2.8. Теплоізоляційні та акустичні матеріали

Теплоізоляційні матеріали. Матеріали, призначені для захисту приміщень або окремих конструкцій та устаткування від втрати або припливів тепла, називають теплоізоляційними. На підприємствах харчової промисловості є різноманітні об'єкти, які потребують теплову ізоляцію. В їх складі завжди є холодильні камери та холодильники. Для зменшення в них теплопритоків зовнішні стіни повинні мати теплоізоляційний шар товщиною, що залежить від температурного режиму охолоджуваних приміщень. Парові та водогрійні казани, трубопроводи, різні теплообмінні апарати теж покривають теплоізоляційним шаром для зменшення втрат теплоти в навколишнє середовище. Теплоізоляційні матеріали, або ізолятори, класифікують за їх походженням (органічні, неорганічні та змішані) та складом (засипні, або пухкі, м'які, або гнучкі, плитні, або тверді). Марку теплоізоляційного матеріалу визначають у сухому стані по його об'ємній масі. Встановлені наступні марки теплоізоляційних матеріалів: 15, 25, 35, 50, 75, 100, 150, 175, 200, 225, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 600, 700. Органічні теплоізоляційні матеріали одержують із рослинних і тваринних волокон. Найбільше часто використовують деревоволокнисті плити, які одержують з відходів деревини, коркові плити – з крихти натуральної пробки. До неорганічних теплоізоляторів, які отримують в основному з гірських порід, скла та шлаків, відносять мінераловатні плити, бетони з отворами, піноскло. Особливе місце займають теплоізоляційні матеріали на основі полімерів (поропласти, сотопласти). Змішані теплоізоляційні матеріали являють собою суміш органічних і неорганічних матеріалів. Наприклад, цементно-фібролітові плити одержують із деревної стружки м'яких порід деревини, змішаної з портландцементом.

Найбільше поширення при будівництві підприємств харчової промисловості отримали неорганічні теплоізоляційні матеріали та матеріали на основі полімерів.

Бетони з отворами (пінобетон, газобетон і ін.) являють собою легкі блоки у вигляді каменю з рівномірно розподіленими в них дрібними отворами, заповненими повітрям або газом. Сфера використання – утеплення огороджуючих конструкцій і промислового обладнання при температурі до 400° С, а також влаштування міжкамерних перегородок у холодильниках.

Піноскло одержують шляхом спікання скляної сировини (скляного бою) або гірських порід вулканічного походження з газоутворюючими та випускають у вигляді блоків, плит, сегментів пористої структури. Піноскло не горить, не гниє та легко оброблюється, температуростійкість звичайного піноскла 300...400°С.

Поропласти являють собою легкі пористі пластини (плити) з отворами, наповненими повітрям або яким-небудь газом. Їх підрозділяють на ті що з отворами, або пінисті, із замкненими не з’єднаними між собою отворами, і пористі із системою сполучених між собою пор. Однак це розмежування умовне, тому що більшість з них мають змішану структуру. До поропластів відносять полівінілхлоридні пінопласти, пінополіуретан, пінополістирол безпресовий.

Полівінілхлоридні пінопласти ПВХ–1 і ПВХ–2 являють собою легкий твердий матеріал з рівномірною замкнутопористою структурою. Він має високу міцність, малу теплопровідність, морозостійкий, водостійкий і відноситься до важкоспалимих матеріалів. Використовується для охолоджуваних споруд та пристроїв спеціального призначення. Пінополіуретан – твердий матеріал дрібнопористої структури, має добру міцність, водостійкість, морозостійкість та малу теплопровідність. Його використовують для виготовлення плит, а також для теплової ізоляції. Необхідний шар теплової ізоляції одержують напилюванням матеріалу на ізолюючу поверхню за допомогою спеціального апарата або заповненням простору між ізолюємою стінкою та заздалегідь установленою зовнішньою оболонкою ізоляції. На сьогодні найбільше широко використовують пінополістирол безпресовий ПСВ і ПСВ–С. Пінополістирол ПСВ–С має достатню механічну міцність. Його використовують для теплової ізоляції зовнішніх стін холодильників, перекриття та покриття, а також при будівництві підприємств як середнього шару в тришарових крупнорозмірних панелях. Пінополістирол ПСВ–С має у своєму складі тетрабромпараксілол, який робить його самозагасаючим, тобто горіння або плавлення припиняється відразу ж після видалення джерела вогню. Сотопласти складаються з сот, що мають у розрізі правильну геометричну форму та регулярно повторюються, їх виготовляють з різних матеріалів - бавовняної тканини, склотканини, паперу, фольги і деревного шпону, просочених полімерами (феноло-формальдегідною, епоксидною смолами тощо). Для поліпшення теплоізоляційних якостей сотопласту його соти можна заповнити дріб'язком міпори. Використовують в основному в якості заповнювача тришарових панелей.

Акустичні матеріали. Вони призначені для ізоляції приміщень із високим рівнем шуму від інших приміщень, а також для ізоляції самих джерел шуму всередині приміщення. Як правило, акустичні матеріали, або звукоізолятори, є високопористими. У якості вихідної сировини для виробництва багатьох звукоізоляційних матеріалів використовують мінеральну вату, коркову крихту та ультротонке скловолокно. Особливо ефективна гранульована мінеральна вата, сформована у вигляді гранул. З неї роблять: мати на зв'язці із синтетичної смоли з однобічним та двостороннім покриттям з імпрегнованого міцного паперу, що викристовується для звукоізоляції перекриття; плити мінераловатні на зв'язці із синтетичних смол з об'ємною масою до 150 кг/м³ для звукоізоляції перекриття – «плаваючих» підлог та звукопоглинаючих вертикальних конструкцій; акустичні плити з мінеральної вати з крохмалем, бетонітом і каоліном, які використовують в якості звукоізоляції та декоративного акустичного облицювання. У якості підкладкового шару для «плаваючих» підлог використовують також плити з коркової крихти на бітумній зв'язці. Добрим звукопоглинаючим матеріалом є ультротонке скловолокно (типу штапельного) на зв'язці зі штучних смол. Шар скловолокна, закріплений на конструкції та облицьований перфорованим листовим матеріалом, поглинає звукові хвилі, що проникають у нього через перфорацію.