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.
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:
- они управляют реакцией горения так, что в результате получается минимальное количество горючих компонентов, а в основном рождается только углерод;
- 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:
- предварительное измельчение, при котором поступающая макулатурная бумага рвется на довольно крупные куски;
- 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