Начало  /  Биология на развитието  /  Свойства на минерала. Свойства на минералната вата и приложение. Какво е минерална вата

Свойства на минерала. Свойства на минералната вата и приложение. Какво е минерална вата

Биология на развитието
01.10.2021

При избора на изолационни материали един от водещите материали е минералната вата, чиито характеристики и свойства могат да подобрят пожаробезопасността, звуко- и топлоизолационните параметри на обекта. Има натурален състав, лесен за монтаж и експлоатационен живот до 50 години. В същото време минералната вата е достъпна и се произвежда под формата на ролки или плочи, което прави използването й икономически изгодно.

Изборът в полза на конкретна изолация се определя от техните технически характеристики и свойства. От тях зависи лекотата на монтаж и експлоатационния живот на материала. Характеристиките на минералната вата са както следва:

  • коефициентът на топлопроводимост варира от 0,03 до 0,052 W/m·K, в зависимост от дебелината и плътността на слоя;
  • дължината на влакната е от 15 до 50 mm, а диаметърът им е 5-15 микрона;
  • максимална работна температура от +600 0 C до +1000 0 C;
  • влакнест материал: стъкло, скали(базалт, доломит и др.), шлака от доменни пещи;
  • ширината на плочите и ролките е 0,6-1 m, а дебелината е от 30 до 200 mm;
  • плътност на материала от 25 до 200 kg/m3.

Основните свойства на изолацията от минерална вата включват:

  • гъвкавост, позволяваща монтаж върху повърхности с почти всякаква геометрия и образуване на запечатани шевове;
  • висока устойчивост на огън, поради което е доста лесно да се осигури контакт на отопляеми конструкции със запалими материали;
  • напълно естествен състав, без отделяне на токсични или вредни вещества по време на работа;
  • оптимална паропропускливост, предотвратяваща образуването на конденз върху повърхността на контактуващия материал в резултат на рязка промяна на температурата;
  • устойчивост на биологични влияния: гъбички, мухъл, гризачи и други вредители;
  • звукоизолиращи свойства;
  • хигроскопичност: в резултат на влага материалът губи изолационните си свойства, така че по време на монтажа е необходимо да се постави висококачествена хидроизолация върху него.

Видове минерална вата

Произвеждат се следните видове минерална вата, чиито характеристики и свойства имат значителни разлики:

  • шлака;
  • каменна вата;
  • базалтова вата.

Стъклената вата е най-евтиният материал, тъй като се произвежда от рециклирано стъкло, пясък, вар и химикали в пещи при високи температури, последвано от продухване под налягане от центрофуга през специална решетка. Дебелината на влакното е 5-15 микрона, дължина от 15 до 50 мм. Поради съдържанието на формалдехид се използва за изолация на нежилищни помещения: промишлени цехове, складове, работилници и др.

По време на монтажа, поради крехкостта на стъклените влакна, е необходимо да се използват лични предпазни средства, за да се предотврати качването им открити площитяло или очи.

Коефициентът на топлопроводимост на стъклената вата варира от 0,03 до 0,052 W/mK. Максималното нагряване, при което се запазват всички свойства на материала, е до +450 0 C. Минималната работна температура е -60 0 C. По време на работа той не губи първоначалния си обем и не се деформира.


Шлак

Шлаковата вата се произвежда от металургични отпадъци, а именно шлака от доменни пещи. Поради тази причина той има остатъчна киселинност, поради което могат да възникнат окислителни процеси при контакт с метални повърхности. В допълнение, материалът е хигроскопичен, което изисква използването на висококачествена хидроизолация.

Дебелината на влакната варира от 4 до 12 микрона, а дължината е до 16 мм. Коефициентът на топлопроводимост е 0,046-0,048 W/m·K. Температурният диапазон, при който може да се използва материала е от -50 0 C до +300 0 C.

Техническите характеристики на минералната вата на основата на шлакови влакна не позволяват да се използва за изолация на тръби, изолация на фасади и различни външни повърхности. Освен това, подобно на стъклената вата, тя е крехка, така че по време на монтажните работи ще е необходимо използването на лични предпазни средства.

Каменна вата

Каменната вата няма недостатъците на стъклената вата и шлаковата вата - не е чуплива, има висока якост на опън, практически не се свива с времето, издържа на високи температури до +600 0 C и ниски температури от -45 0 C. Въпреки това е по-малко хигроскопичен.

Каменната вата се произвежда от влакна диабаз и габро с диаметър 5-12 микрона и дължина 16 мм. Осигурява коефициент на топлопроводимост от 0,048 до 0,077 W/m·K.

Подходящ за контакт с всякакви материали, лесно се огъва, не изисква използването на лични предпазни средства.

Базалтова вата

Базалтовата вата, подобно на каменната вата, се произвежда от габро-базалтови влакна с диаметър 5-15 микрона и дължина 20-50 mm, но не съдържа минерални или свързващи добавки. Благодарение на това температурният диапазон на неговото използване се увеличава от -190 0 C до +1000 0 C и осигурява най-много ниско нивохигроскопичност в сравнение с други изолации от минерална вата.

Коефициентът на топлопроводимост варира от 0,035 до 0,039 W/m·K. Нивото на шумоизолация е 0,9-99 dB. Материалът принадлежи към незапалимия клас, поради което може да влезе в контакт с нагрети конструкции. Срокът на експлоатация на базалтовата вата е до 80 години.


Сортове минерална вата и техните характеристики

Параметрите и характеристиките на изолацията от минерална вата се класифицират в зависимост от плътността на изолацията, както следва:

  • П-75;
  • П-125;
  • ПЖ-175;
  • ППЖ-200.

Минералната вата P-75 е с плътност 75 kg/m 3 и е много еластична. Подходящ за топлоизолация на ненатоварени хоризонтални или минимално наклонени конструкции, както и комуникации. Използва се и за топлоизолация на покриви, тавани, тавани, подове по греди, водопроводи и отоплителни тръби, вентилационни канали.

Минералната вата P-125 с плътност 125 kg/m 3 се различава от предишната марка по това, че има отлични звукоизолационни свойства, висока якост и оптимална гъвкавост. Основната му област на приложение е изолацията на стени от газ или пенобетон, вътрешни прегради, фасади и балкони.

Характеристиките на видовете минерална вата с маркировка PZh-175 имат значителна разлика от конвенционалните изолационни материали, поради повишената им твърдост, което позволява монтаж върху натоварени и вертикални конструкции. Плътността им е 175 kg/m 3, имат отлична звукоизолация и минимални противопожарни свойства. Може да се полага върху стоманени, дървени и бетонни равни повърхности.

Минералната вата PPZh-200 има плътност 200 kg/m3 и има повишена твърдост и отговаря на всички изисквания за пожарна безопасност за незапалими материали. Използва се за изолация на промишлени, складови и търговски обекти. Монтажът е възможен само върху плоски повърхности със статично натоварване, тъй като плочите имат минимална гъвкавост поради използването на усилващ вътрешен слой.


Критерии за избор на минерална вата

При избора на подходящ тип изолация от минерална вата се препоръчва да се разчита на следните критерии:

  • коефициент на топлопроводимост и дебелина на материала;
  • плътност на листа, характеризираща натоварването върху изолационни конструкции;
  • показатели за хигроскопичност;
  • вид доставка на материал: ролки или плочи;
  • звукоизолиращи свойства;
  • вид влакна и наличието на вредни химически компоненти в състава;
  • якост на опън и гъвкавост за изолиране на повърхности със сложни форми.
  • въпреки високата цена на продуктите от маркови производители, препоръчително е да ги използвате, тъй като те имат гарантирани характеристики и, най-важното, имат декларирана издръжливост;
  • изборът на ролки или плочи зависи от вида и сложността на изолационните работи, но винаги трябва да се свежда до получаване на минимален брой свързващи шевове;
  • По-добре е да се отхвърли материалът с влакна, разположени хоризонтално или вертикално по дължината му, в полза на тези с произволни, тъй като има по-голяма здравина;
  • цената на вълната се определя не само от вида на влакната, но и от тяхната плътност, така че е важно първо да проучите техническите характеристики, а не да гледате цената;
  • трябва да намерите най-добрия вариант за получаване на достатъчно ниво на топлоизолация, без да претоварвате носещата конструкция;
  • за изолация на жилищни сгради трябва да се избере минерална вата с минимално съдържание на формалдехидни смоли;
  • изолацията, дори и с минимално ниво на хигроскопичност, трябва да бъде хидроизолирана, за да се увеличи максимално нейният експлоатационен живот, така че трябва да направите съответните промени в оценката на разходите предварително;
  • Преди закупуване е важно да се уверите, че материалът отговаря на декларираните характеристики: размер на листа, дебелина, гъвкавост, запазване на формата.

Освен това, за улесняване на монтажа, е важно да изберете минерална вата според нейната твърдост, което ще позволи тя да бъде плътно свързана с обшивката, елиминирайки появата на въздушни канали, пролуки и други дефекти. Този параметър може да бъде повлиян не само от дебелината на слоя, но и от наличието на слой фолио или армиращи влакна.

Качествено, въз основа на твърдостта, могат да се разграничат следните видове минерална вата:

  • мека, използвана за изолация на тръбни комуникации (комини, тръби) или покривен пай;
  • полутвърд, използва се за външна топлоизолация на фасади и като среден слой в сандвич панели;
  • твърд, предназначен за изолиране на плоски метални или дървени повърхности на стени, подове, тавани, покриви и др.

Когато избирате материал с подходящ коефициент на топлопроводимост, трябва да се ръководите от следните критерии:

  • данни за средните температури през зимата и летни периодив конкретен регион;
  • дебелината на стените на сградата и топлопроводимостта на материалите, от които са изградени.

Обикновено при закупуване на материали те се купуват с малък марж на параметрите. Важно е обаче да не забравяме икономическите ползи от получаването на реални топлоизолационни свойства в сравнение с необходимите и да не плащаме повече.

Предимства и недостатъци на минералната вата

Независимо от конкретния вид и характеристики, минералната вата има редица от следните предимства:

  • лекота на монтаж върху всякакъв вид материали, използвани при изграждането на съоръженията;
  • повишена устойчивост на химикали;
  • запазване на всички имоти за минимум 30 години;
  • минимално свиване (1-5%, в зависимост от вида на влакното) през целия период на експлоатация;
  • повишена пожароустойчивост и пожарна безопасност;
  • лекота на обработка;
  • възможност за инсталиране във всякакъв тип помещения с оптимално ниво на влажност;
  • минимален коефициент на топлоизолация;
  • паропропускливост, предотвратяваща натрупването на кондензни капки върху повърхността на контакт с други материали;
  • относително ниска цена.

Недостатъците на изолацията от минерална вата включват:

  • хигроскопичност: когато се натрупа влага, всички свойства се губят безвъзвратно;
  • освобождаване на формалдехид и съединения на негова основа при нагряване;
  • вредността на малките влакна, навлизащи в дихателните и зрителните органи.

Приложения

Използването на минерална вата въз основа на избора на характеристики е допустимо за следните цели:

  • топлоизолация на фасадни стени;
  • изолация на отопляеми комуникации, пещи, комини и производствено оборудване;
  • изолация на покривен пай, стени, подове, тавани, тавани;
  • изолация на хладилни агрегати;
  • като звукоизолиращ материал.

Въпреки факта, че изолацията съдържа малко количество формалдехидни съединения, тяхната концентрация не представлява опасност за човешкото здраве. Основното е да се спазват напълно всички изисквания на инсталационната технология, за да се сведе до минимум влиянието на влагата и да се предотврати нагряване над допустимите граници.

Използването на минерална вата отделно като звукоизолиращи материали не е изгодно, но като допълнение към топлоизолацията е много изгодна инвестиция. В някои случаи, например при изолация на фасада, за да се създаде оптимална акустична среда на закрито, не е необходимо да се полага слой звукоизолация.

При сравняване на експлоатационния живот на минералната вата с аналозите се оказва, че те са приблизително еднакви. В същото време фиброизолацията е огнеупорна и не отделя токсични вещества, когато работи при допустимите температурни условия. Освен това те са по-лесни за транспортиране и подреждане.

Минералната вата е изолационен материал, чиито характеристики не са по-ниски от другите видове топлоизолационни материали и е най-търсена при строителството и ремонта на различни обекти. Влакнестата структура на различни минерални скали има различни свойства и варира в цената, което ви позволява да изберете най-изгодната опция за монтаж.

Минералната козметика, изобретена по времето на Клеопатра, по същество съществува почти хиляда години. Специалистите го възхваляват, защото изравнява тена на лицето, не запушва порите, не предизвиква възпаления и ни прави по-красиви.

Какви други свойства има минералната козметика и защо е толкова полезна за нашата кожа, разказаха експерти пред Passion.ru - арт директор на Jane Iredale в Русия Юлия Куроленко, тренинг мениджър на козметичната линия St. Barth (LIGNE ST BARTH) Татяна Захарова и продуктов обучител на Oriflame Анастасия Фурка .

Разликата между минералната и минералосъдържащата козметика

Полезни свойстваминерална козметика отвори през Древен Египет. Специално за Клеопатра сенки, подобни на яркозелена паста, са направени от медни производни, а верните поданици на кралицата са използвали натрошено олово, за да очертаят очите си. През Средновековието дамите използвали оловно бяло, за да придадат на лицата си аристократична бледност (руменината била привилегия на селянките!).

С течение на времето както предишната технология, така и суровините бяха забравени. Фактът, че такава минерална козметика е изключително вредна за тялото, дори отровна, също играе роля. Минералната козметика се връща към живота преди около 40 години, когато учените откриват, че слюдата, натрошена на изключително малки частици, идеално замества пудрата, осигурява добро покритие и изравнява тена. Благодарение на естествените пигменти и безтегловните текстури, минералната козметика стана много популярна както сред професионалните гримьори, така и сред обикновените момичета.

Днес, с цялата наличност на различни козметични линии, колекциите с надпис „минерални“ не губят позициите си. Особено в последните години, когато желанието за естественост, естественост и сливане с природата прерасна в истински бум.

Днес много козметични компании добавят минерали към линиите си, надявайки се, че бурканите, съдържащи дарове от морското дъно, имат чудотворен ефект, но такава козметика не може да се нарече минерална.

Истинската минерална козметика има суха, прахообразна, пресована текстура и не съдържа ГМО. Щом се включат масла , емулгатори, сгъстители и консерванти, необходими за производството на основи, течни сенки за очи, ружове и гланцове за устни , такава козметика веднага попада в категорията на съдържащите минерали и не е напълно натурална.

    Рецепти за домашна козметика

    9 най-добри спирали на пролетта

    Ефективна хранителна козметика

Производителите на минерална козметика „отглеждат“ суровините за тяхното създаване в лабораторни условия, подлагат ги на цялостно пречистване (например от тежки метали) и синтез. Като част от готовите линии натрошените минерали присъстват в стерилизирана форма и не изискват добавяне на допълнителни консерванти и парабени. Дори пудрата в такива козметични колекции не съдържа талк. Ако продуктите съдържат високо съдържание на водна фаза, тогава за тяхното консервиране се използват естествени вещества.

Обикновено в линиите минерална козметика могат да бъдат намерени следните компоненти:

  • Титанов диоксид (TiO2)- доказан физически слънцезащитен филтър, който най-често се намира в плажния пясък. В козметиката действа като антиоксидант и отразява UV радиацията.
  • цинков оксид (ZnO)- получен от минерал, наречен цинкит. Цинковият оксид действа като слънчев филтър и има антимикробен дезинфекционен ефект.
  • слюда (слюда)- минерален силициев диоксид, основният компонент на гранитите. Всички видове минерална козметика използват специален вид слюда - серицит. Самият материал е безцветен, така че не влияе на цвета на крайния продукт, но в зависимост от степента на обработка създава различни ефекти в козметиката. Големите частици слюда действат като блясък; натрошеният продукт прави покритието матово и по-издръжливо, тъй като слюдата абсорбира добре себума и излишната влага.
  • борен нитрид (BN)- произвежда се под формата на бяла копринена пудра, която придава лек блясък и блясък на кожата. Това вещество се нарича още мек фокус заради способността му да разпръсква светлина.
  • железен оксид (железни оксиди (Fe203))-известен като обикновена ръжда по желязо. Този материал се синтезира в лабораторни условия, в козметиката играе ролята на пигмент, в компанията на слюда, натрошени скъпоценни и полускъпоценни камъни, придава на текстурата блясък, блясък и цвят.

4 свойства на минералната козметика

1. Не предизвиква възпаление

Минералната козметика по своята същност се разглежда хипоалергичен . Неговите компоненти не реагират с компоненти на други козметични линии и кожни липиди и следователно не могат да причинят алергични реакции.

2. Има лечебни свойства

Минералната козметика не запушва порите и не предизвиква възпаление, а напротив, има бактерициден и регенериращ ефект върху кожата, благодарение на съдържанието на същия цинков оксид. Ето защо пластичните хирурзи и дерматолозите препоръчват минерална козметика дори след операции, лазерна терапия и възстановяване на кожата.

Тъй като минералните линии имат противовъзпалителни и успокояващи свойства, експертите препоръчват използването им за създаване на грим за пациенти с акне и розацея (demodex).

3. Предпазва от слънцето

Цинковият оксид и титановият диоксид са естествени слънцезащитни продукти. Тяхната степен на защита е равна на SPF 15. Тези компоненти са влагоустойчиви, абсорбират излишния себум, осигуряват трайност на грима – и това е истински подарък за тези с мазна кожа.

Но е много важно да запомните, че минералната козметика не предпазва от всички спектри UV лъчи, така че когато сте на активно слънце, нанесете защитен крем.

4. Лежи плоско

Минералната козметика не съдържа талк, така че не се запушва в порите, бръчките и гънките, а лежи на равномерен слой, подчертавайки само предимствата на кожата и придавайки й здравословен блясък.

Спектър от цветове

Минералната козметика обикновено се обвинява в ограничена гама от нюанси. Всъщност цветовата гама е по-ниска от конвенционалните декоративни линии, тъй като за производството се използват естествени минерали и те имат свой собствен уникален цвят.

Въпреки това, минералните линии, обикновено представени в ронлива форма, ви дават огромно поле за експериментиране - те ви позволяват да смесвате цветовете на сенките за очи, руж, пудра и да получавате нови тонове.

Как да нанесете минерален грим

1. Преди да нанесете минерална козметика, трябва добре да овлажните кожата си, така че да няма грапавини или лющене.

2. След това, за да се придържат по-добре сенките, пудрата и ружът, е необходимо да се изработи релефът на лицето с праймер, който също ще служи като добър фиксатор за козметика.

3. За да приложите декоративна минерална козметика, струва си да придобиете комплект четки . Например пудрата се нанася върху лицето със специална кабуки четка, като се правят кръгови движения.

4. Минералната козметика може да се смесва с обикновени декоративни линии. Експертите дори препоръчват да направите това, за да получите основи , кремави сенки и червила в уникални нюанси.

Вашите помощници за красота:

1. Алго-минерален коректор Giordani Gold Oriflame ,
2. Сенки за очи Идиличен метален Ga-De ,
3. Руж-бронзант Джейн Ирдейл ,
4. Прах Priori CoffeeBerry Natureceuticals Natural Perfecting Minerals Foundation SPF15 ,
5. Сенки Ера Минерали ,
6. Компактна пудра Дори Skintone Compact Ultraceuticals ,
7. Фондация Фондация Liquid Minerals™ A Amber Jane Iredale .

Минералните пълнители като калциев карбонат, талк, силициев диоксид са много разпространени в полимерната индустрия. Те често, на цена от 6-15 цента/lb, заместват значително по-скъпите полимери, повишават твърдостта на продукта с пълнеж и придават на полимера по-голяма огнеустойчивост. Световният пазар за пластмасови пълнители е доминиран от сажди (сажди) и калциев карбонат. От приблизително 15 милиарда паунда пълнители в Америка и Европа, около половината обем е в еластомери, една трета в термопласти, а останалата част в реактивни пластове. Около 15% от всички произведени пластмаси съдържат пълнители.

Освен цената, следните свойства на минералните пълнители обикновено се вземат предвид (или трябва да се вземат), когато се използват като пълнител в композитни материали (свойствата не са дадени в определен ред):

Химичен състав;

Форм фактор;

Плътност (специфично тегло);

Размер на частиците;

Форма на частиците;

Гранулометричен състав;

Площ на повърхността на частиците;

Способност да абсорбира масло;

Пожароустойчиви свойства;

Влияние върху механичните свойства на композитния материал;

Влияние върху вискозитета на стопилката;

Влияние върху свиването на стопилката;

Топлинни свойства;

Цвят, оптични свойства;

Влияние върху избледняването и дълготрайността на полимери и композити;

Въздействие върху здравето и безопасността.

Нека дадем някои предварителни общи описания, което ще бъде подробно описано по-долу, като се използват конкретни примери за минерални (и смесени) пълнители.

Общи свойства на минералните пълнители

Химичен състав

Ексципиентите могат да бъдат неорганични, органични или смесени, например Biodac, както е описано по-горе. Biodac е гранулирана смес от целулозни влакна, калциев карбонат и каолин (глина). Типичните неорганични пълнители могат да бъдат прости соли, като калциев карбонат (CaCO 3) или воластонит (CaSiO 3), с прецизни химическа структура; сложни неорганични материали като талк [хидратиран магнезиев силикат, Mg3Si4O10(OH)2] или каолин (хидратиран алуминиев силикат, Al2O3-2SiO2-2H2O); или могат да бъдат съединения с неясен или променлив състав, като слюда, глина и летлива пепел. Последният може да се разглежда като алуминиев силикат с включвания на други елементи.

Фактор на формата

Това е отношението на дължината на една частица към нейния диаметър. За сферични или кубични частици факторът на формата е равен на единица. За частиците на калциевия карбонат коефициентът на формата обикновено е 1-3. За талк форм-факторът обикновено е в диапазона 5-20. За шлифовани стъклени влакна варира от 3 до 25. За слюда - 10-70. За воластонит стойността му е между 4 и 70. За нарязани фибростъкло е между 250 и 800. За естествени влакна, като целулоза, коефициентът на форма може да бъде от 20-80 до няколко хиляди. Ниският форм фактор е по-малък от 10. Изброените стойности обаче са за пълнители, които не са обработени в миксера и/или екструдера. След обработка факторът на формата може да намалее от няколко десетки и стотици до 3-10.

Плътност (специфично тегло)

Въпреки че специфичното тегло на минералните пълнители може да варира в широк диапазон, специфичното тегло на пълнителите, които се използват (или вероятно трябва да се използват) в WPC, е високо, около 2,1-2,2 (летлива пепел) и 2,6-3,0 g /cm 3 (калциев карбонат, талк, каолин, слюда, глина). Biodac, гранулирана смес от калциев карбонат с каолин и целулозни влакна, има специфично тегло от 1,58 g/cm 3 .

Таблица 1 показва как минералните пълнители влияят върху плътността на напълнените полимери в сравнение с дървесните влакна.

Таблица 1. Въздействие специфично теглопълнители върху плътността на напълнения полимер. Целулозните влакна (дървесно брашно, оризова люспа) обикновено имат специфично тегло 1,3 g/cm 3 ; калциевият карбонат и талкът обикновено имат плътност 2,8 g/cm3


* Съответните експериментални данни за напълнен полипропилен са както следва: с 20% целулозни влакна, 0,98-1,00 g/cm3; с 40% целулозни влакна, 1,08-1,10 g/cm3; с 40% калциев карбонат или талк, 1,23-1,24 g/cm3.

Може да се види, че наличието на 20-40% минерални пълнители значително увеличава плътността на напълнения HDPE и полипропилена в сравнение с полимерите, напълнени с целулозни влакна.

Забележка.Тези изчисления могат да бъдат направени, както е показано в следния пример. За HDPE, напълнен с 20% калциев карбонат, 100 g напълнен полимер съдържа 20 g CaCO 3 и 80 g полимер. Уместно обемни фракцииравно на 20 g/2,8 g/cm 3 = 7,1429 cm 3 за CaCO3 и 80 g/0,96 g/cm 3 = 83,3333 cm 3 за HDPE. Общият обем на напълнения полимер е 7,1429 cm 3 + 83,3333 cm 3 = 90,4762 cm 3. Тъй като масата на тази проба е 100 g, специфичното тегло на напълнения полимер е 100 g/90,4762 cm3 = 1,105 g/cm3.

Забележка.Как да не изчисляваме специфичното тегло на композитен материал. Често срещана грешка е объркването на обемни и масови фракции в изчисленията. Например, в горния случай, за HDPE, напълнен с 20% калциев карбонат, полученото специфично тегло би било неправилно: 0,2 x 2,8 g/cm 3 + 0,8 x 0,96 g/cm 3 = 1,328 g/cm 3 . Правилният отговор, както знаем, е 1,105 g/cm 3 (виж по-горе). Беше грешка да се вземат обемни части от 0,2 и 0,8 като масови фракциив получения състав.

Размер на частиците

За целите на тази дискусия пълнителите могат да бъдат разделени на груби частици (по-големи от 0,1-0,3 mm, 20-150 меша), частици с голям размер (около 0,1 mm или 100 µm, 150-200 меша), частици със среден размер (около 10 µm, 250 меша), малки частици (около 1 µm), фини частици (около 0,1 µm) и наночастици (слоести - 1 nm или 0,001 µm дебелина и 200 nm или 0,2 µm дължина; интеркалирани - дебелина 30 nm , дължина 200 nm). Наночастиците не се считат за пълнители, а по-скоро като добавки. Примери за горните размери на частиците са Biodac (големи частици), смлян калциев карбонат (голям размер на частиците), глина (среден размер на частиците), утаен CaCO3 ( малък размерчастици), някои специални видове силициев диоксид (с фин размер на частиците), ексфолирани частици от многослойни органоглини. Цената на тези пълнители се увеличава значително при преминаване от големи и големи към малки и фини частици и особено при наночастиците. Следователно, само едрите и по-големи частици на пълнителя могат да доведат до спестяване на разходи при замяна на смола, освен ако пълнителите не предоставят наистина полезни свойства на композитния материал, които оправдават увеличените разходи.

Форма на частиците

Тази характеристика е частично, но не изцяло, свързана с аспектното съотношение на частиците. Със същото аспектно съотношение от 1,0, частиците могат да бъдат сферични или кубични, а сферичните частици (като сажди, титанов диоксид, цинков оксид) подобряват течливостта и намаляват вискозитета на стопилката на полимерите и осигуряват равномерно разпределение на напрежението в закаления профил , докато кубичните частици (калциев хидроксид) осигуряват добро укрепване на профила. Люспите (каолин, слюда, талк) улесняват ориентацията на полимерите. Удължените частици, като воластонит, фибростъкло и целулозни влакна, дървесно брашно (фибри), намаляват свиването и термичното разширение-свиване и по-специално укрепват монолитния материал.

Гранулометричен състав

Частиците могат да бъдат монодисперсни или със специфично разпределение по размер – широки, тесни, бимодални и т.н. Разпределението може да не е хомогенно и обикновено има смес от частици с различни размери. Това свойство на смес от частици до голяма степен зависи от технологията на смилане и сортиране (пресяване) на частиците. Широкото разпределение или бимодалното разпределение на частиците от минерален пълнител може да бъде полезно, тъй като те могат да осигурят по-добра плътностопаковане на частици в матрица. Разпределението на размера на частиците може да повлияе на вискозитета на стопилката.

Площ на повърхността на частиците

Тя е пряко свързана с "топографията" на повърхността и порьозността на пълнителя. Измерва се в квадратни метрана грам пълнител и може да варира от части от m 2 /g до стотици m 2 /g. Например, специфичната повърхност на воластонит варира от 0,4 до 5 m 2 /g, силициев диоксид - от 0,8 до 3,5 m 2 /g, целулозни влакна - около 1 m 2 /g, талк - от 2,6 до 35 m 2 /g, калциев карбонат - от 5 до 24 m 2 /g, каолин - от 8 до 65 m 2 /g, глина - от 18 до 30 m 2 /g, титанов диоксид - от 7 до 162 m 2 /g, утаен силициев диоксид - от 12 до 800 m 2 /g. Специфичната повърхностна площ на частиците зависи много от метода, използван за измерване на площта. Колкото по-малка е молекулата, използвана за измервания, толкова по-голяма е специфичната повърхност, получена на грам материал. Въпреки това, когато се смесва с полимерна стопилка, малкият молекулен размер на порите на минералния пълнител е неподходящ. Големите отворени пори, напротив, могат да осигурят не само адхезионна зона за полимерната стопилка, но и допълнително физическо взаимодействие между пълнителя и полимера след втвърдяването му.

Тези две свойства вървят ръка за ръка и се свързват до известна степен с „хигроскопичността” на пълнителя. Съдържанието на влага обаче обикновено отразява масата (процента) вода на единица маса пълнител при дадени обстоятелства (например след или по време на сушене), докато водопоглъщащият капацитет често се отнася до максимално постижимото съдържание на влага или съдържанието на влага след достигане на видимо равновесие при условия среда. Съдържанието на влага в по-голямата част от оризовата люспа през летните месеци може да бъде около 9,5% от теглото. Съдържанието на влага в изсушената оризова кора може да бъде 0,2-0,5%. Високото съдържание на влага в пълнителя води до генериране на пара по време на процеса на смесване и екструдиране, което може да доведе до висока порьозност (и ниска плътност) на крайния екструдиран профил. Това от своя страна намалява неговата здравина и твърдост и увеличава скоростта на окисляване по време на експлоатационния живот, като по този начин намалява издръжливостта.

Ниско съдържание на влага в пълнителите обикновено се наблюдава при калциев карбонат и воластонит (0,01-0,5%), талк и алуминиев трихидрат, слюда (0,1-0,6%). Умерено съдържание на влага може да се наблюдава в титанов хидроксид (до 1,5%), глина (до 3%), каолин (1-2%) и Biodac (2-3%). Високото съдържание на влага често се среща в целулозните влакна (5-10%), дървесното брашно (до 12%) и летливата пепел (до 20%). Biodac абсорбира до 120% вода при директен контакт с излишната вода.

Капацитет за абсорбиране на масло

Това свойство може да бъде полезно за хидрофобни полимери като полиолефини, тъй като хидрофобните пълнители могат да проявят добро взаимодействие с матрицата. В допълнение, хидрофобните пълнители могат да имат много значителен ефект върху вискозитета на матрицата, следователно нейната реология и течливост. Пълнителите обикновено абсорбират масло в много по-големи количества в сравнение с водата. Калциевият карбонат абсорбира 13-21% масло, алуминиевият трихидрат абсорбира 12-41% масло, титанов диоксид 10-45%, воластонит 19-47%, каолин 27-48%, талк 22-51%, слюда 65-72% и дърво брашно 55-60%. Biodac абсорбира 150% масло от теглото.

Обикновено, ако абсорбцията на масло е ниска, пълнителят не променя вискозитета на стопилката в голяма степен. Поради това, тестът за абсорбция на масло често се използва за характеризиране на ефекта на пълнителите върху реологичните свойства на напълнените полимери.

Пожароустойчивост

„Активните“ забавители на горенето, като алуминиев трихидрат или магнезиев хидроксид, охлаждат зоната на горене чрез освобождаване на вода над определена температура. Много инертни пълнители, като калциев карбонат, талк, глина, фибростъкло и др., могат да забавят разпространението на пламъка само чрез „елиминиране на горивото“ за разпространение на пламъка или забавяне на отделянето на топлина. Те обаче не променят значително температурата на запалване. Те действат по-скоро чрез разтваряне на горивото в твърда (полимерна) фаза. Калциевият карбонат отделя инертни газове (въглероден диоксид) при температура от около 825 °C, която е твърде висока, за да разтвори запалимата газова фаза, която се запалва доста под тази температура.

Влияние върху механичните свойства на композитния материал

Минералните пълнители обикновено подобряват както якостта на огъване, така и модула на огъване на пластмасите с пълнеж и WPC (Таблица 2), но степента на подобрение варира за якост и модул на огъване. Ефектът върху якостта на огъване често е не повече от 10-20%. Ефектът върху модула на огъване може да достигне до 200-400% и това често зависи от размера на частиците на пълнителя и неговото аспектно съотношение. Колкото по-високо е съдържанието на пълнителя и аспектното съотношение, толкова по-голямо е влиянието на пълнителя върху модула на огъване (въпреки че това не винаги се отнася конкретно за съдържанието на пълнител).

Въз основа на ефекта на пълнителите върху якостта на напълнените полимери, пълнителите могат да бъдат разделени на пълнители и усилващи пълнители.

Таблица 2. Ефект на неорганични пълнители и дървесно брашно върху якостта на огъване и модула на огъване на полипропилен (хомополимер)


Пълнители като дървесно брашно, калциев карбонат, често поддържат якостта почти непроменена, обикновено в рамките на ±10% от незапълнения полимер. С подсилващи пълнители като дървесни влакна с високо аспектно съотношение и стъклени влакна, здравината на напълнения полимер винаги се увеличава.

Така някои минерални пълнители увеличават якостта на огъване на полипропилена с 30-45%, докато дървесното брашно увеличава якостта на огъване на същия полимер само със 7-10%. Ефектът на пълнителите върху твърдостта на пластмасите е много по-изразен, а минералните пълнители увеличават модула на огъване на полипропилена с до 300%, а дървесното брашно увеличава модула на огъване на същия полимер със 150-250%.

Якостта на опън на чистия и напълнения полипропилен е приблизително еднаква или леко намалява, когато полимерът се напълни с дървесно брашно (Таблица 3).

Таблица 3. Ефект на неорганични пълнители и дървесни влакна върху якостта и модула на опън на полипропилен (хомополимер)

Фибростъклото увеличава якостта на опън на полипропилена с до 15%; талкът почти не променя; калциевият карбонат и дървесното брашно намаляват якостта на опън на същия полимер с 15-30%. По отношение на модула на еластичност на опън неговото увеличение е до 3,6 пъти (талк, фибростъкло) и до 1,6-2,6 пъти (дървесно брашно, калциев карбонат).

Трудно е да се предвиди количествено как якостта на огъване и WPC модулът ще бъдат повлияни от въвеждането на минерални пълнители, тъй като свойствата и количеството на смазочните материали могат да повлияят (Таблица 4).

В табл 4. показва, че въпреки че якостта и модулът на огъване се увеличават с увеличаване на съдържанието на талк в сравнение със същите свойства на дървесното брашно, смазването намалява ефекта.

Таблица 4. Ефект на талк върху якостта и модула на огъване на композитния материал дървесно брашно-полипропилен в присъствието на различни количествасмазочни материали (данните са предоставени от Luzenac America)


Влияние върху вискозитета на стопилката

Зависи от размера на частиците, формата на частиците, аспектното съотношение, специфичното тегло на пълнителя и други свойства на пълнителите. Следващият пример илюстрира това „общо“ свойство на пълнителите. Когато полипропилен с дебит на стопилката 16,5 g/10 min беше напълнен с малки количества минерални и целулозни пълнители, неговият MFI (в g/10 min) беше както следва:

40% СаСОз 15.1;

40% талк 12,2;

40% фибростъкло 9.6;

20% дървесно (борово) брашно 8,6;

40% дървесно брашно 1.9.

Очевидно дървесното брашно има много по-голямо влияние върху вискозитета на стопилката в сравнение с неорганичните пълнители.

Влияние върху технологичното свиване

Очевидно зависи от съдържанието на пълнители (следователно съдържанието на полимер) и способността на пълнителите да предотвратяват кристализацията на полимера. Колкото по-малки са кристалитите в напълнения полимер, толкова по-малко е свиването. Колкото по-малко полимер има в напълнения композит, толкова по-малко се свива. При същото съдържание пълнителите с нуклеиращ ефект водят до по-малко технологично свиване. Например, ако полипропиленът, който има процес на свиване от 1,91%, беше напълнен с малко количество минерален пълнител и целулозни влакна, неговото процесно свиване стана както следва:

40% CaCO3 1.34%;

20% дърво - влакна 0,94%;

40% талк - 0,89%;

40% дървесни влакна - 0,50%;

40% фибростъкло -0,41%.

Може да се види, че всички пълнители намаляват свиването при процеса, като дървесното брашно показва по-добри резултати в сравнение с калциевия карбонат и талка, но по-високо свиване в сравнение със стъклените влакна.

Топлинни свойства

Термичното разширение-свиване на неорганичните пълнители е значително по-ниско в сравнение с полимерите. Следователно, колкото по-високо е съдържанието на пълнител, толкова по-нисък е коефициентът на разширение и компресия на композитния материал. Много неорганични, неметални пълнители намаляват топлопроводимостта на композитния материал. Например, в сравнение с топлопроводимостта на алуминия (204 W/deg-K-m), за талк тя е 0,02, титанов диоксид 0,065, фибростъкло 1 и калциев карбонат 2-3. Следователно неметалните минерални пълнители са по-скоро топлоизолатори, отколкото топлопроводници. Това свойство на пълнителите влияе върху течливостта на полимерите с пълнеж и композитните материали на полимерна основа по време на екструзия.

Цвят: оптични свойства

Цветът на пълнителите трябва да се вземе предвид, когато съдържанието им е високо, особено ако е необходимо да се произведе светъл профил. Композитните материали обаче обикновено съдържат достатъчно багрила, за да предотвратят оцветяването от пълнители, с изключение на много тъмните като саждите. Пълнителите придават непрозрачност на продукта, което е маловажен фактор при цветните композитни материали.

Влияние върху избледняването и издръжливостта на полимери и композити

Минералните пълнители често съдържат примеси (като свободни метали), които са катализатори за термично и/или фотоокисление на напълнения полимер. Тази тема ще бъде разгледана по-подробно в глава 15. Тук ще дадем само два примера за избледняване на HDPE, напълнен с CaCO 3 и полипропилен, със 76 и 80% тегл. пълнител, съответно. Матрицата има скорост на потока на стопилката от 1 g/10 min. (HDPE) и 8 g/10 min. (полипропилен). Опепеляването на двата напълнени полимера при 525 °C показва съдържание на пепел от 76,0 ± 0,1% (HDPE-CaCO 3) и 79,9 ± 0,1% (PP-CaCO 3). След 250 часа в атмосферна камера (Q-SUN 3000, UV филтър: дневна светлина, UV сензор: 340, 0,35 W/m2, черна плоча 63 °C, ASTM G155-97, цикъл 1: светлина 1:42, светлина + спрей 0:18) коефициентът на избледняване се увеличи от 83,7 на 84,3 (ΔL = +0,6) [HDPE-CaCO3 76%] и от 85,6 на 88,8 (ΔL = +3,2) [PP-CaCO3 80%]. Тъй като калциевият карбонат в този експеримент е от същия произход, увеличеното обезцветяване трябва да се отдаде на по-високата чувствителност на полипропилена към термично и/или фотоокисление в повърхностния слой.

Друг пример тук, показващ ефекта на минералните пълнители върху WPC окисляването (на базата на OI, т.е. време на окислителна индукция) е издръжливостта на експерименталните декинг дъски GeoDeck, направени с талк и слюда в допълнение към конвенционалния състав. GeoDeck без добавени антиоксиданти имаше VOI от 0,50 минути. В присъствието на 3 и 10% талк стойността на VOI беше съответно 0,51 и 0,46 минути. В присъствието на 12,5 и 28,5% слюда, стойностите на VOI бяха съответно 0,17 и 0,15 минути. Това означава, че в последните два примера слюдата всъщност елиминира устойчивостта на окисление (макар и много ниска) на композитния материал.

Здраве и безопасност

Някои пълнители са опасни материали и изискват специална обработка и рециклиране. По-долу са изброени някои пълнители, които се използват или могат лесно да се използват в композитни материали, класифицирани според основните параметри, приети в индустрията. Индексите означават: няма опасност, 0; лека опасност, 1; умерено, 2; сериозно, 3; изключителна опасност, 4. Кодове за съхранение: общ, оранжев; специален, син; опасно, червено.

здраве:летлива пепел и дървесно брашно, некласифицирани; калциев карбонат, каолин, 0; алуминиев хидроксид, глина, фибростъкло, магнезиев хидроксид, слюда, кварц, талк, воластонит, 1.

Запалимост:

Реактивност:летлива пепел и дървесно брашно, некласифицирани; всички останали изброени по-горе са 0.

Цветов код за съхранение:дървесно брашно, некласифицирано; всички останали изброени по-горе са оранжеви.

Токсичност (mg/kg):всички гореизброени не са класифицирани; изключение - алуминиев хидроксид, 150.

Канцерогенност:всички изброени по-горе не са (с изключение на талк - ако съдържа азбест).

Силикоза:калциев карбонат, глина, слюда, да; всичко по-горе, не.

Среднопретеглено време(TEL, средна експозиция за 8-часова работна смяна), в mg/m2 3 : талк, 2; слюда, 3; летлива пепел, калциев карбонат, фибростъкло, каолин, силициев диоксид, дървесно брашно, 10; алуминиев хидроксид, глина, магнезиев хидроксид, воластонит, не е класифициран.

Както можете да видите, изброените пълнители обикновено се считат за доста безопасни, освен ако изрично не е посочено така.

Текст: Светлана Ракутова

Възможно ли е да се лекува тялото с помощта на конвенционални минерална вода, какви са лечебните свойства на минералната вода и с какво е полезна минералната вода за децата?

Свойства на минералната вода

Обичаме да пием минерална вода не само защото харесваме вкуса й, но и защото разбираме, че пиенето на минерална вода е полезно за здравето. Полезните свойства на минералната вода се дължат на факта, че тя съдържа разтворени минерали, които се намират в подземните води. Водата, взета от извори или от селски кладенци, има същите свойства. Газираната минерална вода също съдържа природни газове или може да бъде изкуствено газирана с въглероден диоксид. Различни страниопределят различни стандарти за количеството минерали, необходими, за да може бутилираната вода да се нарича "минерална".

Едно от най-ценните свойства на минералната вода е липсата на излишни калории. Пиенето на минерална вода е начин да осигурим на организма полезни микроелементи, без да напълняваме. Газираната минерална вода обикновено съдържа калций, магнезий, калий и понякога натрий. Това са най-често срещаните минерали в подземните води. Някои видове газирана минерална вода съдържат хром, мед, цинк, желязо, манган, селен и други полезни микроелементи, всеки от които има голяма стойностза здраве. Минералната вода е по-добър източник на минерали от всяка друга вода, като например тази от кладенец. В някои страни с модерни системифилтриране на вода, така че хората да могат да я пият от чешмата. Но тя, разбира се, не може да се сравни по свойства с минералната вода. А у нас чешмяната вода най-често съдържа флуор и хлор, които могат да повлияят неблагоприятно на здравето на много хора.

Ако сравним свойствата на минералната вода със свойствата на дестилираната вода, тогава последната не съдържа минерали. Подобно на много марки филтрирана вода, продавана в магазините, тя също има много малко или никакви минерали.

Лечебните свойства на минералната вода

Когато хората говорят за лечебните свойства на минералната вода, обикновено си спомнят съдържанието в нея. голямо количествокалций. Минералната вода може да осигури алтернативен източник на калций за хора с непоносимост към лактоза. Такива хора не могат да консумират повечето млечни продукти поради заболяването си. Но вместо мляко могат да пият минерална вода. Разбира се, в него няма толкова калций, колкото в млечните продукти, но все пак. Освен това усвояемостта на калция, получен от минерална вода, е доста сравнима с усвояемостта на калция от млечни продукти.

Много важно лечебно свойство на минералната вода е способността й да намалява нивата на холестерола в организма. Пиенето на газирана вода може да намали количеството на липопротеините с ниска плътност, така наречения "лош" холестерол, в тялото, и обратното, да увеличи количеството на "добрия" холестерол - липопротеините висока плътност. Тези констатации са подкрепени от проучване от 2004 г. на група по-възрастни жени (в постменопауза), които пият богата на натрий газирана минерална вода.

И накрая, друго лечебно свойство на минералната вода е хидратацията, тоест овлажняването на тялото. Възрастен обикновено се нуждае от около 3 литра вода на ден, а в горещи дни или по време на активен спорт и повече. В същото време среден човекне мисли много за подобни проблеми и не пие обикновена вода толкова често през деня. А газираната минерална вода, възнаграждаваща човек с вкуса си, ще осигури необходимото ниво на хидратация на тялото.

Трапезна минерална вода

Съставът на трапезната минерална вода зависи изключително много от конкретната марка. Въпреки това общи характеристикиРазбира се, че имат. На първо място, всяка трапезна минерална вода не съдържа мазнини и калории. Много хора не вземат предвид калорийното съдържание на напитки като Coca-Cola или плодови сокове. Неконтролираната консумация на такива напитки може да провали вашата програма за отслабване. Освен това намаляването на количеството „течни калории“ може да доведе до наддаване на тегло, за разлика от намаляването на приема на калории от храната. Тук очевидният избор е в полза на трапезната минерална вода, чието използване винаги ще държи калориите под контрол.

Почти всички марки трапезни минерални води, освен калций и натрий, съдържат и магнезий. Този микроелемент е от голямо значение за здравето на костите, освен това подпомага развитието на клетките, мускулната и нервната тъкан. Обикновената трапезна минерална вода съдържа до 41% от препоръчителния дневен прием на магнезий. Не забравяйте, че трябва да се стремите дневният прием на магнезий и други микроелементи да се извършва не само от трапезната минерална вода, но и от храната.

Минерална вода за деца

Родителите са изправени пред труден избор, когато трябва да изберат най-здравословната напитка, която да се впише в балансираната диета на детето. Изправено пред плътен поток от рекламна информация, предлагаща хиляди различни марки вкусни напитки за деца, детето трудно се съгласява да пие обикновена вода. Невъзможно е да убедите малко дете, че е здравословно, за него най-важното е да е вкусно. Обикновената минерална вода за деца обаче е много по-здравословна за тялото му от сладките плодови газирани напитки или млечните шейкове.

Тук си струва да се отбележи, че минералната вода, обогатена с въглероден диоксид, не е никак полезна за децата. Газираната вода и газираните безалкохолни напитки имат дългосрочни негативни ефекти върху здравето на детето. Производителите насищат газирана минерална вода за деца не само с фосфорна и въглена киселина за създаване на мехурчета, но и с различни ароматизиращи добавки - различни изкуствени подсладители, които са по-вредни от обикновената захар, извлечена от плодове. Продължителното пиене на газирана минерална вода за деца води до намаляване на нивата на калций в тялото на детето. Това може да отслаби корените на зъбите и да причини увреждане на плаката. А излишната захар излага децата на риск от развитие на диабет.

В тази статия: историята на създаването на минерална вата; от какво и как се произвежда минералната вата? видове, свойства и характеристики на минералната вата; което осигурява на минералната вата топло- и звукоизолационни свойства; класификация на минерална вата; как да се справяме с негативните качества; какво да търсите при покупка.

Сред многото притеснения за вашия дом на първо място е проблемът с изолацията и шумозащитата. Летни жеги и зимни студове – човечеството от векове измисля защита срещу тези сезонни явления, но най-често разчита на източници на топлина, било то открит огън или електрически нагревател. Що се отнася до звукоизолацията, често имате усещането, че живеете в „Трактат за жилището“ на Булгаков - в близко подобие на „телефонна слушалка“, в която звуците проникват често и отвсякъде. Изолационните материали на базата на минерална вата веднага ще решат два проблема - но трябва да ги изберете внимателно и изключително придирчиви.

Минералната вата дължи своя произход на природата - по време на вулканични изригвания, в допълнение към лава и парещи облаци, се образуват тънки нишки от разтопени пръски шлака, уловени от вятъра. Забелязвайки това и решавайки, че такъв материал би бил перфектен като изолация, английският индустриалец Едуард Пери през 1840 г. възпроизвежда процеса на формиране на нишки от шлака от доменна пещ. Но те направиха сериозна грешка - създаването на шлаковата вата стана на открито, така че част от произведените влакна се разпръснаха свободно из цеха и работниците бяха принудени да ги вдишват. В резултат на това няколко души бяха ранени, а самият Пери се отказа от идеята да произвежда минерална вата.

30 години по-късно, през 1871г металургичен заводВ германския град Georgsmarienhütte стартира промишлено производство на минерална вата, като се вземат предвид грешките на Едуард Пери.

Технология за производство на минерална вата

Изходният материал за каменната вата е варовик, диабаз, базалт и доломит, за шлаковата вата - шлакови отпадъци от доменната металургия, а стъклената вата се произвежда от натрошено стъкло или от варовик, сода и пясък. Въпреки че, да речем, каменната вата от различни производители може да бъде външно сходна, нейните характеристики ще варират донякъде, тъй като всеки производител изчислява точната комбинация от суровини „за себе си“, поверявайки изчисляването на точната формула на технолози в производствената лаборатория и запазвайки резултатите строго секретно.

Необходимо е да се създаде рецепта, така че полученото влакно да има максимално качествени свойства: хидрофобност и издръжливост, химическа неутралност към метали и материали, използвани в строителството и довършителните работи. Притежавайки тези качествени характеристики, минералните влакна трябва да имат най-високи топлоизолационни свойства и да издържат на всякакви динамични натоварвания. За минералната вата се прилагат два критерия за качество - дебелината на влакното и неговия химичен състав. И ако точната информация за втория критерий не е достъпна за широката публика, тогава зависимостта на качеството от дебелината на влакната от минерална вата е следната - колкото по-тънко е влакното, толкова по-високи са топлоизолационните свойства на минералната вата.

Производството на минерална вата започва с топенето на суровините; за това приготвената смес се зарежда в куполни пещи, вани или шахтови топилни пещи. Точката на топене е в диапазона 1400-1500 градуса - поддържането на точност при нагряване на първоначалната смес от компоненти е изключително важно, т.к. степента на вискозитет на стопилката определя дължината и дебелината на получените влакна, а оттам и динамичните и топлоизолационни свойства на самата минерална вата.

На следващия технологичен етап стопилката, доведена до определен вискозитет, постъпва в центрофуги, вътре в които се въртят ролки със скорост над 7000 об/мин, разкъсвайки разтопената маса на безброй тънки влакна. В центрофужната камера влакната са покрити със свързващи компоненти от синтетичен произход - тяхната роля, като правило, е фенол-формалдехидни смоли. След това мощен въздушен поток изхвърля получените влакна в специална камера, където се утаяват, образувайки нещо като килим с определени размери.

От камерата за отлагане влакната се подават към ламеларна или гофрираща машина, където на килима от влакна се придава желаната форма и обем. След това килимът от минерална вата се поставя в термокамера - под въздействието на висока температура органичното свързващо вещество претърпява полимеризация, а самата минерална вата придобива окончателната си форма и обем. Окончателната термична обработка се извършва при строго определени температури - именно на този етап се формират якостните свойства на минералната вата.

На последния етап полимеризираната минерална вата се нарязва на блокове с определени размери и се пакетира.

Минерална вата - свойства и характеристики

GOST 52953-2008 класифицира стъклената вата, шлаковата вата и каменната вата като топлоизолационни материали от тази група. Тези видове топлоизолационни материали се различават не само в суровината, но и в редица други параметри: дължината и дебелината на влакната; устойчивост на топлина; устойчивост на динамични натоварвания; хигроскопичност; коефициент на топлопроводимост. Освен това е много по-лесно да се работи с каменна и шлакова вата, отколкото със стъклена вата - нейните каустични свойства са широко известни, тъй като в СССР се използваше навсякъде поради ниската си цена.

Нека разгледаме характеристиките на всеки тип минерална вата поотделно.

Стъклена вата

Дебелината на влакната от стъклена вата е от 5 до 15 микрона, дължината - от 15 до 50 мм. Такива влакна придават на стъклената вата висока якост и еластичност, без практически никакъв ефект върху топлопроводимостта, равна на 0,030-0,052 W/mK. Оптималната температура на нагряване, която издържа стъклената вата е 450 °C, максимално допустимата температура е 500 °C, максималната температура на охлаждане е 60 °C. Основната трудност при работа със стъклена вата е нейната висока крехкост и каустичност. Счупените влакна лесно пробиват кожата, проникват в белите дробове и очите, така че са необходими предпазни очила и респиратор, облекло за еднократна употреба (няма да е възможно да се почисти от влакна от стъклена вата) и ръкавици;

Шлакова вата

Дебелината на влакната е от 4 до 12 микрона, дължината е 16 мм, сред всички останали видове минерална вата издържа на най-ниската температура - до 300 ° C, над която влакната й се синтероват и топлоизолационните функции спират напълно . Шлаковата вата има висока хигроскопичност, поради което не се допуска за работа по фасади на сгради и за топлоизолация на водопроводи. Друг недостатък на шлаковата вата е, че доменната шлака, от която се произвежда, има остатъчна киселинност, която при най-малката влага води до образуване на киселина и създаване на агресивна среда за металите. В сухо състояние топлопроводимостта му е от порядъка на 0,46 - 0,48 W/m K, т.е. е най-големият сред топлоизолационните материали от своята група. На всичкото отгоре шлаковите влакна са крехки и чупливи, като влакната от стъклена вата;

Каменна вата

Дебелината и дължината на съставните му влакна са същите като тези на шлаковата вата. Иначе характеристиките му са по-добри - топлопроводимостта е от порядъка на 0,077-0,12 W/m K, максималната издържана температура на нагряване е 600 °C. Неговите влакна не се нацепват и каменната вата се обработва много по-лесно от стъклената вата или шлаковата вата. Базалтовата вата, произведена от почти същия изходен материал като каменната вата, има най-добри характеристики. Единствената разлика е, че производителите добавят минерали (варовик, доломит и глина), шихта или шлака от доменна пещ към изходния материал (диабаз или габро) за каменна вата, което увеличава течливостта на стопилката - съотношението на минерални и други примеси в каменната вата може да бъде до 35 %. Между другото, на строителните пазари минералната вата се нарича каменна вата.

В допълнение към топлоизолационните материали, свързани с минералната вата, има и базалтово влакно. Не съдържа никакви примеси или свързващи компоненти, поради което издържа на най-високи температури на нагряване (до + 1000 °C) и охлаждане (до - 190 °C). Липсата на свързващо вещество не позволява да се формират листове или ролки от базалтови влакна; този топлоизолационен материал се използва в насипно състояние или се пълни в рогозки.

Всеки топлоизолационен материал, свързан с минерална вата, има високи нива на звукопоглъщане - почти абсолютно звукопоглъщане в базалтови супертънки влакна (BSF).

Всички видове минерална вата, с изключение на супер фините базалтови влакна, съдържат от 2,5 до 10% свързващо вещество, базирано, като правило, на фенолформалдехидни смоли. Колкото по-нисък е процентът на това свързващо вещество, което минералната вата съдържа, толкова по-малка е опасността от изпаряване на фенол, но от друга страна, по-високото съдържание на фенолформалдехидни смоли осигурява по-голяма устойчивост на влага.

Всеки вид минерална вата не гори и не поддържа горене - ако температурата надвиши допустимата температура за този вид минерална вата, нейните косми само ще се слеят помежду си.

Защо минералната вата е ефективен топло- и звукоизолатор

Топлоизолацията на минералната вата се основава на два елемента: малкият диаметър на съставните й влакна не позволява натрупването на топлина; хаотичната вътрешна структура образува много въздушни джобове, които предотвратяват свободното пренасяне на лъчиста топлинна радиация. Топлоизолацията на твърдите плочи от минерална вата се осигурява от произволната ориентация и подреждане на влакната. Между другото, тяхната устойчивост на динамични натоварвания ще бъде по-висока, колкото по-голям е процентът на формиращи влакна, разположени вертикално - т.е. Производителите на плочи от минерална вата са принудени да намерят оптималния баланс между топлопроводимост и устойчивост на натиск.

Звукоизолацията с минерална вата се постига благодарение на нейната въздушно-клетъчна вътрешна структура - стояща звукови вълнии акустичният шум веднага изчезва, защото не може да продължи да се разпространява.

Матите и плочите на основата на минерална вата се използват за топлоизолация на прави и криви повърхности - покриви и вътрешни стени, тавани и прегради, подове на сгради и панелни конструкции. Работата по монтажа на минерална вата не изисква специални умения.

Минералните плочи се класифицират по плътност:

Марка P-75

Плочи от клас P-75 и минерална вата, чиято плътност е 75 kg / m3, се използват за изолиране на ненатоварени хоризонтални повърхности, например тавани на сгради, а в някои случаи и за топлоизолация на покриви. Използва се за изолация на тръбопроводи на отоплителни мрежи, газопроводи и нефтопроводи;

Марка P-125

Минералната вата и плочи клас P-125 се използва за топло- и звукоизолация на ненатоварени повърхности от всяко пространствено положение, при изграждането на вътрешни прегради, топлоизолация на подове и тавани. Плочите от тази марка се използват като среден слой в трислойни тухлени, газобетонни, керамзитобетонни стени на нискоетажни сгради;

Марка PZh-175

Твърда плоча от клас PZh-175 се използва за изолация на стени и тавани от профилирани метални листове и стоманобетонни изделия (без циментова замазка);

Марка PPZh-200

Високотвърдата плоча PPZh-200 се използва за повишаване на огнеустойчивостта на инженерни и строителни конструкции - в противен случай обхватът й на приложение е идентичен с този на PZH-175.

Производителите произвеждат минерални плочи и вата с по-ниска плътност от P-75 - съответно такива продукти се използват главно върху хоризонтални повърхности, при условие пълно отсъствиединамични натоварвания.

Минуси на минерална вата

Не е напълно безопасно да се работи с продукти на негова основа, въпреки липсата на каустичност във влакната от каменна вата. Свързващо вещество на основата на фенолформалдехидни смоли може да отдели фенол, което изобщо не е благоприятно за здравето на членовете на домакинството. В допълнение, най-малките частици от влакна от минерална вата неизбежно ще бъдат издигнати във въздуха по време на процеса на монтаж и тяхното проникване в белите дробове е крайно нежелателно.

Отрицателните аспекти обаче могат да бъдат избегнати. Във втория случай използвайте респиратор и внимателно покрийте цялата повърхност на положената минерална вата или плоча с пароустойчив PVC филм. Що се отнася до опасността от отделяне на фенол, при обикновени температури, условно наречени „стайни“, продуктите на най-големите производители на продукти от минерални влакна няма да отделят фенол.

Но - отделянето на фенол е неизбежно при условие, че минералната вата е нагрята до максималните проектни температури, т.к. При такива температури връзките, образувани от фенолформалдехидните смоли, ще бъдат загубени. Така че изборът на продукти от голям производител ще помогне за решаването на проблема с фенола в минералната вата, ще премахне възможността за нагряване на изолацията до температури, надвишаващи проектната температура, или ще изгради топлоизолация върху супер тънки базалтови влакна, които не съдържат свързващо вещество ( най-скъпото решение).

На какво трябва да обърнете внимание при избора на минерална вата

Към производителя - нека бъде известна марка, например „Rockwool“, „ISOVER“, „PAROC“ или „URSA“. Ако имате възможност да закупите минерална вата от немски производител, направете го, защото германските сертифициращи органи се считат за най-придирчивите към тези продукти в сравнение с всички други страни от ЕС.

Вземете решение за плътността на минералната вата - колкото по-висока е, толкова по-скъпа е самата минерална вата. Зависимостта на цената от плътността е свързана с голям бройвлакна в по-плътна минерална вата, съответно с по-голям разход на материал при производството.

Не се изкушавайте от ниската цена на стъклената вата и шлаковата вата, защото техните топло- и звукоизолационни характеристики са най-ниски и монтажът няма да бъде лесен поради тяхната каустичност.

Проверете дали влакната в дадена минерална вата са с вертикална ориентация или подреждането им е хаотично – във втория случай топло- и звукоизолационните свойства ще бъдат по-високи, а в първия – устойчивостта на динамични натоварвания.

В зависимост от вида на закупената минерална вата, тя трябва да отговаря на GOST. Ето някои от тях: за плочи от минерална вата - GOST 9573-96; за зашити рогозки - GOST 21880-94; за плочи с повишена твърдост - GOST 22950-95.

И накрая, не се доверявайте на твърденията на продавачите, че „тази минерална вата наистина е с дебелина 50 мм“ - отворете частично опаковката и вижте сами!

Рустам Абдюжанов, rmnt.ru