6.3. Рулонні й шнурові вироби

До рулонних і шнурових мінераловатних теплоізоляційних виробів відносяться мінераловатні мати в рулонах і джгути (шнури).

Мінераловатними теплоізоляційними матами називають гнучкі рулонні (або у вигляді плоских полотнищ) вироби, що складаються із шару мінеральної вати певної товщини, зв'язність волокон у яких, а також сталість форми й розмірів забезпечують одним з наступних способів:

а) уведенням у мінеральну вату зв'язувальних речовин в об'ємах, що забезпечують сталість форми й розмірів мату, достатню пружність його й збереження гнучкості;

б) наявністю в маті обкладинок з однієї або обох сторін із прошиванням нитками, шпагатом або дротом; обкладки можуть бути паперовими, з будівельного картону (одношарового, двошарового, гофрованого й ін.), з азбестового паперу й картону, із тканин (у тому числі азбестової, скляної й ін.), із дротяної сітки, металевої висічки й ін.;

в) наявністю проклеєної скоринки на одній або обох поверхнях мата з мінеральної вати з речовинами, що клеять (крохмаль, декстрин і т.п.). Поверх останніх можуть бути приклеєні паперові, картонні або обкладинки з тканини, можливе також і прошивання таких матів. Цей тип матів частіше виготовляють зі скловати.

Мінераловатні мати першого типу, тобто утримуючі у своєму складі в'яжучі речовини, відрізняються від м'яких мінераловатних плит лише розмірами й упакуванням. Мати цього типу виготовляють у єдиному потоці з мінеральною ватою з розпиленням зв'язувальних речовин у камері осадження волокон.

Мати двох останніх типів виготовляють також на основному конвеєрному потоці, але зв'язувальні речовини в камеру осадження волокон при цьому або не вводять зовсім, або вводять у невеликих об'ємах (не більше 1-2%) для обезпилювання вати.

Мати в рулонах зі зв'язувальними речовинами. При виготовленні матів цього типу використовують синтетичні смоли такі ж, як і у виробництві м'яких і напівтвердих плит. Такі мати можуть мати гранично малу для однієї групи виробів об'ємну масу (від 30 кг/м³) і вигідно відрізняються від матів, виготовлених з іншими видами зв'язувальних речовин (наприклад, від мінераловатної вати, що випускалася раніше з бітумним в'яжучим), підвищеними пружністю й міцністю.

Мати такого типу виготовляють на основному мінераловатному конвеєрі з диспергуванням розчинів або емульсій (латексів) смол у камері осадження волокон з наступним підпресуванням килима, термообробкою (сушінням, полімеризацією або поліконденсацією смол), охолодженням і розрізуванням килима по заданих розмірах.

Переналагодження лінії з виробництва м'яких плит на випуск матів полягають лише в іншій установці ножів для розрізування мінераловатного килима й приєднанні до лінії агрегату, що утворює рулони.

Мінераловатні мати в рулонах з бітумним в'яжучим випускають в обмежених кількостях. Недоліком їх є великі пластичні деформації при невеликих навантаженнях навіть від власної маси, що приводить до їх самоущільнення при перевезеннях і зберіганні зі збільшенням об'ємної маси в 1,5-2,5 рази проти первісної. З метою підвищення пружності таких матів при їхньому виготовленні застосовують бітум не в чистому виді, а, так само як і у виробництві м'яких і напівтвердих плит, разом з тонкодисперсними добавками (глина, трепел, діатоміт і ін.) з попереднім виготовленням з них емульсійної пасти. Розріджену до робочої концентрації (2-8%) пасту розпорошують у камері осадження волокон спеціальним паровим або повітряним соплом (під тиском 0,2-0,3 МПа), як і у виробництві м'яких і напівтвердих мінераловатних плит.

На деяких заводах при виготовленні матів як добавки до бітуму застосовують сульфітно-спиртову барду (відходи паперового й гідролізного виробництва). Виготовляють ці мати таким же способом, як і мати з бітумним в'яжучим.

Емульсійну пасту виготовляють із бітуму марки БН-ІІІ (25%), сульфітно-спиртової барди (37%) і води (38%). Перед розпиленням пасту розводять водою до 8% концентрації, і в неї додають розчин фтористого натрію (3%). Після виходу з камери осадження волокон мінераловатний килим підпресовують валками, потім він проходить через конвеєрну сушарку з температурою теплоносія 250°С, після чого килим прохолоджують і розрізають уздовж і поперек.

Прошивні мати. Мінераловатні прошивні мати складаються із шару мінеральної вати, укладеного між обкладинками з бітуму, картону, тканини, дротяної сітки, що прошили суворими нитками, шпагатом, скляними нитями або дротом. Оскільки при виготовленні таких матів структура вати порушується в найменшому ступені, то можливе одержання їх з малими об'ємними масами (від 30 кг/м³), а при застосуванні неспалених обкладинок (азбестові папір, картон і тканина, склотканина, металеві сітки) одержують мати з високою граничною температурою застосування (до 800°С і вище).

Нижче описаний один з існуючих варіантів конвеєрного способу виготовлення прошивних матів з мінеральної вати на автоматичній лінії.

У якості обкладинок матів передбачені різні варіанти, наприклад знизу двошаровий гофрований картон, зверху крафт-папір (температура застосування до 200°С) або із двох сторін гладкий бітумізований папір (температура застосування до 60°С) при прошиванні їх суворими нитками. Мінераловатний килим з конвеєра камери осадження волокон надходить через проміжний конвеєр у камеру охолодження, де ущільнюється до заданої товщини (у межах до половинної від товщини шару, що надійшов, вати), і одночасно через килим просмоктується холодне повітря. Далі, на папероукладальнику килим розташовується між нижньою й верхньої обкладинками, що змотують із нижнього й верхнього рулонів, після чого надходить на прошивальну машину. Килим прошивають спеціальними голками із засувками, закріпленими на траверсі машини вістрями нагору (у машинах інших конструкцій - униз). Траверса робить зворотно-поступальний рух у вертикальній площині й переміщається в горизонтальному напрямку разом з килимом, коли в нього занурені голки, а після опускання голок вертається в первісне положення, роблячи заданий крок стібків (сумарний шлях проходу килима з голками й за період повернення голок у вихідне положення).

Мати прошивають таким способом. Верхня нитка через натяжне гальмо опускається на килим матів, що рухається. При проколі килима голками (знизу нагору) нижня обкладка відкидає засувки, нитка від стібка виходить із отвору й охоплює голку нижче засувки. Після проходу голки через мат ниткоспрямовувача заводять верхню нитку в отвір голок. При зворотному проході голок через мат засувки закриваються, і нижня петля нитки зіскакує з голок. Траверса вертається у вихідне положення, витягаючи стібки, і надалі процес повторюється. На прошивальному верстаті здійснюють і поздовжнє різання килима по заданій ширині матів за допомогою дискових ножів.

Після прошивання поздовжні смуги килима попадають під дисковий ніж поперечного різання, укріплений на каретці, що робить зворотно-поступальний рух для проходження за килимом і повернення у вихідне положення, причому мати розрізаються при прямому й зворотному переміщенні каретки, тобто без холостого ходу. Довжина матів, що відрізають, задається в межах 500-9000 мм, і різання відбувається автоматично. Розрізані мати надходять на рулоноукладчик і далі - на пакування.

Конвеєри всіх агрегатів рухаються від загального привода. Товщину матів регулюють зміною швидкості руху конвеєрів у межах від 0,7 до 3 м/хв за допомогою безступінчастого варіатора.

Монтажні мати. Різні види мінераловатних теплоізоляційних монтажних матів (їх називають також «термоблоки») можна виготовляти в умовах монтажних площадок на рейкових верстатах або столах, що допускають наскрізне прошивання. Монтажні мати можуть бути плоскими й криволінійними, з різними радіусами кривизни, залежно від діаметрів трубопроводів або радіусів кривизни поверхонь устаткування, для ізоляції яких вони призначені. Такі мати складаються із шару мінеральної вати розрахункової товщини й двосторонніх обкладинок. У якості обкладинок застосовують карбовані або плетені дротяні сітки, плетену або скріплену шпагатом, дротом штукатурну дрань, металеву висічку (відходи штампувального виробництва). Мати прошивають сталевим відпаленим дротом діаметром 0,8-1 мм.

Теплоізоляційні джгути (шнури). У практиці для теплової ізоляції трубопроводів з малими радіусами кривизни, також у місцях з'єднання їх з арматурами й фітингами (відводи, трійники й ін.) застосовують гнучкі джгути й неширокі смуги з теплоізоляційних матеріалів. Джгути й смуги намотують навколо елемента трубопроводу, що ізолюється, з нанесенням на утворюючу ними поверхню шарів захисних і оздоблювальних матеріалів.

Мінераловатні теплоізоляційні джгути (пухшнур) виготовляють звичайно оплетеними оцинкованим сталевим дротом (діаметром 0,15-0,3мм) або скляними капроновими або бавовняними нитками. Шнури виготовляють таким способом. Мінеральну вату розпушують у тіпальних пристроях. Потім розпушену вату транспортують в оплітувальну машину, у якій джгут вати, що продавлює безупинно через вирву, у міру виходу обплітається дротом або нитками, що розмотують із котушок. Діаметр пухшнуру 20, 35 і 60 мм.