Теплоизоляционный мат
Изобретение относится к области тепловой защиты и может быть использовано в различных областях промышленности для защиты объектов от переменной тепловой нагрузки: для утепления зданий, сооружений, трубопроводов, агрегатов машин, железобетонных изделий и конструкций при их изготовлении и т.д. Техническим результатом изобретения является повышение теплоизоляционных свойств, увеличение срока службы и улучшение эксплуатационных качеств мата. Технический результат достигается тем, что в теплоизоляционном мате, состоящем из разделенной на отдельные секции оболочки из ткани, заполненной насыпным наполнителем, новым является то, что все секции оболочки заполнены гранулированным пеностеклом без уплотнения, при этом, имеется n слоев, где n=1, 2, 3..., и стыки секций соседних рядов расположены со смещением.
Изобретение относится к области тепловой защиты и может быть использовано в различных областях промышленности для защиты различных объектов от переменной тепловой нагрузки: для утепления зданий, сооружений, трубопроводов, агрегатов машин, железобетонных изделий и конструкций при их изготовлении и т.д.
Известны теплоизоляционные минераловатные маты на синтетическом связующем [Плиты и маты теплоизоляционные из минеральной ваты на синтетическом связующем. ГОСТ 9573-72].
Недостатками таких матов являются их малая механическая прочность на сжатие, высокое водопоглощение, короткий срок службы, неэкологичность.
Известен теплоизоляционный мат состоящий из разделенной на отдельные секции оболочки, мат образован чередованием секций заполненных минеральным неупругим наполнителем (керамзитом, вспученным перлитом), с секциями заполненными упругим наполнителем (полимерными пеноматериалами), или секции мата заполнены смесью этих наполнителей в соотношении от 1:1 до 1:0,2 [а.с. СССР №1196459, МПК Е 04 В 1/78, F 16 L 59/00, Бюл. №45 от 07.12.85 г.,].
Недостатком таких матов является их неоднородность. Большое различие физико-технических свойств каждого из компонентов не может дать значительного эффекта от их совместного применения. Так если коэффициенты теплопроводности у пенополистирола и пенополиуретана 0,04-0,05 Вт/(м·°С), то у керамзита 0,13-0,23 Вт/(м·°С), т.е. разница в 3-5 раз. Поэтому такие маты не могут обеспечивать хорошую
теплоизоляцию. Если у пенополимеров коэффициент водопоглощения низкий, то керамзит и вспученный перлит наоборот хорошо впитывают воду, что способствует резкому повышению теплопроводности во влажном состоянии и снижает морозостойкость. Кроме того, срок службы пенополимеров сравнительно небольшой, они начинают подвергаться деструкции уже через 7-10 лет эксплуатации, пожароопасны, при нагреве токсичны, сравнительно дорогие.
Наиболее близким техническим решением является теплоизоляционный ковер (а.с. №1249120, МПК Е 04 В 1/76, от 07.08.86 г. Бюл. №29, прототип), состоящий из отдельно связанных между собой элементов, выполненных в виде гибких оболочек из ткани и насыпным утеплителем и снабженный дополнительной гибкой герметичной оболочкой, охватывающей его по периметру и скрепленной с ним.
Недостатки данного теплоизоляционного ковра заключаются в следующем, т.к. все известные неорганические легкие наполнители (вспученные глины, вермикулит, перлит, цеолит, аглопорит, туфы, пемзы, шлаки) не имеют замкнуто-пористой структуры и нулевого водопоглощения, как у пеностекла, то в них постоянно происходит накопление влаги вследствие адгезии, диффузии и за счет капиллярных сил, что резко снижает их теплоизоляционные свойства, следовательно эффективно такие материалы могут использоваться только в герметичной упаковке. Сохранение же целостности полимерной пленки, как герметизатора (а.с. №1249120) в реальных условиях монтажа матов, особенно в холодное время года, а тем более при многоразовом их использовании представляется весьма затруднительным, к тому же термосклеивание пленки также не всегда дает 100% гарантии герметичности изделия. Утепление стен герметичными коврами приведет к полной паронепроницаемости помещения и для создания здорового климата потребуется дополнительное кондиционирование помещения, а
следовательно и дополнительные затраты, в свою очередь на границе сред полиэтиленовая пленка - теплоизолятор и прилегающий материал, всегда будет присутствовать разность температур и влажность, что повлияет на срок службы оболочки. Использование двойной оболочки приведет к удорожанию изделия.
Техническим результатом изобретения является увеличение срока службы, улучшение эксплуатационных качеств мата, удешевление изделия и возможность его многоразового использования.
Технический результат достигается тем, что в теплоизоляционном мате, состоящем из разделенной на отдельные секции оболочки из ткани, заполненной насыпным наполнителем, новым является то, что все секции оболочки заполнены гранулированным пеностеклом без уплотнения, при этом, имеется n слоев, где n=1, 2, 3... и стыки секций соседних рядов расположены со смещением.
На фиг.1 дан поперечный разрез однослойного теплоизоляционного мата,
на фиг.2 показан общий вид однослойного теплоизоляционного мата, на
фиг.3 дан поперечный разрез двухслойного теплоизоляционного мата, на
фиг.4 показан общий вид двухслойного теплоизоляционного мата.
Теплоизоляционный мат содержит слой теплоизоляционного материала 1 - гранулированного пеностекла, заключенного в тканевую оболочку - 2. Тканевая оболочка может быть из штапеля, стеклоткани, асбестового и базальтового полотна и т.д. Оболочка прошита капроновыми или любыми прочными нитками - 3, параллельными строчками, машинным швом. Полученные секции (рукава) заполняют без уплотнения гранулированным пеностеклом, имеющим замкнуто-пористую структуру и плотность 100-150 кг/м3. Пеностекло обладает высокой прочностью от 0,7-1,5 Мпа и коэффициентом теплопроводности от 0,04 до 0,05 Вт/(м·°С). Изготавливают
гранулированное пеностекло из отходов бытового и тарного стекла. Равномерно распределенная замкнуто-пористая сотовая структура делает пеностекло негигроскопичным материалом, не теряющим своих свойств во влажных условиях (не впитывает влагу, не гниет и не плесневеет), не подверженное воздействию насекомых и грызунов, химически стойкое, не огнеопасное, не слеживающееся и экологически чистое.
Теплоизоляционные маты из пеностекла можно изготавливать из одного, двух и более слоев и из любой ткани в зависимости от назначения (прочной, не гниющей, огнестойкой и т.д.) тканевые оболочки скрепляются между собой швейной машиной консольного типа. Маты имеют форму волнистого листа с любой толщиной в зависимости от назначения. Маты могут использоваться как высокоэффективный и экологически чистый утеплитель полов, стен, потолков в жилых помещениях, гаражах, подвалах, овощехранилищах, ледниках, холодильниках, в быстровозводимых и сборно-разборных зданиях, павильонах, палатках, в том числе и в условиях вечной мерзлоты, так как коэффициент теплопроводности у пеностекла практически такой же, как у пенополимеров, но оно не горит, не токсичен при нагреве, более прочен и долговечен, в 1,5 раза дешевле пенопластов. Теплоизоляционные маты можно использовать при бетонных работах на стройках в холодное время года в Сибири и районах крайнего севера. Универсальность матов проявляется и в том, что благодаря их гибкости ими легко можно выполнять теплоизоляцию трубопроводов любого диаметра. Вследствие высокой прочности гранул пеностекла при подземной укладке трубопроводов, можно обходиться без специальных лотков с крышками, что значительно удешевляет работы. Маты не ломаются и не имеют отходов при монтаже и демонтаже, перевозках, проведении погрузочно-разгрузочных работ. Теплоизоляционные маты из пеностекла являются
универсальными, долговечными, легкими, гибкими и многоразового использования.
ПРИМЕР 1: При накрывании двигателя автомобиля «Москвич-412» однослойным матом толщиной 15 мм (диаметр гранул 3-4 мм) со штапельной оболочкой, при температуре воздуха около - 10°С заметно удлинялось время остывания двигателя, а прогрев двигателя также происходил быстрее.
ПРИМЕР 2: При накрывании включенной муфельной печи при рабочей температуре 1200°С двухслойным матом в течении рабочего дня, наружная поверхность мата не нагревалась.
Теплоизоляционный мат, состоящий из разделенной на отдельные секции оболочки из ткани, заполненной насыпным наполнителем, отличающийся тем, что все секции оболочки заполнены гранулированным пеностеклом без уплотнения, при этом имеется n слоев, где n=1, 2, 3... и стыки секций соседних рядов расположены со смещением.
