Результат интеллектуальной деятельности: Теплоизоляционный материал

Изобретение относится к производству теплоизоляционных материалов в виде матов, а именно сырьевой смеси, предназначенных для строительства, в частности для многослойных стеновых вертикальных и горизонтальных панелей, и для теплоизоляции различных сооружений.

Известна композиция, применяемая в качестве теплоизоляционного материала, состоящая из борной кислоты 10-14; буры 6-10; хлорида цинка 0.1-0.5; бумажной макулатуры остальное [RU №2037294, МПК Е04В 1/78, опуб. 19.06.1995].

Недостатком известного утеплителя является отсутствие стабильной формы готового изделия, необходимость создания ограждающих строительных конструкций, потеря теплоизоляционных свойств из-за усадки композиции.

Наиболее близким к изобретению является композиция эковата-2, содержащая, мас. %, угарные отходы производства нетканых материалов, войлочных изделий и строительной пакли 20-30, измельченную картонно-бумажную макулатуру 50-60, борную кислоту 10, буру 10 [RU №2083524, МПК С04В 30/02, опуб. 10.07.1997].

Недостатком известной композиции является использование угарных отходов в виде хлопковых, вискозных, синтетических, шерстяных и льняных волосовин, которые следует смешивать в одинаковых пропорциях, а также низкая прочность на разрыв изготовленных из нее теплоизоляционных материалов.

Изобретение решает задачу создания транспортабельного теплоизоляционного материала в виде матов на основе измельченной макулатуры, экологически чистого, имеющего низкую усадку, биостойкого, обладающего повышенной прочностью, гигроскопичностью, огнестойкостью, паропроницаемостью, обладающего возможностью использования на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях.

Поставленная задача решается тем, что в теплоизоляционном материале на основе измельченной бумажной макулатуры, синтепонового волокна и добавок в качестве связующего компонента использовано синтепоновое волокно, например, при следующем соотношении компонентов (мас. %): борная кислота 2-3; бура 2-3; синтепоновое волокно 15-40, бумажная макулатура остальное.

Технический результат заключается в создании формоустойчивой структуры теплоизоляционного материала в виде матов, повышении транспортной прочности, уменьшении усадки материала, создании возможности использования на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях.

Указанный технический результат достигается тем, что в теплоизоляционном материале, содержащим измельченную бумажную макулатуру, борную кислоту и буру, новым является то, что в качестве связующего материала используют синтепоновое волокно со средней длиной волокон 10-15 мм, при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Использование в качестве связующего материала синтепонового волокна позволяет повысить формоустойчивость материала, уменьшить усадку в процессе эксплуатации, увеличить механические показатели получаемого теплоизоляционного материала и повысить его транспортабельность. Материал на основе предлагаемого состава отличается высокими тепло- и звукоизолирующими свойствами, хорошей упругостью и формостабильностью, позволяет создавать плитный материал в виде матов и использовать его на горизонтальных, вертикальных и наклонных поверхностях. Повышение прочности и формостабильности, снижение усадки достигается за счет волокон синтепона. В среднем длина волокон составляет 10-15 мм. Состав синтепонового волокна - 100% полиэфирное волокно. Синтепоновое волокно изготовлено термическим способом из полиэфирного волокна, которое имеет легкоплавкое покрытие и под воздействием высоких температур часть волокон плавятся и таким образом склеиваются.

Теплоизоляционные свойства и формоустойчивость теплоизоляционного материала зависят от соотношения компонентов в смеси.

При изготовлении теплоизоляционного материала с содержанием менее 15 мас. % синтепона происходит расслоение полученного материала, снижение прочности на разрыв и транспортабельности материала вследствие неполного связывания частиц измельченной макулатуры между собой. При добавлении более 40 мас. % синтепонового волокна не происходит значительного улучшения физико-механических показателей теплоизоляционного материала, однако его плотность и себестоимость значительно увеличивается.

Пример 1. Теплоизоляционный материал изготавливается следующим образом.

Для обеспечения вышеуказанных свойств теплоизоляционного материала используется бумажная макулатура любой категории, в том числе и некондиционные бумажные отходы. Макулатура распушается на тонкие и эластичные волокна и имеет свойства хлопковой ваты, имеющей высокую гигроскопичность и прочность. Затем в барабан подают тонкоизмельченные добавки, а именно борную кислоту и буру, взятые при определенном массовом соотношении компонентов. После этого компоненты перемешиваются. Далее в смесительную установку подается синтепоновое волокно и перемешивается с макулатурной массой. Полученная масса дополнительно прочесывается, что способствует эффективному скреплению волокон. Результатом этих операций является формирование полотна теплоизоляционного материала, характеристики и свойства которого фиксируются после температурной обработки, осуществляемой в печи. Процесс термической обработки способствует оплавлению волокон, что приводит к их переплетению и укреплению структуры материала.

Введение в состав при перемешивании борной кислоты придает теплоизоляционному материалу гигроскопичность, повышает температуру его самовоспламенения. Подача в состав буры позволяет повысить температуру его самовоспламенения и придает материалу антисептические и фумигационные свойства. Включение в состав синтепонового волокна позволяет создать плитный материал в виде матов стабильной формы, значительно уменьшить усадку материала при использовании на вертикальных и наклонных поверхностях.

Соотношение компонентов теплоизоляционного материала, состав 1, масс. %: измельченной макулатуры - 81; синтепонового волокна - 15, борной кислоты - 2; буры - 2.

На поддоне формируется ковер высотой 50 мм. Тепловая обработка производится при температуре 210°С и продолжительности 10 мин.

Примеры 2. Способ изготовления теплоизоляционного материала и режим термообработки принимается аналогично примеру 1.

Соотношение компонентов (состав 2), масс. %: измельченной макулатуры - 70; синтепонового волокна - 25, борной кислоты - 3; буры - 2.

Пример 3. Способ изготовления теплоизоляционного материала и режим термообработки принимается аналогично примеру 1.

Соотношение компонентов (состав 3), масс. %: измельченной макулатуры - 55; синтепонового волокна - 40, борной кислоты - 2; буры - 3.

Использование для изготовления теплоизоляционного материала синтепонового волокна позволяет повысить формоустойчивость, снизить усадку, увеличить прочность.