Еще десятилетия назад утеплители на основе стекловолокна вызывали у специалистов серьезные сомнения в эффективности и практичности их применения. Работать с традиционной стекловатой было непросто и даже небезопасно из-за высокой хрупкости и ломкости волокон. Однако благодаря стремительному развитию технологий производства ситуация претерпела кардинальные изменения, и в настоящее время современные теплоизоляционные материалы из стекловолокна прочно занимают лидирующие позиции среди наиболее эффективных и востребованных утеплителей.
Стекловата представляет собой разновидность минеральной ваты, получаемой из тех же сырьевых компонентов, что и обычное стекло (песок, бура, известняк, сода), а также отходов стекольной промышленности. В состав стекловаты входят также связующие компоненты (глина, полевой шпат, полимерные смолы), доля которых не превышает 10% от общей массы материала. Этот природный неорганический материал относится к категории волокнистых теплоизоляционных материалов и отличается высокими теплофизическими показателями.
Положительные и отрицательные характеристики стекловолоконной теплоизоляции
Стекловата, или стекловолоконная минеральная вата, представляет собой разновидность волокнистой теплоизоляции, изготавливаемой из тех же сырьевых компонентов, что и обычное стекло (песок, бура, известняк, сода), а также отходов стекольной промышленности. В состав материала также входят связующие добавки (глина, полевой шпат, полимерные смолы), доля которых не превышает 10% от общей массы. Будучи природным неорганическим материалом, стекловата относится к категории волокнистых теплоизоляционных решений и отличается высокими теплотехническими характеристиками.
Несмотря на целый ряд существенных преимуществ, утеплители из стекловолокна также обладают и определенными недостатками, которые необходимо учитывать при выборе оптимального теплоизоляционного материала.
К основным достоинствам стекловаты можно отнести:
- Высокие теплоизолирующие свойства. Длинные волокна стекловаты, переплетаясь, образуют своеобразные "коконы", надежно удерживающие воздух внутри и обеспечивающие эффективное сохранение тепла.
- Паропроницаемость, обеспечивающая улучшенный воздухообмен в помещениях.
- Высокую звукоизоляцию за счет волокнистой структуры материала.
- Пожаробезопасность и негорючесть.
- Экологичность и безвредность для человека и окружающей среды.
- Пластичность и простоту монтажа.
- Механическую прочность и стойкость к деформациям.
- Длительный срок эксплуатации при соблюдении правил монтажа.
К основным недостаткам стекловаты можно отнести:
- Склонность к усадке под большими нагрузками, что ограничивает ее применение в высоконагруженных конструкциях.
- Гигроскопичность материала, требующая применения гидроизоляционных слоев при утеплении фасадов.
Важно также помнить о необходимости использования средств индивидуальной защиты при работе со стекловатой во избежание прямого контакта с волокнами.
Особенности и свойства стекловолокнистых теплоизоляционных материалов
Несмотря на структурное сходство с другими видами минеральной ваты, стекловата (стекловолокно) имеет определенные особенности. Толщина волокон стеклянной ваты составляет от 3 до 15 мкм, а их длина как минимум в 2-4 раза превышает аналогичные показатели каменной ваты. Это наделяет изделия из стеклянной ваты повышенной упругостью и прочностью. Кроме того, стекловата практически не содержит неволокнистых включений, что обеспечивает ей высокую вибростойкость.
Основные технические характеристики стекловолоконных утеплителей:
- Теплопроводность в диапазоне 0,030-0,052 Вт/м·К.
- Плотность в среднем 11-200 кг/м³.
- Звукопоглощение от 35 до 40 дБ.
- Паропроницаемость 0,4-0,7 мг/м·ч·Па.
- Высокая огнестойкость с температурой плавления до 450°C.
- Незначительная влагоемкость (до 15% при частичном погружении).
- Биологическая устойчивость к грызунам и микроорганизмам.
- Высокая деформативность (сжатие в 6 раз без потери свойств).
Диапазон рабочих температур от -60 °С до +450 °С, что определяет универсальность теплоизоляции из стекловолокна и широкую сферу применения.
Разновидности стекловолоконных теплоизоляционных материалов
Существует два метода изготовления стекловаты - непрерывный и штапельный. Их сходство ограничивается первым производственным этапом. Сырье плавят до состояния вязкой массы, которая затем просачивается сквозь микроскопические отверстия в дне печи, фильеры. При непрерывном методе полученные тончайшие волокна обрабатываются специальными растворами, выравнивающими поверхность. Химическая обработка позволяет обезопасить нити от влияния негативных факторов окружающей среды и сформировать из них пряди. Штапельный метод подразумевает воздействие на нити горячего воздуха, пара или газа на втором, и смол на третьем этапе. Стекловолокно, изготовленное непрерывным способом - более прочное и более влагостойкое. Зато лучшие теплоизолирующие характеристики, в силу структуры, у штапельной стекловаты.
Сравнительно новая технология предполагает использование акрила в качестве связующего вещества. С его помощью процесс производства и эксплуатации становится безопасным и экологичным. Акрил используется в линейках минераловатных изделий, которые позиционируются как гипоаллергенные, поэтому такой утеплитель рекомендован для отделки детских комнат и больниц.
Вид стекловаты определяется на основе диаметра поперечного сечения волокон:
• ультратонкое стекловолокно (меньше 1 мкм);
• супертонкое стекловолокно (1-3 мкм);
• тонкое стекловолокно (4-12 мкм);
• утолщенное стекловолокно (12-25 мкм);
• толстое стекловолокно (25 мкм и более).
В зависимости от наличия, типа внешнего покрытия и способа армирования выделяют несколько видов теплоизоляционных материалов на основе стекловолокна:
1. Стекловолоконные маты (плиты) без покрытия.
2. Стекловолоконные маты с алюминизированным покрытием.
3. Армированные маты из стекловолокна.
4. Плиты с применением полимерных композитных материалов.
Если говорить о форме выпуска, производители предлагают стекловату в жестких плитах и в рулонах (матах), бывающих мягкими или полумягкими. Для ветрозащиты разработаны плиты повышенной жесткости со стекловойлочной облицовкой. Отдельно стоит отметить такие формы теплоизоляции, как стеклоткань и стеклохолст.