ЭКОНОМИЧНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ: целлюлозный утеплитель


Целлюлозная вата изготавливается из макулатуры, причем по техническим требованиям производителя в качестве сырья может использоваться только чистая газетная бумага и гофрокартон, к исходному материалу добавляются бура и борная кислота в качестве антипирена и антисептика.


Применение целлюлозной ваты снимает одну из основных проблем инженера-строителя – защита утеплителя от конденсата. Физико-химическое строение волокон «Эковиллы» таково, что на них конденсат не может образоваться, в противоположность волокнам минеральной ваты, поверхность которых идеально подходит для сбора конденсата. При повышении влажности воздуха целлюлозная вата, как древесный материал, впитывает излишнюю влагу внутрь волокон, при этом объем воздуха внутри стены остается прежним. Если же влага появится внутри стены, утепленной минеральной ватой, то объем воздуха там уменьшится, соответственно, температура понизится, и процесс конденсации приобретает лавинообразный характер.

Второе преимущество целлюлозной ваты по сравнению с минеральной ватой – это собственно сам способ утепления. Целлюлозная вата буквально вдувается в полости, подлежащие утеплению, при этом на стеновые конструкции она наносится в смеси с клеем, что приводит к тому, что масса утеплителя прочно приклеивается ко всем деталям стены.

Излишек утеплителя снимается и используется повторно, отходов, как в случае с минеральной ватой - нет. Способ нанесения позволяет утеплить самые недоступные места, при этом в массе утеплителя нет ни швов, ни зазоров, утеплитель не подвержен усадке. В качестве пароизоляции можно использовать обыкновенную техническую бумагу, а в случае, если в конструкции стены для жесткости применяется фанера, то можно обойтись и без пароизоляционной бумаги.

В дополнение к целлюлозной вате в качестве ветрозащиты применяется жесткая плита из древесного волокна. Эта плита не только защищает утеплитель от выдувания, но и служит дополнительным элементом жесткости и утепления.

 Целлюлозная вата применяется в качестве теплоизоляционного материала в течение 60 лет и, например, в Финляндии ей изолируют дома уже более 15 лет.
На основе накопленного на протяжении десятков лет опыта применения целлюлозной ваты как утеплителя специалистам удалось разработать материал оптимального содержания, в которой сочетается натуральность и все возможности, предоставляемые современными технологиями теплоизолирования.

Целлюлозная вата - это эффективный утеплитель (λ = 0.041 Вт/мК)

Воздухопроницаемость целлюлозной ваты мала благодаря плотности изоляции.

В случае пожара содержащиеся в составе «Ekovilla» борные соединения освобождают кристаллизационную воду и этим увлажняют утеплитель и замедляют распространении пожара. Целлюлозная вата имеет способность защищать конструкции от огня при пожаре. Целлюлозная вата, как утеплитель на древесноволокнистой основе обладает отличными влаготехническими свойствами, благодаря чему в изолированных целлюлозным утеплителем конструкциях не требуется отдельной влагоизоляции.

На целлюлознаую вату не влияют микроорганизмы, вызывающие обычно гниение и плесневение материалов, потому что служащие в качестве антипиренов борные соединения (бура) являются также эффективными антисептиками. Это имеет большое значение при работе зданий в критических условиях - при высокой влажности. Кроме этого опыт показал, что бура и борная кислота эффективно предотвращают распространение мелких грызунов в утеплителе.

ТЕПЛОИЗОЛИРУЮЩАЯ СПОСОБНОСТЬ

Целлюлозная вата имеет хорошую теплоизолирующую способность, основывающуюся на четырех факторах:

Древесное волокно в качестве сырья
Воздух
Способ нанесений
Мелкозернистость
Плотность

ДРЕВЕСНОВОЛОКНИСТОЕ СЫРЬЕ:
- Целлюлозная вата - это древесноволокнистый материал. Так как целлюлозная вата основывается на древесном волокне, она обладает также и хорошей теплоизолирующей способностью древесины. Изолирующая способность древесного волокна уменьшает теплопроводность этой изоляции.

ВОЗДУХОЕМКОСТЬ:
- В целлюлозной вате используется теплоизолирующая способность воздуха. 85 - 92 % от объема целлюлозного утеплителя составляет воздух, из которого часть находится в порах.

ПЛОТНОСТЬ, МЕЛКОЗЕРНИСТОСТЬ:
Плотность  целлюлозной ваты достигается эффективным процессом изготовления: при производстве целлюлозного утеплителя макулатура измельчается на очень тонкое волокно.

Из-за мелкопористой структуры содержащийся в утеплителе воздух хорошо сохраняется.
Так как целлюлозная вата является мелкозернистым и плотным утеплителем, ее воздухопроницаемость мала.

СПОСОБ НАНЕСЕНИЯ:
- Плотность изоляции обеспечивается правильным способом нанесения: целлюлозная вата выдувается или распыляется в место изолирования. При этом она проникает даже в самые мелкие зазоры и слой изоляции получается плотным и бесшовным.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ
- Теплотехнические свойства целлюлозного утеплителя изучены в Финляндии Государственным техническим научно-исследовательским институтом (VTT). Измерения осуществлены т. н. методом замера теплопотока плит. Таким образом получено принятое в Финляндии среднее значение теплопроводности λ = 0,041 Вт/мК.

ВОЗДУХОПРОНИЦАЕМОСТЬ
Воздухопроницаемость является значительным фактором при оценке теплоизолирующих свойств утеплителя. Т.к. теплоизолирующие свойства высокопористого материала основываются на теплоизолирующих свойствах стоячего воздуха, то это означает, что следует эффективно предотвращать движение воздуха.

Воздухопроницаемость «Ekovilla» мала. Это свойство основывается на двух чертах древесного волокна:

- Малый размер волокон эффективно замедляет движение воздуха.
- Под воздействием перемен относительной влажности воздуха влажность выпадает на верхний слой
целлюлозный утеплитель и его волокна слипаются между собой, образуя тонкую бумаговидную корку, которая эффективно предотвращает проникновение потока воздуха во внутрь утеплителя.


Вид утеплителяВоздухопроницаемость m3/ms PaПлотность в   сухом виде kg/m3
Напыляемая минвата190...310 * 10-6 (550 * 10-6)50,9...60,8
Напыляемая стекловата480...960 * 10-6 (1310 * 10-6)22,00...29,9
целлюлозный утеплитель (целлюлозный материал)80...120 * 10-6 (150 * 10-6)30,6...40,0

Таблица 1: Средняя воздухопроницаемость напыляемых утеплителей, употребляемых в Финляндии.

В таблице представлен разброс замеряемой воздухопроницаемости, а также в скобках отмечены максимальные её превышения. Источник: VTT, Информационные данные 631, стр. 29

ПОЖАРОТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Огнестойкость целлюлозный утеплитель достигнута благодаря добавлению в неё буры и борной кислоты, которые находятся в утеплителе в виде солей.

Бура как антипирен, управляют реакцией горения так, что в результате получается минимальное количество горючих компонентов, а в основном рождается только углерод, при нагреве они освобождают кристализационную воду и предотвращают попадание кислорода в место горения, чем замедляют продвижение пожара  и охлаждают слой изоляции. В связи с этим целлюлозный утеплитель достаточно огнестойка. Благодаря буре целлюлозный утеплитель не возгорается и не плавится, а только медленно тлеет.

При пожаре не выделяет никаких токсичных газов.

                                                      

         Температура (°C)

Утеплитель                                    

Место замера10 min15 min20 min25 min30 min
  нижняя плита 112 245 680 800  820
 Минвата утеплитель 20 65 75 80 200
  верхняя плита 18 18 75 65 75

                                                            

 нижняя                 115      300        730      830       840   
целлюлозный утеплитель(Целлюлозный материал)   утеплитель         18 18 95  95   95 
  верхняя плита 18  18 - 20 70  85

                            

 нижняя плита         115       630        750         820       830   
 Стекловата                                      утеплитель 75 75 500 720 800
  верхняя плита 25 -45 100 370 670

Таблица 2. Результаты испытаний на огнестойкость. Замеры осуществлены для строительной конструкции в которой изоляционный материал с обеих сторон облицован ДВП

ВЛАГОСТОЙКОСТЬ
Т.к. целлюлозный утеплитель является органическим материалом, его поведение во влажных условиях значительно отличается от поведения традиционного изоляционного материала.

Неорганические утеплители

Волокна неорганических утеплителей не способны связывать и отдавать влажность:

- воздух и влага перемещаются между волокнами утеплителя или по ним;
- влага не связывается утеплителем, а конденсируется в воду и стекает по волокнам утеплителя на конструкции здания, вызывая тем самым их повреждение;
- приходится искать пути предотвращения перемещения влаги в утеплитель;
- для предотвращения выпадения конденсата внутри утеплителя применяется полиэтиленовая плёнка.

целлюлозный утеплитель - органический утеплитель
Т.к. целлюлозный утеплитель является органическим материалом, его сырьевой материал - древесное волокно способно связывать в себе влагу и отдавать её не теряя при этом собственных изоляционных свойств.

Собственная влажность целлюлозной ваты "приспосабливается" к влажности окружающей среды.
Влажность целлюлозный утеплитель соответствует относительной влажности содержимого ей воздуха подобно натуральной древесине. Благодаря этому свойству "дышать", дома, утепляемые целлюлозным утеплителем, можно строить без влагоизоляционной плёнки.

СПОСОБ МОНТАЖА
Целлюлозный утеплитель монтируется в конструкции напылением, при этом утеплитель проникает в самые мелкие зазоры и плотно облегает трубы, электропровода и прочие трудноизолируемые строительные конструкции, изоляционный слой получается плотным и целостным, нет утечки тепла.

Способ нанесения
Существует два способа нанесения – сухой и влажный (влажно-клеевой).
Сухой способ применяется для горизонтальных горизонтальных перекрытий, кровель (наклонных перекрытий), коробчатых конструкций стен.

Влажный (влажно-клеевой) способ применяется при утеплении открытых конструкций стен.
Влажное нанесение, используемое при утеплении конструкций стен, даёт несравненное преимущество потребителю целлюлозный утеплитель. Смачивание водой активизирует лигнин, имеющийся в древесных волокнах и работающий при этом способе нанесения в качестве клея. При этом целлюлозный утеплитель крепко схватывается со всеми окружающими конструкциями и замыкает в себе, например, электропроводку, проходящую внутри конструкций, образуя тем самым цельный и плотный покровный слой утеплителя.

Экономия
Способ нанесения целлюлозного утеплителя даёт конечному потребителю экономию уже на стадии строительства. По сравнению с утеплителем плитного типа целлюлозный утеплитель даёт явную экономию в том числе в следующих расходах на:
- отходы резки утеплителя,
- на его складирование,
- его разгрузку и прочие расходы во время строительства.
При монтаже целлюлозный утеплитель не возникает отходов и излишков. Монтаж целлюлозный утеплитель осуществляется быстро и с гарантией высокого качества.

Верхнее перекрытие частного жилого дома при неиспользуемом подкровельном пространстве
Элементы кровли, сверху-вниз.
- кровельное покрытие
- обрешетка
- стропильные фермы
- облицовка стрехи, при необходимости
 
Верхнее перекрытие:

- целлюлозный утеплитель 220 мм, плотность 35 кг/м3
- прочная бумага или же древесно-волокнистая твердая плита 3-4 мм
- обрешетка
- строительная плита 12 мм (отделка)


Утепленная кровля частного жилого дома при используемом подкровельном пространстве

Элементы кровли, сверху-вниз.                                    
- кровельное покрытие
- вентиляционный зазор 20-40 мм
- ветрозащитная плита или мембрана
- стропильные ноги 200-250 мм
- целлюлозный утеплитель 220 мм, плотность 50 кг/м3
- строительный картон
- обрешетка
- отделка

Технические данные целлюлозной ваты

Теплопроводность

0,041 /мК  
Класс горючестиВ2 (DIN 4102)
Воздухо­проницаемость80 – 120х10-6 м3/мcPa при плотности 30 – 40 кг/м3 
Нормальная влажностьоколо 10% сухого веса
Значение pH7,8 – 8,3
Упаковкав бумажных мешках, в мешке – 0,4 м3, вес мешка – 15 кг
Рекомендуемая плотностьперекрытие около 35 кг/м3                                                                  в стенах около 65 кг/м3 
Используемые сырьевые материалы81 % макулатурная бумага12 % антипирен - борная кислота 7 % антисептик - бура
Энергоёмкость производственного  0,16kWh/kg
Экологичностьсырьевой материал – макулатура производственный процесс не загрязняет окружающую средуутеплитель может употребляться неоднократно

Из макулатуры в теплоизоляцию

Целлюлозный утеплитель изготавливается из макулатуры. На 80% целлюлозный утеплитель состоит из чистой газетной бумаги, собираемой на макулатуру, а 20% составляют нелетучие, безопасные для здоровья добавки, служащие антисептиками и антипиренами. Т.к. для производства используется макулатура, то это означает, что этот объём циркулирующих отходов таким образом исключается из существующей мусорной свалки.

Производство целлюлозного утеплителя не загрязняет окружающую среду. Процесс производства предельно прост. Он имеет две основных стадии:

- предварительное измельчение, при котором поступающая макулатурная бумага рвётся на довольно крупные куски;
- тонкое измельчение, при котором предварительно разорванная бумага измельчается на волокна.

При тонком измельчении в макулатуру добавляются антисептики и антипирены. Энергозатраты этого производства малы, т.к. процесс не содержит никаких энергоёмких производственных стадий, как, например, плавления -и т.п.

Таблица. Примеры энергоемкости производства различных видов утеплителей

Утеплитель

Энергозатраты на производство кВт/ч
1 кг утеплителя1 м3 утеплителя
Стекловата 6,5180
Минеральная вата3180
целлюлозный утеплитель0.165


ГИГИЕНИЧНЫЙ ВАРИАНТ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ

Не содержит летучих, вредных для здоровья химикатов.

В целлюлозный утеплитель применяются антисептические и антипиренные добавки: бура и борная кислота. Данные химикаты нелетучи и неопасны для здоровья человека (Гос. техн. научно-исследовательский институт (VTT), Лаборатория химии: Описание исследования: КШ322068/6.1.Т983).

Исключается вредность "закупоренного" жилья.

В связи с экономией энергии сейчас намного улучшена герметичность и теплоизоляция зданий. В том числе для повышения эффективности теплоизоляционных свойств утеплителей стали применять полиэтиленовую влагозащитную плёнку, которая гарантирует застойность воздуха, содержащегося в утеплителе, предотвращает проникновение и накапливание влажности воздуха помещений здания в наружные конструкции здания.

Сыревой материал целлюлозный утеплитель — древесное волокно способно связывать в себе влажность и отдавать её без потери при всём этом своих теплоизоляционных свойств. Влажность целлюлозной ваты следует влажности окружающей её среды. Т.е. её свойство адаптации влажности срабатывает подобно древесине. Поэтому здания, изолируемые целлюлозным утеплителем можно строить без применения пароизоляции.

Выбор целлюлозного утеплителя означает для жильца - экономичное жилье

Время дешёвой энергии безвозвратно прошло. Хорошие теплоизоляционные качества целлюлозный утеплитель означают для конечного потребления экономию затрат на обогрев помещений. Целлюлозный утеплитель способствует удлинению срока службы зданий и уменьшает затраты на их ремонт, т.к. она эффективно защищает здания от холода/жары, а также от изобильной влажности.

Значительна также и экономия на стадии строительства зданий – при применении целлюлозный утеплитель нет отходов и излишков, а только необходимое и достаточное количество в требуемый срок.

ЗДОРОВЫЕ УСЛОВИЯ ЖИЗНИ
Целлюлозный утеплитель не вызывает никаких опасных эффектов ни при её производстве, ни при её нанесении и ни во время эксплуатации. Она изготавливается из натуральных природных материалов, благодаря свойствам которых достигаются такие ее полезные качества, которые позволяют возводить "дышащие" здания, и избежать применения опасных для здоровья химикатов.

БЕЗОПАСНЫЙ ВАРИАНТ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИИ
Целлюлозный утеплитель – это безопасный вариант теплоизоляции. Она защищает конструкции зданий в случае возникновения пожара и замедляет его продвижение сквозь конструкции. Данные свойства дарят дополнительное ценное время на начальной стадии спасения людей.

С анализом российского рынка теплоизоляционных материалов Вы можете познакомиться в отчете Академии Конъюнктуры Промышленных Рынков «Рынок теплоизоляционных материалов в России».

www.newchemistry.ru