ИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ

Техническое решение относится к области текстильной промышленности, а именно, к области нетканых материалов, и может быть использовано в качестве изолирующего слоя, предпочтительно, теплоизолирующего, в строительстве, а также в других областях удовлетворения жизненных потребностей человека.
Известен (RU, патент 2078882) изоляционный материал в виде плиты или рулона для новых и требующих санирования сооружений, закрепляемый на несущей кладке и при выполнении его в виде многослойной прямоугольной плиты или рулона, состоящий из пенополиуретана, частиц пенополистирола, экструдированного полистирола или минерального волокна в качестве теплоизоляционного слоя, причем теплоизоляционный слой, по меньшей мере, на одной из своих широких сторон снабжен покрывающим материалом, в качестве которого нанесена основа для облицовочных материалов кладки или изоляционного материала в качестве облицовочного материала. Основа материала состоит из нетканого полотна, выполненного из синтетических материалов, и/или текстильных материалов, и/или ткани из синтетического волокна, или стекловолокна, или органического волокна, например джута, и снабжена на своей обращенной к теплоизоляционному материалу стороне покрытием в качестве влагонепроницаемого и соединительного слоя, нанесенного с проникновением в основу на глубину 0,1 0,5 толщины основы.
Основным недостатком известного материала следует признать высокую себестоимость, а также сложный цикл производства.
Известен также (RU, патент 2102545) нетканый материал из натуральных волокон, а именно из хлопка или других целлюлозных волокон, которые прошиты для стабилизации волокнистого холста, причем, по меньшей мере, на одну внешнюю сторону нетканого материала, используемого в качестве тепло - и/или звукоизолирующего мата в строительстве, нанесен сильно уплотненный холст из биологически разрушаемых волокон.
Недостатком известного материала следует отнести сложность технологии изготовления, а также значительную себестоимость.
Известен (RU, патент 2296838) теплоизолирующий экологически приемлемый изоляционный материал для изоляции зданий и других сооружений, который не содержит веществ, вредных или вызывающих раздражение у человека, и не выделяет вредных веществ и/или пыли в воздух, находящийся внутри здания. Известный материал содержит утилизируемые предметы одежды и/или отходы тканей в мебельной промышленности, которые измельчены с образованием регенерата-шодди, а затем смешаны с льняными волокнами и с волокнами полиэфира, имеющими низкую температуру плавления, с образованием гомогенной волоконной смеси, которая затем сформована по заданному профилю и подвергнута термообработке до тех пор, пока волокна полиэфира не расплавятся и не свяжут волокна тканей и льняные волокна друг с другом.
Недостатком известного материала следует признать сложность производства и обусловленную этим достаточно высокую себестоимость.
Известен (RU, патент 39603) нетканый объемный теплоизоляционный материал, выполненный из волокнистой смеси, содержащей полиэфирные волокна и легкоплавкие синтетические волокна, скрепленные частично подплавленным полимером последних, расположенным преимущественно в местах контакта легкоплавких синтетических волокон между собой и остальными волокнами волокнистой смеси, причем волокнистая смесь дополнительно содержит электропроводящие волокна, а также льняные волокна.
Известный теплоизоляционный материал изготовлен с использованием достаточно длинных (от 60 мм) льняных волокон, что ограничивает используемую сырьевую базу, используемую для изготовления теплоизоляционного материала.
Техническая задача, решаемая посредством разработанного теплоизоляционного материала, состоит в расширении сырьевой базы, применяемой для изготовления изоляционных материалов.
Технический результат, получаемый при реализации разработанного изоляционного материала, состоит в обеспечении возможности использования при изготовлении изоляционных материалов коротковолокнистого льна при одновременном увеличении механической прочности получаемого материала.
2
2
Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный изоляционный материал. Разработанный изоляционный материал представляет собой нетканое полотно, содержащее не менее 50% масс.льняного волокна, по меньшей мере, часть которого коттонирована, а также полипропиленовые и/или полис гирольные волокна, скрепленных между собой посредством термообработки, при этом поверхностная плотность нетканого полотна составляет не менее 150 гр./м. Соотношение полистирольных и полипропиленовых волокон произвольно. Предпочтительно при скреплении нетканого полотна использована температура от 120 до 200°С. Преимущественно при скреплении использование использовано пропускание заготовки через валки. В наиболее предпочтительном варианте реализации при скреплении материал пропускают через валки, нагретые до температуры от 120 до 200°С. Конкретные величин температуры и усилия сжатия зависят от заданных характеристик (в основном плотности, и зависимой от плотности толщины изделия) получаемого изделия. В любом случае величина усилия сжатия и температурный режим скрепления должны обеспечить получение изделия (изоляционного мата или рулона) с поверхностной плотностью не менее 150 гр./м. Материал может дополнительно содержать утилизируемые предметы одежды из натуральных волокон и/или отходы тканей из натуральных волокон в мебельной промышленности, измельченные с образованием регенерата-шодди. Материал выпускают в виде рулона или мата. Предпочтительно толщина материала составляет от 1,5 до 30 см.
Натуральные волокна предпочтительно соответствуют требованиям ГОСТ 10078-85.
2
Разработанный материал охарактеризован следующей совокупностью признаков: нетканое полотно, содержащее не менее 50% масс. льняного волокна, а также полипропиленовые и/или полистирольные волокна, скрепленных между собой посредством термообработки, при этом поверхностная плотность нетканого полотна составляет не менее 150 гр./м. Использование льняного волокна обеспечивает длительность использования готового материала, поскольку льноволокно избегают грызуны и микроорганизмы. Содержание льноволокон в количестве не менее 50% гарантированно отпугивает крыс и мышей от подобных теплоизоляционных изделий. Использование смеси льноволокна, а также полипропиленовых и/или полистирольных волокон обеспечивает, с одной стороны, устойчивость к действию грызунов, а с другой стороны, обеспечивает возможность механической прочности и долговечности изделия из-за надежности скрепления волокон в изделии. Указанная поверхностная плотность готового изделия, как это было экспериментально установлено, обеспечивает защиту от потерь тепла и защиту от шума, регламентируемую требованиями СП-23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» и ГОСТ 23499-79 «Материалы и изделия строительные звукоизолирующие и звукопоглощающие».
Разработанный продукт (изоляционный материал) представляет собой разновидность полотна нетканого, состоящего, в наиболее предпочтительном варианте, на 80-85% из натурального льняного волокна и на 15-20% из химического волокна полистирола. Волокна расположены беспорядочно и скреплены путем оплавления под давлением полистирольных волокон. Предпочтительно в разработанной конструкции используют котонизированное льняное волокно. Формирование нетканого полотна и его скрепление производится одновременно. При этом скрепление производят по всей толщине и ширине полотна.
В предпочтительном варианте производства предварительно производят смешение подготовленных исходных волокон. Размер волокон (длина и толщина) не оказывают заметного влияния на изоляционные характеристики готового продукта. Из полученной смеси волокон формируют заготовку предпочтительно в виде рулона. Подготовленную рулонную заготовку пропускают через валки, расположенные в устройстве нагрева. Величина усилия сжатия заготовки и прилагаемой температуры обработки задают исходя из назначения получаемого нетканого полотна.
Как указано выше, скрепление нетканого полотна производится путем термического скрепления - нагрева термопластичного волокна полистирола с одновременным действием усилия сжатия. После остывания полистирола происходит закрепления сетки натуральных волокон в матрице, скрепленной искусственными волокнами. Волокна скрепляются посредством тепловой обработки. Тепловая обработка производится путем прохождения скрепляемой заготовки нетканого полотна через валки, расположенные в зоне нагрева при температурах от 120 до 200 С°.
Полотно конечного продукта поставляется в виде матов, разрезанных по длине и закатанных в виде рулонов и нарезанных прямоугольниками, расфасованных в упаковки и относящихся к тепло и звукоизоляции.
Полученный продукт гибкий и эластичный (изготавливается в рулонах или панелях), обладает высокой степенью термо- и звукоизоляции, отлично регулирует влажность. Абсорбирует влагу из воздуха, удерживает и возвращает обратно, если атмосфера слишком сухая. Решает проблему конденсации. Это экологически чистый продукт. Не вызывает аллергию, без включения летучих органических соединений. Он не проводит электрический ток и нейтрализует колебания электромагнитных полей. Неэлектростатичен. Прост при монтаже. Не требует дополнительного оборудования и спецзащиты. Не пылит. Как материал лен обладает высокими антибактерицидными свойствами. Полученные готовые материалы не повреждаются грызунами и не подвержены гниению. Из-за достаточно высокой плотности готовый материл - нетканое полотно - плохо подвержен горению.
В табл.1 приведены характеристики готовой продукции.
Табл.1.
Плотность кг/м<sup>3</sup>
30
Коэффициент теплопроводности W/m.K
0,033-0,040
Прочность на сжатие КПа
3 2
Коэффициент звукопоглощения
«НСВ-321»
Сопротивление продуванию (КПа×с)/м<sup>3</sup>
43,8
Удельное сопротивление потоку воздуха (КПа×с)/м<sup>3</sup>
12,5
Теплоемкость, j/kg.K
1700
состав
85% лен, 15% полистирол
Срок службы
не менее 75 лет
3
Испытания, проведенные согласно требованиям СП-23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий», СНиП 23-03-2003 «Защита от шума» и ГОСТ 23499-79 «Материалы и изделия строительные звукоизолирующие и звукопоглощающие», показали, что материал, содержащий 85% масс. льняного волокна и 15% масс полистирольного волокна с плотностью 51,3 кг/м, обладает следующими характеристиками:
Коэффициент теплопроводности 32 Вт/м·°С
Прочность на сжатие 3,2 КПа
Водопоглощение 71,6%
Звукопоглощение класс НСВ-321
2
Уд. Сопротивление воздуху 12, 5 КПа·с/м.
Указанные параметры значительно превышают аналогичные параметры применяемых в строительстве изолирующих плит из минерального волокна ГОСТ 9573-96.