Л.А. БРАТЧЕНЯ, канд. техн. наук, В.В. ТЮТЮННИК, инженер,
Научно-исследовательский институт нетканых материалов
(г. Серпухов Московской обл.)
В современных условиях развития экономики остается приоритетным решение задач совершенствования теплоэффективных материалов для строительства. Проблемам экологической чистоты строительных материалов в последнее время уделяется значительное внимание, так как это непосредственно связано со здоровьем человека.
Помимо экологической чистоты, теплофизических и акустических характеристик теплозвукоизоляционные материалы должны быть пожаробезопасными, иметь стабильные свойства в процессе эксплуатации.
Оригинальность структур нетканых материалов позволяет наилучшим образом удовлетворить комплекс требований, предъявляемых к изоляционным материалам. Анализ информационных источников показал, что данному направлению уделяется значительное внимание производителями Финляндии, Словакии, США, Германии.
Применение натуральных волокон позволило развить новое поколение экологически чистой изоляции в строительстве на основе конопляного, сезалевого, кокосового, льняного волокон.
Лен — исконно русская культура — является одним из важнейших видов отечественного волокнистого сырья для текстильной промышленности. Ресурсы льноволокна в России составляют более 50 тыс. т, из которых только 25% пригодны для выработки тканей и трикотажа. Остальные 75% приходятся на короткий лен, не используемый для изготовления традиционной текстильной продукции. Таким образом, использование короткого льноволокна для производства нетканых изоляционных материалов имеет большое значение с точки зрения ресурсосбережения и, как показали исследования, технологически оправданно.
Проведенные испытания нетканых материалов одинаковых толщин из различного волокнистого сырья в НИИСФ показали, что использование льняного волокна в структуре теплозвукоизоляционного материала значительно повышает акустические свойства. Это объясняется уникальностью свойств льна, которых нет ни у одного натурального волокна, даже у хлопка.
Известно, что льняные материалы способны отводить тепло как во влажной, так и в сухой среде, то есть оказывать благоприятное воздействие при начинающемся перегреве. Они отражают практически весь спектр ультрафиолетового излучения и создают в помещениях полезный для человека микроклимат, повышают комфортность за счет снижения напряженности полей статического электричества. Это обусловливается отсутствием скопления электростатического заряда у льна. Имея высокие прочностные характеристики, лен обладает антисептическими и противогнилостными свойствами.
В связи с тем, что одним из основных требований, предъявляемых к строительным материалам, является их пожаробезопасность, в НИИНМ проведены работы по созданию огнестойких льносодержащих изоляционных материалов.
Достижение этой цели возможно следующим образом:
- получение теплозвукоизоляционных нетканых материалов толщиной до 20 мм путем обработки специальными составами суровых полотен;
- получение изоляционных материалов толщиной 20—50 мм путем придания огнестойких свойств натуральным и химическим волокнам до формирования волокнистого холста.
После обработки огнестойкими составами биостойкость льна ухудшается, поэтому потребовалась их дополнительная защита с помощью бактерицидных препаратов. Полиэфирные волокна обладают высокой устойчивостью к воздействию микроорганизмов, как в суровом виде, так и после обработки огнестойкими составами. Следовательно, введения бактерицидных препаратов для их обработки не требуется.
Проведенные исследования позволили получить волокна льна, которые не горят при температуре 400оС и устойчивы к воздействию микроорганизмов.
С помощью метода световой микроскопии получена достоверная картина процесса горения льносодержащего нетканого полотна. В результате контакта материала с огнем получается тонкая пленка из расплава волокон, продуктов горения и расплава кристаллов антипирена (смесь), обволакивающая волокна, которые остаются не расплавленными и не сгоревшими, в том числе и те, которые остались не покрыты веществом или покрыты очень тонким слоем. Так происходит защита волокон от дальнейшего горения.
Для выполнения функции защиты не обязательно полное и равномерное покрытие всех волокон в материале антипиренами. Достаточно локального покрытия и не для всех типов одинакового.
На рисунке представлена картина поражения микроорганизмами не обработанных (а) и обработанных (б) огнебиостойкими составами нетканых льносодержащих полотен. Оценка грибостойкости образцов производилась по ГОСТ 9.802—84 в баллах. Образец, полученный из необработанных волокон, соответствует 5 баллам, а образец, полученный из обработанных волокон, соответствует 3 баллам.
В результате проведенных исследований получены изоляционные материалы со следующими свойствами:
Поверхностная плотность, г/м2 ……………..700-1300
Толщина, мм………………………………20-50
Воздухопроницаемость, дм3/м2-с …………….200-500
Устойчивость к воздействию открытого пламени при t = 400oC
(продолжительность воздействия 4 мин) ……….негорюч
Коэффициент звукопоглощения при частоте 4000 Гц
полотно 800 г/м2………………………….0,95
полотно 1300 г/м2………………………….0,7
Устойчивость к воздействию микроорганизмов по методике фирмы «Фиат»
наличие плесени………………….не обнаружено
по ГОСТ 9.802-84, балл……………………….3
Коэффициент теплопроводности, Вт/(м-К) …..0,037-0,044
Статья взята из журнала «Строительные материалы»
