Главная » Технологии » Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна
Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

Способ получения волокон, основанный на вытягивании воздухом (ВВ), известен давно. Способом вытягивания получают волокна сравнительно большой длины: от 200 до 2000 мм, что является одним из основных преимуществ его перед другими способами получения штапельных волокон.

Технологическая схема производства холстов способом вытяги­вания воздухом или перегретым паром (ВВ) приведена на рис. 1. Стекломасса, полученная в стеклоплавильной печи, вытекает через фильеры платино-родиевого питателя. В результате воздействия двух плоских струй энергоносителя (воздуха или перегретого пара), выходящих из дутьевой головки, стекломасса вытягивается в волокна.

В процессе получения волокна перепутываются, частично изламываются и в виде длинных штапельных волокон осаждаются на ленте конвейера, образуя тонкий холст. Пропитанный связующим холст поступает в сушильную камеру и затем с помощью наматывающего устройства скатывается в рулон.

Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

Рис. 1. Схема производства холстов из стеклянного волокна, полученного способом ВВ:

1 — загрузочный бункер; 2 — ванная печь; 3 — дутьевые головки; 4 — узел приготовления связующего; 5 — камера волокноосаждения и приёмный конвейер; 6 узел нанесения связующего; 7 — устройство для армирования холста стеклянной нитью; 8 камера полимеризации; 9 — узел продольной резки; 10 узел поперечной резки; 11 —  наматывающее устройство; 12— транспортирующий конвейер; 13узел перемотки.

Способом ВВ можно также получать пряжу, идущую для изготовления фильтровальных тканей и для других целей. Волокно при этом способе вырабатывается из фильер печей. Вытянутые потоком воздуха волокна подсасываются к поверхности вращающегося перфорированного барабана и затем поступают на ровничную машину. Намотанная на бобину ровница передается на текстильную переработку.

Технико-экономические показатели линии ВВ для производства холстов:

Производительность линии, млн. м2/год                        2,5

Размеры холста, мм

толщина                                                                         0,5—0,7

ширина                                                                           400—1200

Масса 1 м2, г                                                                        50—130

Содержание смолы (по сухому остатку), %                     10—25

Расход

пара на одну дутьевую головку, кг/ч                            440

основных сырьевых материалов на две линии, т/год   500

электроэнергии на одну линию, кВт-ч/сутки              1440

природного газа (калорийность 8500 ккал/м3)

на ванную печь, м3/ч                                                       70

Холсты ВВ представляют собой тонкий листовой материал из хаотически переплетенных стеклянных волокон, связанных синтетическими смолами (рис. 2). Холсты обладают механической прочностью порядка 20 кгс/см2, при армировании холста непрерывными стеклянными нитями прочность возрастает до 80— 100 кгс/см2. В то же время волокнистые холсты значительно дешевле стеклянных тканей.

Промышленность выпускает несколько видов стекловолокнистых холстов. В зависимости от назначения получают стекловолокнистые холсты различной толщины — от 1,5 мм для изготовления стеклопластиков (ВВ-П) до 0,5 мм для использования их в качестве армирующего материала для гидроизоляционных покрытий стальных подземных трубопроводов (ВВ-Т). На основе холстов ВВ получают мягкие кровельные материалы, пропитанные битумными составами (ВВ-К).

Волокно ВВ применяется для изготовления сепараторов аккумуляторных батарей и электроизоляционной стеклянной бумаги. Для производства стеклопластиков и армирующих гидроизоляционных холстов используют стекло щелочного состава, а для получения электроизоляционных бумаг — стекло бесщелочного состава.

Для гидроизоляции применяют армирующий стекловолокнистый материал в сочетании с битумом, при этом срок службы трубопроводов повышается примерно в 2 раза по сравнению со сроком службы трубопроводов, для изоляции которых используют бризол и гидроизол.

Основные свойства изделий из волокна ВВ приведены в табл. 1.

Таблица 1

Характеристика изделий из волокна ВВ

Наименование изделий Размеры, мм

 

Масса

1 м2

г

 

Средний диаметр волокна

мк

 

Проч­ность при разрыве, кгс, не менее

 

Содер­жание связующего

%

 

Тип связующего

 

Влажность, % не более

 

длина

 

ширина

 

толщина

 

Стекловолокнистый рулонный материал марки ВВ 70000 300-1200 0,5-0,7 80—100 16 8 20—25 Поливинилацетатная эмульсия

 

 

Вуаль ЭВТИ для теплоизоляции 50000 522 0,15

 

7—10

 

13

 

10—15 То же

 

_
Холст стекловолокнистый марки ВВ-Г для армирования гидро- изоляционных покрытий 100000

 

400

 

0,5

 

55-65

 

16+2

 

8

 

15-25

 

Смола МФ-17, поливинилацетатная эмульсия, латексы и их композиции
марки ВВ-П для производства стеклопластиков

 

50000

 

1000

 

1,5

 

110-130

 

16±2

 

6

 

15

 

Поливинилацетатная эмульсия 1,0

 

марки ВВ-ТМ для теплоизоляционных

прокладок

30000 600, 1200 1,0 90—110 16±2 6 15 То же 1,0
Холст стекло волокнистый марки ВВ-Т для теплоизоляции трубопроводов с температурой до 150 °С 50000

 

200; 400; 600; 1000; 1200

 

0,8

 

100

 

16±2

 

8

 

15—25

 

Поливинилацетатная эмульсия, МФ-17, латексы

 

 

 

марки ЭВТИ для теплоизоляционных целей 40000

 

525

 

0,1; 0,15

 

20—35

 

16—18

 

_

 

15

 

Поливинилацетатная эмульсия

 

марки ВВ-К для. изготовления мягких кровельных матери­алов 80000

 

 

1000

 

 

0,6—0,8

 

 

80+10

 

16

 

 

8

 

10—20

 

МФ-17

 

 

 

Сепараторы для аккуму­ляторных батарей 712 793

 

375

312

 

0,3—1,5 0,3—1,5 80—130

 

17—25

 

 

10-15

 

Крахмал, полиметилметакрилатовый латекс  

 

 

Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

Рис. 2. Стекловолокнистый холст ВВ

Технологическая схема производства базальтового холста ВВ аналогична схеме стеклохолста, только вместо сосудов применяется пластина из жаростойкой стали взамен платинородиевого сосуда.

На сплаве имеется окисная пленка с высокой температурой плавления, которая предохраняет от взаимодействия с силикатными расплавам и не отслаивается при динамическом и тепловом воздействии. Сплав обладает хорошими технологическими свойствами, высокой окалиностойкостью и устойчивостью к расплавам базальта за счет образования прочных и химически стойких пленок оксидов, устойчивых к расплавам базальта.

Изготовленный из литой заготовки питатель после дополнительной механической обработки по сроку службы уступает платинородиевым сосудам, так как абразивный расплав увеличивает диаметр фильерного отверстия. Срок службы питателя зависит от качества изготовления и от оператора, управляющего установкой, но в среднем составляет от 20 до 45 суток.

Производительность, достигаемая на питателе: 1 – 1,5 кг с отверстия в сутки, она зависит от диаметра получаемого волокна. По сравнению со стеклянным холстом диаметр элементарного базальтового волокна несколько завышен и находится в пределах от 18 до 30 мкм. На рис. 3 показана диаграмма химической стойкости базальтохолста и стеклохолста Константиновского завода. Стоит сказать, что используя различное сырье можно получить холст с требуемыми характеристиками химической стойкости.

Рис. 2. Стекловолокнистый холст ВВ

Рис. 3 Химическая стойкость холстов ВВ

Предлагается новая разработка получения холста методом прямого формования (ПФ), аналогичного способу ВВ, но более экономичного и высоко производительного.

Технико-экономические показатели линии ПФ для производства холстов:

Производительность линии, млн. м2/год                                    10
Размеры холста, мм

толщина                                                                           0,6—1,5

ширина                                                                             500—2000

Масса 1 м2, г                                                                       50—300

Содержание смолы (по сухому остатку), %                    5—35

Расход

воздуха на одну дутьевую головку, м3/мин                 10

электроэнергии на одну линию, кВт-ч/сутки             1600

природного газа (калорийность 8500 ккал/м3)

на ванную печь, м3/ч                                                      65

Базальтохолст — это нетканый материал, состоящий из равномерно распределенных волокон. Эти волокна соединяются друг с другом с помощью органических добавок, главным образом, термореактивных смол. Они образуют холст, который после полимеризации скручивается в рулон и упаковывается для последующей отгрузки.

Базальтохолст не подвержен воздействию атмосферных факторов, ультрафиолетового излучения, материал гибкий и прочный при растяжении, не поддается гниению и сохраняет постоянство размеров. Наряду с пористостью, облегчающей его хорошую пропитываемость, он обладает также высокой химической стойкостью, герметизирующими, антикоррозионными и огнезащитными свойствами.

Существуют два способа производства базальтохолста , а именно: сухой и влажный. Эти способы позволяют получать различные типы холста, которые отвечают техническим требованиям многих отраслей промышленности: производство изоляционных материалов, автомобильная промышленность, строительство и т.д. Базальтохолст используется в качестве гидроизолирующего и упрочняющего материала, стабилизационного или разделительного слоя, материала для отделки поверхности или для звукоизоляции.

Влажный способ производства холста

Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна 1 — Приготовление смеси

2 — Фильтрация

3 — Добавление вяжущего

4 — Сушка и полимеризация

5 — Скручивание в рулон

 

Сухой способ производства стеклохолста

1 — Приготовление смесиГидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

2 — Смеситель

3 — Печь

4 — Образование волокон и введение армирующих нитей

5 — Добавление вяжущего

6 — Сушка и полимеризация

7 — Скручивание в рулон

Стеклохолст производится из шихты, а базальт – это однокомпонентное сырьё, и немаловажно то, что для производства базальтохолста не требуется драгоценных металлов.

В зависимости от назначения могут быть изготовлены различные типы базальтохолстов (рис. 4), которые наилучшим образом и наиболее эффективно удовлетворяют запросам промышленности и строительства. При изготовлении базальтохолста могут быть использованы различные связующие на основе фенолоформальдегидной смолы, меламина, латекса, мочевины, формалина, поливинилового спирта и др. Они изменяются в зависимости от специфических технических потребностей: упрочнение, стабилизация, покрытие и т.д. Количество вяжущего можно изменять и его содержание колеблется в пределах от 10 до 30 %.

Хорошая химическая стойкость базальтохолстов расширяет области применения этого материала, его можно использовать как геотекстиль, а это миллионы километров строящихся и реконструируемых как автомобильных, так и железных дорог. Сегодня используют для строительства дорог в странах СНГ геотекстильные материалы на органической основе, но они имеют ограниченный срок службы, кроме того способы их получения не всегда экологически чистые.

Европейский союз постепенно переходит к так называемому «зелёному строительству», применению материалов естественного происхождения и экологически чистым – каким является базальтовое волокно. Прочность на разрыв базальтового волокна выше стали 1800 – 2500 МПа, что позволяет изделиям из него выдерживать большие нагрузки.

Кровельные материалы на основе базальтового волокна имеют повышенную износостойкость, не критичны к условиям замерзания и оттаивания, что важно при условии применения их в северных районах. Существует большое количество применений для нетканых материалов. Они используются при сооружении грунтовых конструкций, фундаментов, свалок, при строительстве дорог и туннелей, а также при гидротехническом строительстве, и везде они выполняют такие важные функции, как разделение, защита, фильтрация и дренаж. Материал не подвержен гниению, воздействию грибков и плесени, грызунов и насекомых, прорастанию корней.

Гидроизоляционный, армирующий, фильтрующий материал на базе базальтового волокна

Рис.4 Базальтохолст

 

О Irina Yaroslavna

Irina Yaroslavna
Главный редактор отраслевого портала Basalt.Today
x

Читайте также

На Index 17 приедет система аэроформования нетканых материалов

На Index 17 представят технологию аэроформования нетканых материалов

Система Lap Formair может производить нетканые материалы из натуральных волокон или продуктов переработки промышленных и ...