Строительніе статьи 1996

Плиты минераловатные повышенной жесткости на малотоксичном связующем

В АООТ ЛИЗОЛ» (г. Нижняя Тура, Свердловская обл.) были вы­пушены опытные партии минерало­ватной плиты повышенной жестко­сти (МВП) на малотоксичных смо­лах с пониженным содержанием формальдегида (на дпановой смоле марки ФД, карбамидо-формальде - гидной водорастворимой смоле марки КФУ и карбамидо-формаль - дегидной смоле марки ПКП-52). Физико-механические показатели смол приведены в табл. 1.

Рассматривая характеристики, смол можно отметить, что наи­меньшую массовую долю свобод ного формальдегида содержит ди ановая смола марки ФД, но в то же время ее применение затруд­нено низкой долей сухого остатка. При «мокрой» технологии форми рования ковра существенно меша­ет ценообразование, усложняющее формование, а следовательно, в этом случае обязательно примене­ние пеногасителя.

Смола марки КФУ имеет самую большую долю свободного форм­альдегида и более низкую смеши­ваемость (низший предел разве­дения при применении в произ - водстве).

Низкая доля свободного форм­альдегида смолы ПКП-52, высокий процент сухого остатка при высокой разводимости являются определяю­щими характеристиками для ис­пользования этой смолы в произ водстве.

В 1995 г. в АООТ «ТИЗОЛ» были выпущены опытные партии минера­ловатной плиты повышенной жест­кости на смолах марки ФД (1 ООО м3), марки КФУ (500 м3), марки ПКП-52 (300 м3). В резуль­тате испытаний, проведенных цент­ральной лабораторией предприятия, были получены усредненные физи­ко-механические показатели илит повышенной жесткости, приведен­ные в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что минерало­ватные плиты КФУ не соответствуют требованиям по прочности на сжа­тие и степени поликонденсации и соответственно это ограничивает область их применения. Наиболь­шей потерей прочности после сорб­ционного увлажнения обладают ми­нераловатные плиты повышенной жесткости на карбамидных смолах, а самый высокий процент потерь — на смоле ПКП-52, но изначально высокая прочность плит частично компенсирует эти потери. Плиты на смоле марки ФД имеют наимень­шую потерю прочности, а это зна­чительно увеличивает Их долговеч­ность, которая обусловлена тем, что емола ФД представляет собой про­дукт, полученный в результате реак­ции дифенилнропана с формальде­гидом.

Низкая степень поликонденсации плит на смоле КФУ обусловлена трудностями в технологии по сни­жению времени отверждения, поэ­тому при приготовлении связующе -

Го необходимо использовать добав­ки, ускоряющие Процесс тепловой обработки минераловатного ковра. При производстве плит на смоле ПКП-52 для повышения степени поликонденсации необходимо опти­мизировать температурный режим работы камеры полимеризации.

Таким образом, повышение сте­пени отверждения связующего вли­яет на увеличение долговечности теплоизоляционной минераловат­ной плиты, а это, в свою очередь, уменьшает потребность периодиче­ской замены данной плиты и ведет к снижению загрязнения окружаю­щей среды при ее производстве.

На кафедре технологии перера­ботки пластмасс Уральской Госу­дарственной Лесотехнической Ака­демии (УГЛТА) выполнен анализ опытных образцов МВП, изготов­ленных АООТ «ТИЗОЛ» на основе различных марок смол: КФУ, диа - новой ФД и ПКП-52.

Целью анализа было выявление потенциально возможного уровня улетучивания формальдегида из ми­нераловатных плит в окружающую среду после изготовления МВП и по истечении месячного срока их хранения.

Эмиссия формальдегида опре­делялась ускоренным методом УК1 с выдержкой образцов при температуре 60 °С в течение 4 ч. Анализ каждого образца МВП вы­полнен не менее чем в двух параллелях.

Результаты испытаний приведе­ны в табл. 3. По результатам испытаний могут быть сделаны следующие выводы.

При наименьшем содержании связующего плиты на основе смо­лы КФУ выделяют наибольшее ко­личество формальдегида: 51 мг на 100 г плиты, что в пересчете на 1 г смолы составляет 6,6 мг. Эмиссия формальдегида из плит на основе смолы ПКП-52 при наибольшем содержании связующего (более 13 %) составляет 34 мг на 100 г плиты. Выделение формальдегида из МВП на основе диановой смолы марки ФД наименьшее и составля­ет 7 мг на 100 г плиты, или 0.8 мг на 1 г смолы.

Полученные данные позволяют прогнозировать уровень эмиссии формальдегида из МВП меньше установленного норматива ПДК для

> А А. Моиссенков, Т. Э. Емельянова, 1996

SHAPE \* MERGEFORMAT

Формальдегида (0,01 мг/м3) при испытании образцов в следующих условиях: камерный метод испыта­ний, насыщенность материалом 0,4 м /м, температура испытаний 20 °С.

Уровень эмиссии формальдегида из всех опытных образцов МВП на основе разных марок смол в течение месяца остается неизменным.

Свердловский областной центр государственного санэпиднадзора провел испытания МВП на основе марок смол КФУ, ФД, ПКП-52.

На основании результатов испы­таний получены гигиенические сер­тификаты на минераловатные плиты повышенной жесткости на указан­ных выше малотоксичных смолах.

На последующем этапе на кафед­ре переработки пластмасс УГЛТА была разработана нормативная до­кументация ТУ 25.471-58—96 на плиты минераловатные повышен­ной жесткости на малотоксичном связующем и получен общий гиги­енический сертификат на примене­ние данных МВП в качестве тепло­вой изоляции строительных конст­рукций, в том числе стеновых па­нелей в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, по­крытий и перекрытий из металли­ческого настила или выравниваю­щего слоя в помещениях групп А—Г.

Объединяя полученные данные результатов испытаний лаборатории УГЛТА и санэпиднадзора, видим, что по экологическим требованиям наиболее перспективен выпуск пли­ты на смоле марки ПКП-52, харак­теристики которой удовлетворяют всем нормам, при этом эмиссия формальдегида в пересчете на 1 г смолы в 2,75 раза меньше, чем у плит на основе смолы марки КФУ, и возможно ее дальнейшее умень­шение за счет снижения содержа­ния связующего в МВП и оптими­зации технологии тепловой обра­ботки. Также целесообразно выпу­скать МВП на основе диановой смолы ФД, выделение формальде­гида из которой в 3 раза меньше, чем у плит на основе смолы марки ПКП-52. и в 8 раз меньше, чем у плит на основе смолы марки КФУ.

При работе технологической ли­нии по производству МВП на основе смолы марки КС-11 на некоторых рабочих местах при формировании минераловатного ковра и введении связующего отмечается превыше­ние норм ПДК формальдегида в

2— 3 раза. При переходе на выпуск МВП на малотоксиином связующем экологическая обстановка на рабо­чих местах существенно улучшается.

Сравнивая минераловатные пли­ты повышенной жесткости на смоле КС-11 и на малотоксичных связую­щих КФУ, ФД и ПКП-52, исходя из требований экологии, можно сде­лать некоторые выводы.

Проведенные исследования

Убеждают, что гигиенические пока­затели ДЛЯ жилых помещений по миграции формальдегида минера­ловатных плит повышенной жест­кости на основе смолы марки КС-11 превышают нормативные в 7 раз, поэтому применение этих плит в жилищно-гражданском строитель­стве должно быть ограничено.

В качестве тепловой изоляции строительных конструкций катего­рии А—Г, в том числе стеновых панелей в жилищно-гражданском и промышленном строительстве, мо­гут применяться МВП на малоток­сичных связующих марок ПКП-52, КФУ и ФД, что обусловлено их полным удовлетворением гигиени­ческим требованиям.

Однако низкая начальная прочно­сть плит на основе КФУ в совокуп­ности с большой потерей их проч­ности после сорбционного увлажнения значительно ограничи­вает область применения этих плит. По своим качественным и гигиени­ческим показателям МВП на основе смолы марки КФУ во многом усту­пают плитам на основе смолы марки ПКП-52. В сравнении же с плитами на КС-11, выбросы вредных веществ в атмосферу и рабочую зону при производстве плит на основе КФУ значительно ниже, но превышают аналогичные показатели работы тех­нологической линии по изготовле­нию плит на основе смолы ПКП-52.

Плиты повышенной жесткости на основе диановой смолы марки ФД имеют наибольшую долговечность и высокую начальную прочность, что дает возможность применять их в качестве утеплителя наружных стен в подвальных и цокольных участках. При наименьшей мигра­ции формальдегида, сбыт данной плиты ограничен, так как ее произ­водство имеет ряд сложностей и требует больших затрат в связи с тем, что диановая смола марки ФД дорогая и вызывает необходимость применения пеногасителя, поэтому увеличивается отпускная цена МВП более чем в 1,5 раза.

Для решения технологических и производственных проблем, связан­ных с внедрением новых техноло­гий, улучшающих экологическую обстановку, и для продвижения ма­лотоксичных утеплителей на рынок сбыта была создана Уральская ассо­циация производителей безопасные материалов (УАБМ, г. Екатерин­бург), в которую вошли кафедра технологии переработки пластмасс УГЛТА, основные производители минераловатной продукции Сверд­ловской области (АО «ТИЗОЛ» г. Нижняя Тура, Билимбаевский, Бе­резовский, Нижнетагильский мине­раловатные заводы) и производи­тель малотоксичной смолы ПКП-52 производственный кооператив

«Полимер» (г. Нижний Тагил).

УДК 678.05

ВАЛЬТЕР КУРТЦ, президент компании («Куртц ГМБХ», Германия)