岩棉保温材料的优势与应用

2018-09-21  来自: 潍坊华盛保温材料平安彩票浏览次数:85

  保温材料按照材质组成来划分,大致可以分为两大类:一是有机聚合物绝缘材料,如发泡聚苯乙烯泡沫板、硬质聚氨酯泡沫板等;二是无机保温材料,如岩棉、玻璃棉、泡沫玻璃板等。其中,以岩棉、玻璃棉为代表的矿物棉因具有其他保温材料所不具有的优点,在保温材料行业内备受推崇,产量一直呈现逐年上升的态势。其中岩棉以其更高的耐火极限和熔点温度,在建筑保防火保温方面更受青睐,近几年来,产量呈一路增长态势。

  岩棉是目前使用量最大、增长最快的无机保温材料。那么究竟什么是岩棉?岩棉是不是一种绿色的保温材料?本文将从岩棉的特点、应用和生产等方面进行阐述。

  岩棉的定义

  顾名思义,岩棉(rock wool)可以理解成用石头做成的棉织品。岩棉的发现是在夏威夷岛第一次火山喷发之后,岛上的居民在地上发现了一缕一缕融化后质地柔软的岩石,这就是最初人类认知的岩棉纤维。当把这种纤维制作成板状、毡状或者管状材料后,它就被赋予了很好的保温隔热、吸音降噪的性能。

  在上世纪初,西方国家就已经实现了岩棉的工业化生产。其大致步骤是,将一定粒径的原材料和焦炭按照设计的配合比送入熔制炉(冲天炉)中熔化成液体,液流经过导液槽流入离心成纤设备上被拉长成短纤维。在成纤过程中将粘结剂、憎(亲)水剂等喷洒在纤维表面。这样,岩棉的每根纤维表面均有粘结剂和憎(亲)水剂,成板后制品无论如何切割,其表面均具有憎(亲)水性。纤维经过集棉装置成为棉片。棉片输送到摆锤机上进行叠棉,棉片在运动中叠加,成为一定厚度的叠加棉层。当对岩矿棉的力学强度有要求的时候,棉层进入打摺机中进一步挤压堆叠,或者再经过纵向压。??徊郊哟竺薏愕目占浣徊娼屎。然后进入固化炉中固化,固化作用是将粘结剂在一定温度下固化,使材料定型成为具有一定抗压强度的制品。连续固化得到的制品经过切割裁剪,成为一定规格的板材,最后检验包装,得到最终的岩棉产品。

  岩棉VS其他材料

  石棉(asbestos)也是一种广为人知的纤维材料。对普通人来说,“岩”和“石”听起来非常接近,把这两种材料混为一谈的大有人在,这种认知偏差可能导致了对岩棉产业的负面影响,甚至会引发一些社会矛盾。南京万科“毒墙门”;事件就是一个缩影。

  那么,岩棉和石棉有什么区别呢?它们之间最本质的不同是,岩棉一种非晶态的人造纤维,石棉是晶态的矿物纤维。石棉具有一些比较好的性能,如耐磨擦、耐高温、绝缘性等,在有些领域还不可替代。但由于石棉的纤维是晶态的,它的纤维尺寸极。?渲本督鲇型贩⑺康陌俜种?,且稳定性好,能在空气和水中悬浮数周。石棉已经被确认对人体健康是有害的,被国际癌症研究中心肯定为致癌物,在建材领域被明令禁止使用。

  说到这里,有些读者可能会想,既然石棉对人体有害,那么岩棉也是矿物纤维,它对人体有没有害处呢?其实对这一点倒不用担心。现在岩棉的单纤维直径普遍在3微米以上,这种尺寸的纤维很难被人体吸入。世界卫生组织已经就岩棉纤维是否致癌进行了大量研究,结果清楚表明:岩棉纤维不是致癌物。另外,欧洲权威机构已经在这个问题上有几十年的研究经历,也没有任何证据说明岩棉具有致癌性。国际癌症研究署的专题项目(Monographs Programme)专家组得出的结论是,常用的隔热玻璃棉、隔热岩棉与隔热矿渣棉的玻璃纤维棉,不被归类为人类致癌物质。在国内的学术界,也已经有专家在岩棉与人体健康的问题上做出了研究,指出在生产车间工作的工人和办公区工作的员工,他们的肺部情况没有显著的区别。正是出于以上强有力的理论基础和客观事实,岩棉在西方发达国家得到大力推广和应用。

  岩棉在绿色环保节能领域起到了重要的作用,因为岩棉具有极好的隔热性能。热导率是衡量材料绝热性能的一项重要参数,热导率越。?涓羧缺N滦阅芫驮胶。从这个角度上来说,岩棉制品的隔热性能是钢筋混凝土的40倍,是砖土结构的20多倍,是水泥砂浆的30倍,是木材的3~5倍。用一种形象比喻就是,如果建筑用了岩棉板做保温,就像大楼穿上了棉衣。

  但在所有的保温材料中,岩棉的绝热性能并不是最出色的。比如,岩棉的隔热性能可能要稍逊于聚氨酯发泡材料等。但是为什么岩棉在绿色节能领域如此备受推崇呢?

  目前建筑领域采用的有机保温材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)、挤塑聚苯乙烯泡沫材料(XPS)、聚氨酯(PU)和酚醛泡沫(PF)等。它们都是泡沫形态的有机材料,在很多方面都拥有极为优秀的性能,如质量轻、隔热性好、隔声性能优,具有一定的弹性、低吸水性、耐低温性,易加工等。这些材料技术成熟、施工方便、性价比高,是保温节能建筑设计和建筑施工单位常用的隔热体系。但是这类材料有个致命的缺点,那就是防火性能。众所周知,有机材料都非常易燃。在楼房遭遇火灾的时候,它们不仅不能起到防火作用,其本身反而会成为一种燃烧物,加速火势的蔓延,而且在燃烧时会释放大量的热并产生大量有毒烟气,造成被困人员及救援人员伤亡。虽然有研究表明可以通过改性手段对这类有机材料进行处理,提高它们的防火等级,但是由此带来添加阻燃剂的毒性问题仍然不容忽视,因此在高层建筑及防火要求高的公共建筑中,它们都不是很好的选择。

  相比这些有机的保温材料,岩棉作为A级不燃防火材料,其防火性能就显得尤其难能可贵。对一幢建筑来说,其防火性能的重要性不言而喻。近年来几次重大火灾安全事故,引起了建材行业的反思,也促使政府对建材行业做出了强制规定。在这种大环境下,岩棉所具有的极为优秀的防火性能就成为了和其他保温材料进行竞争的最大优势。无论是中国还是在欧美国家,岩棉都被视作一种良好的建筑防火安全解决方案,是高层建筑和公共建筑的首选材料,这些都充分反映在欧美国家EN13500与ETAG004标准的规定中。以民族精神最为严谨的德国为例,对22米以上的高层建筑,岩棉在德国外墙外保温系统中的市场份额为100%,可见岩棉对高层建筑防火的重要性。同时,由于岩棉接近中性,且具有极好的化学惰性,不会对与之接触的管道和墙体造成腐蚀。另外,岩棉内部结构疏松多孔,存在大量贯通的微型通道,使其成为一种“会呼吸的材料”。这种独特的性质在维持建筑内外湿度平衡、提高人居舒适度方面也发挥了重要的作用。



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