Стекловата - Glass wool

Эта статья посвящена теплоизоляционному материалу, состоящему из стекловолокна, неплотно скрепленных таким образом, чтобы задерживать воздух. Относительно пластического композита из стекловолокна и полимерного пластика, используемого в качестве структурного усиления, см. стекловолокно. О самом стекловолокне, также иногда называемом стекловолокном, см. стекловолокно.
Стекловолоконный утеплитель от потолочной плитки
Изоляция из стекловаты
Стекловолокно изоляция труб с проникновением ASJ (All Service Jacket) конкретный открытие плиты вот-вот будет остановлен. Вспучивающийся оберточная полоса используется для герметизации там, где стекловолокно будет сгорать.

Стекловата является изоляционный материал из волокна стекла организовано с использованием связующее в текстуру, похожую на шерсть. В результате процесса между стеклом остается множество маленьких воздушных карманов, которые обеспечивают высокие теплоизоляционные свойства. Стекловата производится в рулонах или в виде плит с различными термическими и механическими свойствами. Его также можно производить в виде материала, который можно распылять или наносить на место на изолируемую поверхность. Современный метод производства стекловаты был изобретен Игры Slayter пока он работал на Оуэнс-Иллинойс Glass Co. (Толедо, Огайо ). Он впервые подал заявку на патент на новый процесс производства стекловаты в 1933 году.[1]

Принцип работы

Газы обладают плохой теплопроводность свойства по сравнению с жидкостями и твердыми телами[2][3] и, таким образом, сделать хороший изоляционный материал, если он может быть захвачен в материалах, так что большая часть тепла, протекающего через материал, вынуждена течь через газ.[4] Чтобы еще больше повысить эффективность газа (например, воздуха), он может быть разделен на маленькие ячейки, которые не могут эффективно передавать тепло за счет естественная конвекция. Естественная конвекция включает в себя больший объемный поток газа, обусловленный плавучестью и разницей температур, и она плохо работает в небольших газовых ячейках, где существует небольшая разница в плотности, чтобы управлять ею, а высокое отношение площади поверхности к объему малых ячеек замедляет объем поток газа внутри них за счет вязкой тащить.

Чтобы добиться образования небольших газовых ячеек в искусственных теплоизоляция Стекло и полимерные материалы могут использоваться для улавливания воздуха в пеноподобную структуру. Тот же принцип, что и стекловата, используется в других искусственных изоляторах, таких как каменная вата, Пенополистирол, гидрокостюм неопреновые ткани и ткани, такие как Гор-Текс и флис. Свойство улавливания воздуха также является принципом изоляции, используемым в природе в пуховые перья и изолирующие волосы, такие как натуральные шерсть.

Производственный процесс

Естественный песок и переработанное стекло смешивают и нагревают до 1450 ° C для производства стекла. Стекловолокно обычно производится способом, аналогичным способу изготовления сахарная вата, проталкивая его через мелкую сетку центростремительная сила, охлаждение при контакте с воздухом. Сплоченность и механическая сила получаются за счет наличия связующего, «склеивающего» волокна. Капля связующего помещается на каждом пересечении волокон. Затем волокнистый мат нагревают примерно до 200 ° C, чтобы полимеризовать в смола и является каландрированный чтобы придать ему силу и стабильность. Наконец, шерстяной мат разрезают и упаковывают в рулоны или панели, укладывают на поддоны и хранят для использования.

Использует

Стекловата - это теплоизоляция материал, состоящий из переплетенных и гибких стеклянных волокон, что заставляет его «упаковывать» воздух, в результате чего плотность которые можно изменять за счет сжатия и содержания связующего (как отмечалось выше, эти воздушные ячейки являются фактическим изолятором). Стекловата может быть сыпучим материалом, выдуваемым на чердаках, или вместе с активным связующим, распыляемым на нижнюю сторону конструкций, листов и панелей, которые можно использовать для изоляции плоских поверхностей, таких как изоляция стены полости, потолочные плитки, ненесущие стены, и воздуховод. Он также используется для изоляции трубопровод и для звукоизоляция.

Ватины и одеяла из стекловолокна

Укладка стекловаты в качестве утеплителя потолка

Батты предварительно вырезаны, а одеяла доступны в непрерывных рулонах. Сжатие материала снижает его эффективность. Обрезка для размещения электрических коробок и других препятствий позволяет воздуху свободно проходить через полость стены. На чердачном этаже без отделки можно укладывать войлок в два слоя, перпендикулярно друг другу, для повышения эффективности предотвращения тепловые мосты. Одеяла могут покрыть балки и шпильки, а также пространство между ними. Вешать биты под полом между балками может быть сложно и неприятно; ремни, штапельная ткань или проволочная сетка на балках могут удерживать его.

Промежутки между войлоками (байпасами) могут стать местами проникновения воздуха или конденсации (оба этих фактора снижают эффективность изоляции) и требуют особого внимания во время установки. К тому же осторожный утепление и установка пароизоляция требуется для оптимальной работы ватин. Инфильтрацию воздуха можно также уменьшить, добавив слой целлюлозы поверх материала.

Проблемы со здоровьем

Стекловолокно раздражает глаза, кожу и дыхательную систему. Возможные симптомы включают раздражение глаз, кожи, носа и горла, одышку (затрудненное дыхание), боль в горле, охриплость голоса и кашель.[5] Стекловолокно, используемое для изоляции приборов, по-видимому, вызывает у человека заболевания, похожие на асбестоз.[6] Научные данные показывают, что стекловолокно безопасно производить, устанавливать и использовать при соблюдении рекомендуемых методов работы для уменьшения временного механического раздражения.[7] К сожалению, эти методы работы не всегда соблюдаются, и стекловолокно часто остается открытым в подвалах, которые позже становятся занятыми. Согласно Американской ассоциации легких, изоляция из стекловолокна никогда не должна оставаться открытой в жилых помещениях.

В июне 2011 года Национальная программа токсикологии США (NTP) удалила из своего отчета о Канцерогены вся биорастворимая стекловата, используемая для изоляции домов и зданий, а также для неизолированных продуктов.[8] Аналогичным образом, Калифорнийское Управление по оценке рисков для здоровья в окружающей среде («OEHHA») в ноябре 2011 года опубликовало модификацию своего списка Предложения 65, включив в него только «волокна стекловаты (вдыхаемые и биостойкие)».[9] Действия NTP США и OEHHA в Калифорнии означают, что предупреждающая этикетка о раке для домов и изоляционных материалов из биорастворимого стекловолокна больше не требуется в соответствии с федеральным законодательством или законодательством штата Калифорния. Все стекловолоконные волокна, обычно используемые для термических и акустическая изоляция были реклассифицированы Международным агентством по изучению рака (IARC) в октябре 2001 г. как не классифицируемые с точки зрения канцерогенности для человека (группа 3).[10]

Само стекловолокно устойчиво к плесени. Если плесень обнаружена в стекловолокне или на нем, более вероятно, что связующее является источником плесени, поскольку связующие часто являются органическими и более гигроскопичными, чем стекловата. В ходе испытаний было обнаружено, что стекловата очень устойчива к росту плесени. Только исключительные обстоятельства привели к росту плесени: очень высокая относительная влажность, 96% и выше, или насыщенная стекловата, хотя пропитанная стекловата будет иметь только умеренный рост.[11][12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Патент США № 2133235: Способ и устройство для производства стекловаты. Первый патент на стекловату Slayter, 1933 г.
  2. ^ Лондервиль, Стивен; Младший, Чарльз Э. Баукал (25 марта 2013 г.). Справочник Coen & Hamworthy Combustion: основы применения в энергетике, судостроении и промышленности. CRC Press. ISBN  9781439873335.
  3. ^ К, ДУТТА, БИНАЙ (01.01.2000). ТЕПЛООБМЕН: ПРИНЦИПЫ И ПРИМЕНЕНИЕ. PHI Learning Pvt. ООО ISBN  9788120316256.
  4. ^ Гурр, Кевин (2004). Технический дайвинг: снизу вверх. Periscope Publishing Ltd. ISBN  9781904381204.
  5. ^ Департамент труда США (2005 г.), Управление по охране труда и здоровья, Информация о взятии химических проб, регистрационный номер CAS: 65997-17-3 (волокнистое стекло).
  6. ^ Килберн, K H; Пауэрс, D; Уоршоу, Р. Х. (1 октября 1992 г.). «Легочные эффекты воздействия тонкого стекловолокна: нерегулярные помутнения и небольшая обструкция дыхательных путей». Медицина труда и окружающей среды. 49 (10): 714–720. Дои:10.1136 / oem.49.10.714. ЧВК  1012147. PMID  1419860.
  7. ^ Североамериканская ассоциация производителей изоляционных материалов (NAIMA), Insulation Facts № 62 «Факты о здоровье и безопасности стекловолокна», Pub. № N040, май 2012 г.
  8. ^ Министерство здравоохранения и социальных служб (2011 г.), Национальный институт наук об окружающей среде, гигиена окружающей среды, Национальная токсикологическая программа, информационный бюллетень, «Отчет о канцерогенных веществах», июнь 2011 г. (PDF), получено 2013-02-05
  9. ^ 46-Z Реестр нормативных уведомлений Калифорнии, стр. 1878 (18 ноября 2011 г.).
  10. ^ Пресс-релиз МАИР, 24 октября 2001 г. (http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2001/pr137.html В архиве 2013-12-19 в Wayback Machine )
  11. ^ Блок, С. С. (1953). «Требования к влажности для роста плесени». Прикладная микробиология. 1 (6): 287–293. Дои:10.1128 / AEM.1.6.287-293.1953. ЧВК  1056928. PMID  13105287.
  12. ^ Оуэнс Корнинг (2007), Термобатареи из стекловолокна, паспорт продукта (PDF), заархивировано из оригинал (PDF) на 2012-12-24, получено 2012-02-23