Теплоизоляционные материалы на основе древесины
Органические теплоизоляционные материалы в зависимости от природы исходного сырья можно условно разделить на два вида: материалы на основе природного органического сырья (древесина, отходы деревообработки, торф, однолетние растения, шерсть животных и т. д.), материалы на основе синтетических смол, так называемые теплоизоляционные пластмассы.
Теплоизоляционные материалы из органического сырья могут быть жесткими и гибкими. К жестким относят древесностружечные, древесноволокнистые, фибролитовые, арболитовые, камышитовые и торфяные, к гибким - строительный войлок и гофрированный картон. Эти теплоизоляционные материалы отличаются низкой водо - и биостойкостью.
Древесно-волокнистые плиты
Древесно-волокнистые плиты получают путем горячего прессования волокнистой массы, состоящей из целлюлозных волокон, воды, наполнителей и специальных добавок (рис.17). Сырьем служат древесная щепа и дробленые отходы лесозаготовок и деревообрабатывающих производств, а также стебли тростника, льняной костры и другие растительные материалы. Процесс изготовления плит состоит из следующих основных операций: дробление и размол древесного сырья, пропитка волокнистой массы связующим, формование, сушка и обрезка плит.
Изготовление древесно-волокнистых плит близко по технологии к картонному производству: жидкую волокнистую массу выливают на сетку отливной машины, обезвоживают, формируют в ковер заданной толщины и прессуют в многоэтажных гидравлических прессах.
Описанный процесс называется мокрым, так как переработка массы проходит с большим количеством воды при концентрации древесного вещества не более 0,5%. При полусухом прессовании влажность массы – 30-50%, а в сухом процессе масса содержит всего 10% воды, но при этом возрастает расход полимерных связующих. Древесноволокнистые плиты выпускают длиной 1200-2700, шириной 1200-1700 и толщиной 8-25 мм. По плотности их делят на изоляционные (150-250 кг/м3) и изоляционно-отделочные (250-350 кг/м3). Теплопроводность изоляционных плит 0,047-0,07, а изоляционно-отделочных-0,07-0,08 Вт/(м-°С). Предел прочности плит при изгибе составляет 0,4-2 МПа. Древесноволокнистые плиты обладают высокими звукоизоляционными свойствами.
Свойства древесно-волокнистых плит существенно зависят от способа производства (табл.8).
Древесноволокнистые плиты применяют при устройстве перегородок, облицовке стен, обшивке потолков, настилке полов, а также при изготовлении дверных полотен и встроенной мебели. Особенно ценны для строительства отделочные и тепло- и звукоизоляционные древесноволокнистые плиты.
Красивый внешний вид, разнообразие цветов и фактур, крупноразмерность, легкость монтажа и обработки определяют высокую эффективность применения плит. Их выпускают с матовой лицевой поверхностью, окрашенной водоэмульсиоными, поливинилацетатными красками, с зеркально-глянцевой лицевой поверхностью или полуматовой (под шагрень), окрашенной синтетическими эмалями.
Таблица 8
Физико-механические свойства древесно-волокнистых плит
| Свойства | Показатели свойств плит | ||||
| сверх-твердых | твердых | полутвердых | изоляционно-отделоч-ных | изолцион-ных | |
| Плотность кг\м3 | Не менее 950 | Не менее 850 | Не менее 400 | 250-350 | До 250 |
| Влажность % | 6-10 | 6-10 | 6-10 | Не более 12 | Не более 12 |
| Водопоглощение % | - | - | |||
| Разбухание по толщине % | - | - | |||
| Предел прочности при изгибе МПа | 1,2 |
Плиты с водоэмульсионными покрытиями применяют для облицовки стен и потолков в зданиях с нормальным режимом эксплуатации. Плиты, окрашенные водостойкими эмалями, предназначены для облицовки стен в кухнях и санитарных узлах жилых зданий, обшивки щитовых дверей, а также для отделки помещений с особым санитарно-гигиеническим режимом эксплуатации (в медицинских учреждениях, продуктовых магазинах и пр.). Нередко для этих целей применяют твердые древесно-волокнистые плиты с декоративными эмалевыми покрытиями, имитирующие глазурованные плитки. Выпускают плиты, облицованные синтетической пленкой с прокладкой декоративной бумаги под цвет и текстуру древесины ценных пород. Такие плиты применяют в изготовлении встроенной мебели, щитовых дверей, панелей и т.д.
Теплотехнические свойства. Теплопроводность древесноволокнистых плит, как и других материалов, зависит от их пористости: с увеличением пористости теплопроводность уменьшается. Пористость изоляционных плит со средней плотностью 250 кг/м3 примерно 80%. Пористость твердых плит приблизительно в 2 раза меньше, чем изоляционных. Теплопроводность древесноволокнистых изоляционных плит зависит от их влажности.
Механические свойства плит можно регулировать в определенных пределах, изменяя тонкость помола волокна, давление при прессовании и другие технологические факторы. Основным показателем прочности служит предел прочности при изгибе, который зависит от плотности плит. Высокопористые изоляционные плиты имеют сравнительно небольшую прочность, а сверхтвердые плиты характеризуются высоким пределом прочности при изгибе (500 кГ/см2 и выше). Прочность плит при растяжении меньше прочности при изгибе примерно в 1,5 раза.
Обрабатываемость древесноволокнистых плит. Все виды древесноволокнистых плит легко подаются механической обработке: плиты можно резать, пилить, сверлить, а также прибивать гвоздями.
Водостойкость. Все виды древесноволокнистых плит обладают гигроскопичностью и водопоглощением; наиболее высокое водопоглощение и гигроскопичность у изоляционных плит вследствие их большой пористости. Для повышения водостойкости плит волокнистую массу, из которой они формуются, пропитывают гидрофобными веществами.
Акустические свойства. Древесноволокнистые плиты часто используют в строительстве для акустических целей. Изоляционные плиты можно применять и для звукоизоляции, и для звукопоглощения. Твердые плиты могут служить лишь как вспомогательные (облицовочные) материалы в звукопоглощающих конструкциях, где основной слой выполнен из других материалов: изоляционных древесноволокнистых плит, изделий из минеральной или стеклянной ваты.
Древесноволокнистые плиты, предназначаемые для звукопоглощения, перфорируют, т. е. делают расположенные в определенном порядке многочисленные круглые или щелевидные отверстия, благодаря которым звукопоглощение плит резко увеличивается
Рис. 17. Образцы ДВП
Особенности технологического процесса получения теплоизоляционных ДВП: