрямляются и восстанавливают первоначальный объём практически сразу после вскрытия упаковки. Возможен выпуск изделий с наклейкой дополнительных слоев (кашировка) — фольга в качестве пароизоляции или стеклохолст в качестве ветрозащиты (слой, препятствующий разлёту волокон).

Применение

Применяются для теплоизоляции и звукоизоляции строительных и прочих конструкций, трубопроводов и т. п. Облицовывание неровных поверхностей, применение в конструкциях любой формы и конфигурации. Области применения практически такие же, как для изделий из минеральной ваты, от которой отличается лучшими изолирующими свойствами, но худшей стойкостью к температуре и влажности.

Строительную стекловату можно разделить на три группы: кровельная, стеновая и под стяжку. Первая используется для горизонтальных поверхностей, не несущих нагрузку, на чердаках, а также в полах на лагах (но в последнем случае надо обращать внимание и на экологию — не все связующие вещества полезны в жилище). Выпускается в виде плит и рулонов. Низкая прочность. Вторая прочнее, используется для утепления стен. Третья применяется для шумоизоляции стяжек пола, самая прочная и самая плотная.

Положительные стороны

• Низкая стоимость
• Универсальна для транспортировки
• Хорошо подходит для облицовки неровных поверхностей
• Обеспечивает сплошное покрытие площади

Отрицательные стороны

• Небезопасна и неудобна в работе
• Высокая теплопроводность и низкая термостойкость
• Усаживается, особенно при увлажнении

Горючесть

Не горит. При температурах 250—450 °C выгорают связующие смолы, что приводит к потере стекловатой эксплуатационных свойств. При температурах 500—550 °C спекается.

Утилизация

Стекловата и прочее стекловолокно в естественных условиях не разлагаются. На них не действуют микроорганизмы, влажность, солнечное излучение, погодные явления и прочие факторы окружающей среды. Стеклянные волокна, попавшие в землю, загрязняют её на неограниченное время. Вред могут наносить и фенол с формальдегидом, которые постепенно выделяются из связующих веществ. Утилизировать стекловату вместе с бытовым или строительным мусором нельзя. Её захоранивают на полигонах, используют при строительстве дорог, производстве кирпича или новой стекловаты. Для утилизации стекловаты существуют специальные службы.

Примечания