Стекловата: горит ли она, каков ее состав и технология производства, опасна ли она для человека, вредит ли здоровью?

Что лучше для утепления пола?

Кроме стекловаты для утепления пола используют керамзит. Выбор материала зависит от конкретной ситуации и предпочтений владельца. Выбор часто падает на стекловату по более низкой цене.

Однако стоит помнить о характеристиках:

• В помещениях с повышенной влажностью (кухня, ванная) лучше предпочесть керамзит;
• Если на пол в помещении (например гостиной) предполагается большая нагрузка, стекловата тоже не будет эффективна.
• В помещениях с малой проходимостью (спальни, чердаки) хорошей альтернативой является стекловата.

Таким образом, в сухих помещениях с минимальной нагрузкой на пол стекловата является хорошим и доступным решением.

О материале

Это частный случай минеральной ваты – утеплителя на основе минеральных волокон. Волокна могут быть трех типов:

• стекло;
• камень;
• шлак.

Теплоизоляция обеспечивается наличием застоя воздуха между волокнами. Теплопроводность составляет от 0,030 до 0,052 Вт/м·К (измерено в сухом состоянии при 10°C или 25°C).

Звукоизоляция достигается за счет поглощения звуковых волн волокнами (коэффициент звукопоглощения волокон может составлять 0,8 — 0,92).

Если сравнивать тепловое сопротивление стекловаты и кирпича, то 5 см толщины первого материала соответствует 1 м толщины второго.

Особенности утеплителей на основе стекловолокна

Эффективность

По сравнению с другими видами минеральной изоляции стекловата имеет такую ​​же или лучшую теплопроводность и звукоизоляцию при меньшем весе. Теплоизоляция плотно прилегает к каркасу, а утепляемая поверхность – без отверстий и щелей.

Удобство в работе

Длина волокон стекловаты в 2-4 раза больше, чем каменной ваты, фактически она составляет 10-30 см. Благодаря этому утеплитель из стекловаты обладает высокой эластичностью и прочностью.

Экологичность

Содержание синтетического связующего, используемого при производстве стекловаты, необходимого для соблюдения экологических норм, в 1,5 раза меньше, чем при производстве других минеральных утеплителей.

Вибростойкость

В теплоизоляции из стекловаты практически отсутствуют неволокнистые включения. Это способствует высокой виброустойчивости изоляции.

Простейшие меры предосторожности

Вред для здоровья, наносимый стекловатой, не является фатальным при кратковременной работе с материалом, но может быть критическим для органов дыхания при длительном вдыхании стеклянной пыли. Необходимо понимать, что вред, наносимый стекловатой человеку, может привести к необратимым последствиям и хроническим заболеваниям.

При монтаже утеплителя используйте самые простые способы защиты от стекловаты. Наденьте перчатки или одежду, которая предотвратит контакт стекловолокна с кожей. Не трите и не царапайте кожу, если вы видите волокна на поверхности. Не прикасайтесь к глазам или лицу при работе со стеклотканью, надевайте защитные очки или маску, средства защиты органов дыхания во избежание попадания мельчайших частиц в глаза и легкие.

Брюки и рубашки с длинными рукавами — лучший и самый простой вариант защиты кожи. Это значительно снизит шансы попадания раздражающих элементов на кожу.

Комбинезоны при работе со стекловатой необходимы также для предотвращения проникновения фрагментов ваты вглубь кожи при соприкосновении уже пораженного участка кожи с какой-либо поверхностью. Растирание царапин приведет только к тому, что волокна стекловолокна утонут в коже, где они будут расщепляться. Если вы обнаружите пыль на коже, не расчесывайте ее, а просто смойте большим количеством холодной воды.

После того, как вы закончите работу со стеклотканью, хорошо вымойте руки и сразу снимите одежду для стирки. Предварительно очистите одежду влажной щеткой, если она длительное время подвергалась воздействию пыли.

Если волокно попало в глаза, промойте их холодной водой не менее 15 минут, затем обратитесь к врачу для надлежащего обследования. Никогда не трите глаза!

Читайте также: Композитная арматура — плюсы и минусы, отзывы, характеристики, свойства

Технология изготовления

Производство стекловаты
Первым сырьем для производства стекловаты является песок, кальцинированная сода, доломит, известняк, бура (или этибор). Современное производство использует до 80% угля.

В бункер засыпаются основные компоненты. Далее идет этап плавления массы. Дозаторы загружают плавильную печь в строгом соответствии с рецептурой, чтобы при достижении температуры 1400°С смесь имела нужные механические свойства для получения тончайших нитей. Нити получают путем выдувания расплавленного стекла из центрифуги паром.

Процесс формирования волокна сопровождается обработкой полимерными аэрозолями. В качестве связующего используются водные растворы фенолальдегидного полимера, модифицированного мочевиной. Пропитанная аэрозолем нить падает на ролики. На конвейере он проходит несколько этапов настройки. Образуется однородный стеклополимерный «ковер». Далее следует стадия полимеризации при температуре 250°С. Высокая температура является катализатором образования полимерных связей. Попутно остальная влага, которая получается, испаряется вместе с аэрозолем в термокамере. После полимеризации вата становится твердой и приобретает янтарный оттенок.

Следующим этапом является охлаждение, при котором стекловата охлаждается до температуры окружающей среды, после чего ее режут. Продольные и поперечные пилы разрезают бесконечную полосу на маты и рулоны.

Полученный утеплитель имеет большой объем, так как весь пронизан воздухом. Прессование готовых изделий позволяет значительно сэкономить место при транспортировке и хранении. По европейским стандартам предусмотрено шестикратное сжатие. Упругие свойства теплоизоляции достаточны для полного восстановления первоначальных размеров.

Монтажные работы

Утепление стекловатой различных поверхностей осуществляется по простому принципу, но на стенах и потолках потребуются дополнительные крепления, ведь приклеить плиту к чистой поверхности не получится из-за ее высокой мягкости.

Прежде чем резать стекловату, отмерьте точное количество листов нужного размера. Размер каждой плиты может быть разным, но не сильно, допускается нахлест всего в несколько сантиметров, который в дальнейшем можно легко отогнуть при подбивке листа утеплителя в необходимую нишу.

Сам процесс резки достаточно прост. Если толщина листа незначительна, его можно разрезать большими (промышленными) ножницами. Если необходимо разрезать сразу несколько листов, используйте ножовку с мелкими зубьями.

Типы изделий

Ассортимент теплоизоляционных изделий с использованием стекловаты включает в себя: мягкие маты и листы, полужесткие и жесткие листы на синтетическом связующем, способные выдерживать значительные нагрузки. Жесткие панели, облицованные стекловолокном, являются хорошей ветрозащитой. На длинных сторонах пластин возможны шпунтовые соединения, что обеспечивает надежное крепление и отсутствие отверстий. Мягкие стекловолоконные материалы обычно прессуют в рулоны. Благодаря высокой эластичности они расправляются и восстанавливают первоначальный объем практически сразу после вскрытия упаковки. Возможно изготовление изделий с наклейкой дополнительного слоя (ламинации) — фольги в качестве пароизоляции или стеклоткани в качестве ветрозащиты (слоя, препятствующего миграции волокон).

Области применения стекловаты

Стекловата используется для звукоизоляции и утепления:

• Лоджии и балконы
• Сауна и баня
• Наружные стены, фасады
• Перегородки и облицовка
• Пол, потолок и пол
• Скатная крыша

Помимо вышеперечисленного, стекловата также используется в качестве промышленной теплоизоляции для теплоизоляции технологического оборудования и трубопроводов горячего водоснабжения. Некоторые виды утеплителей покрыты алюминиевой фольгой для пароизоляции и отражения теплового излучения внутрь или стеклотканью для защиты от ветра.

Характерные свойства

• Коэффициент теплопроводности — 0,030-0,052 Вт/м·К
• Термостойкость — 450 °С
• Толщина волокна — 3-15 мкм
• Длина волокон в 2-4 раза больше, чем у каменной ваты

Этапы производства стекловаты

• Приготовление рецептурной смеси
• Нагрев стекломассы в печи до температуры 1400 °С
• Продувка паром нитей расплавленного стекла, вылетающих из центрифуги
• Обработка волокон полимерными аэрозолями
• Выравнивание материала на ветровых рядах
• Полимеризация при 250 °С
• Холодная резка и упаковка готовой продукции

Готовый утеплитель имеет значительный объем. Для экономии места при хранении/транспортировке стекловата спрессована. Возможно шестикратное прессование готовой продукции. Материал доступен в виде листов или матов.

Характеристики и свойства

Волокна стекловаты расположены параллельно друг другу, характеризуются значительными:

• длина – от 15 до 50 мм (это в 2 – 4 раза больше, чем у камня);
• толщина — от 3 до 20 мкм,

Это придает изделиям из них прочность и эластичность – наибольшую среди минваты.

Значение удельной прочности стеклопластика превышает значение удельной прочности стальной проволоки.

Однородность состава определяет высокую устойчивость к вибрациям, а малая плотность (11 — 45 кг/м3 по сравнению с 30 — 90 кг/м3 у каменной ваты) — минимальное воздействие на строительные конструкции.

Высокая сжимаемость (90%), мягкость и эластичность позволяют качественно утеплять неровные поверхности, конструкции со сложной геометрией.

Неорганическая основа делает материал непригодным для поедания грызунами и устройства гнезд, является непригодной средой для роста грибков и плесени.

Кроме того, стекловата:

• держит форму стабильно;
• не стареет;
• не деформируется;
• не вызывает коррозии металлов при контакте с ним;
• сохраняет механические и теплоизоляционные свойства на протяжении десятков лет;
• характеризуется морозостойкостью (используется в диапазоне от -60°С).

К недостаткам относятся:

• повышенная ломкость волокон – для защиты от малейшего мусора монтаж производить в спецодежде с использованием средств защиты органов дыхания (например, респиратор), при монтаже на улице необходима ветрозащита для предотвращения миграции волокон (например, монтаж стеклопластиковых);
• чрезмерное влагопоглощение (коэффициент водопоглощения материалов с открытой пористостью может быть до 20 % по массе, до 2 % по объему); влага, попавшая в стекловату, необратимо изменяет структуру на более хрупкую, приводит к выпадению более 40% теплоизоляционных свойств;
• появление усадки со временем.

Для снижения воздействия влаги вату пропитывают специальными составами (маслами, кремнийорганическими соединениями), вводят водоотталкивающие добавки.

Состав

Из чего состоит стекловата? В этом материале есть как основные компоненты, придающие ему свойства утеплителя, так и связующие вещества, позволяющие ему сохранять прочность и целостность.

Основной:

• стекло или стеклянные шарики;
• природный кварцевый песок;
• известняк (мел);
• сода;
• борная кислота;
• бура (сульфатная);
• доломит;
• флюорит.

Связующее:

• полимерная смола;
• глина;
• экономия;
• другие вещества.

Компоненты связующего могут составлять 2,5 — 10 мас.

На вопрос, который возникает у некоторых, зачем в стекловате стекло, можно ответить следующим образом. Наличие этого компонента определяет важные свойства материала, а именно:

• негорючесть;
• непривлекателен для грызунов и плесени;
• прочность и долговечность.

Если бы вместо стекла была стекловата, например, древесное волокно, все эти преимущества были бы сведены к нулю.

Горит ли стекловата?

Стекловата не поддерживает горение, относится к классу негорючих материалов (НГ).

Такие материалы выдерживают высокие температуры, сохраняя целостность конструкции, прочность и другие свойства, они не воспламеняются.

Материал спекают при температуре от 500 до 550 °С.

Температурный диапазон применения определяется составом, точнее, органическими смолами, входящими в состав в качестве связующего. Для стекловаты верхний предел составляет от 250 до 450 °C. Превышение этого диапазона можно считать точкой плавления.

В этом случае верхний предел определяется температурой выгорания смол, в результате которой материал теряет связующие, а следовательно, и свои эксплуатационные свойства.

Под действием огня не происходит выделения ядовитых и вредных веществ.

Сферы применения

Если говорить о коммунальных отраслях, то это:

• строительство;
• теплоснабжение;
• производство;
• автомобильная промышленность;
• авиация;
• трубопроводный транспорт материалов.

Для каждой области подбирают разные виды, по-разному:

• тип волокна,
• их местоположение,
• наличие дополнительного покрытия,
• плотность (максимально возможная – 130 кг/м3).

Наиболее распространенными вариантами стекловаты являются рулоны и мягкие маты.

Изоляция из стекловолокна выпускается в виде:

• непрерывная нить (рулоны);
• штапельное (резаное) волокно (плиты), в том числе характеризующееся повышенной жесткостью с покрытием;
• мягкие коврики;
• усиленные ролики;
• печать технических утеплителей, в том числе в виде фольгированных изделий.

Рулоны давно и успешно применяются для утепления горизонтальных поверхностей – полов, потолков.

Буферный дисплей — для изоляции высокотемпературных трубопроводов, агрегатов и резервуаров.

Маты и плиты применяются для теплоизоляции различных помещений и элементов конструкций, а именно:

• фасады;
• оконные и дверные проемы;
• межэтажные перекрытия и другие перекрытия;
• внутренние и внешние перегородки зданий;
• звуко- и теплоизоляция кабин.

Вата должна быть прикреплена таким образом, чтобы обеспечить свободное положение (для максимального расширения) и в то же время плотное прилегание без зазоров.

Производство

Производство начинается с подачи сырья в плавильную печь. В результате воздействия температуры 1400°С, центробежных сил центрифуг и обдува паром достигаются стеклянные нити.

Для получения на выходе тончайших нитей с требуемыми механическими свойствами требуется строгое соблюдение рецептурного состава.

Обработанные растворами полимерных связующих (модифицированная мочевина, фенолоальгидные полимеры) нити направляются на конвейерную формовку для формирования гладкого полотна из стекловолокна.

Далее следует стадия полимеризации – температура 250°С становится катализатором образования полимерных связей и удаления лишней влаги.

Охлаждение, резка пилами и резцами, затем — прессование (сжатие в 5-6 раз), упаковка в полиэтилен — получаем готовые к транспортировке рулоны и листы.

Особого внимания заслуживает использование стеклобоя в качестве основного компонента.

Современные технологии позволяют добавлять до 80 % стеклянного порошка, получаемого при дроблении и измельчении товарных отходов стекла.

Состав угля регламентируется национальными стандартами — ГОСТ Р 52233-2004. Согласно положениям документа это вторичное сырье может быть 1 или 2 сорта и одного из пяти сортов в соответствии с цветом (БС, ПСТ, ПСЛ, ЗС, КС).

Стекловата, полученная в результате вторичной переработки и переработки бытовых и промышленных отходов стекла, соответствует всем требованиям, предъявляемым к данной продукции.

При этом продукт, изготовленный из вторсырья, имеет меньшую себестоимость производства по сравнению с традиционной технологией и, как следствие, более доступную для потребителя цену.

Производством стекловаты по данной технологии занимаются многие компании, в том числе:

• Кончено;
• УРСА;
• Кнауф.

Стандарт изготовления

Производство стекловаты регулируется рядом нормативных документов. ГОСТ 19170 2001 считается наиболее важным.

Он описывает:

• методы производства;
• меры безопасности при работе с материалом;
• объем.

Допускается изготовление по собственной спецификации, утвержденной в установленном порядке.

Плюсы и минусы как утеплителя

Исходя из свойств стекловаты, можно выделить как положительные, так и отрицательные свойства.

К плюсам относятся:

• хорошие тепло- и шумоизоляционные свойства;
• пожарная безопасность;
• устойчивость к биологическому воздействию (вредители, бактерии);
• легкий вес;
• легкая транспортировка;
• невысокая цена (700 – 2100 руб).

Из недостатков:

• гигроскопичность (необходимость дополнительной пароизоляции);
• неудобство монтажа (необходимость использования средств защиты);
• появление усадки через 8 – 10 лет службы.

Есть ли вред для здоровья человека?

В этом издании информационный хаос.

Производители, торгующие стекловатой, говорят о ее безвредности, а конкуренты, предлагающие другие изоляционные материалы, говорят о негативных последствиях.

Мы не хотим спорить, мы просто хотим сообщить факты.

Стекловата может быть опасна и представлять угрозу только при монтаже – есть вероятность попадания стеклянной пыли на кожу и вдыхания.

Для защиты необходимо носить комбинезоны, средства защиты органов дыхания.

В этом вопросе есть хорошая новость – современные технологии позволяют производить материалы, не распространяющие стеклянную пыль.

После завершения монтажа изоляция из стекловаты становится полностью безвредной.

Одежду стирают:

• стряхнуть;
• пылесосить;
• постирать с 3-4-кратным полосканием;
• уборка пылесосом после сушки.

При попадании частиц стекловаты на кожу примите прохладный душ под сильным напором без использования моющих средств.

Почему круто? Потому что горячая вода расширяет поры и, как следствие, проникновение частиц стекла.

Утилизация

Стекловату можно получить путем переработки стеклобоя. И как она распоряжается собой?

На данный момент есть три варианта:

1. Захоронение на специальных полигонах.
2. Измельчение в чистом виде и повторное использование в дорожном строительстве, производстве кирпича.
3. Использование в виде шихты — твердого остатка, образующегося при сжигании отходов. При этом стеклянная составляющая может достигать 78 % от общего объема, почти 20 % приходится на глину, 2 % — силикат натрия.

Цена услуги по утилизации стекловаты варьируется от 400 до 1000 рублей за тонну.

Имеются также установки (мельницы) для переработки (глубокого измельчения до размера 0,1 — 100 мкм) отходов производства из стеклопластика и возврата их в технологический процесс.