In dit artikel: De geschiedenis van het maken van minerale wol; van wat en hoe minerale wol wordt gemaakt; soorten, eigenschappen en kenmerken van minerale wol; die minerale wol warmte- en geluidsisolerende eigenschappen geeft; classificatie van minerale wol; hoe om te gaan met negatieve eigenschappen; waar u op moet letten bij het kopen.
Onder de vele zorgen over uw huis, staat het probleem van isolatie en bescherming tegen lawaai op de eerste plaats. Zomerhitte en winterkoude – de mensheid heeft al eeuwenlang bescherming tegen deze seizoensgebonden verschijnselen uitgevonden, maar vertrouwde meestal op warmtebronnen, of het nu een open vuur was of een elektrische kachel. Wat geluidsisolatie betreft, krijg je vaak het gevoel dat je leeft zoals in Boelgakovs “Treatise on Housing” – in een grote gelijkenis met een “telefoonhoorn” waarin geluiden vaak overal vandaan doordringen. Isolatiematerialen op basis van minerale wol lossen onmiddellijk twee problemen op – alleen u moet ze zorgvuldig en uiterst nauwgezet kiezen.
Geschiedenis van minerale wol
Minerale wol dankt zijn oorsprong aan de natuur – tijdens vulkaanuitbarstingen worden naast lava en brandende wolken dunne draden gevormd uit gesmolten slakspatten die in de wind worden opgevangen. Toen de Engelse industrieel Edward Perry dit opmerkte en besloot dat een dergelijk materiaal perfect zou zijn als verwarming, reproduceerde hij in 1840 het proces van het vormen van draden uit hoogovenslakken. Maar ze maakten een grove fout: de productie van slakkenwol vond plaats in de open lucht, dus sommige van de geproduceerde vezels vlogen vrij rond de werkplaats en de arbeiders werden gedwongen ze in te ademen. Als gevolg hiervan raakten verschillende mensen gewond en liet Perry zelf het idee varen om minerale wol te produceren..
30 jaar later, in 1871, werd de industriële productie van minerale wol gestart in de metallurgische fabriek in de Duitse stad Georgsmarienhütte, rekening houdend met de fouten van Edward Perry.
Productietechnologie voor minerale wol
De grondstoffen voor steenwol zijn kalksteen, diabaas, basalt en dolomiet, voor slakkenwol – slakkenafval uit de hoogovenmetallurgie en glaswol wordt gemaakt van gebroken glas of van kalksteen, soda en zand. Met de externe gelijkenis van bijvoorbeeld steenwol van verschillende fabrikanten, zullen de kenmerken enigszins verschillen, omdat elke fabrikant de exacte combinatie van grondstoffen “voor zichzelf” berekent, de berekening van de exacte formule toevertrouwt aan de technologen van productielaboratoria en de resultaten strikt geheim houdt.
Het is noodzakelijk om de formulering zo te formuleren dat de resulterende vezel de maximale kwaliteitseigenschappen heeft: hydrofobiciteit en duurzaamheid, chemische neutraliteit ten opzichte van metalen en materialen die worden gebruikt in constructie en decoratie. Met deze kwaliteitskenmerken moeten minerale vezels de hoogste thermische isolatie-eigenschappen hebben en bestand zijn tegen dynamische belastingen. Voor minerale wol gelden twee kwaliteitscriteria: vezeldikte en vezelchemie. En als exacte informatie over het tweede criterium niet beschikbaar is voor het grote publiek, dan is de kwaliteitsafhankelijkheid van de dikte van minerale wolvezels als volgt: hoe dunner de vezel, hoe hoger de thermische isolatie-eigenschappen van de minerale wol.
De productie van minerale wol begint met het smelten van grondstoffen, hiervoor wordt het bereide mengsel in koepelovens, baden of schachtsmeltovens geladen. Smelttemperatuur in het bereik van 1400-1500 graden – naleving van de nauwkeurigheid bij het verwarmen van het eerste mengsel van componenten is buitengewoon belangrijk, omdat de lengte en dikte van de resulterende vezels zijn afhankelijk van de smeltviscositeit, dat wil zeggen de dynamische en thermische isolatie-eigenschappen van de minerale wol zelf.
In de volgende technologische fase komt de smelt die op een bepaalde viscositeit is gebracht, de centrifuges binnen, waarin de rollen met een snelheid van meer dan 7000 tpm draaien en de gesmolten massa in talloze dunne vezels breken. In de centrifugekamer zijn de vezels bedekt met synthetische bindmiddelcomponenten – in de regel spelen fenol-formaldehydeharsen hun rol. Vervolgens gooit een krachtige luchtstroom de gevormde vezels in een speciale kamer, waar ze bezinken en een soort tapijt van een bepaalde grootte vormen.
Vanuit de afzettingskamer worden de vezels naar een lamellaire of golfmachine gevoerd, waar het vezeltapijt een bepaalde vorm en volume krijgt. Vervolgens wordt een tapijt van minerale wol in een warmtekamer gelegd – onder invloed van hoge temperatuur ondergaat het organische bindmiddel polymerisatie en neemt de minerale wol zelf zijn uiteindelijke vorm en volume aan. De laatste warmtebehandeling vindt plaats bij strikt gedefinieerde temperaturen – het is in dit stadium dat de sterkte-eigenschappen van minerale wol worden gevormd.
In de laatste fase wordt gepolymeriseerde minerale wol in blokken van gespecificeerde maten gesneden en verpakt..
Minerale wol – eigenschappen en kenmerken
GOST 52953-2008 classificeert glaswol, slakkenwol en steenwol als warmte-isolerende materialen van deze groep. Deze soorten thermische isolatiematerialen verschillen niet alleen in de grondstof, maar ook in een aantal andere parameters: de lengte en dikte van de vezels; hittebestendig; weerstand tegen dynamische belastingen; hygroscopiciteit; thermische geleidbaarheidscoëfficiënt. Bovendien is het veel gemakkelijker om met steenwol en slakkenwol te werken dan met glaswol – de bijtende werking is algemeen bekend, omdat het in de USSR overal werd gebruikt vanwege de lage prijs.
Overweeg de kenmerken van elk type minerale wol afzonderlijk.
Glaswol
De dikte van de glaswolvezels is van 5 tot 15 micron, de lengte is van 15 tot 50 mm. Dergelijke vezels geven glaswol een hoge sterkte en elasticiteit, praktisch zonder de thermische geleidbaarheid aan te tasten, gelijk aan 0,030-0,052 W / m K. De optimale verwarmingstemperatuur die glaswol kan weerstaan is 450 ° C, de maximaal toelaatbare temperatuur is 500 ° C, de maximale koeltemperatuur is 60 ° C. De grootste moeilijkheid bij het werken met glaswol is de hoge kwetsbaarheid en bijtende eigenschappen. Gebroken vezels doorboren gemakkelijk de huid, dringen de longen en ogen binnen, daarom zijn een veiligheidsbril en een gasmasker, wegwerpoveralls (het is niet mogelijk om glaswolvezels te reinigen) en handschoenen vereist;
Slakken wol
De vezeldikte is van 4 tot 12 micron, de lengte is 16 mm, van alle andere soorten minerale wol is het bestand tegen de laagste temperatuur – tot 300 ° C, waarboven de vezels worden gesinterd, en de functies van thermische isolatie verdwijnen volledig. Slakkenwol heeft een hoge hygroscopiciteit, daarom is het niet toegestaan om aan de gevels van gebouwen te werken en voor thermische isolatie van waterleidingen. Een ander nadeel van slakken – hoogovenslakken, waaruit het wordt geproduceerd, hebben een resterende zuurgraad, die bij het minste vocht leidt tot zuurvorming en het verschijnen van een agressieve omgeving voor metalen. In droge toestand ligt de thermische geleidbaarheid in het bereik van 0,46 – 0,48 W / m · K, d.w.z. is de grootste van de thermische isolatiematerialen van zijn groep. Als klap op de vuurpijl zijn de vezels slakachtig broos en versplinterd, zoals glaswolvezels;
Steenwol
De dikte en lengte van de samenstellende vezels is dezelfde als die van slakkenwol. Anders zijn de kenmerken ervan beter – thermische geleidbaarheid ligt in het bereik van 0,077-0,12 W / m · K, de maximale weerstand tegen verwarmingstemperatuur is 600 ° C. De vezels splijten niet; steenwol is veel gemakkelijker te bewerken dan glaswol of slakkenwol. Basaltwol, gemaakt van bijna dezelfde grondstof als steen, heeft de beste eigenschappen. Het enige verschil is dat fabrikanten mineralen (kalksteen, dolomiet en klei), een lading of hoogovenslakken toevoegen aan het uitgangsmateriaal (diabaas of gabbro) voor steenwol, waardoor de vloeibaarheid van de smelt toeneemt – het aandeel minerale en andere onzuiverheden in steenwol kan oplopen tot 35 %. Overigens is het op de bouwmarkten steenwol die minerale wol wordt genoemd..
Naast thermische isolatiematerialen die verband houden met minerale wol, is er ook basaltvezel. Het bevat geen onzuiverheden of bindende componenten en is daarom bestand tegen de hoogste verwarmings- (tot + 1000 ° C) en afkoeltemperaturen (tot – 190 ° C). Door het ontbreken van een bindmiddel is het niet mogelijk om vellen of rollen basaltvezel te vormen; dit warmte-isolatiemateriaal wordt in bulk gebruikt of gevuld met matten.
Elk warmte-isolerend materiaal met betrekking tot minerale wol heeft een hoge geluidsabsorptie – bijna absolute geluidsabsorptie in superdunne basaltvezel (STBF).
Alle soorten minerale wol, met uitzondering van superdunne basaltvezels, bevatten 2,5 tot 10% van een bindmiddel op basis van in de regel fenol-formaldehydeharsen. Hoe lager het percentage van dit bindmiddel minerale wol bevat, hoe kleiner de kans op verdamping van fenol, maar hoe hoger het gehalte aan fenol-formaldehydeharsen, hoe beter bestand tegen vocht.
Elk type minerale wol brandt niet en ondersteunt geen verbranding – als de temperatuur de toegestane temperatuur voor dit type minerale wol overschrijdt, smelten de haren alleen samen.
Waarom is minerale wol een effectieve warmte- en geluidsisolator?
Thermische isolatie van minerale wol is gebaseerd op twee elementen: de kleine diameter van de samenstellende vezels laat geen warmteaccumulatie toe; de chaotische interne structuur vormt veel luchtholtes die de vrije overdracht van stralingswarmte belemmeren. Thermische isolatie van stijve minerale wolplaten wordt geleverd door willekeurige oriëntatie en rangschikking van vezels. Trouwens, hun weerstand tegen dynamische belastingen zal hoger zijn, hoe groter het percentage vormvezels verticaal zal worden geplaatst, d.w.z. fabrikanten van minerale wolplaten worden gedwongen om de optimale balans te vinden tussen thermische geleidbaarheid en drukweerstand.
Geluidsisolatie met minerale wol wordt bereikt dankzij de luchtcellige interne structuur – staande geluidsgolven en akoestische geluiden worden onmiddellijk gedempt, omdat kan zich niet blijven verspreiden.
Toepassingen en soorten minerale wol
Matten en platen op basis van minerale wol worden gebruikt voor thermische isolatie van rechte en gebogen oppervlakken – daken en binnenmuren, plafonds en scheidingswanden, vloeren van gebouwen en paneelstructuren. Voor installatiewerkzaamheden van minerale wol zijn geen speciale vaardigheden vereist.
Minerale platen worden ingedeeld naar dichtheid:
Merk P-75
Borden en minerale wol van het merk P-75, waarvan de dichtheid 75 kg / m is3, isoleer onbelaste horizontale oppervlakken, bijvoorbeeld zolders van gebouwen, en in sommige gevallen – voor thermische isolatie van het dak. Ze worden gebruikt voor de isolatie van pijpleidingen voor verwarmingssysteem, gas- en oliepijpleidingen;
Merk P-125
Het merk P-125 van minerale platen en wol wordt gebruikt voor warmte- en geluidsisolatie van onbelaste oppervlakken van elke ruimtelijke positie, bij de constructie van interne scheidingswanden, warmte-isolatie van vloeren en plafonds. Platen van dit merk worden gebruikt als middelste laag in drielaagse bakstenen, cellenbeton, geëxpandeerde kleibetonmuren van laagbouw;
PZh-175 merk
Muren en plafonds gemaakt van geprofileerde metaalplaat en producten van gewapend beton (zonder cementdekvloer) zijn geïsoleerd met een stijve plaat van het merk ПЖ-175;
Merk PPZh-200
Verhoogde stijve plaat ППЖ-200 wordt gebruikt om de brandwerendheid van technische en bouwconstructies te verhogen – verder is het toepassingsgebied identiek aan het toepassingsgebied van ПЖ-175.
Fabrikanten produceren minerale platen en wol met een lagere dichtheid dan P-75 – daarom worden dergelijke producten voornamelijk op horizontale oppervlakken gebruikt, op voorwaarde dat er geen dynamische belastingen zijn.
Nadelen van minerale wol
Het is niet helemaal veilig om met daarop gebaseerde producten te werken, ondanks het gebrek aan scherpte in steenwolvezels. Een bindmiddel op basis van fenol-formaldehydeharsen kan fenol afgeven, wat helemaal niet bevorderlijk is voor de gezondheid van het huishouden. Bovendien zullen de kleinste deeltjes minerale wolvezels onvermijdelijk de lucht in worden getild tijdens het installatieproces, en het binnendringen ervan in de longen is hoogst ongewenst..
Negatieve aspecten kunnen echter worden vermeden. Gebruik in het tweede geval een gasmasker, draai het hele oppervlak van de gelegde minerale wol of plaat voorzichtig vast met een dampdichte pvc-film. Wat betreft het gevaar van het vrijkomen van fenol – bij normale temperatuur, voorwaardelijk ‘kamer’ genoemd, zullen de producten van de grootste fabrikanten van minerale vezelproducten geen fenol afgeven.
Maar – het vrijkomen van fenol is onvermijdelijk als minerale wol wordt verwarmd tot de maximale ontwerptemperaturen, omdat bij dergelijke temperaturen gaan bindingen gevormd door fenol-formaldehydeharsen verloren. De keuze van producten van een grote fabrikant zal dus helpen om het probleem met fenol in minerale wol op te lossen, de mogelijkheid uit te sluiten om de isolatie te verwarmen tot temperaturen die hoger zijn dan die van het ontwerp, of om thermische isolatie te bouwen op superdunne basaltvezel die geen bindmiddel bevat (de duurste oplossing).
Waar u op moet letten bij het kiezen van minerale wol
Voor een fabrikant – laat het een bekend merk zijn, bijvoorbeeld “Rockwool”, “ISOVER”, “PAROC” of “URSA”. Als het mogelijk wordt om minerale wol van een Duitse fabrikant te kopen, doe het dan, want Duitse certificeringsinstanties worden als het meest kieskeurig over deze producten beschouwd in vergelijking met alle andere EU-landen..
Bepaal de dichtheid van minerale wol – hoe hoger het is, hoe duurder de minerale wol zelf. De afhankelijkheid van de prijs van de dichtheid hangt samen met een groot aantal vezels in dikkere minerale wol, respectievelijk met een groot materiaalverbruik tijdens de productie.
Laat u niet verleiden door de lage kosten van glaswol en slakkenwol, omdat hun warmte- en geluidsisolerende eigenschappen het laagst zijn en de installatie niet eenvoudig zal zijn vanwege de bijtende werking.
Zoek uit of de vezels in een bepaalde minerale wol een verticale oriëntatie hebben of dat hun opstelling chaotisch is – in het tweede geval zullen de warmte- en geluidsisolatie-eigenschappen hoger zijn en in het eerste geval is de weerstand tegen dynamische belastingen hoger..
Afhankelijk van het type gekochte minerale wol, moet deze voldoen aan GOST. Hier zijn er enkele: voor minerale wolplaten – GOST 9573-96; voor gestikte matten – GOST 21880-94; voor platen met verhoogde stijfheid – GOST 22950-95.
En tot slot, vertrouw niet op de beweringen van verkopers dat “deze minerale wol echt een dikte van 50 mm heeft” – open de verpakking gedeeltelijk en ontdek het zelf!
Kunt u mij meer vertellen over de voordelen van minerale wol als isolatiemateriaal en hoe het bijdraagt aan het behoud van warmte en geluidsisolatie in huis?
Wat zijn de kosten van minerale wol in vergelijking met andere isolatiematerialen en is het eenvoudig zelf te plaatsen?