Теплоизоляционные материалы на органической основе - Тенденции в развитии производства утеплителей в России

Строго говоря, разделение теплоизоляционных материалов на органические и неорганические весьма условно. Между тем, для удобства изложения сути вопроса о производстве и применении теплоизоляционных материалов такое разделение представляется уместным, поскольку в большинстве случаев именно от того, какова основа теплоизоляционного материала, зависят его свойства, а, следовательно, и области его применения.

Пенопласты представляют вторую основную группу теплоизоляционных материалов. Сюда относят пенополистирол, пенополиуретаны, пенополиизоционаты, фенолформальдегидные и карбомидформальдегидные пенопласты.

По сравнению с волокнистыми утеплителями пенопласты применяются в значительно меньших объемах. Однако, в последние годы в связи с изменением требований к термическому сопротивлению ограждающих конструкции, объем производства пенопластов значительно возрос и продолжает расти. Это в первую очередь обусловлено значительно меньшими в сравнении с другими утеплителями удельными капитальными затратами на организацию их производства. Очевидно, в ближайшие годы эта тенденция сохранится. Об этом свидетельствуют также многочисленные технические решения теплоэффективных наружных стен жилых зданий, выполненные с применением пенопластов.

Наиболее широко применяемым в отечественном строительстве пенопластом является пенополистирол. Объем производства беспрессового пенополистирола составит в 2002 г. около 1.8 млн. м3. Лидерами по производству пенополистирола в стране являются комбинат "Стройпластмасс" (г. Мытищи) и ТИГИ-Кнауф (г. Красногорск, Московская область; Колпино, Санкт-Петербург).

В г. Реже (Свердловская область) освоено первое в России производство экструдированного пенополистирола на отечественном оборудовании. Мощность производства 54 тыс. м3 в год на трех линиях. Этот материал обладает рядом преимуществ по сравнению традиционным, получаемым из полистирольного бисера прогревом его паром в замкнутом объеме. Это, прежде всего, закрытая пористость и, вследствие этого, минимальное водопоглощение, повышенная прочность. Долговечность экструдированного пенополистирола превышает 50 лет. Такой материал все больше вытесняет блочный пенополистирол в Западной Европе, США и Канаде. Очевидно, и в нашей стране этот материал имеет большое будущее.

Представляют интерес предлагаемые ООО "МиАндрСтрой" (г. Москва) несущие панели из жесткого вспененного полистирола с двухсторонним покрытием армированным стекловолокном. При прочности на срез 196 кПа и прочности на сжатие 0,25 Мпа панели хорошо работают на изгиб, упруги и отнесены по пожаробезопасности к группе В1 (трудновоспламеняемы).

Жесткий заливочный пенополиуретан производится в России главным образом для изоляции труб тепловых сетей. Крупнейшим заводом, производящим предизолированные пенополиуретаном трубы в полиэтиленовой оболочке, является СП "Мосфлоулайн". Завод оснащен оборудованием, поставленным голландской фирмой "Селмерс".

Кроме заливочных пенополиуретанов заводского изготовления достаточно широко применяются напыляемые композиции. С их помощью производят теплоизоляцию резервуаров нефтепродуктов и сжиженных газов, утепляют промышленные холодильники и строительные ограждающие конструкции зданий. Этот вид теплоизоляционных работ хорошо освоен такими известными российскими фирмами, как АО "Стройтеплоизоляция" (г. Москва), АО "Теплоизоляция" (г. Самара) и др.

В современных условиях, как существующие, так и перспективные нормы, можно обеспечить, используя утеплители на органической основе. Так, в трехслойных панелях существующего парка форм наилучшие результаты по сопротивлению теплопередаче получают, используя пенополистирол (2,07-3,9 м2°С/Вт), фенольно-резольиый пенопласт (2,03 - 3,85 м°С/ Вт), плиты из минеральной ваты (2,29-3,2 м2 °С/Вт).

Для возведения стен и покрытий одноэтажных производственных зданий применяют панели унифицированные бескаркасные двухслойные (ТУ 480-1-166-92). Панели изготавливаются непрерывным способом, включающим формование металлической глубоко гофрированной облицовки и вспенивание композиционной новолачной смолы в этой облицовке (АО Стройперлит, г. Мытищи). При ширине 1219 мм панели могут иметь длину от 2400 до 7200 мм. Они легки: 1 м2 плиты весит 18.5 кг. По боковой грани плиты имеют герметичный замок. Тем же предприятием выпускаются плиты теплоизоляционные из перлитопластбетона. Являясь, по сути, наполненным пенопластом, этот утеплитель работает при температуре от - 60 до +130 °С. Плиты изготавливаются трех сечений: 1000х40 мм, 1000х50 мм, и 1200х50 мм. Длина определяется заказчиком в пределах 1,5-3,5 м. Все оборудование отечественного производства.

Из теплоизоляционных конструкций на полимерной основе представляют интерес, разработанные ЦНИИПроектлегконструкция и выпускаемые АО "Мопопанель" (г. Талдом, Московской области) кровельные панели полной заводской готовности (ТУ 5284-101-04614443-97). В качестве теплоизоляционного слоя в панелях применен пенопласт пенорезол.

В течение последних лет на рынке России появился новый полимерный утеплитель для строительства - карбамидный пенопласт, получивший торговое название пеноизол. Разработчиком материала и оборудования для его производства является подмосковный Научно-технический центр "МЕТТЭМ" (г. Балашиха). Пеноизол представляет собой материал, изготовленный беспрессовым способом и без термической обработки из пенообразующего состава, включающего полимерную смолу, пенообразователь, воду и специальные модификаторы. Сырьем для производства пеноизола служат дешевые и недефицитные российские компоненты. Хорошие теплофизические характеристики материала, возможность приобретения у разработчика комплекта оборудования по его производству способствовали достаточно быстрому распространению пеноизола в стране. Так, газожидкостные установки НТЦ "МЕТТЭМ" - ГЖУ - 1 сегодня работают в строительных организациях Московской области, Санкт-Петербурга, Минска, Кирова, Новосибирска, Сыктывкара, Сургута, Владикавказа, Кемеровской, Мурманской, Омской областей, в Татарстане и других регионах России. В настоящее время "МЕТТЭМ" много внимания уделяет вопросу долговечности пеноизола.

Разработчики и производители рекламируют этот материал, предлагая широко использовать его в жилищном и промышленном строительстве. Однако, есть ряд аспектов, связанных с природой этого материала, которые заставляют очень осторожно оценивать его долговечность особенно в условиях увлажнения, как сорбционного, так и капельного.

Кроме того, его внешнее сходство с мипорой дает возможность недобросовестным производителям выдавать за пеноизол некачественный, недолговечный материал.

В последнее десятилетие за рубежом получило развитие производство эластичных утеплителей для теплоизоляции труб, инженерных коммуникаций жилых и производственных зданий из вспененного синтетического каучука и пенополиэтилена. Такую продукцию на российском рынке предлагают фирмы Armstrong (США), Termaflex (Нидерланды), L'lsolante K-Flex (Италия) и др.

Теплоизоляция из вспененных полимерных материалов изготовляется в виде труб и листов. Трубчатые оболочки применяются для теплоизоляции стальных, медных и пластмассовых трубопроводов с наружным диаметром от 6 до 160 мм. Толщина изоляционного слоя составляет 6-32 мм. Для теплоизоляции труб большого диаметра, соединительных деталей, арматуры, трубопроводов некруглого сечения и оборудования выпускаются плоские листы и рулоны различной толщины, в том числе с клеевым слоем.

Плотность изоляции из вспененного полиэтилена составляет 33-40 кг/м3, из вспененного каучука - 65-80 кг/м3, из вспененного полиуретана - 25 кг/м3. Количество закрытых пор у таких утеплителей должно быть не менее 90%.

В зависимости от марки теплоизоляционные материалы используют в диапазоне температур от -200 до +175 °С, т. е. они применимы для теплоизоляции не только систем отопления, водоснабжения и кондиционирования, но и технологических трубопроводов.

Изоляция из вспененных полимеров технологична, химически и водоустойчива, способна обеспечить экономию до 70% тепла, а также надежную защиту трубопроводов от запотевания и образования конденсата при сохранении собственных параметров в течение длительного времени.

Компания Armacell производит и реализует на российском рынке такие теплоизоляционные материалы, как Armaflex на основе вспененного каучука (трубки и листы), Tubolit (полиэтиленовая изоляция труб) и оболочки труб, известные как ОКА материалы.

Итальянская фирма L'lsolante K-Flex - один из ведущих производителей изоляционных материалов на основе вспененных каучуков K-Flex. Благодаря равномерной мелкоячеистой закрытопористой структуре изоляция K-Flex характеризуется высокими теплоизолирующей способностью (теплопроводность 0,04 Вт/(м-К) и коэффициентом сопротивления водяному пару (> 5000). Толщина изоляции 6-12 мм. Вспененный каучук K-Flex обладает высокой адгезией к приклеивающим составам (эффект холодной сварки) и предназначен для изоляции поверхностей любого типа.

Продукция наиболее высокого качества представлена на российском рынке зарубежными производителями: "Thermaflex" (вспененный полиэтилен), "Armstrong" (вспененный синтетический каучук). Такой теплоизоляционный материал поставляется в виде полых труб, готовых для монтажа, и в виде листового материала, свернутого в рулоны (иногда в нарезанных листах). Основными достоинствами этой продукции являются низкая теплопроводность (1=0,033... 0,039 Вт/мК при 10 °С), высокое сопротивление проникновению пара (m=3000...7000) и стабильность всех теплофизических характеристик в период эксплуатации. Изоляция типа "Thermaflex" не пропускает влагу и имеет высокую химическую устойчивость. С появлением вспененных материалов открылись новые возможности для систем холодоснабжения и морозильного оборудования, как правило, наиболее энергоемких и сложных в обслуживании.

Очевидное преимущество этих теплоизоляционных материалов заключается в возможности быстрого, чистого и надежного монтажа. Таким образом, трудозатраты по изоляции систем отопления, кондиционирования, водоснабжения и канализации могут быть снижены в 4 и более раз. В этом случае нет необходимости в дополнительных покровных слоях, а также в антикоррозийном покрытии труб. Долговечность всей системы значительно увеличивается.

К сожалению, отечественное производство вспененного полиэтилена пока сильно отстает по качеству и не может удовлетворять современным требованиям по энергоэффективности. Хотелось бы надеяться на то, что знания наших специалистов, подкрепленные серьезными капиталовложениями, позволят создать российский высококачественный вспененный изоляционный материал.

В отечественной и зарубежной промышленности и строительстве все большее развитие получают теплоизоляционные материалы с отражающим покрытием (отражающая изоляция). На отечественном рынке теплоизоляционных материалов представлены различные утеплители, дублированные алюминиевой фольгой толщиной от 7 до 30 мкм. Среди них особое место занимают такие материалы, работающие по принципу отражающей изоляции, как Пенофол, Армофол, самоклеящаяся алюминиевая лента.

Пенофол - это тепло-, шумо - и пароизоляционный материал с высоким коэффициентом отражения излучаемой тепловой энергии. Он состоит из одного или двух слоев алюминия толщиной 12-30 мкм и слоя вспененного полиэтилена. Плотность материала 44 кг/м3, толщина 3-10 мм, ширина 600 и 1200 мм, теплопроводность 0,038 Вт/(м-К), звукопоглощение не менее 32 дБ. Пенофол повышает теплозащитные свойства конструкций без увеличения их объема. Он используется как в качестве самостоятельной теплозвукоизоляции, так и совместно с другими изоляционными материалами. Являясь пароизолятором, он полностью заменяет в ограждающих конструкциях дополнительную изоляцию. Однако, на наш взгляд, к декларируемым разработчиками свойствам следует относиться весьма осторожно, т. к. в стационарных процессах теплопередачи при достаточно низких температурах, а в таковых работает большинство конструкций тепловой изоляции, доля лучистой составляющей пренебрежимо мала.

Армофол - это полимерная сетка с одно - или двухсторонним покрытием из алюминиевой фольги. Самоклеящаяся алюминиевая лента предназначена для проклейки швов при использовании Пенофола и Армофола.

Из вспененного полиэтилена завод выпускает изделия марки Энергофлекс - трубки, рулоны, шнуры. Плотность изделий 25 кг/м3, теплопроводность 0,038 Вт/(м-К). Они предназначены для систем вентиляции, кондиционирования, водоснабжения и отопления при температуре от -40 до +100 °С.

Российская фирма "ТИКО", занимающаяся разработкой и внедрением новых технологий, материалов и приборов, организовала серийное производство теплоотражающего состава "Жидкая фольга" и нового утеплителя Полиал с теплоотражающим покрытием из "Жидкой фольги".

После нанесения на любую поверхность "Жидкая фольга" образует эластичное пленочное покрытие с теплоотражающими свойствами, аналогичными свойствам медной и алюминиевой фольги. Покрытие характеризуется хорошей адгезией к различным материалам (ткань, бумага, резина, пленки, дерево, кожа, металлы и др.), влагонепроницаемостью, температуроустойчивостью (от -60 до +150 °С), долговечностью, экологической чистотой (возможен контакт с пищевыми продуктами).

"Жидкая фольга" является хорошим герметиком и антикоррозионным материалом.

Полиал - это утеплитель плотностью 34 кг/м3 на основе пенополиэтилена с эластичным покрытием из "Жидкой фольги". Он отличается эластичностью, влагонепроницаемостью, температуроустойчивостью (от -60 до +75°С), маслобензостойкостью, долговечностью, экологической чистотой. Полиал применяется для утепления дачных домов, бытовок, гаражей, лоджий, фундаментов, инженерных коммуникаций и т. д. Его можно укладывать под любое напольное, потолочное и стеновое покрытие. Крепление Полиала осуществляется с помощью клея или механическим способом.

На основе полиэтилена высокого давления, а также сополимера сэвилен ОАО "Ижевский завод пластмасс" выпускает эластичный вспененный материал марки Изолон. Благодаря закрытой пористой структуре он характеризуется не гигроскопичностью и высокими теплоизоляционными свойствами (при плотности 33 кг/м3 теплопроводность составляет 0,031-0,032 Вт/(м-К). Изолон выпускается толщиной 1-50 мм и поставляется в листах и рулонах шириной до 1,6 м. Он используется для дополнительного утепления зданий, в системах водоснабжения, кондиционирования и вентиляции, в холодильном оборудовании и др. Могут быть изготовлены материалы с огнегасящими добавками (группы горючести Г1 и Г2), а также дублированные фольгой, металлизированной пленкой, тканями и др. Изолон успешно заменяет импортные материалы, традиционно используемые в качестве подложек под ламинированный паркет, демпфирующих гидроизоляционных мембран и т. п.

Один из вариантов отражающей теплоизоляции марки Фольгоизолон-Л предлагает ООО "Тизома". Фольгоизолон-Л представляет собой экструзионный пенополиэтилен Изолон, термически дублированный металлизированной лавсановой пленкой. Материал имеет закрытопористую масло-, бензо-, влагостойкую структуру и одновременно выполняет функции пароизоляции и ветрозащиты. Коэффициент теплопроводности материала составляет 0,031-0,036Вт/(мК). Температурный режим эксплуатации этого материала от -60 до +95°С.

Эффективные утеплители марки Фольма производит ОАО "Тверьстеклопластик". Фольма представляет собой комбинированный материал на основе вспененного полиэтилена, стеклохолста или стеклоткани с покрытием из алюминиевой фольги. Материал характеризуется экологической чистотой, минимальными теплопотерями при небольшой толщине (принцип термоса), устойчивостью к воздействию УФ-излучения, звукопоглощающей способностью, не подвержен коррозии и гниению. В зависимости от марки материала его толщина колеблется от 0,2 до 10 мм, теплопроводность - от 0,038 до 0,057 Вт/(мК), температура применения - от -60 до +130 °С. По горючести Фольма относится к группе Г1, по воспламеняемости - к группе В1 (по ГОСТ 30244-94).

Материал предназначен для утепления стен, полов, потолков, кровли и т. п., для изоляции в системах "Теплый дом", а также в системах отопления, водоснабжения и вентиляции.

ЗАО "ККИП" производит рулонные теплоизоляционные материалы Фомисол и Изобабл. Эти влаго - и паронепроницаемые теплоизоляционные материалы представляют собой вспененный или пузырьковый полиэтилен с отражающим покрытием из металлизированной полипропиленовой пленки или из защищенной алюминиевой фольги. Они характеризуются высоким термическим сопротивлением и могут быть использованы во всех случаях, когда возникает необходимость сохранения тепла или холода.

Погонажные изделия марки Вилатерм из вспененного пищевого полиэтилена с мелкоячеистой закрытопористой структурой выпускает ОАО "Стройдеталь". Эти изделия изготовляются в виде труб (сплошного сечения и с отверстиями) диаметром 30-80 мм, длиной 3-6 м, а также в виде листов и полос размером 70х70, 100х70 и 200х8 мм. Изделия предназначены для уплотнения стыков ограждающих конструкций сборных и монолитных зданий и их элементов, изоляции систем водоснабжения и холодильного оборудования, звукоизоляции междуэтажных перекрытий и полов, демпфирования и амортизации напряжений.

Повышенный спрос на эффективные утеплители для строительства вызвал всплеск активности разработчиков и производителей теплоизоляционных материалов. Ряд разработок при соответствующем доведении могут найти своего потребителя. К таким материалам на органической основе можно отнести юнипор (ВНИИЖелезобетон), геокар (ГИ Тверьгражданпроект и Бежецкий механический завод).

Геокар - теплоизоляционный материал, в котором древесные опилки связаны мелкодиспергированным торфом. Этот материал, не смотря на то, что он, безусловно горюч, обладает рядом достоинств, особенно в сельском строительстве: простота технологии, доступность исходных материалов, экологическая чистота и дешевизна.

При хороших теплотехнических показателях удельные капитальные затраты на строительство мощностей по производству пенопластов меньше, чем для других теплоизоляционных материалов. Меньшей получается и стоимость одного кубического метра пенопластов по сравнению с неорганической теплоизоляцией. Необходимостью удовлетворения потребностей строительства с меньшими затратами и объясняется в наше кризисное время увлечение пенопластами. Вместе с тем, если учитывать пожаробезопасность зданий, их долговечность, стабильность теплотехнических и физических свойств во всем периоде их эксплуатации, приоритет должен быть отдан неорганическим утеплителям.

Похожие статьи




Теплоизоляционные материалы на органической основе - Тенденции в развитии производства утеплителей в России

Предыдущая | Следующая