Из чего сделана стекловата

Из чего сделана стекловата

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, её плотность в рыхлом состоянии не превышает 130 кг/м³.

Содержание

Технология изготовления [ править | править код ]

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 ]

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 ]

Недостатком стекловаты является повышенная ломкость волокон, острые и тонкие обломки которых легко проникают в одежду (из которой их трудно удалить) и далее в кожу, вызывая зуд. Вдыхание воздуха с обломками волокон стекловаты может вызвать длительное раздражение лёгких, поскольку они выходят из лёгких очень медленно. Опасно также попадание волокон стекловаты в глаза.

Для профилактики этих явлений работа со стекловатой должна проводиться в плотной спецодежде, не оставляющей открытых участков тела, брезентовых рукавицах, защитных очках и респираторе.

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 миграции 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.

Читайте также:  Все виды антуриумов фото

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.

  • Низкая стоимость
  • Универсальна для транспортировки
  • Хорошо подходит для облицовки неровных поверхностей
  • Обеспечивает сплошное покрытие площади
  • Небезопасна и неудобна в работе
  • Высокая теплопроводность и низкая термостойкость
  • Усаживается, особенно при увлажнении

Стекловолокно – это распространенный материал на основе кварцевого песка. Он используется для изготовления стройматериалов, а также различных высокотехнологичных и прочных легких конструкций.

Из чего делают стекловолокно

Впервые стекольное волокно получились случайно. На производстве стекла произошла авария, при которой расплавленная масса была раздута подаваемым под давлением воздухом. В результате получились нити, отличающиеся некой долей гибкости. Это стало неожиданностью, поскольку толстое стекло после застывания является очень твердым. С тех пор прошло уже более 150 лет. Технология немного изменилась, но принцип остался прежним.

Для производства стекловолокна применяется кварцевый песок или битое стекло. Применяемая технология не подразумевает использования сложного оборудования, она является довольно простой. При этом получаемый материал обладает рядом свойств, зависящих от способа подготовки волокна.

Процесс изготовления стекловолокна заключается в выдувании из него тонких ниток. Для этого осуществляется разогрев битого стекла или кварцевого песка до температуры 1400°С. Расплавленная тягучая масса подается на формирующее оборудование. Если ее пропустить через центрифугу, то получится стекловата с переплетенными, замешанными между собой волокнами. Если же применять специальное сито с микроотверстиями, через которые масса выдувается под давлением пара, то получаются ровные длинные волокна. В дальнейшем они могут использоваться как сырье для изготовления сложных изделий.

Технические особенности
Стекловолокно имеет целый ряд положительных качеств, делающих его отличным сырьем для изготовления строительных материалов. К его неоспоримым достоинствам можно отнести:
  • Теплопроводность.
  • Устойчивый химический состав.
  • Высокую плотность.
  • Повышенную температуру плавления.
  • Устойчивость к горению.

Одним из самых важных достоинств стекловолокна является низкая теплопроводность. Это позволяет делать из данного сырья теплоизоляционные материалы. Из всей группы изделий, которые можно получить из данного сырья, самым лучшим теплоизолятором является стекловата.

Стекловолокно имеет высокую химическую устойчивость, поскольку практически полностью состоит из кварцевого песка. При воздействии на него щелочами отсутствует любая химическая реакция, что делает волокно практически универсальным для сочетания с любыми стройматериалами.

Нити имеют высокую плотность, которая составляет 2500 кг/м³. Однако благодаря тому, что они являются распушенными, готовые из них изделия имеют большой объем, при этом малый вес. Чтобы расплавить даже тонкие волокна, их необходимо разогреть до температуры как минимум 1200°С. Такое возможно только при целенаправленном воздействии горелки. Это негорючий материал, что позволяет его использовать для создания различных пожаробезопасных конструкций. Теоретически возможно воссоздание определенных условий, при которых отдельные сорта стекловолокна могут гореть. При этом они должны содержать связующие полимерные компоненты, что встречается редко.

Сфера применения стекловолокна
Стекловолокно очень распространенный материал, из которого изготовляют самые разнообразные изделия. Его используют практически во всех сферах:
  • Строительство.
  • Производство бытовых предметов.
  • Электроизоляция проводников.
  • Медицина.
Использование в производстве стройматериалов
Стекловолокно является сырьем для изготовления различных материалов. Из него делают:
  • Утеплительные маты.
  • Рулонную мягкую стекловату.
  • Штукатурную сетку.
  • Стекломаты.
  • Ткань.
  • Стеклопластик.
  • Стеклопластиковую арматуру.

Жесткие маты делают из стекловаты. Это достаточно плотный материал, применяемый для выполнения утепления фасадов. Кроме этого он при определенной длине нитей может выступать качественным звукоизолятором. Материал отличается стабильностью, но при его раскрое лучше пользоваться респиратором. Во время реза матов поднимается мелкая стекольная пыль. При попадании на кожу она вызывает ее раздражение, также такие частицы могут скапливаться в легких.

Рулонная стекловата является более гибким и менее плотным аналогом жестких матов. Она изготовлена аналогичным способом, однако сворачивается в рулон, что облегчает транспортировку. Ее используют в качестве теплоизоляционного материала, в частности совместно с металлическим профилем. Стекловата закладывается между направляющими, после чего закрывается отделочным материалом. Она в отличие от матов не может штукатуриться сверху, поэтому всегда должна применяться только с дальнейшим накрытием. Ее укладывают под кровлю, дощатый настил пола. В помещении на стенах ее закрывают гипсокартоном, на фасадах – металлическими панелями или вагонкой.

Особым спросом пользуется сетка из стекловолокна. Она применяется как армирующее изделие при выполнении штукатурных работ. Материал обладает высокой устойчивостью к растягиванию, что предотвращает появление трещин на стенах. Ее используют при выполнении внутренних и наружных штукатурных работ. Для отделки внутри помещения применяется сетка с небольшой плотностью от 80 г/м². Она выпускается в рулонах шириной 1 м. Сетка отличается достаточной гибкостью, но при сильном заломе ее волокна разламываются. Достоинство стеклосетки над обычной стальной штукатурной сеткой в том, что она не ржавеет. Со временем от нее на стенах не проявляются рыжие пятна.

Также из стекловолокна делают стекломаты. Их получают путем сложения между собой кусочков стеклянных волокон смешанных в произвольном направлении. Они скрепляются без использования клеящих составов. В результате смешанные иголочки поддерживаются между собой, обеспечивается надежная фиксация. Это армирующий материал, который ламинируется смолой. Из него можно создавать различные крепкие формы, к примеру, корпуса лодки. Для этого стекломаты и смола применяются как папье-маше.

Читайте также:  Вязание шлепок крючком с описанием и схемами

Более легким и тонким аналогом стекловаты является стеклоткань. Она делается по аналогичной технологии с сеткой, но более сложным ткацким способом. В частности из нее состоят стеклообои и стеклохолст. Последний приклеивается на качественно оштукатуренную и шпаклеванную стену, после чего осуществляется ее покраска. Наличие стеклохолста препятствует образованию трещин, позволяет скрыть мелкие дефекты основания. Такая поверхность является ремонтопригодной.

Особым спросом пользуется стеклопластик, который помимо стеклянных волокон содержит в себе связующие смолы. Это очень прочный износоустойчивый материал, из которого делают самые разнообразные изделия. Примером такого использования является стеклопластиковая арматура. Она является аналогом стальной арматуры, используемой для армирования бетонных конструкций. Неоспоримым достоинством стеклопластикового изделия является низкая стоимость, небольшой вес, а также возможность транспортировки в виде скрученной бухты. Материал обладает аналогичной устойчивостью к разрыву, что и стальная арматура, при этом быстро разрезается даже ручной ножовкой по металлу.

Стекловолокно имеет очень широкое использование в строительстве, однако в последнее время уступает свои позиции базальтовой вате по направлению теплоизоляции. Это аналогичный материал, сделанный не из кварцевого песка, а базальта. Последний является более безопасным для человека, поскольку его волокна меньше осыпаются и раздражают слизистые оболочки и кожу. Однако при соблюдении определенных строительных норм возможно использование стекловолокна не только в промышленных зданиях, но и в жилых объектах.

Материал по-прежнему очень широко применяется для утепления трубопроводов. Что касается стеклообоев и штукатурной сетки, то ее применение абсолютно безопасно, поскольку в этом случае для ее производства используются длинные нити, а не короткие высыпающиеся волокна. Поэтому данные материалы являются неоспоримыми лидерами рынка.

Из стекловолокна с полимерными добавками получают стеклопластик, из которого делают корпуса судов и лодок, облегченные кузова гоночных машин. Это отличный материал для изготовления лыж, и даже емкостей для питьевой воды. Стеклопластик гораздо крепче обычной пластмассы, кроме этого он намного долговечнее. Он обладает лучшей устойчивостью к высоким температурам.

Использование в качестве изолятора

Из стекловолокна делают изоляцию для проводов. Она выступает непроницаемым диэлектриком. Изоляционная оболочка представляет собой сплетенную ткань, обмотанную вокруг проводника. Также огромным спросом пользуется оптоволокно, представляющее собой длинные цельные нитки с внешней ПВХ оболочкой.

Применение в медицине

Из стекловолокна изготавливают протезы и безопасные для здоровья импланты, которые могут контактировать с живыми тканями. В частности хорошо зарекомендовали себя зубные протезы. Стекловолокно при стабильной структуре, без осыпающихся частей, является абсолютно нейтральным для человека. Именно поэтому значительная часть медицинского оборудования и инструмента содержит стекловолоконные части. Материал применяется для изготовления хирургического лазерного скальпеля.

Применение в медицине подтверждает безопасность волокна для здоровья человека. Единственным исключением являются пыль и мелкие частицы волокон, которые втягивается в легкие человека из воздуха. Они окружают стекловату, а также образуются при распиле стеклопластика. Во всех остальных случаях материал абсолютно безопасен.

Несмотря на появление новых, более удобных в использовании теплоизоляционных материалов, стекловата по-прежнему считается одним из самых распространенных утеплителей. По своему происхождению и структуре она является разновидностью минеральной ваты. Стекловата – утеплитель, получаемый из отходов стекольной промышленности, отличается невысокой стоимостью и широко применяется в строительстве.

Изготовление и технические характеристики стекловаты

Для изготовления используются те же компоненты, что и в производстве стекла: известняк, бура, просеянный песок, доломит, сода. Большинство производителей исходное сырье заменяют на стеклобой (до 80%), что снижает конечную стоимость и не сказывается на качестве продукции.

Технология производства состоит из нескольких этапов:

  1. Компоненты (бой стеклянных изделий, наполнители) погружаются в бункер, сплавяются при температуре 1400°С.
  2. Расплавленная масса раздувается под воздействием пара.
  3. Для образования нитей добавляются полимеры.
  4. Волокна направляются на выравнивающие валки, на которых образуется своеобразный «ковер» из стекловолокна.
  5. Полимеризация при 250°С. Остатки влаги испаряются, материал остывает, становится желтоватым.
  6. После охлаждения в естественных условиях стекловолокно отправляется на прессование, разрезание по размерам.
Читайте также:  Безсварочное соединение металлических труб

Производственные этапы

Материал выпускается в плитах, матах, рулонах. Размеры плит каждый производитель назначает самостоятельно. Основные параметры утеплителя, выпускающегося в рулонах, представлены в таблице.

Размеры рулонов

Свойства и характеристики следующие:

  • Теплопроводность. Благодаря волокнистой структуре, в объеме материала удерживается воздух, это обеспечивает низкую теплопроводимость (0,039-0,047 Вт/м·К.
  • Звукопоглощение (35 до 40 дБ). Волокна материала не способствуют распространению вибраций и шумов.
  • Паропроницаемость (0,6 мг/мч·Па). По данному параметру утеплитель имеет преимущество перед другими материалами.
  • Огнестойкость. Перед покупкой многие сомневаются, горит ли современная стекловата? Она выдерживает температуру до 500°С, под воздействием огня начинает бездымно спекаться без образования опасных веществ.
  • Влагоустойчивость. При частичном погружении в жидкость параметр влагопоглощения составляет 15%.
  • Биологическая инертность. Не содействует развитию колоний грибков, появлению гнили, не интересен для грызунов.
  • Деформационная устойчивость. Утеплитель способен спрессовываться в 6 раз без потери своих свойств, после снятия нагрузки распрямляется до начального объема.
  • Плотность. В зависимости от производителя параметр составляет от 11 до 25 кг/м 3 .

Стекловата обладает хорошими характеристиками

Особенности работы со стекловатой

Перед тем как начать работу с утеплителем, следует помнить: при неосторожном обращении стекловата может нанести вред для здоровья. Чтобы минимизировать риски и обезопасить себя необходимо:

  1. Тщательно расправить рулоны либо листы, очистить их от осыпающихся частиц.
  2. Нанести клеевой состав, прижать утеплитель к поверхности, удерживать несколько минут. При утеплении потолков или стен требуется установка дополнительного крепежа, использование обрешетки либо выполнение гидроизоляции.
  3. Обязательно применение спецодежды, индивидуальных средств защиты (очки, респиратор, перчатки).
  4. По окончании работ тщательно вымыть руки и лицо. Вред стекловаты заключается в том, что ее волокна практически не вымываются из тканей, поэтому не рекомендуется использовать загрязненную спецодежду повторно.

При попадании волокон в органы дыхания или на кожу нужно обратиться к врачу, так как в домашних условиях облегчить положение невозможно. Вредит ли работа со стекловатой для здоровья? Конечно, да.

Важно! Опасность может заключаться в появлении зуда, бронхите, обострении хронических заболеваний дыхательных путей, не редкость и аллергия на стекловату.

Работа с утеплителем не представляет никакой сложности – он легко нарезается до нужного размера промышленными ножницами либо ручной пилой с мелкими зубьями. Укладывать вату из стекловолокна можно с небольшим нахлестом (до 3 см), в дальнейшем излишки уплотняются в каркасе.

Преимущества стекловаты

Утеплитель во времена СССР использовался на каждой стройке. С тех пор появились новые виды полотен и плит стекловаты, более совершенные и безопасные.

Материал обладает такими преимуществами:

  • отличные тепло- и звукоизоляционные свойства;
  • экологическая безопасность при эксплуатации;
  • небольшой объемный вес;
  • малая стоимость по сравнению с иными теплоизоляторами.

Утеплитель в рулонах

Основные минусы стекловаты

Как и все материалы, вата из стекловолокна несовершенна, имеет недостатки, склоняющие при выборе в пользу других утеплителей.

  1. Гигроскопичность – стекловата хорошо поглощает воду. При намокании теряет свойства, создается влажная среда, способствующая разрушению или гниению утепляемых конструкций. В процессе укладки необходимо использовать 2 слоя пароизоляции – между стекловатой и утепляемой поверхностью, а также поверх плиты или рулона.
  2. Неудобство монтажа. Из-за вредности материала требуется применение средств индивидуальной защиты. Волокна отличаются повышенной хрупкостью, легко крошатся, а при попадании на кожный покров вызывают зуд, раздражение, жжение.
  3. Малый срок службы. Без снижения характеристик утеплитель служит не более 10 лет, затем «садится» и теряет теплоизоляционные свойства.

Дополнительная влагозащита

Применение стекловаты

Вата из стекловолокна, прежде всего, применяется в качестве теплоизолирующего материала. Она широко применяется при возведении жилых, административных зданий, торговых и промышленных объектов, производственных цехов, складов.

  • для изоляции горизонтальных, вертикальных, наклонных элементов конструкции зданий и сооружений, межэтажных перекрытий, заделывания щелей;
  • на наружных поверхностях с последующим оштукатуриванием, при устройстве вентилируемых фасадов;
  • с внутренней стороны ограждений либо внутри многослойных сэндвич-панелей с металлической обшивкой, бетонных и железобетонных панелей;
  • в многослойных покрытиях плоских кровель в качестве верхнего или нижнего звуко- и теплоизоляционного слоя;
  • при сооружении каркасных зданий для утепления потолков и стен;
  • на нефтехимических, металлургических, других предприятиях промышленного сектора для изоляции магистральных газо- и нефтепроводов, резервуаров теплосетей, оборудования, технологических трубопроводов.

Утепление чердачного помещения

Стекловата – экологически чистый, безопасный минеральный утеплитель, применение которого целесообразно в условиях ограниченного бюджета. При тщательном подборе производителя и качественном монтаже материал прослужит не менее 10 лет без потери своих первоначальных свойств.

Ссылка на основную публикацию
Adblock detector