Стекловата

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
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[1].

Технология изготовления[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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[2].

Обломки волокон стекловаты, попавшие в лёгкие, уже не могут оттуда выйти, и их вдыхание способно вызвать необратимое повреждение лёгких[3]. Со временем под влиянием этих обломков могут развиться обструктивный и хронический бронхиты, бронхиальная астма, пневмокониоз и онкологические заболевания лёгких[2].

Попадание волокон стекловаты в глаза может вызывать резь в глазах, слезоточивость, покраснение белков и слизистых оболочек, невозможность открыть глаза, иногда острую боль[2].

Фенолформальдегидные связующие вещества стекловаты способны выделять фенол и формальдегид — сильнодействующие яды[2].

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[3].

Первая помощь при поражении стекловатой[править | править код]

  • 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[править | править код]

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[править | править код]

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[править | править код]

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

Отрицательные стороны[править | править код]

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

Горючесть[править | править код]

Не горит. При температурах 250—450 °C выгорают связующие смолы, что приводит к потере стекловатой эксплуатационных свойств. При температурах 500—550 °C спекается[4].

Утилизация[править | править код]

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[5][2][6]. 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[2].

Примечания[править | править код]

  1. Моисеев О. Н., Шевырев Л. Ю., Иванов П. А. Строительное материаловедение (практикум). Учебное пособие / под общ. ред. О. Н. Моисеева. — Москва — Берлин: DirectMEDIA, 2018. — С. 112—113. — 2018 p. — ISBN 978-5-4475-9531-9. Архивная копия от 14 мая 2022 на Wayback Machine
  2. 1 2 3 4 5 6 Применение стекловаты в качестве утеплителя. О современных технологиях кровли. Строительный портал. (2022). Архивировано 30 апреля 2022 года.
  3. 1 2 Вред стекловаты и ее безопасная утилизация. Технологии переработки и утилизации мусора (2022). Архивировано 30 апреля 2022 года.
  4. Из чего делают стекловату, горит ли она и вредна ли для здоровья? Rcycle.net. Дата обращения: 1 мая 2022. Архивировано 30 апреля 2022 года.
  5. Is Fiberglass Biodegradable? (Eco & Health Facts You Should Know). CitizenSustainable (1 июля 2020). Архивировано 30 апреля 2022 года.
  6. Is Fiberglass Recyclable? Conserve Energy Future (2022). Архивировано 30 апреля 2022 года.