Теплоизоляционный материалов из древесных опилок и технология его производства

Предлагаемый теплоизоляционный материал из опилочных окатышей позволит решить проблему комплексного использования древесины на предприятиях по производству малоэтажных деревянных домов, а также заменить традиционные дорогостоящие легкосгораемые виды утеплителей на новые антисептированные, трудносгораемые дешевые утеплители.

Социально-экономические изменения, произошедшие в стране, повлияли и на формирование рынка жилого фонда, повысились требования к условиям проживания, к качеству строящихся малоэтажных домов, подверглась изменениям и структура цен.

Условия, складывающиеся на рынке строительных материалов, а также повышенные требования по экономическим и теплоизоляционным свойствам к жилым зданиям указывают на необходимость развития деревянного малоэтажного домостроения.

Одной из причин существенно тормозящей широкое развитие деревянного домостроения является острый дефицит дешевых, экологически чистых, отечественных теплоизоляционных материалов.

Теплоизоляционные материалы – мягкие ДВП, минераловатные плиты, пенополистирол и др., применяемые в последние годы для панельных ограждающих конструкций малоэтажных зданий, имеют ряд существенных недостатков и не технологичны, при укладке в панель [1, 2, 3]. В частности, мягкие ДВП недолговечны, горючи, имеют значительную среднюю плотность – 250 кг/м³.

В связи с дефицитом экологически чистых, дешевых трудносгораемых, эффективных отечественных утеплителей, отвечающих новым требованиям СНиП II-3-79* "Строительная теплотехника. Нормы проектирования." к стеновым ограждающим конструкциям, лабораторией экологического контроля ФГУП НИПИ "Научстандартдом-Гипролеспром" совместно с Московским государственным университетом леса решается задача по созданию нового утеплителя из гранулированных опилочных частиц (рис. 1) средней плотностью не более 180 – 200 кг/м³.

Рис. 1. Внешний вид утеплителя из гранулированных опилок "ТЕРОС-ГРАН"

Предлагаемый теплоизоляционный материал из опилочных окатышей позволит решить проблему комплексного использования древесины на предприятиях по производству малоэтажных деревянных домов, а также заменить традиционные дорогостоящие легкосгораемые виды утеплителей на новые антисептированные, трудносгораемые дешевые утеплители.

Гранулированный утеплитель состоит из опилок, клея на основе карбоксиметилцеллюлозы, антипирена-антисептика.

Результаты исследований гранулированного утеплителя из опилок на горючесть позволили установить, что группа горючести утеплителя – 2. По экологической чистоте исследованиями установлено, что утеплитель соответствует 1 классу строительных материалов, используемых в строящихся и реконструируемых жилых и общественных зданиях.

Исследования утеплителя на токсичность показали, что при коэффициенте насыщенности 1 суммарный показатель токсичности 0,869< 1.

В сухом состоянии при средней плотности 180 кг/м³ гранулированный утеплитель из опилок имеет коэффициент теплопроводности 0,076 Вт/(м·°С). Приращение теплопроводности на 1% влажности – 0,00043 - 0,00075 Вт/(м·°С·%). Коэффициент паропроницаемости утеплителя – 0,24 мг/(м·ч·Па).

Теплоизоляционный гранулированный материал из опилок разрешен Государственной санитарно-эпидемиологической службой Российской Федерации к применению в качестве утеплителя для деревянных панелей жилых малоэтажных зданий.

Этот утеплитель может успешно применяться и в качестве насыпного и в качестве плитного утеплителя, как в малоэтажном деревянном домостроении, так и в разных отраслях строительной индустрии.

Определен состав основного оборудования для изготовления нового вида утеплителя из опилочных окатышей, в состав которого вошли:

• приемное устройство для опилок, состоящее из приямка и размещенного в нем винтового конвейера с загрузочным и выгрузочным патрубком;
• ленточный конвейер – для подачи опилок в сортировку для разделения их на крупную и технологическую фракции;
• сортировка для опилок предназначена для отделения крупной фракции и сколов от кондиционных опилок;
• ленточный конвейер – для подачи сколов и крупной фракции опилок на доизмельчение;
• система пневмотранспорта кондиционных опилок в бункер – склад опилок;
• мельница для доизмельчения сколов и крупной фракции опилок;
• бункер – склад опилок с винтовым разгружателем;
• тарельчатый гранулятор;
• емкость для приготовления рабочего раствора связующего;
• насос для подачи связующего в емкость для хранения;
• дозатор непрерывной подачи связующего;
• дозатор непрерывной подачи опилок;
• ленточный (сетчатый) конвейер для подачи опилочных окатышей в камеру тепловой обработки, t = +60°С.

Ниже приведем описание технологии производства опилочных гранул методом окатывания. Технологическая схема производства теплоизоляционных материалов из опилок приведена на рис. 2.

Рис. 1. Технологическая схема производства теплоизоляционных материалов из опилок:

1 – приемное устройство для опилок; 2 – ленточный конвейер;3 – сортировка для опилок; 4 – ленточный конвейер; 5 – система пневмотранспорта; 6 – мельница; 7 – бункер; 8 – тарельчатый гранулятор; 9 – емкость для приготовления рабочего раствора связующего; 10 – насос; 11 – дозатор связующего; 12 – дозатор опилок; 13 – ленточный конвейер камеры тепловой обработки опилочных окатышей; 14 – бак промежуточный для связующего.

Для производства опилочных гранул используются опилки от лесопиления и деревообработки и водорастворимое полимерное связующее с добавками антисептиков и антипиренов.

Опилки подаются на решетку приемного устройства (I) и винтовым конвейером подаются на ленточный конвейер (2), по которому поступают в механическую сортировку (3), где разделяются на две фракции. Сколы и крупная фракция опилок по ленточному конвейеру (4) подаются в молотковую мельницу с ситовыми вкладышами (6) на домол, а кондиционные опилки системой пневмотранспорта подаются в промежуточный бункер опилок (7) с винтовым разгружателем. Через дозатор непрерывного действия (12) опилки подаются на тарельчатый гранулятор (8), одновременно из дозатора непрерывного действия для связующего (11) подается связующее. Приготовление рабочего раствора связующего производится в емкости (9), после чего рабочий раствор связующего насосом (10) подается в промежуточный бак (14) для создания технологического запаса рабочего раствора связующего перед дозатором (11). Гранулирование опилок производится на тарельчатом грануляторе (8). Готовые опилочные окатыши с тарельчатого гранулятора (8) попадают на ленточный конвейер камеры тепловой обработки проходного типа, где опилочные окатыши затвердевают и приобретают все необходимые свойства для гранулированного пористого материала, который можно применять и как засыпной утеплитель, и как материал для формования плитного утеплителя. Область применения опилочных окатышей в малоэтажном деревянном домостроении – заполнение каркасов панелей (совмещенное формование) с предварительным нанесением связующего на подаваемые в каркас панели опилочные окатыши непосредственно на линии изготовления каркасов панелей с утеплителем из опилочных окатышей.

Создание первого опытного производства по изготовлению деревянных панелей с утеплителем из гранулированных опилок для малоэтажного домостроения весьма актуально и эффективно, так как одновременно решается проблема использования отходов лесопиления и деревообработки в производстве новых видов экологически чистых, трудногорючих, антисептированных утеплителей из опилочных окатышей.

В.В. Мальцев, А.С. Щербаков, В.И. Запруднов, А.В. Разумовский
"Вторичные ресурсы" 2002 №3

Литература

1. Мальцев В.В., Запруднов В.И., Разумовский А.В. Новые теплоизоляционные материалы в малом деревянном домостроении //Научн. тр. – Вып.. 299. – М.: МГУЛ, 1999. – С. 5 – 10.
2. Запруднов В.И. Технология и обеспечивающие ее технические средства по изготовлению трехслойных деревянных панелей. II Международный симпозиум "Строение, свойства и качество древесины", 21–24 октября 1996: Тезисы докладов. Составитель Б.Н. Уголев. – М.: МГУЛ, 1996. – 96 с.
3. Щербаков А.С., Запруднов В.И., Голованова Л.В. Изготовление трехслойных стеновых панелей для малоэтажного домостроения. Журнал "Жилищное строительство", № 10, 1990, М.: Стройиздат: – С 14 – 16