Эковата как типовая продукция на рынке теплоизоляционных материалов

Эковата применяется в качестве теплоизоляционного материала более 60 лет.

На основе накопленного на протяжении десятков лет опыта применения эковаты специалистам удалось разработать эковату оптимального содержания, в которой сочетаются натуральность и все возможности, предоставляемые современной техникой изолирования.

 

Эковата — это древесноволокнистый материал (81%) с антисептиком (7%) и антипирином (12%). Древесноволокнистое сырье, в свою очередь, состоит из переработанной газетной бумаги (80%) и прочей макулатуры: картона, книжных страниц и т.п. свободной от добавок бумаги (20%). Для производства эковаты не подходящая/плохо подходящая бумага — бумага с большими примесями пластиков (глянцевая бумага с покрытием из полиэтилена или воска, журнальная бумага, книжные обложки). В качестве антисептика применяется бура, а антипирина — борная кислота. Так как эковата основывается на древесном волокне, она обладает и хорошей теплоизолирующей способностью древесины, которая уменьшает теплопроводность материала.

Эковата — это эффективный утеплитель с коэффициентом теплопроводности = 0,041 Вт/м К (одобрен Министерством охраны окружающей среды N 8715331192). Воздухопроницаемость эковаты мала благодаря плотности изоляции.

Как утеплитель на древесноволокнистой основе эковата обладает отличными влаготехническими свойствами, благодаря чему в изолированных эковатой конструкциях не требуется отдельной влагоизоляции.

На эковату не влияют микроорганизмы, вызывающие обычно гниение и плесневение материалов, потому что служащие в качестве антипиринов борные соединения являются также эффективными антисептиками. Это имеет большое значение при работе зданий в критических условиях — при высокой влажности. Кроме того, опыт показал, что бура и борная кислота эффективно предотвращают распространение мелких грызунов в утеплителе.

В эковате используется хорошая теплоизолирующая способность воздуха. 85 — 92% от объема составляет воздух, из которого часть находится в порах эковаты.

Плотность эковаты достигается эффективным процессом изготовления: при производстве макулатура измельчается на очень тонкое волокно. Из-за плотности утеплителя в нем хорошо сохраняется содержимый воздух. При этом можно использовать высокую теплоизолирующую способность стоячего воздуха.

Плотность изоляции обеспечивается правильным способом нанесения: эковата выдувается или распыляется в место изолирования. При этом она проникает даже в самые мелкие зазоры, и слой изоляции получается плотным и бесшовным. Рекомендуемая плотность напыления в верх. перекрытии ок. 35 кг/м3, в стенах — ок. 65 кг/м3.

Теплотехнические свойства эковаты изучены в США Государственным техническим научно-исследовательским институтом (VTT).

Данные теплопроводности напыляемых изоляционных ват
(из «Строительного надзора», 3/90)

Вид утеплителя Номинальная плотность 
в сухом виде, кг/м3
Нормальная теплопроводность, 
λ, Вт/м К
Напыляемая минвата 1 30 0,050
Напыляемая минвата 2 36 0,045
Напыляемая минвата 3 40 0,050
Напыляемая стекловата 1 20 0,050
Напыляемая стекловата 2 25 0,045
Эковата 35 0,041

Так как эковата является мелкозернистым и плотным утеплителем, ее воздухопроницаемость мала. Небольшой размер волокон эффективно замедляет движение воздуха. Под воздействием перемен относительной влажности воздуха влага выпадает на верхний слой эковаты, и его волокна слипаются между собой, образуя тонкую бумаговидную корку, которая эффективно предотвращает проникновение потока воздуха вовнутрь утеплителя.

Средняя воздухопроницаемость напыляемых утеплителей (из VTT, информационные данные)

Вид утеплителя Воздухопроницаемость, m3/ms Pa Плотность в сухом виде, kg/m3
Напыляемая минвата 190…310х10-6(550х10-6) 50,9…60,8
Напыляемая стекловата 480…960х10-6(1310х10-6) 22,00…29,9
Эковата 80…120х10-6(150х10-6) 30,6…40,0

Примечание. В таблице представлен разброс замеряемой воздухопроницаемости, а также в скобках отмечены максимальные ее превышения.

Огнестойкость эковаты достигнута благодаря добавлению в нее буры и борной кислоты, которые находятся в утеплителе в виде солей. Эковата имеет способность защищать конструкции от огня при пожаре.

Пожаростойкие добавки влияют следующим образом:

  1. они управляют реакцией горения так, что в результате получается минимальное количество горючих компонентов, а в основном рождается только углерод;
  2. пожаростойкие добавки обладают смачивающей способностью. При нагреве они освобождают кристаллизованную воду и предотвращают попадание кислорода в место горения, чем замедляют продвижение пожара и охлаждают слой изоляции.

Благодаря буре и борной кислоте эковата не возгорается и не плавится, а только медленно тлеет. При пожаре не выделяет никаких токсичных газов. Данные химикаты нелетучие и не опасны для здоровья человека (Гос. тех. научно-исследовательский институт VTT, лаборатория химии, описание исследования КЕМ322068/06.01.1983).

Результаты испытаний на пожаростойкость

Утеплитель Место замера Температура (оС)
10 min 15 min 20 min 25 min 30 min
Минвата Нижняя плита 112 245 680 800 820
Утеплитель 20 65 75 80 200
Верхняя плита 18 18 75 65 75
Эковата (целлюлозный материал) Нижняя плита 115 300 730 830 840
Утеплитель 18 18 95 95 95
Верхняя плита 18 18 20 70 85
Стекловата Нижняя плита 115 630 750 820 830
Утеплитель 75 75 500 720 800
Верхняя плита 25 45 100 370 670

Примечание. Замеры осуществлены для строительной конструкции, в которой изоляционный материал с обеих сторон облицован ДВП.

Существует два способа нанесения эковаты:

  • сухое нанесение — горизонтальное верхнее перекрытие, наклонное верхнее перекрытие, нижнее перекрытие, коробчатые конструкции стен;
  • влажное нанесение — открытые конструкции стен.

Влажное нанесение, используемое при утеплении конструкций стен, дает несравненное преимущество потребителю эковаты. Смачивание водой активизирует лигнин, имеющийся в древесных волокнах и работающий при этом способе нанесения в качестве клея. При этом эковата крепко схватывается со всеми окружающими конструкциями и замыкает в себе, например, электропроводку, проходящую внутри конструкций, образуя тем самым цельный и плотный покровный слой утеплителя.

По сравнению с утеплителем плитового вида эковата дает явную экономию, уменьшая отходы при резке утеплителя, расходы на его складирование, разгрузку и прочие затраты во время строительства. При монтаже эковаты не возникает отходов и излишков. Монтаж осуществляется быстро и с гарантией конечного результата.

Технические данные эковаты:

  • теплопроводность — 0,041 W/m K (одобрено решением Министерства охраны окружающей среды N 87/5331/92);
  • класс горючести — В2 (DIN 4102);
  • воздухопроницаемость — 80 — 120х10-6 m3/ms Pa при плотности 30,6 — 40,0 kg/m3;
  • нормальная влажность — ок. 10% от сухого веса;
  • значение pH — 7,8 — 8,3.

Процесс производства эковаты предельно прост. Он имеет две основные стадии:

  1. предварительное измельчение, при котором поступающая макулатурная бумага рвется на довольно крупные куски;
  2. тонкое измельчение, при котором предварительно разорванная бумага измельчается на волокна.

При тонком измельчении в макулатуру добавляются антисептики и антипирины.

Производство эковаты не загрязняет окружающую среду и не расходует никаких невозобновляемых природных ресурсов. Энергозатраты этого производства малы, т.к. процесс не содержит никаких энергоемких стадий, например, плавления и т.п.

Примеры энергоемкости процессов производства различных видов утеплителей
(«Отходы и энергосистемы», 1992, Государственный регистр экологически чистых изделий», 1994)

Утеплитель Энергозатраты, kWh/kg Энергозатраты, kWh/m3
Стекловата 6,5 3
Минеральная вата 180 180
Эковата 0,16 5

Мини-завод по производству эковаты

Производственная мощность оборудования: 1,250 кг/час, при 2-сменном рабочем дне — ок. 20000 кг/сут., ок. 5000000 кг/год (КПД = 0,75).

Производственное помещение: 30 х 18 х 6,5 м, ок. 550 м2 площади пола, ок. 3500 м3 объёмной площади. Также требуются складские помещения под сырье и готовую продукцию, всего приблиз. 350 м2 площади пола.

Энергозатраты: мощность — 307 кВт, номинальный ток — 555 А, рабочий персонал — 2 — 4 человека. Дополнительное оборудование — 1 автопогрузчик с погрузочным ковшом. Оборудование для нанесения эковаты. Упаковочные материалы. Поддоны.

Стадии производства эковаты

Бумага подвозится со склада на гидравлический стол обработки. 1 — 2 рабочих сортируют ее на ленточном транспортере. Осуществляется контроль материалов: удаляются не пригодная для производства бумага и прочий мусор, контролируется задаваемый объем.

Ленточным транспортом бумага перемещается в установку крупного дробления, где ножи особой конструкции, вращаясь, протирают бумагу сквозь решетку. Измельченная масса перемещается вентилятором сквозь циклонный пылеотделитель далее в промежуточный бункер, предназначенный для уравновешивания потока материала. Промежуточный бункер имеет цилиндрическую форму. Грабли-мешалки предотвращают образование свода внутри бункера.

Из промежуточного бункера бумага дозируется карманным питателем на ленточный транспортер. Скорость вращения карманного питателя определяет объем измельченной бумаги, поступающей в процесс.

Сверху ленточного транспортера, выходящего из карманного питателя и находящегося перед вентилятором перемещения, установлен магнитный улавливатель, извлекающий из массы металлический мусор (скрепки, скобки и т.п.).

Вентилятором перемещения бумага подается в установку тонкого измельчения, где профилированные ножи измалывают ее и отрывают древесные волокна. Частое сито предотвращает попадание слишком крупного материала в дальнейший процесс. В установке тонкого измельчения к бумаге примешиваются химикаты.

Бура и борная кислота высыпаются в дозатор добавок. Обе добавки имеют собственные дозаторы (шнековые питатели), которые задают химикаты в воронку отсоса. Из нее химикаты перемещаются вентилятором добавок в установку тонкого измельчения, где дробятся возможные комки.

Вентилятор перемещения подает готовую эковату через блок удаления пыли в упаковочный бункер. Профилированные мешалки в бункере поддерживают эковату в пышном равномерном виде и предотвращают сводообразование.

Три упаковочных шнека, имеющихся внизу бункера, перемещают эковату наружу — в бумажные мешки (по 15 кг), где утеплитель упаковывается с плотностью 150 кг/м3. 1 — 2 рабочих обслуживают эту установку и следят за объемом материала в ней. Наполненные мешки попадают в ленточные прессы для придачи им плоской, удобной для транспортировки формы, взвешиваются, штабелируются на поддоны.

Пылеудаление осуществляется на двух стадиях процесса:

  • после предварительного измельчения бумаги;
  • после измельчения на волокна.

Оборудование оснащено системой управления, следящей за ходом производственного процесса и предотвращающей возникновение помех. Благодаря системе управления для производства эковаты требуется минимальное количество обслуживающего персонала.

Материал подготовлен редакцией по информации, предоставленной базовым региональным информационным центром

Опубликовать в Google Plus
Опубликовать в LiveJournal
Опубликовать в Мой Мир
Опубликовать в Одноклассники