Спосіб виготовлення теплоізоляційних виробів

Винахід відносіться до промисловості будівельних матеріалів і може бути використаний для виготовлення теплоізоляційних виробів із відходів синтетичних волокон при заданих параметрах теплопровідності і міцності таких виробів. Відомий спосіб виготовлення волокнистих теплоізоляційних виробів шляхом розпушки волокнистої ковдри з допомогою барабана, що обертається з голками на поверхні, змішування волокон з в'яжучим, пневмоподачі маси первинним потоком повітря, формування з ущільненням і термообробкою, при цьому розпушку ковдри проводять при градієнті його швидкості і голок барабана 50-100м/с*см, потім ведеться пневмоподача волокна за рахунок подачі концентричне первинному центральному потоку стисненого повітря другим потоком повітря або подаючи другий потік у центр першого потоку повітря при градієнті їх швидкості 150-300м/с*см, а в'яжуче розпилюють на волокно безпосередньо перед формуванням виробу [1]. Недостатком даного способу виготовлення теплоізоляційних виробів із волокнистого матеріалу являються високі енергетичні затрати на виготовлення виробів, застосування в'яжучого матеріалу при формовці виробів. Суть винаходу - спрощення способу виготовлення теплоізоляційного матеріалу із синтетичних волокон, що включає відбір маси синтетичних волокон у кількості, достатній для виготовлення виробу із заданими параметрами, загрузку волокон у камеру формовочної машини, формовку при підвищених температурі і тиску, при цьому камера заповнюється формовочною масою із подрібнених синтетичних волокон, наприклад поліакрилонітрильних (Нітрон - С), з довжиною волокон до 10мм, які не піддаються комкуванню, без в'яжучих матеріалів, після чого у камері задається температура, що перевищує температуру плавлення волокон на 0,1%40%, при цьому тиск на формовочну масу із синтетичних волокон і час видержки встановлюють такими, щоб забезпечити спікання волокон із вибраного матеріалу з одночасним забезпеченням при цьому заданого значення щільності виробу заданої форми і його міцності при експлуатації. Поставлена задача вирішується таким чином, що, відповідно способу виготовлення теплоізоляційного матеріалу, для виробництва виробу готовиться формовочна маса із відходів синтетичних волокон, з довжиною волокон до 10мм, методом виміру її на вагах, із розрахунку досягнення заданої щільності готового виробу відповідної форми і його міцності при експлуатації. Маса волокон визначається експериментальне, окремо для кожного матеріалу, з урахуванням заданих кінцевих параметрів готових теплоізоляційних виробів. Волокна довжиною до 10мм не комкуються у складі формовочної маси. Оптимальну щільність теплоізоляційного матеріалу задають із тих умов, що вироби меншої від оптимальної щільності не мають потрібної міцності і легко розсипаються. Виробі більшої від оптимальної щільності нерентабельні із-за перевитрат матеріалу. При цьому, міцність виробів із теплоізоляційного матеріалу повинна бути такою, щоб забезпечити виконання функцій теплоізоляції, наприклад, трубопроводів, на період їх служби. Далі формовочна маса із синтетичних волокон загружається у камеру формовочної машини, камера якої складається із форми і пуансона. У камері підвищують температуру, наприклад, з допомогою теплових електронагрівальних елементів, вмонтованих у форму і пуансон. В ній встановлюють температуру, яка, в залежності від матеріалу перевищує температуру його плавлення на 0,1-40%. З допомогою гідравлічного пресу задають тиск, достатній для опускання пуансона до спеціальних упорів, які закладені конструкцією оснастки. Час видержки формовочної маси під дією температури задають із умови її спікання і одночасного пресування до заданої щільності виробу заданої форми і забезпечують за рахунок опускання пуансона і видержки під тиском до спеціальних упорів, положення яких попередньо задане. Приклад. При виготовленні штучного хутра з синтетичного матеріалу - поліакрилонітрильного волокна (Нітрон - С) [2] відповідно технології виконується стрижка покрівельного полотна. При цьому довжина волокон досягає 3мм. Дана маса стриженого волокна являється відходами і підлягає утилізації. Однак, їх утилізація методом спалювання є екологічно шкідливим, так як при цьому виділяється токсичний, шкідливий дим. Утилізація методом захоронения в землю також неефективна, так як синтетичні волокна не піддаються гниттю і розкладу Формовочну масу із даних волокон готують наведеним вище способом. З допомогою теплових електричних нагрівачів установлюють температур у в камері в межах 200-280°С. Час видержки для теплоізоляційних виробів товщиною від 10 до 60мм при їх щільності від 500 до 800кг/м 3 , міцності на вигин від 0,15 до 1,98МПа , коефіцієнті теплопровідності від 0,048 до 0,058Вт/м°С коливається від 15 до 25 хвилин. Після даної видержки піднімається пуансон і виштовхувач, який забезпечує вилучення готового виробу з форми. Охолодження готового виробу забезпечується натуральним шляхом до температури зовнішнього середовища. Параметри готового виробу наведені в таблиці. Найменування параметрів 1. Щільність виробу 2. Коефіцієнт теплопровідності 3.Міцність на вигин Із таблиці видно, що найбільш оптимальними значеннями параметрів щільності і міцності на вигин для даного синтетичного матеріалу із чотирьох експериментальних зразків виробів є теплоізоляційний виріб, з параметрами 700кг/м 3 і 1,50Мпа відповідно. Значення щільності матеріалу "Нітрон - С", близьке до 700кг/м 3, береться за основу при серійному виготовленні теплоізоляційних виробів різної форми і призначення. Упровадження винаходу дозволить використовувати окремі види промислових відходів, які не піддаються утилізації екологічно чистими методами, з одержанням екологічно чистих виробів для теплоізоляції труб різного діаметра при транспортуванні теплоносіїв, теплоізоляції огороджуючи конструкцій будівель і т.п. Спосіб дозволяє спростити технологію виготовлення теплоізоляційних виробів по відношенню до аналога, зменшити затрати на їх вигото влення при близьких теплотехнічних параметрах. Джерела інформації. 1. Способ изготовления волокнистых теплоизоляционных изделий. Авт. Свидетельство СССР, №1143715, С04В20/02. SU. 2. Волокно и жгут полиакрилонитрильные (Нитрон - С). Технические условия ТУ РБ 00203499.027 - 97. BY.