Что такое минеральная вата как ее получают каковы ее свойства: Минеральная вата | Виды, характеристики, производители, цены

Содержание

огнеупорная для утепления и фольгированная. Сравнение с пенопластом. Характеристики и ГОСТ, производство, вес и состав

Для утепления помещений используются специальные материалы, которые позволяют защитить здание от влияния холода. Большим спросом пользуется минеральная вата, которая обладает массой положительных качеств и преимуществ. Данное изделие делится на несколько разновидностей, выпускается в разных формах, поэтому следует ознакомиться с их особенностями, чтобы правильно подобрать материал для дальнейшей работы.

Основные характеристики

Любое строительство состоит из разных этапов, а если речь идет о жилых помещениях, утепление является одной из важных процедур. Для этого чаще всего используют минеральную вату, удельный вес которой зависит от плотности и разных характеристик. Теплоизолятор можно приобрести в любом строительном магазине, к тому же он предлагается по низким ценам, однако у него есть и масса других эксплуатационных особенностей.

Минвата обеспечивает не только тепло-, но и звукоизоляцию, она должна отвечать стандартам ГОСТ, быть огнестойкой, надежной и достаточно плотной.

Что касается срока службы, все зависит от того, насколько хорошо уложен материал.

К основным преимуществам изделия можно отнести ряд факторов. Так, в составе минваты нет органических элементов, поэтому срок эксплуатации настолько продолжителен, что можно не беспокоиться о ремонте довольно долго. Многих интересует температура горения материала, и здесь следует отметить, что его горючесть минимальна, минеральная вата не может воспламениться, а это значительный плюс. Это дышащий утеплитель с волокнистой структурой, благодаря чему избыточная влага пропускается, а воздух циркулирует.

Таким образом материал не будет плесневеть и разлагаться, что также подтверждает длительный срок службы. Если вы беспокоитесь о том, живут ли мыши в минвате, это ошибочное мнение – грызунов и насекомых не привлекает данный утеплитель, поэтому его можно хранить, сколько угодно. Колебания температуры не страшны, как и влияние агрессивной среды.

У минеральной ваты низкий показатель теплопроводности: всего 10 см утеплителя равны брусу 25 см, а кирпичной кладке толщиной 117 см. Стоит отметить, что базальтовый тип данного материала является наиболее долговечным – его можно использовать на протяжении 50 лет, не беспокоясь об эксплуатационных характеристиках. У шлаковаты этот период несколько меньше, но ее можно приобрести для утепления складского или подсобного помещения.

Материал нередко применяют для отделки помещений согласно СНиП. Благодаря высокой паропроницаемости минвата выполняет функцию не только утеплителя, но и защищает от лишнего шума, ее можно использовать в деревянных и каменных сооружениях.

Таким образом, основными факторами для выбора этого материала потребителями являются его высокое качество, отличные эксплуатационные показатели и доступная цена.

Вредность для здоровья

Это важный аспект, который следует учитывать. Ломкость волокон является недостатком теплоизолятора, и если проводить монтаж без использования защитных средств, включая респиратор, очки, перчатки и костюм, можно повредить слизистую и столкнуться с раздражением на коже. Наиболее опасными видами минваты являются шлаковая и стеклянная, с которой многие знакомы еще с детства, ведь ее можно было часто увидеть возле жилых домов и подвалов. На сегодняшний день многие решают отказаться от применения этого типа утеплителя, чтобы защитить собственное здоровье.

Стоит отметить, что в составе есть формальдегидные вещества, поэтому лучше использовать минвату для наружных работ. Однако не стоит беспокоиться, если соблюдается обычная температура, – в этому случае материал не несет опасности. Во время монтажных работ важно соблюдать определенные правила и технологию: после установки утеплителя рекомендуется сделать слой пароизоляции, чтобы частицы волокон не проникли в помещение.

Виды по составу

Как упоминалось выше, минвата делится на несколько разновидностей: некоторые из них более огнеупорные, другие изготавливаются на синтетическом связующем, есть фольгированный материал. Поэтому важно ознакомиться с особенностями каждого класса, чтобы найти наиболее подходящий вариант.

Стекловата

Для производства данного материала используется около 80% стеклобоя, остальную часть составляют другие ингредиенты, включая песок, соду, известняк. Компоненты смешиваются, подвергаются плавлению, затем при помощи центрифуг получают тонкие волокна длиной 5 см. У материала отличные эксплуатационные показатели. Единственным недостатком является то, что для работы с ним требуются средства защиты. Стекловата пользуется большим спросом по ряду причин. Прежде всего у нее высокая химическая устойчивость, она подходит для укладки на неровных поверхностях, хорошо поглощает звук, справляется с вибрациями и обладает низкой теплопроводностью.

Материал не возгорается, предлагается по доступной цене. Однако в ходе укладки необходимо позаботиться о парозащите, нужно учесть колкость изделия и обеспечить хорошую изоляцию. Срок эксплуатации стекловаты достигает 10 лет, что также имеет значение.

Перед началом работы с утеплителем важно защитить глаза, дыхательные пути, а также убедиться, что нет открытых участков кожи, так как волокна ломкие, и частицы могут летать во время монтажа.

Каменная

Главными компонентами данного материала являются диабаз и габбро. Толщина волокон может быть от 5 до 12 мкм, длина не превышает 1,6 см. Что касается свойств материала, он похож на шлаковату, однако отсутствует колкость, что является большим плюсом. Работу по монтажу теплоизолятора можно провести самостоятельно в краткие сроки. Этот тип минваты плохо впитывает влагу, поэтому для утепления такой вариант подходит лучше всего.

Шлаковата

В качестве основного ингредиента для сырья используются доменные шлаки, из которых получаются волокна длиной не более 16 мм.

В частном строительстве этот материал применяется чаще всего, к тому же им можно утеплить нежилое помещение. К преимуществам можно отнести возможность установки на фигурных и неровных поверхностях, огнеустойчивость, длительный срок эксплуатации, качественную звукоизоляцию и устойчивость к био- и химическим веществам.

Однако следует учитывать, что шлаковата не подойдет для утепления водопровода или фасадов. Во время монтажа необходимо использовать средства защиты – в составе есть фенолформальдегидные смолы, поэтому для жилых зданий его лучше не применять. Чаще всего шлаковатой утепляют подвалы, нежилые постройки и чердаки, промышленные объекты.

У материала минимальная жесткость, но хорошая термоизоляция.

Базальтовая

Доломит или базальт является основным компонентом для изготовления такого материала. Это мелкозернистое изделие с супертонкими волокнами длиной до 5 см. Так как в составе минимальный набор ингредиентов, производство происходит по простой технологии. Что касается теплопроводности базальтовой ваты, она самая низкая по сравнению с другими разновидностями.

Однако следует выделить несколько преимуществ. У материала высокая жесткость на сжатие, поэтому во время монтажа можно не использовать поддерживающие опоры, также он справляется с влиянием химических веществ, может прослужить до 50 лет. Базальт обладает низкой гигроскопичностью, является упругим и довольно прочным, способен поглощать звуки и не горит. Этот вид минеральной ваты является экологичным, поэтому привлекает многих потребителей из-за универсальности и отличных эксплуатационных показателей.

Комбинированная

Такой вид теплоизоляции сочетает в себе базальтовую минвату с фольгой. Этот материал отлично подходит для защиты от огня деревянных и стальных конструкций. Поэтому изделие активно применяется для трубопроводов водоснабжения, канализации и отопления, а также дымовых каналов, в саунах и банях.

Форма выпуска

На рынке можно найти минвату всех категорий, которые предлагаются в разных формах в зависимости от сферы применения. Производители выпускают материал в виде матов, плит и рулонов, при этом последние пользуются наибольшим спросом. Рулонный вариант привлекает тем, что можно самостоятельно выбрать длину, в то время как другие предлагаются в стандартных размерах. Однако есть еще одна разновидность такого утеплителя, который представлен в форме волокнистой массы.

Для ее применения необходимо иметь специальное оснащение, а именно: компрессор.

Сравнение с пенопластом

Так как минеральная вата является материалом для утепления, у многих нередко возникает вопрос: лучше ли она, чем пенопласт, и какие между ними различия. Для этого необходимо изучить показатели обоих изделий, чтобы сравнить характеристики, и обнаружить разницу.

Стоит отметить, что практически во всем утеплители идентичны. При этом важно обратить внимание на структуру материала, чтобы понять, какой из них боится влаги или повышенной температуры. Так как вата напоминает покрывало из стекловолокна, то больше подходит для звукоизоляции помещения. Но если положить ее в воду, она впитает жидкость, станет гораздо тяжелее и потеряет некоторые свойства. Поэтому здесь важно защитить материал от влаги, для чего мастера используют ПВХ-пленку или паробарьер. Такая комбинация дает максимальный эффект, и вода не нарушит целостности утеплителя.

Пенопласт же является гидрофобным материалом, который не способен вбирать воду подобно губке, но влага проникает в структуру, тем самым разрушает соединение между шариками. Плита начнет крошиться и осыпаться. Таким образом, пенопласт необходимо также защищать от влаги, особенно если речь идет о наружном применении.

Сравнивая характеристики, следует отметить, что в отличие от пенопласта минвата устойчива к возгоранию, что преподносит ее в выгодном свете, и поэтому многие выбирают именно этот материал для теплоизоляции.

Какой плотности бывает?

Показатель плотности является важной характеристикой, которую важно учитывать при выборе материала. На рынке могут предлагаться разные варианты минваты, при этом необходимо знать о том, как плотность влияет на другие свойства и качества изолятора.

Мягкая имеет плотность 30-50 кг на кубометр, выпускается рулонами, поэтому подходит для укладки на горизонтальную поверхность. Сжимаемость материала достигает 50%, если утеплитель полужесткий, он используется в технических помещениях.

Изделие средней жесткости – 125 кг на кубометр – имеет сжимаемость до 12%. Что касается более плотной минваты, она сжимается на 2%, показатель плотности от 150 до 175 кг/м3. Если требуется изоляция кровли, такой вариант подходит больше всего. В форме плит выпускается материал плотностью 200 кг на кубометр.

Как производят?

Производство минеральной ваты требует наличия профессионального оснащения и богатого опыта. Основными материалами изготовления являются разные горные породы. В роли побочных продуктов выступают карбонатные и габбро-базальтовые породы, которые получаются в ходе производства металлопроката. На 90% минвата состоит из горной породы, остальная часть – это разные добавки. Чтобы сделать утеплитель более плотным, связать волокна между собой, производители добавляют вяжущие средства – это могут быть смолы с фенолом или бентонитовая глина.

Верхний слой материала состоит из тонкой крафтовой бумаги, которая имеет алюминиевый или полиэтиленовый состав. Компоненты смешивают, после чего плавят в специальном устройстве, которое изготавливает минеральную вату. Затем материал режется на плиты, маты или скручивается в большие рулоны.

Применение

Минеральная вата обладает рядом положительных свойств, поэтому она активно применяется в строительной области:

  • утепление деревянного и бревенчатого дома изнутри;

  • изоляция межэтажных перекрытий балками, потолков;

  • утепление вентилируемых навесных фасадов;

  • минераловатная изоляция системы пола, дорожной коммуникации;

  • прослойка между сэндвич-панелями, чтобы обеспечить больше жесткости материалу, включая бетонные и железобетонные конструкции;

  • отделка перегородок из гипсокартона;

  • утепление крыши, газопровода.

Конечно, это не весь перечень сфер, в которых активно используется минеральная вата, но это самые распространенные области, где невозможно обойтись без такого продукта. Можно с уверенностью сказать, что изделие является лидером теплоизоляционных материалов.

Как выбрать?

Если вы решили заняться утеплением дома, необходимо знать несколько правил, чтобы выбрать подходящий материал. Для этого важно учесть характеристики сооружения, где будет проводиться работа: является оно жилым или коммерческим, какой материал использовался в ходе строительства.

Специалисты рекомендуют заранее рассчитать плотность минваты, которая будет соответствовать задаче. Стоит отметить, что зачастую ошибки происходят не из-за плохого качества материала, что случается довольно редко, но именно при неправильной эксплуатации. Поэтому перед покупкой лучше изучить все технические характеристики и особенности использования той или иной категории минеральной ваты.

Большим спросом пользуются плиты с повышенной плотностью – у них минимальные показатели влагопоглощения, поэтому для отделки фасадов такой вариант подходит лучше всего. Для утепления помещения можно обратить внимание на маты – это рулонный материал, конструкция которого довольно удобна.

Важно учитывать материал, из которого сделаны стены: если они деревянные, плотность не должна быть высокой, ведь поверхность должна дышать, в противном случае она заплесневеет. Существует негласное правило о том, что для тонких стен необходимо брать толстую прослойку теплоизоляции.

Как крепить?

Это важный вопрос, с которым следует разобраться, если вы решили заняться утеплением помещения самостоятельно. Прежде всего позаботьтесь о том, чтобы у вас был защитный костюм для работы и перчатки, чтобы предотвратить аллергическую реакцию и попадание частиц волокон в дыхательные пути и на открытые участки кожи.

Существует несколько вариантов установки минеральной ваты в зависимости от сферы применения и разновидности материала.

Важно учитывать, из чего сделаны стены фасада – пеноблок, гипсокартон, дерево, кирпич и другое.

Если речь идет об утеплении стен внутри, тогда стоит использовать обрешетку. Такой каркас изготовлен из брусков, которые крепятся к стене. Между ними есть ячейки, куда необходимо укладывать плиту теплоизоляции. Такой способ подходит и для работы с перегородками из гипсокартона. Но если вы хотите облицевать наружные стены, такой вариант не совсем подходит. Для крепежа используйте клей-пену или состав вместе с дюбелями. Наружный каркас облицовывают мягкими плитами, используя именно каменную вату. Каркас нужен для того, чтобы облегчить нагрузку на нижние участки, где находится утеплитель. Здесь можно использовать либо деревянный брус, либо металлический профиль, который более прочный.

Таким образом, для крепежа утеплителя можно использовать такие варианты – клеевой состав или пена, дюбели и обрешетка. Все зависит от ваших предпочтений и условий работы, при этом у каждого метода есть свои особенности и плюсы.

Начать следует с обрешетки, которая зачастую используется для вентилируемых фасадов. Мягкий утеплитель не подходит для мокрых стен, у него недостаточно жесткости, поэтому он не сможет выдерживать вес облицовки. Если вам нравится отделка барашком или короедом, тогда следует рассмотреть другие варианты. Обрешетка больше всего подходит для внутренних работ, где она полностью себя оправдывает.

Чтобы получить максимальный эффект, для начала на стену укладывается пароизоляционный материал, который можно закрепить степлером. Затем монтируется цокольный профиль, прикручивается саморезами брус, только после этого можно начинать укладку минваты. Убедитесь, что плиты сидят достаточно туго, чтобы не было сквозных участков, через которые может проходить холод.

Данный вариант отделки отлично подходит для деревянных домов.

Что касается крепления на клей, это один из тех способов, который подходит исключительно для вентилируемых фасадов. Если нужно проводить штукатурные работы, тогда понадобятся дюбели-зонтики, их еще называют «грибки» – такой метод установки минваты составляет 90% случаев, поэтому можно смело рассматривать его.

Чтобы все прошло гладко, необходимо сделать разметку мест, где будут делаться отверстия, куда вставляется дюбель. Убедитесь, что шляпка плотно прижалась к материалу. Стержень необходимо вводить вручную в гильзу, после чего забить его молотком. Шляпка должна быть утоплена, но не переусердствуйте.

Теперь вы знаете все необходимое о минеральной вате, ее технических свойствах, особенностях разных видов материала, а также сферах применения. Такая информация поможет тщательно разобраться в том, какой именно утеплитель подойдет в вашем случае, и как правильно с ним работать, чтобы сделать качественную звуко- и теплоизоляцию.

Смотрите видео о минеральной вате.

Страница не найдена — Портал Продуктов Группы РСС

Сообщите нам свой адрес электронной почты, чтобы подписаться на рассылку новостного бюллетеня. Предоставление адреса электронной почты является добровольным, но, если Вы этого не сделаете, мы не сможем отправить Вам информационный бюллетень. Администратором Ваших персональных данных является Акционерное Общество PCC Rokita, находящееся в Бжег-Дольном (ул. Сенкевича 4, 56-120 Бжег-Дольный, Польша ). Вы можете связаться с нашим инспектором по защите личных данных по электронной почте: .

Мы обрабатываем Ваши данные для того, чтобы отправить Вам информационный бюллетень — основанием для обработки является реализация нашей законодательно обоснованной заинтересованности или законодательно обоснованная заинтересованность третьей стороны – непосредственный маркетинг наших продуктов / продуктов группы PCC .

Как правило, Ваши данные мы будем обрабатывать до окончания нашего с Вами общения или же до момента, пока Вы не выразите свои возражения, либо если правовые нормы будут обязывать нас продолжать обработку этих данных, либо мы будем сохранять их дольше в случае потенциальных претензий, до истечения срока их хранения, регулируемого законом, в частности Гражданским кодексом.

В любое время Вы имеете право:

  • выразить возражение против обработки Ваших данных;
  • иметь доступ к Вашим данным и востребовать их копии;
  • запросить исправление, ограничение обработки или удаление Ваших данных;
  • передать Ваши персональные данные, например другому администратору, за исключением тех случаев, если их обработка регулируется законом и находится в интересах администратора;
  • подать жалобу Президенту Управления по защите личных данных.

Получателями Ваших данных могут быть компании, которые поддерживают нас в общении с Вами и помогают нам в ведении веб-сайта, внешние консалтинговые компании (такие как юридические, маркетинговые и бухгалтерские) или внешние специалисты в области IT, включая компанию Группы PCC .

Больше о том, как мы обрабатываем Ваши данные Вы можете узнать из нашего Полиса конфиденциальности.

Что такое минеральная вата?

Минеральная вата — промышленный продукт, доступный для использования в изоляции и пожарных остановках. Его получают искусственным путем с использованием расплавленной породы или шлака печи, который может быть подвергнут прядению для создания плотного шерстяного материала, который можно обрабатывать различными способами для различных применений. Он поставляется в свободном формате, а также в виде одеяла, что позволяет техническим специалистам разрезать одеяла по размеру для изоляции; формованные изделия для труб и других предметов также доступны. Производители могут производить нестандартные компоненты по запросу клиентов, в зависимости от характера проекта.

Этот продукт имеет ряд свойств, которые делают его полезным для изоляции. Он является огнестойким и может быть установлен для огнестойкости или для создания огнестойких барьеров в конструкциях, которые содержат легковоспламеняющиеся материалы и другие опасности пожара. Он также блокирует звук и может использоваться для создания звуковых кабин или для ограничения шума с завода. Изоляция из минеральной ваты также может быть полезна для контроля перепада температур в зданиях, где различные среды могут иметь свои собственные потребности в отоплении и охлаждении.

Сыпучий наполнитель можно продуть или переместить в стены и другие конструкции для создания изоляции. Ватин может быть установлен как другие формы листовой изоляции, а также может быть обернут вокруг объектов, представляющих интерес, таких как химические резервуары. Формованные формы минеральной ваты можно привязывать к трубам и другим объектам, создавая плотный изолирующий барьер для ограничения потерь или передачи тепла, в зависимости от настроек.

Магазины товаров для дома могут продавать минеральную вату, а также могут заказывать ее для особых целей. Для промышленных проектов подрядчики могут заказывать напрямую у производителей и оптовиков, чтобы сократить расходы. Компании, которые специализируются на вдувной изоляции и сопутствующих продуктах, могут получить ряд типов минеральной ваты для различных применений, все из которых оцениваются с точки зрения уровня изоляции и защиты. Этот продукт может использоваться в новом строительстве, а также для модернизации и реконструкции и соответствует стандартам изоляции, установленным региональными строительными нормами и правилами.

Продукты, полученные из камня, известны как камень или каменная вата, в то время как в шлаковой стене в качестве сырья используется топочный шлак. Минеральная вата является потенциальным раздражителем и требует осторожного обращения. При работе с этим продуктом следует надевать защитную одежду, защитные очки и респираторы. Волокна могут попасть в кожу, легкие или глаза и вызвать раздражение и дискомфорт. Длительное воздействие может привести к хроническому воспалению и другим проблемам со здоровьем.

ДРУГИЕ ЯЗЫКИ

минеральная вата. Способы производства, теплоизоляционные характеристики и эксплуатационные свойства.

Так что такое минеральная вата?

   Минеральная вата – утеплитель, обладающий уникальным набором свойств, сочетающих в себе высокую термостойкость и долговечность, прекрасные теплоизоляционные показатели и химическую стойкость. Структурно состоит из волокон расплавленного стекла, камня или шлака, в результате чего получается материал, обладающий таким сочетанием свойств, которых нет ни у каких других теплоизоляционных материалов.

Преимущества применения минеральной ваты в строительстве:

— экономия энергии

— минимизация загрязнения

— снижение уровня шума

— высокая огнестойкость.

Такие свойства минеральная вата имеет благодаря своему химическому составу — волокнистой структуре, которая препятствует движению воздуха. Все изделия из минеральной ваты обладают хорошими тепловыми, шумоизолирующими свойствами и высокой огнестойкостью.

Природные камни или шлак — основные компоненты каменной ваты (до 98%). Оставшиеся 2% — это органические термореактивные связующие (карбамидоформальдегидные смолы) и некоторое количество масел. Для сравнения, продукты из стекловаты обычно содержат от 95% до 96% неорганического материала.

Каменная вата производится из вулканических пород, таких как базальт или доломит. Шлаковая вата состоит из отходов доменного шлака.


Стеклянная вата производится из песка и переработанного стекла (оконные стекла или стеклянные бутылки), известняка и соды. Кроме того, для повышения влагостойкости в стеклянные волокна добавляют бор.

 

Производственный процесс получения каменной ваты.

Сырьём для производства стекловаты служит песок, известняк и сода, так же повторно применяют обрезки от производственного процесса получения стекловаты, используется бой стекла (от 30% до 60% по массе).

Необходимое количество сырья взвешивают и отправляют в плавильную печь. Для переплавки требуется огромные затраты энергии, повторное использование вторсырья позволяет уменьшить её расход и как следствие снизить себестоимость продукции не теряя при этом качества.

 

Получение волокон

После плавки исходного сырья в печи при температуре 1300-1500°C, для формирования волокон, капли стекловидного расплава падают на быстро вращающийся маховик, либо расплав проходит через микро отверстия в быстровращающихся центрифугах. Затем к волокнам добавляют небольшое количество связующего органического вещества (карбамидоформальдегидной или феноло-формальдегидной смолы), благодаря чему минеральная вата приобретает свою окончательную микроструктуру и необходимую плотность. В зависимости от вида сырья и применяемой технологии, минеральные ваты различаются преобладающей ориентацией волокон: горизонтально-слоистые, вертикально-слоистые, гофрированные или пространственные.

 

Формовка и упаковка

Следующий этап формовка под нужный размер путём обрезки краёв. Выпускают минеральную вату в рулонах, плитах, полосах, скорлупах и других видах.

Благодаря своей мягкости, эластичности и упругости, минеральная вата сжимается, уменьшаясь в объёме, что значительно удешевляет транспортировку и упрощает работу с ней.

 

Область применения

Благодаря своим теплоизоляционным, шумоизоляционным и противопожарным свойствам минеральная вата применяется во многих сферах. Однако наибольшие объёмы потребления минераловатных утеплителей приходятся на теплоизоляцию различных зданий и сооружений: жилых, коммерческих и промышленных. При грамотно проведённых работах по утеплению помещений, может быть достигнута существенная экономия затрат на отопление и кондиционирование.

Как правило, минеральной ватой утепляют следующие элементы строений:

стены, фасады зданий, крыши и чердаки, системы отопления и водоснабжения, вентиляции и кондиционирования. В промышленности минеральной ватой утепляют: трубы большого диаметра, резервуары и ёмкости, котлы.

Для сохранения тепла необходима теплоизоляция. Нет ничего удивительного, что хорошо теплоизолированные здания потребляют значительно меньше энергии для отопления и кондиционирования.

В недостаточно утеплённых зданиях напрасно теряется примерно 40% энергии, используемой для отопления помещений. Это значительные расходы для частных домохозяйств и предприятий. Такие потери тепла способствуют увеличению содержания двуокиси углеводорода и других парниковых газов в атмосфере, что не лучшим образом сказывается на экологической обстановке в целом. Правильно утеплённые здания уменьшают потребление энергии в разы, пропорционально снижаются и счета за отопление (кондиционирование).

 

Применение теплоизоляции в холодильных установках.

Многие производственные процессы могут быть осуществлены только в условиях низких температур. Но создание и поддержание «холода» ещё более затратный процесс, чем производство «тепла». Для поддержания низкой температуры требуется более качественная теплоизоляция, а значит и больше утеплителей.

Минераловатные  теплоизоляторы широко применяются в производстве космической техники и оборудования, офисных и промышленных кондиционеров. Удовлетворение спроса на теплоизоляцию, используемую в условиях низких температур, стало самой важной движущей силой продолжающегося технологического развития утеплителей.

 

Использование минеральной ваты в качестве защиты от пожара.

Каждый год из-за пожаров гибнут люди, а материальные убытки исчисляются миллиардами долларов, погибают материальные и культурные ценности, ведь от пожара страдают и памятники архитектуры.

Минеральная вата является идеальным материалом противопожарной защиты, поскольку не горюча и не проводит тепло. Другими словами, она не горит и не позволяет распространяться огню. Некоторое время минеральная вата может выдерживать температуру до 1000° С. Она идеально подходит ля использования в противопожарных целях, в таких участках здания как обшивка, опоры и балки, покрытие для потолков, её даже включают в конструкции огнестойких дверей и перегородок. Изоляция из минеральной ваты может быть использована во всех типах зданий.

Ещё одно важное применением минеральная вата нашла на нефтехимических заводах, где она защищает от углеводородного пожара.

 Законодательство РФ вводит строгие стандарты противопожарной безопасности для промышленности и частного бизнеса. В то же время страховщики предлагают более выгодные условия страховых обязательств для тех предприятий, которые усовершенствовали меры противопожарной защиты.

Противопожарные барьеры.

В борьбе с пожарами время имеет важное значение, особенно в первые минуты пожара. В помещение, где происходит пожар, температура достигает 700° С в первые пятнадцать минут, а затем может подняться до 1100° C. Огнестойкие материалы, такие как минеральная вата, задерживают распространение огня, позволяют спасти жизни, деньги, собственность и предотвращают загрязнение окружающей среды.

Классификация.

ЕС принял новые правила или «Евро классы» для противопожарных строительных материалов 8 апреля 1999 года. Система классифицирует продукты, в зависимости от их огнестойкости, используя обозначения: A1, A2, B, C, D, E и F. Наиболее огнеупорные материалы (в том числе из минеральной ваты) были помещены в классы А1 и А2.

Промышленное применение минеральной ваты.

Есть широкий спектр приложений для минеральной ваты в промышленности. Гибкость, надежность и широкий диапазон форм и размеров позволяют применять её в различных ситуациях.

Рассмотрим некоторые из них:

Техническая теплоизоляция поверхностей и противопожарная защита в условиях повышенных температурных режимов до 700° C (трубопроводы, котлы на электростанциях, дымоходы и т. д.). Теплоизолирующие изделия на основе каменной ваты на синтетическом связующем (фенолформальдегидные смолы) можно использовать при температурах не выше 350° эффективного шумоизолятора для организации приемлемых условий труда в офисах и на производстве.

Применение минеральной ваты на сегодняшний день является одним из наиболее выгодных экономических решений.

 

       

                           Утепление перекрытий                                                                       Утепление стен

 

       

          Утепление дома с вентиллируемым фасадом                           Пеноизол не поддерживает горение (группа Г2)

 

               

                                Заливка пеноизола в стены с осевшей минеральной (слева) и эковатой(справа).

 

               

                           Заливка пеноизола в стены с гранулами пенополистирола (слева) и кострой (справа).

 

%PDF-1.6 % 260 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 260 130 0000000016 00000 н 0000003890 00000 н 0000004075 00000 н 0000004204 00000 н 0000004240 00000 н 0000004557 00000 н 0000004729 00000 н 0000004877 00000 н 0000005006 00000 н 0000005155 00000 н 0000005284 00000 н 0000005433 00000 н 0000005562 00000 н 0000005711 00000 н 0000005841 00000 н 0000005990 00000 н 0000006119 00000 н 0000006270 00000 н 0000006399 00000 н 0000006550 00000 н 0000006680 00000 н 0000006809 00000 н 0000006960 00000 н 0000007180 00000 н 0000007329 00000 н 0000007507 00000 н 0000007658 00000 н 0000008050 00000 н 0000011302 00000 н 0000011496 00000 н 0000012028 00000 н 0000012149 00000 н 0000013819 00000 н 0000014019 00000 н 0000014122 00000 н 0000014617 00000 н 0000014813 00000 н 0000015039 00000 н 0000015493 00000 н 0000018360 00000 н 0000018558 00000 н 0000019095 00000 н 0000019180 00000 н 0000019656 00000 н 0000019829 00000 н 0000020256 00000 н 0000020689 00000 н 0000021045 00000 н 0000021365 00000 н 0000022267 00000 н 0000022462 00000 н 0000022499 00000 н 0000022929 00000 н 0000023394 00000 н 0000023649 00000 н 0000025488 00000 н 0000026142 00000 н 0000026232 00000 н 0000026718 00000 н 0000026913 00000 н 0000027353 00000 н 0000028952 00000 н 0000030573 00000 н 0000030745 00000 н 0000030917 00000 н 0000032663 00000 н 0000034356 00000 н 0000036021 00000 н 0000036326 00000 н 0000036689 00000 н 0000036865 00000 н 0000038464 00000 н 0000040089 00000 н 0000042782 00000 н 0000049378 00000 н 0000050712 00000 н 0000050814 00000 н 0000050876 00000 н 0000051167 00000 н 0000051352 00000 н 0000051762 00000 н 0000051826 00000 н 0000052055 00000 н 0000052250 00000 н 0000052664 00000 н 0000052836 00000 н 0000054165 00000 н 0000054361 00000 н 0000054839 00000 н 0000054982 00000 н 0000056612 00000 н 0000056810 00000 н 0000057337 00000 н 0000057397 00000 н 0000057614 00000 н 0000057811 00000 н 0000058224 00000 н 0000058361 00000 н 0000059538 00000 н 0000059736 00000 н 0000060232 00000 н 0000060755 00000 н 0000060883 00000 н 0000084557 00000 н 0000084596 00000 н 0000085094 00000 н 0000085191 00000 н 0000085723 00000 н 0000085865 00000 н 0000140969 00000 н 0000141008 00000 н 0000141964 00000 н 0000142017 00000 н 0000142079 00000 н 0000142168 00000 н 0000142274 00000 н 0000153001 00000 н 0000153064 00000 н 0000153266 00000 н 0000153364 00000 н 0000153464 00000 н 0000153582 00000 н 0000153696 00000 н 0000153849 00000 н 0000153982 00000 н 0000154147 00000 н 0000154271 00000 н 0000154386 00000 н 0000154511 00000 н 0000002896 00000 н трейлер ]/предыдущая 2638407>> startxref 0 %%EOF 389 0 объект >поток h-TKlW=o&|p(`MJvgfP)4VH!|LSP{hH$vUAUR *e uM{[email protected],U

ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И КЛАССИФИКАЦИЯ — Обзор U.

Стандарт воздействия S. Navy на искусственные стекловолокна

В отчете ВМФ «Искусственные стекловолокна», обсуждаются три основных класса искусственных стекловолокон (MVF): волокнистое стекло, минеральная вата (шлаковая и каменная вата) и огнеупорные керамические волокна. . Производственные процессы и химический состав каждого класса волокон различаются в зависимости от их конкретного конечного использования; однако распределение волокон по этим классам не учитывает разнообразие волокон в каждом классе или различные потенциальные опасности, связанные с каждым классом.

В последние несколько лет наблюдается увеличение использования MVF в различных изоляционных и других промышленных применениях, включая использование в военно-морском флоте, чаще всего в качестве замены асбеста. В документации ВМФ по MVF их производство и использование обсуждаются только в общих чертах. Военно-морской флот не указывает каких-либо конкретных применений, кроме ссылки на использование волокон в термопластической арматуре для корпусов самолетов и морских судов (NEHC 1997a). Последующая информация о мониторинге воздействия, проведенном военно-морским флотом, неофициально полученная от Центра гигиены окружающей среды ВМФ, показала, что военно-морской флот использует волокнистое стекло и шерсть в основном в качестве изоляции, а непрерывное волокнистое стекло — в передовых композитных материалах в качестве армирования (P.Кревоник, Центр гигиены окружающей среды ВМФ, личное сообщение, 7 октября 1999 г.). Данные мониторинга предполагают наличие MVF в конструкциях лодок, трубопроводах, акустических панелях и обшивке, хотя эта информация не была включена в исходную документацию ВМФ. Отсутствие информации о конкретных материалах, содержащих MVF, и количествах, используемых ВМФ, вызывает озабоченность у подкомитета; это затрудняет определение степени потенциального воздействия на персонал ВМФ. Эти стандарты воздействия распространяются на весь военно-морской гражданский и военный персонал, но не распространяются на подрядчиков ВМФ, деятельность которых регулируется Управлением по охране труда или соответствующими государственными регулирующими органами.

Военно-морской флот представляет обзор химического состава классов волокон. показан химический состав различных классов волокон, выраженный в процентах. Из видно, что все MVF содержат диоксид кремния (SiO 2 ), но они сильно различаются по другим компонентам как между классами волокон, так и внутри них. Следует отметить, что хотя ВМФ кратко упоминает об использовании волокон специального назначения, он не включает никакой информации об их составе или размерах или о том, что отличает их от других МВФ.Производственные процессы и состав каждого типа волокна обсуждаются ниже.

ТАБЛИЦА 2-1

Типичный химический состав некоторых коммерческих MVF .

СТЕКЛОВОЛОКНО

Основным ингредиентом стеклянных волокон является природный диоксид кремния; он также содержит небольшое количество других минералов. Перестановки производятся путем добавления других веществ, таких как оксиды алюминия, титана и цинка в качестве стабилизаторов и оксиды магния, лития, бария, кальция, натрия и калия в качестве модификаторов. Варьируя количество и типы стабилизаторов и модификаторов, можно изменять физические свойства стеклянных волокон. Стабилизаторы способствуют химической стойкости; предполагаемое использование определяет количество добавляемого стабилизатора.

Стекловолокно производится путем смешивания и плавления сырья в высокотемпературных печах с последующей его обработкой различными способами, в зависимости от конечного продукта. Процесс непрерывной нити используется для текстильных волокон, процесс ротационного распыления для стекловаты и процесс гашения пламени для изготовления стекловолокна специального назначения.

При производстве текстильных волокон расплавленное стекло непрерывно вытягивается из плавильного котла через втулки. Этот процесс допускает небольшое изменение заданного среднего диаметра волокна, который обычно находится в диапазоне от 3 до 25 мкм мкм. Эти непрерывные стеклянные нити используются в различных областях, в том числе в производстве текстиля, а также в качестве армирующих материалов для пластиковых композитов, таких как корпуса лодок и детали кузова автомобилей.

Стекловата производится с помощью ротационного процесса, который заключается в заливке расплавленного стекла через центрифугу, которая превращает стекло в прерывистые волокна.Диаметры волокон сильно различаются: некоторые из них составляют всего 1 мкм мкм, а в среднем 3-15 мкм мкм. Волокна стекловаты связываются вместе с такими агентами, как мочевино-фенольные смолы, которые подвергаются процессу термического отверждения, который превращает связующие вещества в нерастворимые полимеры. Другие агенты, такие как смазочные материалы, антистатические и смачивающие агенты, могут быть добавлены в процессе производства. Стекловата используется в промышленных и коммерческих изоляционных материалах, таких как войлок, одеяла и вата, а также для воздуховодов, потолочных панелей и акустических панелей.

Стекловолокно специального назначения производится с использованием процесса гашения пламени. Горячее расплавленное стекло выливается перед высокотемпературным газовым пламенем; это приводит к волокнам со средним диаметром менее 3 мкм мкм. В процессе могут быть добавлены различные типы связующих, в зависимости от предполагаемого конечного применения. Стекловолокна специального назначения обычно используются в приложениях, требующих высокой тепло- и звукоизоляции, например, в авиационной промышленности, а также для фильтрующих сред.

МИНЕРАЛЬНАЯ ВАТА

В США при производстве большей части минеральной ваты (шлаковаты и минеральной ваты) в качестве сырья используется шлак. Шлак образуется при восстановлении железной руды до чугуна. Современная шлаковая вата состоит из силикатов кальция, магния и алюминия со следовыми количествами других оксидов; сырье, включая глину, песок и известняк, можно добавлять в коксовую вагранку или плавить в электрической или газовой печи. Минеральная вата производится с помощью того же процесса с базальтовой породой, известняком, глиной и полевым шпатом, а также с небольшим количеством других добавок.Производство шлаковой ваты и минеральной ваты включает процесс с использованием колесной центрифуги, в результате которого получают прерывистые волокна со средним диаметром 3,5-7 мкм мкм. Как и в случае с волокнистым стеклом, в процессе производства производятся волокна разного диаметра, в том числе пригодные для дыхания. Добавление мочевино-фенольной смолы дает связанную вату, которая обычно используется для изоляционных войлоков, плит, одеял и покрытия труб. Несвязанная минеральная вата используется в качестве утеплителя или в производстве потолочной плитки.

ОГНЕУПОРНЫЕ КЕРАМИЧЕСКИЕ ВОЛОКНА

RCF составляют 1-2% мирового производства MVF и используются в специальных высокотемпературных приложениях. RCF используются в качестве сыпучих волокон, одеял, картона, бумаги и текстильных изделий. Их получают плавлением и прядением или продувкой прокаленного каолина или смеси глинозема и оксидов циркония, бора или титана. Средний диаметр РКФ составляет 1-5 мкм м. RCF уникальны тем, что, хотя они изначально аморфны, они могут быть частично преобразованы в кристаллическую форму, такую ​​как муллит или кристобалит, при нагревании до температуры выше 1800°F.

ВЫВОДЫ

Каждая из трех категорий волокон содержит волокна с различным химическим составом и разными размерами. Исследования на животных и людях, направленные на изучение потенциальных последствий воздействия МВФ на здоровье, должны основываться на знании химических и размерных характеристик исследуемых волокон.

Обзор ВМФ производства, использования, химических и физических свойств MVF охватывает технологии только до 1993 года. Особую озабоченность подкомитета вызывает понимание ВМС влияния времени и температуры на состав MVF.ВМФ действительно указывает в разделе «Химические и физические свойства» в Искусственный Стекловидное волокно, , что MVF имеют высокие температуры плавления, что делает их хорошими кандидатами для некоторых применений, таких как высокотемпературная изоляция, но в нем не упоминаются какие-либо исследования износа этих волокон и того, что с ними происходит, когда они подвергаются воздействию высокие температуры. Поскольку предполагаемое воздействие на военно-морской персонал в первую очередь связано с изношенными волокнами, подкомитет считает, что было бы полезно, если бы военно-морской флот включил какие-либо соответствующие ссылки по этой теме или указал, что соответствующие данные недоступны.

Из-за динамического характера разработки «новых» волокон, которые используются во множестве приложений, можно ожидать, что MVF в будущем будет отличаться от тех, которые используются или производятся сегодня. Следовательно, военно-морской флот должен будет знать об этих различиях как в отношении текущего и будущего использования, так и, что не менее важно, в отношении «вырывания» и замены старых волокон. Более поздние достижения в производстве МВФ не включены в документацию ВМФ (Максим и др.1999б). Новые виды использования MVF и свойства волокон могут оказать существенное влияние на типы облучения, которые могут ожидаться для персонала ВМФ в настоящее время и в будущем.

Моделирование исследования механических свойств плит из минеральной ваты для теплоизоляции наружных стен

Плиты из минеральной ваты (RWB) широко используются в строительстве наружной изоляции во всем мире. Диаметр волокна, объемная доля твердого вещества (SVF) и степень контакта между волокнами существенно влияют на физические свойства RWB. Здесь влияние этих факторов на механические свойства RWB было исследовано с использованием программного обеспечения GeoDict. Во-первых, процесс волокнообразования привел к уменьшению диаметра волокна, а SVF RWB увеличилась с уменьшением размера пор. Кроме того, как диаметр волокна, так и SVF значительно влияли на прочность на сдвиг RWB. Кроме того, в соответствии с китайскими стандартами прочности на сжатие, растяжение и сдвиг, SVF RWB с диаметром волокна 10,5  мкм м не превышала 4.72%, 4,04% и 5,4% соответственно. Предлагаемый здесь новый метод может быть использован для оптимизации процесса производства RWB.

1. Введение

В качестве изоляционного материала плиты из минеральной ваты (RWB) широко используются для наружной изоляции. За последние несколько десятилетий требования к теплопроводности и механическим и физическим характеристикам этого материала были значительно улучшены. Однако детальное исследование механических свойств волокнистых изделий со сложной мезоструктурой сталкивается с большими трудностями, поскольку традиционные макроскопические тесты не могут точно предсказать деформационное поведение волокнистых изделий или рекомендовать оптимальные параметры мезоскопической структуры (такие как плотность волокна, длина, диаметр и точка контакта). ) [1].

RWB состоит из волокон разного размера, соединенных простым перехлестом. Существенны связи между волокнами и влияние смолы на прочность и жесткость РВБ [2]. Разрушение связи между волокнами и фрикционное скольжение также сильно влияют на деформацию и повреждение RWB, которые экспериментально наблюдали Liu et al. и Уилбринк и др. [3, 4]. RWB со временем изнашивается, и точка сцепления между RWB и наружным штукатурным слоем была недействительной, что привело к отслаиванию покровного слоя.Из-за большого отрицательного напора ветра [5, 6] изоляция наружных стен здания (рис. 1) может отвалиться или даже повредить системы наружной изоляции. Поэтому к механическим свойствам RWB предъявляются разные требования в зависимости от его предполагаемого использования.


Для практического применения RWB требует различной прочности, чтобы противостоять силам окружающей среды и собственному воздействию. В области композитных теплоизоляционных плит для наружных стен касательные и растягивающие напряжения промежуточных слоев RWB были относительно большими из-за внешней среды, что существенно влияло на прочностные характеристики RWB при взаимно перпендикулярных сдвигающих нагрузках [7]. Прочность на сжатие и другие механические свойства изделий из минеральной ваты зависели от распределения волокон в структуре, а также от направления действия нагрузки и плотности изделия [8]. Когда волокнистое изделие подвергается нагрузке и локальная деформация неравномерна, может произойти локальное повреждение [9]. Тем не менее, мало исследований было сообщено о его механических свойствах. В некоторых исследованиях использовалось численное моделирование для изучения взаимосвязи между мезоструктурой RWB и макроскопическими характеристиками.Исследование и проектирование композитной мезоструктуры играет ключевую роль в дизайне материалов [10–12].

Для изучения корреляции между мезоструктурой и механическими свойствами RWB механические свойства различных мезоструктурных RWB могут быть рассчитаны с помощью численного моделирования [13]. Рентгеновская томография (КТ) [14–16] применялась для получения сканированных изображений волокнистых изделий, которые впоследствии импортировались в программу GeoDict для определения реальной структуры волокнистых изделий, расчета макроскопической деформируемости [17, 18] и прогнозировать механические свойства [19] волокнистых изделий. С помощью усовершенствованного алгоритма [20, 21] для построения трехмерной модели структуры непрерывных длинных и коротких волокон была изучена взаимосвязь между длиной, диаметром, плотностью и ориентацией волокна.

Прочность на сжатие, растяжение и сдвиг RWB также была испытана с использованием электронной универсальной испытательной машины с микроконтролем WDW3030 (UTM; Kexin Testing Instrument Co. Ltd., WDW3030, Чанчунь, Китай). В сочетании с программным подходом были рассчитаны прочность на сжатие, растяжение и сдвиг RWB с различными диаметрами волокон, объемными соотношениями твердых частиц и степенями контакта.Диаметр волокна составлял 3–10,5  мкм м, а объемная доля твердого вещества составляла 3,70–6,08%. Также была определена формула оптимизации показателя прочности RWB. Это исследование закладывает основу для оптимизации конструкции RWB и оптимизации промышленного производства.

2. Материалы и методы
2.1. Материалы

RWB представлял собой изделие из неорганического стекловолокна [22] на основе природных горных пород (например, базальта) в качестве основного сырья, содержащее определенное количество примесей. Ряд процессов, включая плавление при высокой температуре [23, 24] (рис. 2(а)), четырехвалковое высокоскоростное центрифужное прядение [25, 26] (рис. 2(б)), обработку волокном [23], Процитива, а другие процессы были выполнены, а химический состав перечислены в таблице 1.

90 Свойства С учетом требований Китая по прочности были изготовлены образцы RWB. Образцы имели размеры 100 мм × 100 мм × 30 мм и 200 мм × 100 мм × 30 мм, а значения SVF составляли 3,70%, 4,04%, 4,38%, 4,72%, 5,06%, 5,4%, 6,08% соответственно. Образцы были высушены до постоянного веса в горячей струйной сушке с постоянной температурой типа 101-1 примерно при 105°C, а затем извлечены и помещены в окружающую среду (23 ± 5)°C на 6 часов.После этого каждое указанное значение прочности представляло собой среднее значение трех образцов. Прочность исследовали с помощью электронного UTM с микроконтроллером WDW3030 (Kexin Testing Instrument Co., Ltd., Чанчунь, Китай).

Для измерения прочности на сжатие RWB устанавливали на пресс и прикладывали предварительное давление 250 Па с постоянной скоростью 0,1 d/мин (±25% или менее) до тех пор, пока образец не поддавался деформации или не сжимался до 10% деформации до получить прочность на сжатие.

Прочность на растяжение измерялась с образцом, наклеенным на две жесткие пластины с мраморным клеем и отвердителем. Затем образец устанавливали на приспособление для испытательной машины и нагружали с постоянной скоростью (10 ± 1) мм/мин до тех пор, пока он не разрушился, чтобы получить его прочность на растяжение.

Для измерения прочности на сдвиг образец прикрепляли к приспособлению мраморным клеем и отвердителем, приспособление закрепляли на УТМ и нагружали со скоростью (3 ± 0,5) мм/мин по длине, параллельной образец. Жесткая опорная пластина передавала напряжение сдвига на образец, позволяя срезать образец до тех пор, пока он не сломается, чтобы получить прочность на сдвиг.

Из-за сложности изделий из волокна было невозможно количественно проанализировать влияние диаметра волокна на механические свойства в ходе лабораторных испытаний. Поэтому для качественного анализа были выбраны два RWB (рис. 3) с различным распределением диаметра и SVF 4,72% для изучения влияния диаметра волокна на механические свойства RWB.

2.2.2. Численное моделирование

(1) КТ-сканирование . Исследуемый RWB представлял собой куб со стороной 2  мм.Образец сканировали с помощью нанотомной компьютерной томографии (phoenix nanotom m CT, Zeiss, Германия) с мощной нанофокусной рентгеновской трубкой мощностью 180 кВ/15 Вт и возможностью обнаружения деталей до 200 нм. Были сфотографированы КТ-изображения, SVF составила 4,72%. Регулярное распределение волокон было одинаковым в трех направлениях (часть 2 в дополнительных материалах).

(2) Метод моделирования . Диаметр RWB был извлечен модулем FiberGuess и соответствовал распределению Гаусса со средним диаметром 10.5  мк м. Исходная модель была установлена ​​модулем импорта в программном обеспечении. Для упрощения расчетов был использован модуль FiberGeo, основанный на исходной модели, для ввода основных параметров (SVF, длина волокна, диаметр, форма поперечного сечения и метод наложения волокон), которые могут непосредственно представлять геометрические характеристики материала для установления упрощенная модель RWB. Наконец, модуль ElastoDict был использован для расчета механических свойств RWB с различной мезоструктурой (рис. 4).


2.3. Теория

Программное обеспечение GeoDict использовалось для анализа механических свойств RWB из-за его сложных силовых характеристик. Соответствующий размер репрезентативного элемента объема (RVE) [27, 28] был выбран для представления фактического поведения мезоструктуры, построенной с использованием экспериментальных данных о длине, диаметре и ориентации волокон. После создания механической модели было получено основное уравнение решения. Эквивалентный модуль упругости был получен с использованием периодического условия Грина и математического преобразования.

Применение уравнения L-S на основе метода БПФ позволяет точно рассчитать локальное напряжение и деформацию в оптоволоконной сети. Поэтому при численном моделировании использовалось уравнение LS, основанное на периодической функции Грина БПФ, для расчета механического индекса модели RWB следующим образом: где ε ( x ) относится к деформации модели на Ω, в которой – единичное тело, являющееся граничным условием; E – постоянная деформация; и относится к оператору Грина, который определяется как ; – остаточное напряжение, , , , C 0 описывает начальную жесткость, – местная жесткость.

3. Результаты и обсуждение
3.1. Проверка и анализ модели

На рис. 5(а) показано поперечное сечение исходной модели, где круглое сечение представляет собой шлаковый шар, а точечное или линейное сечение представляет собой волокно. Рисунок 5(b) представляет собой исходную модель с размерами 2 мм × 2 мм × 2 мм. На рис. 5(с) показана упрощенная идеальная модель. Чтобы более четко показать упрощенное волокно, размер модели, показанный на рисунке 5(c), составляет 0,3 мм × 0,3 мм × 0,3 мм. Из рисунка 5(b) видно, что волокна в RWB были равномерно распределены и перекрывались или разветвлялись.Идеальная модель на рис. 5(с) игнорировала влияние шлакового шара и приравнивала его к волокну. Предполагалось, что волокна были распределены случайным образом (часть 3 в дополнительных материалах) и перекрывались.

3.2. Прочность на сжатие RWB

На рисунке 6 показаны измеренные значения прочности на сжатие RWB и результаты численного моделирования для различных SVF. Относительная ошибка между числовыми и измеренными значениями была большой для волокон со средним диаметром 5.9 и 12  мк м. Поскольку SVF изменился в системе с диаметром волокна 10,5  мкм м, тенденция измеренного значения соответствовала моделированию. Таким образом, была проверена рациональность расчета на основе уравнения Л-С. Тем не менее, для численного моделирования были сделаны предположения относительно шлакового шарика и смоляного связующего в RWB, а влияние скручивания волокна было проигнорировано, что привело к более низкой прочности на сжатие при численном моделировании.


На механические свойства RWB в основном влияют геометрические параметры, включая ориентацию волокна [29], длину [30], SVF, диаметр [31] и степень контакта между волокнами.На основе изменения геометрических параметров РВБ исследовано влияние СВФ, диаметра волокна и степени контакта на механические свойства.

3.3. Построение теоретической модели

Вероятность распределения диаметров двух RWB показана на рисунке 7.

На рисунках 7(a)–7(d) показано, что различные распределения диаметров RWB со значением SVF 4,72%. На рисунках 7(a) и 7(c) показаны базовые характеристики RWB I, а на рисунках 7(b) и 7(d) – RWB II.На рисунках 7(c) и 7(d) показано, что средний диаметр RWB I составлял 10,5  μ м, а RWB II — 5,9  μ м. Рисунки 7(а) и 7(б) отражают характеристики распределения волокон разного диаметра. С увеличением диаметра волокна количество волокон в RWB постоянно уменьшается. Размер пор между волокнами увеличился, а степень контакта между волокнами уменьшилась, ослабив связи между волокнами, что может повлиять на механические свойства RWB. На рисунках 7(a)–7(d) показано, что диаметр волокна уменьшался с увеличением скорости вращения вала в процессе волокнообразования, что приводило к более высокой SVF RWB и меньшему размеру пор среди волокон.

3.4. Анализ влияния диаметра волокна

Необходимо убедиться, что модель может сохранить основную информацию о реальном RWB при 4,72% SVF. Рисунок 8(а) показывает, что прочность RWB снижается с увеличением диаметра волокна. При изменении диаметра волокна от 5 до 7  мкм мкм механические свойства RWB заметно снижаются. Прочность на сжатие, растяжение и сдвиг снижалась на 45,4%, 67,6% и 81,77% соответственно при увеличении диаметра волокна с 3 до 10.5  мк м. Понятно, что изменение диаметра существенно повлияло на сопротивление сдвигу RWB.

Рисунок 9 показывает, что количество волокон вместе с размером пор среди волокон увеличивается с увеличением диаметра волокна. В то же время контактная поверхность между волокнами уменьшалась, ослабляя связи между волокнами (рис. 8(b)), что является основным механизмом снижения прочности RWB. Кроме того, прочность на сдвиг RWB была тесно связана с площадью трения между волокнами.По мере увеличения диаметра волокна степень контакта между волокнами уменьшалась, что приводило к снижению коэффициента трения между волокнами. Когда RWB подвергали сдвигу, структурные повреждения были признаны недействительными, а прочность постепенно снижалась до полного разрушения, что в основном было связано с проскальзыванием трения из-за ослабления связей между волокнами [32-35]. Следовательно, более низкая прочность на сдвиг наблюдалась при увеличении диаметра волокна.

Эти эксперименты также показали отрицательную корреляцию между диаметром волокна и прочностью RWB, как показано в таблице 3.Когда диаметр волокна уменьшился на 4,6  мкм м, прочность на сжатие RWB увеличилась на 15,64 кПа, поскольку размер пор уменьшился с меньшим диаметром волокна. Кроме того, увеличилось перекрытие между волокнами, что повысило прочность связи между волокнами. Поэтому была проверена возможность моделирования на основе уравнения L-S.

2.1.1. Элементный анализ

Основными элементами, составляющими волокно, были Si, Al, Ca и Mg, на долю которых приходится примерно 82,08% от общего содержания. Кроме того, в небольшом количестве были обнаружены Na, P, K, Ti, Mn и Fe. Поскольку Si 4+ и Al 3+ были основными компонентами сетки, формирующей волокна, которые вместе составляли каркас, высокое содержание оксидов, таких как SiO 2 и Al 2 O 3 , способствовало улучшенная стабильность волокна [22].Кроме того, оксиды, такие как MgO и CaO, действовали как ионы, модифицированные сеткой, а структура наполненных волокон и образующие сетку ионы составляют стекловидную структуру.

2.2. Вычислительные методы
2.2.1. Эксперимент

(1) Модуль упругости . Для измерения прочности на растяжение одиночных волокон использовали электронную машину для измерения прочности одиночных волокон YG005E (Fangyuan Instrument Co. , Ltd., YG005E, Вэньчжоу, Китай). Машина для определения силы одиночного волокна имела диапазон 50 сН и значение градуировки 0.01 сн. Верхние и нижние губки машины были установлены на расстоянии 50 мм, а скорость натяжения составляла 5,0 мм/мин. Средняя прочность волокон на растяжение была измерена, как показано в таблице 2, и модуль упругости одиночного волокна составил 61,4 ГПа: где σ – предел прочности мононити на растяжение, МПа; F – усилие разрыва мононити, сН; D – средний диаметр, µ м.

2 O 2 O

2

2

2

0

1

2

Композиция

1

SIO 2

1

AL 2 O 3 O MGO CAO

1

TFE TFE 2 O 3 O K O
Содержание (%) 37.37 13.08 13.08 10.13 21.50 6.63 1.42 Na 2 O TIO 2

1

P 2 O 5 O MNO Loi Всего
Содержание (%) 2. 96 2.42 0.32 0.20101 296 98.72 98.72

0

( μ m) Сила ломания (CN) Прочность (MPA) Стандартное отклонение (%)

Волокно 9.867 8.17 1068.50 3.7

90 Механические свойства 7. 8
Средний диаметр ( μ m) Прочность на компрессию (KPA)

RWB I 10.5 52.73 52.73
RWB II 5.9 68.37 68.37


3.
5. Анализ влияния SVF

Распределение диаметров в моделировании было задано как распределение Гаусса, аналогичное реальному RWB, со средним диаметром 10,5  μ м. Рисунок 10(a) показывает, что сила RWB увеличивается с увеличением SVF [36]. Механические свойства RWB были значительно улучшены по сравнению с 4.от 04% до 4,72% SVF. Прочность на сжатие, растяжение и сдвиг увеличилась на 37,5 %, 156,4 % и 218,6 % соответственно при увеличении SVF с 3,70 % до 6,08 %. Понятно, что изменение SVF значительно повлияло на прочность на сдвиг RWB.

На рис. 11 показано, что количество волокон увеличивается, а размер пор уменьшается с увеличением SVF. Одновременно увеличилась контактная поверхность (рис. 10(b)), что указывает на увеличение прочности RWB из-за усиленных связей между волокнами.Точно так же прочность на сдвиг RWB была тесно связана с поверхностью трения. Прочность RWB в первую очередь контролировалась его плотностью и прочностью связи между волокнами. Более высокие значения SVF приводили к увеличению прочности связи между волокнами [37]. Для срезанного RWB фрикционное скольжение между волокнами меньше. Прочность на сдвиг RWB увеличивалась относительно быстрее, чем прочность на сжатие и растяжение. Площадь трения на рис. 11(с) больше, чем на рис. 11(а), и RWB продемонстрировал максимальное значение прочности на сдвиг, равное 6.08% СВФ.

На рис. 12 показана взаимосвязь между экспериментально измеренной силой RWB и SVF. Прочность на сжатие, растяжение и сдвиг RWB положительно коррелирует с SVF. Когда SVF RWB составлял 3,70–6,08%, диапазон прочности на сжатие составлял 46,57–67,80 кПа; предел прочности при растяжении 9,68–21,06 кПа; диапазон прочности на сдвиг 13,6–34,5 кПа. Механические показатели увеличивались с увеличением ССФ RWB.


3.6. Влияние диаметра и SVF

На рисунках 13(a)–13(c) показано, что диаметр волокна имеет отрицательную корреляцию с прочностью RWB при постоянном SVF.Когда диаметр волокна оставался постоянным, SVF примерно положительно коррелировал с силой RWB.

На рисунках 13(а)-13(с) видно, что прочность на сжатие, растяжение и сдвиг RWB увеличивается от левого нижнего угла к правому верхнему. Как показано на рисунке 13(а), при диаметре волокна 10,5  мкм и SVF 3,70% прочность на сжатие RWB составляла не менее 34,69 кПа. При диаметре волокна 3  мкм м и SVF 6,08% максимальная прочность на сжатие достигалась при 84.14 кПа. SVF должна быть ≤4,72 % при диаметре волокна модели RWB 10,5  µ м, что соответствует китайскому стандарту прочности на сжатие 40 кПа при использовании RWB для теплоизоляции [38].

Как показано на рис. 13(b), при диаметре волокна 10,5  мкм и SVF 3,70% предел прочности при растяжении RWB составлял 5,73 кПа. При диаметре волокна 3  мкм м и SVF 6,08% предел прочности при растяжении RWB достигал 33,36 кПа. SVF должен быть ≤4,04%, когда диаметр волокна модели RWB равен 10.5  мкм м, что превышает китайский стандарт 7,5 кПа.

Наконец, как показано на рис. 13(с), при диаметре волокна 10,5  мкм м и SVF 3,70% прочность на сдвиг RWB составляла не менее 5,59 кПа. При диаметре волокна 3  мкм м и SVF 6,08% прочность на сдвиг RWB достигала 75,24 кПа. Поскольку китайский стандарт составляет 20 кПа, SVF должен быть ≤5,4% для волокна RWB диаметром 10,5  мкм и м.

Таким образом, диаметр волокна можно контролировать с помощью скорости вращения четырехвалковой высокоскоростной центрифуги и вязкости расплава во время обработки минеральной ваты.В зависимости от толщины слоя и степени гофрирования SVF RWB можно контролировать для получения RWB с различной прочностью, а связанные модели можно использовать для руководства реальными приложениями инженерного производства.

4. Выводы

Сильные стороны RWB в основном зависят от его мезоструктуры. В соответствии с экспериментальными данными и данными моделирования соответствующие механические свойства были оценены на основе анализа с использованием уравнения L-S с использованием программного обеспечения GeoDict. Основные выводы можно резюмировать следующим образом: (1) Была создана и упрощена модель трехмерного компьютерного томографа, основанная на уравнении Липпмана-Швингера для изучения влияния различных диаметров волокон и значений SVF на механические показатели. Численное моделирование показало, что различия между прочностью на сжатие и соответствующими экспериментально измеренными значениями составляют ˂5%. Это подтверждает точность прогнозирования механических свойств RWB с использованием этого метода. (2) Наблюдения с помощью СЭМ и распределения диаметров волокон показали, что по мере увеличения диаметра волокна в RWB количество волокон уменьшается, а размер пор увеличивается (3). ) При увеличении диаметра волокна с 3 до 10,5  мкм м механические свойства (прочность на сжатие, растяжение и сдвиг) RWB снизились на 45.4%, 67,6% и 81,77% соответственно. Следовательно, в соответствии с нашим предположением, диаметр волокна оказывал наибольшее влияние на прочность на сдвиг. (4) Когда SVF колебался от 3,70% до 6,08%, механические свойства (прочность на сжатие, растяжение и сдвиг) RWB увеличились на 37,5%, 156,4% и 218,6% соответственно. Таким образом, СВФ показал наибольшее влияние на прочность на сдвиг, что согласуется с гипотезой. (5) Были изучены механические свойства RWB с различными диаметрами волокон и значениями СВФ. Согласно китайским стандартам прочности на сжатие, растяжение и сдвиг, SVF должна составлять ≤4,72%, ≤4,04% и ≤5,4% соответственно. При среднем диаметре волокна 10,5  мкм мкм все требования к механическим характеристикам изоляционных материалов могут быть удовлетворены.

В полевых условиях диаметр волокна можно регулировать скоростью вращения центрифуги и вязкостью расплава, тогда как SVF можно регулировать толщиной слоя. Следовательно, можно проектировать RWB с различной механической прочностью, регулируя SVF и диаметр волокна в соответствии с различными требованиями.

Доступность данных

Данные, необходимые для воспроизведения этих результатов, можно получить у соответствующего автора по запросу.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Эта работа выполнена при финансовой поддержке Фонда фундаментальных исследований центральных университетов (№ 310828152016) и Проекта по координации науки и технологий провинции Шэньси (№ 310828152016). 2013KTCG02-02).

Дополнительные материалы

Включает пять частей: первая часть представляет собой графическую аннотацию и ее описание, после чего следует распределение волокон в разных направлениях в модели. Третий лежит в основе задания ориентации волокон, а четвертый – распределения контактной поверхности между волокнами. Последним является соответствие между диаметром волокна, SVF и механическими свойствами RWB. (Дополнительные материалы)

Постдокторант по молекулярному моделированию растворения минеральной ваты (изоляция) (Технический университет Дании)

 

Исследовательский центр CHEC при кафедре химической и биохимической инженерии приглашает соискателей на постдокторскую должность в области молекулярно-динамического моделирования свойств растворения минеральной ваты.

Должность постдока является частью проекта, спонсируемого ROCKWOOL International A/S, общей целью которого является разработка прогнозной модели того, как материал из минеральной ваты ведет себя при контакте с раствором в зависимости от состава волокна, состава раствора, pH и температура. Одной из задач устойчивой энергетики будущего является производство изоляции, которая была бы эффективной, прочной, долговечной, экологически чистой и безопасной. Модель поможет понять стабильность продукта в различных ситуациях, а также характеристики биорастворимости волокон минеральной ваты.Вклад молекулярного моделирования заключается в предоставлении ключевых параметров фундаментальных поверхностных процессов, которые влияют на общее поведение растворения, которые нелегко получить в ходе экспериментов.
Обязанности и задачи

Постдоктор будет создавать объемные и поверхностные модели минеральной ваты и использовать молекулярную динамику для моделирования процессов растворения на границе твердого раствора. Для моделирования фундаментального процесса растворения в зависимости от

требуется несколько моделей поверхности.
  • pH в растворе
  • состав раствора
  • волокнистая композиция
Помимо этой должности постдока, команда будет состоять из аспиранта, выполняющего расчеты теории функционала плотности, постдока, собирающего данные спектроскопии поверхности для поддержки моделирования, и аспиранта из Австралии, который также будет использовать молекулярную динамику для моделирования процессов растворения на поверхности волокон. .Другие исследователи также примут участие в обсуждениях. Персонал группы ROCKWOOL будет активно участвовать в проекте, как посредством дополнительных экспериментов, так и в рамках общего научного взаимодействия. Проект требует тесного сотрудничества внутри исследовательской группы и ежемесячных встреч с коллегами из ROCKWOOL. Сильные навыки межличностного общения и знание английского языка важны. Мотивация,

Квалификация
Кандидаты должны иметь степень доктора философии или ее эквивалент в области физики, химии, химического машиностроения, науки о стекле, материаловедении или аналогичной количественной дисциплине.Опыт работы в молекулярной динамике обязателен.
Мы предлагаем DTU стать ведущим техническим университетом, признанным во всем мире за превосходство в исследованиях, образовании, инновациях и научных консультациях. Мы предлагаем вознаграждаемую и сложную работу в международной среде. Мы стремимся к академическому превосходству в среде, характеризующейся коллегиальным уважением и академической свободой, смягченной ответственностью. Заработная плата и условия найма

Назначение будет основано на коллективном договоре с Датской конфедерацией профессиональных ассоциаций.Надбавка согласовывается с соответствующим профсоюзом. Срок трудоустройства 2 года.

Подробнее о возможностях карьерного роста в DTU можно прочитать здесь.

Оценка
Заявки будут оцениваться комитетом, состоящим из наиболее активно вовлеченных в проект. Кандидаты из шорт-листа пройдут собеседование по скайпу, и наиболее интересные кандидаты могут быть приглашены для визита на место и дальнейшего обсуждения. Мы ожидаем, что успешный кандидат приступит к работе в сентябре, но дата начала может быть скорректирована с учетом индивидуальных обстоятельств.Пожалуйста, укажите желаемую дату начала в сопроводительном письме.

Дополнительная информация
Дополнительную информацию можно получить у доцента Мартина Андерссона, тел.: +45 4525 2957, [email protected]kt.dtu.dk .

Подробнее о DTU Chemical Engineering можно узнать на www. kt.dtu.dk .

Процедура подачи заявки

Пожалуйста, подайте онлайн-заявку не позднее 30 июня 2019 года (по местному времени). Заявки должны быть представлены в виде одного PDF-файла, содержащего все материалы для рассмотрения.Чтобы подать заявку, откройте ссылку «Подать заявку онлайн», заполните форму онлайн-заявки и прикрепите все свои материалы на английском языке в одном файле PDF. Файл должен содержать:

  • Заявление (сопроводительное письмо)
  • Резюме
  • Диплом (MSc/PhD)
  • Список публикаций

Неполные заявки и заявки или вложения, полученные после установленного срока, рассматриваться не будут.

Все заинтересованные кандидаты независимо от возраста, пола, инвалидности, расы, религии или этнического происхождения.
DTU — технический университет, предоставляющий ведущие международные исследования, образование, инновации и научные консультации. Наш штат из 6000 человек продвигает науку и технологии для создания инновационных решений, отвечающих требованиям общества, а наши 11 200 студентов получают образование для решения технологических задач будущего. DTU — независимый университет, сотрудничающий по всему миру с бизнесом, промышленностью, государственными и общественными учреждениями.


В своем заявлении, пожалуйста, обратитесь к Политехническим позициям.ком

«Зеленый» продукт, который грязно делать, и борьба между датскими производителями и жителями Западной Вирджинии

Этот материал был подготовлен в сотрудничестве с VICE World News.

ОКРУГ ДЖЕФФЕРСОН, Западная Вирджиния — Трейси Дэнзи ехала по аэропорту Копенгагена с больными руками, костыли скрещивали колени, руки были покрыты волдырями, левая нога кровоточила. В ноябре 2019 года она только что закончила двухнедельный 100-километровый марш по Дании, чтобы передать важное сообщение от жителей Западной Вирджинии: Rockwool International, краеугольный камень индустрии экологически чистого строительства Дании, передает на аутсорсинг свое загрязнение.

«Это был неприятный поход», — вспоминает 41-летняя Данзи год спустя из своего дома в Шепердстауне, штат Западная Вирджиния. В 2005 году медсестра Данзи потеряла правую ногу и бедро из-за редкой формы рак кости. Она также страдает от заболевания щитовидной железы. Данзи хорошо знакома с тем, как загрязнение может разрушить здоровье сообщества: она выросла рядом с химическим заводом DuPont в Паркерсберге, штат Западная Вирджиния, который производил химическое вещество, связанное с тефлоном, вызывающее рак почек, рак яичек и заболевания щитовидной железы, такие как у Данзи.Коллективный иск против DuPont длился почти два десятилетия и привел к урегулированию спора в 2017 году на сумму 670 миллионов долларов. . — прямо напротив начальной школы — летом 2018 года. (Рэнсон находится менее чем в 7 милях от дома Дэнзи, к северу от Вашингтона, округ Колумбия, район метро.) Заводы по производству минеральной ваты выделяют углекислый газ и опасные химические вещества в виде вулканических камни и шлак переплавляются в больших печах, прядутся в вату, связываются, отверждаются, охлаждаются и упаковываются в мешки. Rockwool заявляет, что это «компания с отрицательным выбросом углерода», потому что ее изоляция экономит «в 100 раз больше энергии, потребляемой и выделяемой [двуокиси углерода] при ее производстве». Местные сообщества несут основную тяжесть его выбросов.

Rockwool фактически начала переговоры с официальными лицами Западной Вирджинии в 2017 году под названием «Project Shuttle», но сообщество говорит, что это держалось в неведении. (На веб-сайте Департамента охраны окружающей среды Западной Вирджинии [WVDEP] компания Rockwool сообщает, что использовала это кодовое название для защиты конфиденциальной информации, а также потому, что проект не был утвержден.)

Когда жители наконец узнали, они начали шуметь с выборными должностными лицами и WVDEP. Они наняли ученых, которые выразили обеспокоенность по поводу качества воздуха Rockwool и разрешений на ливневые стоки, а также предположили, что завод может загрязнять грунтовые воды. Члены сообщества утверждают, что Rockwool никогда бы не стала строить завод с таким высоким уровнем выбросов напротив начальной школы в заботящейся об экологии Дании, опасаясь общественного резонанса. Действительно, Rockwool выбрала (или перешла на) менее углеродный и более чистый производственный процесс на заводах в Норвегии и Франции — более дорогой процесс.

Округ Джефферсон — самая богатая часть Западной Вирджинии. У его жителей есть деньги, юридические связи и время — «все ценные ресурсы в противоположной отрасли», — которые недоступны многим из их соседей: Западная Вирджиния занимает четвертое место в стране по уровню бедности. Сотни людей объединились в различные группы, такие как Западно-Вирджинцы за устойчивое развитие и Фонд округа Джефферсон (JCF), чтобы писать потоки публичных комментариев, нанимать юристов и лоббировать Конгресс, подавать четыре юридических иска против разрешений и субсидий Rockwool, а также организовывать демонстрации.

Ненасильственные демонстрации обострились в феврале 2019 года, когда 11 человек были арестованы за то, что они заняли офис сенатора Джо Манчина (D-W.Va.) после того, как он отменил ратушу по поводу Rockwool. В марте 2019 года 20 человек были арестованы за блокирование ворот посольства Дании в Вашингтоне. В мае 2019 года 24 человека были арестованы за блокирование входа на строительную площадку Rockwool. Международный бойкот Rockwool (до тех пор, пока корпорация не закроет фабрику и не возьмет на себя обязательство применять методы климатической справедливости в будущих проектах) получил поддержку со стороны зеленых групп в США и Дании, а также известных активистов Билла МакКиббена, Наоми Кляйн и Марка Руффало.

Но в Западной Вирджинии демонстрации не получили большого распространения. Штат долгое время лидировал в стране по количеству рабочих мест в угольной промышленности и известен своим благоприятным отношением к отрасли. Данзи и многие ее соседи считают, что место в Западной Вирджинии было выбрано именно из-за этой репутации.

Завод Rockwool в Рэнсоне, штат Западная Вирджиния, находится в стадии строительства. Открытие запланировано на это лето. Photo by Farrah Skeiky

А при бывшем президенте Дональде Трампе Агентство по охране окружающей среды (EPA) было сосредоточено на дерегулировании ( New York Times собрало более 100 мер по дерегулированию окружающей среды)   —   что делает маловероятным сочувствие их делу на федеральном уровне. .Общественные группы подали петицию в EPA, но не получили никакой помощи — EPA не ответило, за исключением того, что заявило, что не может «комментировать текущий или активный судебный процесс». (В судебных документах Rockwool оспорила все претензии в судебных исках.) Жители надеются, что администрация Байдена будет другой.

В электронном письме вице-президент Rockwool по связям с общественностью Майкл Зарин сообщил, что Rockwool не сможет ответить на подробные вопросы от In These Times и VICE World News, поскольку они были «достаточно адресованы» в прошлом, и сослался на его веб-сайт и страницу в Facebook.В информационном бюллетене, доступном на ее веб-сайте, Rockwool утверждает, что «соблюдает все местные, государственные и федеральные разрешительные требования и правила» в Рэнсоне. «Мы стремимся бережно относиться к окружающей среде и постоянно работаем над повышением устойчивости нашей деятельности, чтобы мы оставляли как можно меньше следов», — говорится в другом информационном бюллетене.

Две 21-этажные дымовые трубы завода Rockwool ежегодно выбрасывают 471 тонну летучих органических соединений, что делает предприятие вторым по величине источником ЛОС в штате.

В интервью газете Washington Post Трент Огилви, президент североамериканского подразделения Rockwool, сказал: «Мы понимаем, что люди хотят, чтобы воздух, которым они дышат, и вода, которую они пьют, были чистыми и здоровыми. Мы, конечно, не продержались бы в бизнесе очень долго, если бы наша деятельность подвергала риску воздух или воду». На вопрос о том, может ли объект быть построен в Дании, в информационном бюллетене говорится: «Да … как с точки зрения его близости к школам и жилым районам, так и с точки зрения его пределов выбросов.Зарин сказал, что один из двух заводов Rockwool в Дании является «по сути прототипом объекта округа Джефферсон» и расположен недалеко от природного заповедника Европейского Союза; он был построен в 1977 году.

Дэнзи с парадного крыльца своего одноэтажного дома на вершине холма смотрит через окрестности на школу, где дети бегают в своих капсулах для домашнего обучения. «Это открыло мне глаза», — говорит она о своей поездке в Данию. «Я не провел много времени в других странах, где люди чувствуют, что их голоса услышаны.… Было больно просить [датское] правительство защитить меня в моей собственной стране».

Дуновение ветра

Открытие завода Rockwool в Рэнсоне запланировано на несколько месяцев. Строительные макеты демонстрируют его минималистскую эстетику, делая его похожим на большую белую промышленную ИКЕА. Акцент на его гладком фасаде скрывает тот факт, что он будет стоять через дорогу от начальной школы Северного Джефферсона, одной из шести школ и детских садов в радиусе 2 миль, которые вместе обслуживают одну треть детей в округе Джефферсон (сеть небольших городов, включая Рэнсон, Шепердстаун, Чарльз-Таун и Харперс-Ферри).

За начальной школой находится Фокс-Глен, район одноэтажных домов и передвижных домов, один из беднейших районов округа Джефферсон. Каждую пятницу в знак солидарности с борющейся за климат молодежью активисты со всего округа протестуют перед входом в новостройку. В то время как Rockwool имеет 46 производственных предприятий в 39 странах Европы, Азии и Северной Америки, завод Ranson будет лишь вторым заводом Rockwool в Соединенных Штатах.

По словам Зарина, правила, регулирующие производство минеральной ваты в Соединенных Штатах, «предназначены специально для защиты здоровья уязвимых групп населения, включая детей, пожилых людей и астматиков.Зарин говорит, что экологические стандарты, регулирующие производство Rockwool, являются теоретическими «наихудшими» условиями, при которых «выбросы Rockwool будут значительно ниже и без того строгих стандартов».

В 2017 году компания Rockwool пригласила Джейн Табб, комиссара округа Джефферсон и молочного фермера, посетить другое предприятие в США, в Бихалии, штат Миссисипи. Поначалу Табб был впечатлен. Она упомянула о рабочих местах, которые создаст новый завод (Rockwool заявляет, что создаст 150 новых рабочих мест с заработной платой от 35 000 до 85 000 долларов США), и одобрила его строительство на вершине бывшего яблоневого сада.

Но фруктовый сад был, по сути, неосвоенным полем, поэтому каждый аспект проекта должен был быть разрешен с нуля — для зонирования, газоснабжения и водоснабжения/​канализации, дорог, выбросов в атмосферу, сточных вод и других элементов. Когда Табб и другие жители начали изучать разрешения, по ее словам, они обнаружили ошибки: например, в разрешении на ливневую воду не учитывалось расположение частных колодцев. Разрешение на полет не отражало изменение источников топлива. Rockwool не ответила на конкретные вопросы о сайте или разрешениях.

Из собственного кармана Табб наняла эксперта по качеству воздуха Патрика Кэмпбелла для независимой проверки разрешения Rockwool на качество воздуха от 2017 года, которое было одобрено WVDEP до того, как жители узнали о проекте. В разрешении отмечается, что фабрика будет источником девяти различных типов загрязнения воздуха, включая известные канцерогены формальдегид и бензол.

Кэмпбелл, который связан с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, пришел к выводу, что разрешение на качество воздуха «недостаточное». «Рэнсон сравнивается с неприемлемым местом» — «в округе Гарретт, штат Мэриленд», — чтобы сделать выводы в нарушение рекомендаций Агентства по охране окружающей среды. Округ Гарретт находится на расстоянии более 60 миль, на гораздо большей высоте, чем Рэнсон, с густыми лесами и разными ветровыми режимами. Из-за спокойных ветров Рэнсона выбросы могут осесть, а не сдуться.

Комиссар округа (и фермер-молочный фермер) Джейн Табб была впечатлена после посещения завода Rockwool в Миссисипи. Затем она наняла независимого эксперта для проверки разрешений на качество воздуха в Западной Вирджинии и обнаружила проблемы.Фото Фарры Скейки

Джеффри Лэндис, пресс-секретарь 3-го региона Агентства по охране окружающей среды (охватывающего Среднюю Атлантику), сообщил . комментарии, прежде чем выдать Rockwool окончательное разрешение [Clean Air]».

WVDEP не ответил на многочисленные запросы о комментариях, но бывший секретарь WVDEP (и бывший руководитель угольной промышленности) Остин Капертон выступил в защиту разрешения на полет в заявлении 2018 года: «Наши ученые и инженеры из WVDEP рассмотрели все доступные данные и заверили мне практически нет другого штата в Америке, который бы отказал в этом разрешении.

Фабрика Rockwool также включает в себя две 21-этажные дымовые трубы, из которых ежегодно выбрасывается 471 тонна летучих органических соединений (ЛОС)  —   антропогенных химикатов, которые, как известно, загрязняют грунтовые воды, что делает предприятие вторым по величине источником ЛОС в штате, чуть ниже Химический завод Chemours. Помимо рака, эти летучие органические соединения могут вызывать головные боли, головокружение, сыпь, одышку и раздражение глаз, кожи, ушей и горла. Согласно Национальному кадастру выбросов Агентства по охране окружающей среды за 2017 год, из примерно 70 000 U.На объектах, регулируемых выбросами летучих органических соединений, компания Rockwool войдет в 1% крупнейших загрязнителей после международных аэропортов, крупных бумажных фабрик и нефтехимических заводов. Rockwool не ответила на вопросы о том, что завод входит в 1% загрязнителей.

Для обеспечения электроэнергией нового завода Rockwool планировала сжигать не менее 30 000 тонн угля и более 4 миллиардов галлонов газа, получаемого путем гидроразрыва пласта, каждый год, заставляя жителей задаваться вопросом, почему государство поддерживает завод, который так сильно зависит от ископаемого топлива, когда глобальные тенденции показывают век нефти закончился. После местного давления в марте 2020 года Rockwool сообщила WVDEP, что отказывается от угля в качестве основного источника топлива для плавки камня – «достаточно просто, поскольку в разрешении на качество воздуха не указано, сколько угля будет использоваться для этой конкретной задачи». Rockwool заявила, что это изменение приведет к «снижению регулируемых загрязнителей воздуха», но все же сохранила свое первоначальное разрешение «в случае, если операции потребуют возврата к углю», что беспокоит жителей.

«Мы все согласны с тем, что использование природного газа лучше, чем сжигание угля», — говорит Сьюзен Эйприл, эксперт JCF по качеству воздуха.Но, не переделывая разрешение, говорит Эйприл, Rockwool не соблюдает надлежащие стандарты. «Прямо сейчас у них как бы большой пузырь над их заводом, который позволяет ему загрязнять намного больше».

И хотя природный газ выделяет примерно половину углерода по сравнению с углем, его использование по-прежнему создает выбросы парниковых газов. Фрекинг, процесс бурения для захвата газа, также имеет хорошо задокументированную историю загрязнения воздуха и воды.

По словам Зарина, переход от угля к природному газу стал результатом «многолетних исследований высокотехнологичной плавильной технологии с гибким выбором топлива, которую Rockwool внедряет в округе Джефферсон.Зарин говорит, что, насколько известно Rockwool, «никто другой в нашей отрасли не имеет такой возможности», которая «сократит выбросы [двуокиси углерода] в процессе плавки примерно на 30%». Он не ответил на вопросы о том, почему Rockwool не подала заявку на новое разрешение.

Согласно JCF, Rockwool могла бы вместо этого использовать более совершенные технологии контроля загрязнения, исключительные для природного газа. Или он может перейти на электрическую печь, подобную той, которую Rockwool использует в Норвегии, которая может сократить выбросы углерода на 72 %, согласно отчету агентства PBL Нидерландов по оценке окружающей среды, построенной за счет климатических субсидий правительства Норвегии. Rockwool не ответила, почему она не рассматривала электрическую печь в Рэнсоне.

Владельцы бизнеса в округе Джефферсон обеспокоены тем, что гигантский завод Rockwool с его интенсивным движением и загрязнением воздуха сократит туризм, в то время как фермеры и коневоды беспокоятся о том, как выбросы в атмосферу повлияют на их урожай и скаковых лошадей. Согласно отчету за 2019 год, подготовленному для Управления по туризму Западной Вирджинии, доходы округа Джефферсон от туризма более чем вдвое превышают доходы любого другого округа штата.

Президент Фонда округа Джефферсон Крисси Вимер, ветеринар, обеспокоена тем, что загрязнение воздуха Rockwool повлияет на коневодство в этом районе.Фото Фарры Скейки

Чувство утопания

Жителей также беспокоит то, что находится под заводом Rockwool: огромная пещера, которая удерживает регион, как панцирь черепахи, известная как карстовое образование. Карст (и связанные с ним пещеры) образуется в результате проникновения грунтовых вод через пористый известняк. Карст также является очагом воронок.

На территории Rockwool уже образовалась 21 воронка; по крайней мере семь находятся в прудах, собирающих заводские сточные воды и ливневые стоки.Согласно геологическому отчету, заказанному JCF, если карстовая воронка обрушится и прорвет пластиковую облицовку прудов для сточных вод Rockwool, это событие «может привести к катастрофическому выбросу в грунтовые воды» загрязняющих веществ, опасных для здоровья человека.

Более 40% жителей округа Джефферсон используют частные колодцы, и JCF считает, что разрешения Rockwool не учитывают должным образом карстовую геологию и воронки.

Rockwool не ответила на вопросы о воронках, но ранее заявила, что ремонтировала их, когда они появлялись.

JCF не согласен. «Если бы вы разместили это разрешение [на качество воздуха или ливневую воду] в Мэриленде, этого бы не произошло», — говорит Эйприл. «Если бы вы поместили это в Вирджинию, этого бы не произошло. В основном это связано с политической ситуацией в Западной Вирджинии».

В раздаточном материале на дне открытых дверей в августе 2018 года Rockwool объяснила, что рассмотрела 50 площадок для завода в 10 штатах и ​​​​выбрала округ Джефферсон как имеющий «желаемое сочетание низких затрат и предпочтительных условий эксплуатации» и доступ к рынкам Восточного побережья .

Президент JCF Крисси Вимер, присутствовавшая на встрече, была встревожена. «Они открыто объявили, что выбрали округ Джефферсон из-за нормативно-правовой базы. … Мы — полуостров с низким уровнем регулирования, расположенный рядом с основными рынками, на которые они хотят выйти».

Вимер, Эйприл, Данзи и их соседи рассматривают битву за Rockwool как микрокосм того, как Западная Вирджиния ставит корпоративные интересы выше интересов жителей, особенно когда речь идет об окружающей среде. «Что расстраивает, так это то, что к гражданину относятся как к аутсайдеру», когда имеешь дело с WVDEP, — говорит Вимер.«К нам относятся как к шестеренке в колесе. У вас появляется очень четкое ощущение, что вы раздражаете и разочаровываете».

Губернатор-республиканец Джим Джастис, миллиардер, занимающийся добычей угля, заявил после своей предвыборной кампании 2016 года, что реинвестирование в природный газ и угольные ресурсы в Западной Вирджинии является высшим приоритетом. В своем первом обращении к штату в 2017 году он пообещал, что промышленные предприятия Западной Вирджинии перестанут слышать «нет» от WVDEP — агентства, уже печально известного как поддакиватель отрасли.

В 2018 году Министерство юстиции издало указ об ускорении процесса выдачи разрешений WVDEP, чтобы упростить индустриализацию штата (с увеличением использования ископаемого топлива).В декабре 2020 года он вместе с администратором Агентства по охране окружающей среды Эндрю Уилером объявил, что Агентство по охране окружающей среды не будет ужесточать правила в отношении выбросов в атмосферу мелких твердых частиц, таких как сажа от сжигания угля, даже после того, как общенациональное исследование связало загрязнение воздуха со смертностью от Covid-19. Управление экономического развития Западной Вирджинии, государственное агентство, предложило Rockwool облигации на сумму 150 миллионов долларов.

«Западная Вирджиния известна своей ограниченной защитой окружающей среды», — говорит Лаура Андерко, содиректор Среднеатлантического центра детского здоровья и окружающей среды в Джорджтаунском университете (подписавшаяся под жалобой на Rockwool).«Вот почему эти отрасли располагаются в таких местах, как Миссисипи и Западная Вирджиния. Они, как правило, выбирают сообщества, которые либо сельские, бедные, либо [и то, и другое] сельские и бедные.

«Rockwool – это общая история, которую тысячи раз повторяют в нашей стране. Средства защиты, которые были введены в действие после многих лет науки и исследований, игнорируются или модифицируются таким образом, чтобы приносить пользу промышленности и наносить ущерб здоровью людей».

Тим Росс стоит в своей толстовке с надписью «Скажи нет Rockwool» со ​​своей дочерью Маурой в своем доме с видом на горы Голубого хребта недалеко от Чарльз-Тауна, Западная Америка. Вирджиния Фото Фарры Скейки

Международная арена

Дания позиционирует себя как глобальный экологический лидер, приняв законодательство о нейтральном уровне выбросов углерода к 2050 году. И чтобы помочь в достижении этой цели, в своем отчете об устойчивом развитии за 2019 год Rockwool пообещал сократить выбросы углерода на единицу продукции, произведенной на двух заводах в Дании, на 70%.

Вот почему жители Западной Вирджинии обратились к Дании, чтобы оказать давление на Rockwool, чтобы она соответствовала своим собственным стандартам  — «просто за границей. В 2019 году некоммерческая организация West Virginians for Sustainable Development подала жалобу на международную деловую практику Rockwool в Датский институт посредничества и рассмотрения жалоб для ответственного ведения бизнеса (NCP Denmark).

«Многие иностранные компании понимают сложность наших законов и способность промышленности избежать наказания за экологические нарушения, которые им не сошли бы с рук в других странах», — говорит Андерко. «Вот что мы здесь наблюдаем. Все это очень хорошо спланировано и организовано Rockwool».

Посредническая группа пытается решить проблему нарушения Данией руководящих принципов Организации экономического сотрудничества и развития (ОЭСР). ОЭСР, в состав которой входят самые богатые страны мира, разрабатывает политику и стандарты экономического роста, в том числе экологические стандарты.Любые выводы или решения, вытекающие из жалобы, не будут иметь юридической силы, но активисты надеялись, что смогут подчеркнуть несоответствие между заявлениями Rockwool о климате и ее реальной глобальной практикой.

Бывший метеоролог Тим Росс, 65 лет, описывает подачу жалобы как «испытание всех путей».

«Они надеялись, что выйдет что-то, что заставит Rockwool измениться, либо закрыться, либо просто стать более дружелюбной и готовой слушать», — говорит Росс.

В 2018 году его дочь Маура, в то время студентка Университета Батлера, подтолкнула своего отца к изучению Rockwool после того, как узнала о «зонах жертвоприношения», часто малообеспеченных сообществах, которые служат «забором» между промышленностью и другие окрестности. Аргумент Мауры нашел отклик у Росса, выросшего на угольных месторождениях.

После того, как государственные чиновники не услышали Росс, он стал одним из первых жителей, которые обратились за помощью напрямую к Дании. В январе 2019 года Росс купил акции Rockwool на 323,95 доллара.Затем он подал резолюцию акционеров, попросив Rockwool разработать план — помимо того, что требуется по закону, — по минимизации вреда для детей и окружающей среды. В начале 2019 года Росс отправился в Данию на ежегодное собрание акционеров с тремя флагами, приколотыми к его лацкану: «Западная Вирджиния, США и Дания».

Росс говорит, что встреча произвела на него впечатление; он просто поднял руку, и ему разрешили прочитать свою резолюцию. Резолюция не была принята, но делегация Западной Вирджинии встретилась с членами парламента и другими группами, которые посоветовали сообществу подать жалобу через ОЭСР.

Когда организация West Virginians for Sustainable Development подала свою жалобу, она отметила «многие месяцы использования других правовых и политических механизмов, чтобы остановить или иным образом радикально улучшить проект. В настоящее время мы исчерпали все другие значимые возможности, доступные нам в Соединенных Штатах».

В начале 2020 года Rockwool и члены организации West Virginians for Sustainable Development провели три виртуальных встречи, организованных NCP Дания. Жители Западной Вирджинии пытались продвигать более экологичные варианты на объекте, но Rockwool в конце концов отказалась.

Датские экологи, по крайней мере, поняли опасения. «Загрязнение от фабрики никогда не окажется перед начальными школами [в Дании]», — говорит Сигне Санд, копенгагенский архитектор и член Зеленого студенческого движения. «Если то, что говорят люди из Западной Вирджинии, верно, люди сойдут с ума».

В петиции жителей региона Суассон во Франции, предполагаемого места для строительства еще одного завода Rockwool, говорится, что Дания не хочет, чтобы у себя в стране было больше заводов Rockwool, потому что Rockwool «признана во всем мире как компания, сильно загрязняющая окружающую среду.” 

Вместо дальнейшего посредничества NCP Дания теперь вынесет (не имеющее обязательной силы) решение о том, нарушает ли Rockwool экологические стандарты ОЭСР в Западной Вирджинии. Жители округа Джефферсон, подавшие жалобу, рассчитывают получить ответ до 31 марта. 

Элин Врзонски, директор по правам человека и бизнесу Датского института прав человека, встретила Данзи во время ее прогулки в ноябре 2019 года. Последующий отказ Rockwool от посредничества может нанести ущерб репутации Rockwool в Дании.

Трейси Дэнзи стоит на крыльце своего дома в Шепердстауне, штат Западная Вирджиния, всего в нескольких милях от завода Rockwool. Фото Фарры Скейки

«Многие инвесторы учитывают больше социальных, экологических и управленческих критериев в инвестиционных ситуациях», — говорит Врзонски. «На самом деле изменить поведение может не только суд или штраф, но все зависит от [NCP Дания]».

Rockwool не ответила на вопросы, касающиеся жалобы, и не сообщила, почему она отказалась от посредничества.

Данзи разочарована Rockwool не приложила больше усилий, чтобы найти точки соприкосновения с жителями, как это было сделано в ряду текущих общественных собраний во Франции. «Если бы Rockwool сказала: «Давайте соберем группу членов сообщества и выслушаем их опасения», это было бы лучше для них», — говорит Данзи. «Все, чего хочет наше сообщество, — не быть разрушенным». (Rockwool утверждает на своем веб-сайте, что он был «прозрачным и открытым», размещая объявления о проекте в местных газетах, проводя мероприятия и отправляя письма жителям округа Джефферсон.) 

Угрозы для здоровья населения отражаются в климатической угрозе печи, работающей на ископаемом топливе. Эдвард Коллинз, директор по климатическому лоббированию в InfluenceMap, лондонском аналитическом центре по вопросам климата, сообщил In These Times и VICE World News, что компании, выбрасывающие парниковые газы (и их цепочки поставок), проигрывают битву с ужесточением экологических норм в Европе. — благодаря климатическим целям ЕС — но климатическая политика при администрации Трампа «явно» шла в «противоположном направлении».»

«В США интенсивное корпоративное лоббирование привело к бездействию политических сил в отношении климата, — говорит Коллинз. «Это было бы привлекательно для любой компании, стремящейся придерживаться стратегии обычного ведения бизнеса».

The Long Green 

Переизбрание губернатора юстиции в Западной Вирджинии в ноябре 2020 года означает, что в ближайшее время государство не будет жестко относиться к промышленности.

Хотя процесс ОЭСР продолжается, активисты признают, что необязательный результат может не изменить планов Rockwool.

Администрация президента Джо Байдена предлагает новый путь надежды — если Агентство по охране окружающей среды примет близко к сердцу обещание Байдена использовать «полный потенциал и власть федерального правительства» в интересах климата. Во-первых, ему придется привлечь к ответственности WVDEP.

Вимер планирует восстановить связь с Агентством по охране окружающей среды, как только Байден станет более прочным. «Мы надеемся, что есть более спокойный и прямой подход», — говорит она. «Потому что нам действительно нужно, чтобы EPA вмешалось и сообщило DEP, что они должны следовать правилам и заставить Rockwool получить новое разрешение [на качество воздуха]. ” 

Надежда округа Джефферсон находит отклик по всей стране. Байден был избран по плану стоимостью 2 триллиона долларов, направленному на решение проблемы чистой энергии и экологической справедливости, и снова присоединился к Парижскому соглашению по климату в первый день своего пребывания в должности.

Автомагистрали между Шепердстауном и Роквул, переплетающиеся между фермами и полями сражений времен Гражданской войны, недалеко от Национального исторического парка Харперс-Ферри и Аппалачской тропы, усеяны простынями и рекламными щитами, направленными против использования Роквул. Фото Farrah Skeiky

Представитель Агентства по охране окружающей среды сообщает In These Times и VICE World News, что Агентство по охране окружающей среды «пересматривает все действия агентства, принятые при предыдущей администрации, чтобы гарантировать, что они защищают здоровье населения и окружающую среду.  

Табб говорит, что она ​«осторожно оптимистична, что EPA станет влиятельным учреждением».

Тем временем жители сами собирают данные о том, какой вред может причинить завод Rockwool. Например, один из соседей Данзи – врач, собирающий сейчас образцы волос у детей в радиусе 6 миль от Rockwool, чтобы их можно было сравнить с образцами волос трехлетней давности при финансовой поддержке Университета Западной Вирджинии.

Компания JCF запустила частную программу тестирования скважин с питьевой водой, чтобы владельцы жилых колодцев могли получить исходные данные о воде еще до начала эксплуатации Rockwool.

Эти данные важны для таких жителей, как Дэнзи, у которой есть 9-летний сын. Она хочет убедиться, что он не вырос в зоне жертвоприношений, как она.

«Жителям Западной Вирджинии надоело, что корпорации приходят и делают все, что им вздумается, — говорит Данзи. «Я так устал слышать, что население Западной Вирджинии сокращается, если вы не делаете что-то, чтобы сделать его более пригодным для жизни, идея [в том, что] вы не должны нам объяснять, что мы делаем с нашим воздухом и водой. или даже ухо, чтобы слушать.

«Нам нужно что-то другое в Западной Вирджинии».

Это сообщение было поддержано Институтом журналистских расследований Леонарда Гудмана. Хуан Кайседо проводил проверку фактов.

Будучи некоммерческим изданием, мы всегда полагались на поддержку читателей, а не рекламодателей, чтобы продолжить публикацию  — и становится все более очевидным, что это единственный способ выжить у жесткой, тщательно проработанной и правдивой журналистики.

Это может звучать мрачно, но правда в том, что мы оптимистичны как никогда.Потому что каждый день такие читатели, как вы, активизируются и показывают, что для них важна качественная журналистика – и они готовы платить за ее поддержку.

Мы поставили перед собой цель привлечь 200 новых Sustainer Drive с помощью Spring Sustainer Drive и предлагаем отличные награды. Если вы хотите стать частью нового и лучшего медиа-ландшафта, зарегистрируйтесь, чтобы стать Sustainer сегодня.

Влияние температуры на теплофизические свойства огнезащитной минераловатной облицовки стальных конструкций в условиях испытаний на огнестойкость Поздеев Сергей, Нуянзин Александр, Борсук Елена, Бинецка Оксана, Швыденко Андрей, Алимов Богдан :: ССРН

Восточно-Европейский журнал корпоративных технологий, 4(12(106)), 39-45.дои: 10.15587/1729-4061.2020.210710

7 страниц Опубликовано: 11 января 2021 г.

Смотреть все статьи Сергея Поздеева