LV15117B - Siltuma un skaņas izolācijas materiāls - Google Patents

Description

IZGUDROJUMA APRAKSTS

Izgudrojums attiecas uz siltuma un skaņas izolācijas materiāliem, konkrēti - uz siltuma un skaņas izolācijas materiāliem uz kūdras bāzes.

Zināmā tehnikas līmeņa analīze

Ir zināmi dažādi siltuma un skaņas izolācijas materiāli uz kūdras bāzes (DE19800685; A.Koijakins etal. Application of Peat, Wood Processing and Agricultural Industry By-products in Producing the Insulating Building Materials. Damioji architektūra ir statyba, 2013, No. 1, 62.-68.1pp.).

Ir zināms izolācijas materiāls saskaņā ar patentu LV 13586, kurš satur (masas %): kūdras šķiedras - no 86 līdz 90 %, alumīnija hidroksīdu - no 7 līdz 11%, Borat - no 1,3 līdz 1,7 %, Neobar - no 1,3 līdz 1,7 %, saistvielu un ūdeni - papildus minētajiem komponentiem tādā daudzumā, kas nodrošina nepieciešamo kūdras šķiedru saķēri kūdras šķiedru klājuma uznešanas procesā.

Izgudrojuma būtība

Ir piedāvāts uzlabots siltuma un skaņas izolācijas materiāls uz kūdras bāzes, kas satur kūdras šķiedras un pildvielas šādos daudzumos (masas %): dabīgas kūdras šķiedras un/vai sasmalcinātas kūdras šķiedras - no 76 līdz 93 %, nātrija karbonātu ЫагСОз - no 1,3 % līdz 2 %, nātrija hidrogēnkarbonātu NaHCCh no 2 līdz 7 %, nātrija hidrogensulfatu NaHSCti - no 2 % līdz 6 %. Papildus minētajiem komponentiem ir izmantota saistviela un opcionāli izmanto ūdeni. Saistviela var būt lignīna sulfanāts vai melase. Šie papildkomponenti ir pievieno tādā daudzumā, kas nodrošina nepieciešamo kūdras šķiedru saķēri kūdras šķiedru klājuma uznešanas procesā. Pareizā ūdens daudzuma attiecība pret sausu šķiedru masu materiāla iegūšanai ir no 8 līdz 12 %. Ūdens daudzums nevar būt lielāks par 15 %, jo šajā gadījumā maisījums no šķiedrām un ūdens neveido pietiekami ciešu savienojumu ar virsmas materiālu. Lignīna sulfanāta saturs ir no 6 līdz 16 % no sausas kūdras šķiedru masas, bet melases - no 2 līdz 5 % no sausas kūdras šķiedru masas.

Komponenti tiek sajaukti, piemēram, pneimatiskajā smidzinātājā.

Piedāvāto materiālu var izmantot kūdras šķiedras klājuma (beramā veidā) vai plātņu formā. Iegūtais dispersais materiāls tiek uzklāts uz nepieciešamajiem celtniecības materiāliem vai virsmām, izmantojot sausā bēruma uzklāšanas metodi, sausās izmidzināšanas metodi vai slapjās izsmidzināšanas metodi, turklāt izolācijas materiāls var tikt uznests zem spiediena parasti vienā apdares kārtā aptuveni 50 mm biezā slānī. Nepieciešamības gadījumā var uzklāt otru izolācijas kārtu ar abu kārtu kopējo biezumu aptuveni 240 mm. Materiāls var tikt izmantots ar blīvuma pakāpi no 48 kg/m³ līdz 100 kg/m³, vēlams ar blīvumu 77 kg/m². Iegūtais pārklājums ir ar mīkstu struktūru. Izolācijas veidošana notiek bez papildu operācijām.

Piedāvātais izolācijas materiāls var tikt formēts plātņu veidā ar blīvumu 48 līdz 100 kg/m³ un biezumu 50 līdz 240 mm. Piedāvātā materiāla siltumvadīšanas koeficients (λ) ir 0,037 līdz 0,0382 W/m²K.

Materiāls var tikt izgatavots vairākos krāsu toņos. Piedāvātajam materiālam piemīt laba pretestība pret dažādiem pel ēšanas, pūšanas un mitruma uzsūkšanās.....procesiem, kā arī tas nodrošina ugunsdrošību. Piedāvātais siltuma un skaņas izolācijas materiāls ir apkārtējai videi nekaitīgs un ir ekoloģiski drošs materiāls.

Ja konstrukcijas ir līmeniskas vai ar nelielu slīpumu, piedāvātā materiāla klājuma iegūšanai vēlams ir izmantot sausā bēruma metodi. Šādi klāj bēniņu, starpstāvu un pagrabu pārsegumus. Sīkgraudainais materiāls pilnībā aizpilda izolējamo telpu un spēj iekļūt pat sīkās spraugās un padziļinājumos.

Iepriekš minētās minerālpiedevas nodrošina klājumam papildu izturību. Kūdras šķiedras sastāv no dabīgām organiskām vielām, tās var absorbēt mitrumu, kas rodas no mitruma kondensācijas un nelielām ūdens lāsēm, vienlaicīgi nepieļaujot lielu mitruma uzkrāšanos. Neilgā laika posmā absorbētais mitrums iztvaiko un konstrukcija paliek nebojāta. Materiālu var sabojāt tikai ilgstoša un stipra mitrināšana.

Avārijas apstākļos samirkušais materiāls ir jānomaina ar jaunu, sausu. Piedāvāto izolācijas materiālu nav ieteicams lietot virsmu pārklāšanai, kuru temperatūra ilgstoši pārsniedz 60 °C ,t.i., kamīnu, krāšņu, apkures cauruļu vai dūmvadu tuvumā.

Uzklājamā materiāla blīvums var mainīties atkarībā no pielietojuma veida. Viena kubikmetrā maisījuma svars, kurš tiek uzklāts uz pārseguma starp pēdējo stāvu un bēniņiem, var būt no 30 līdz 40 kg. Piemēram, ja virsmas platība ir 100 m², uzklājamā materiāla slāņa biezums ir 25 cm, kopējais pārklājuma apjoms ir 25 cm x 100 m² = 25 m³, materiāla izlietojums ir 25 m³ x 35 kg/m³= 875 kg.

Piedāvātais izolācijas materiāla izmantošanas variants, tā uzklāšanai izmantojot slapjo izsmidzināšanas metodi, ir raksturīgs ar to, ka izmidzināšanas nodrošināšanai kūdras šķiedrām tiek pievienots ūdens. Šai metodei ir sekojošas priekšrocības:

- tā samazina celtniecības darbu laiku,

- tā dod nevainojamu rezultātu, kuru iespējams novērtēt vizuāli,

- tā samazina vielas blīvumu un paaugstina izolācijas īpašības,

- tā ir vislētākā izolācijas metode gan ražotājam, gan klientam.

Lai veidotu izolācijas pārklājumu, izmantojot slapjo izsmidzināšanas metodi, ir nepieciešamas kūdras šķiedras, kuras tiek ražotas tieši šim mērķim, sasmalcinot un apstrādājot purva kūdru. Slapjās šķiedras, kuras zem spiediena tiek uzpūstas uz jebkura cita materiāla vai virsmas, stingri pielīp un paliek uz tās, pēc izžūšanas veidojot monolītu savienojumu ar virsmas materiālu.

Iegūtās kūdras šķiedras tiek izmantotas piedāvātā siltuma un skaņas izolācijas materiāla (IZOTORF) uzklāšanai uz vietas celtniecības objektos, veicot būvniecības, modernizācijas un renovācijas darbus, kā termiski pietiekami izturīgs, ugunsdrošs, skaņu izolējošs un hermētiskumu nodrošinošs materiāls, kā arī kā materiāls, kurš regulē attiecīgajā telpas daļā mitrumu ar kondensācijas palīdzību. Pielietojot kūdras šķiedras, IZOTORF siltumizolācijas līmenis ir ievērojami augstāks, nekā izmantojot celulozi vai minerālškiedras.

Ir konstatēts, ka IZOTORF kā izolācijas materiāls var tikt izmantots sienu, grīdu, griestu un jumtu iekšējai apdarei bez jebkādiem nevēlamiem vai kaitīgiem piemaisījumiem (piemēram, azbesta, stikla vai minerālvates). Piedāvātais materiāls var tikt izmantots uz dažādu -materiālu virsmām, to var izmantot būvkonstrukciju iekšējo un ārējo tukšumu (caurumu un spraugu) aizpildīšanai sienās, pārsegumos u.c. Piedāvāto materiālu var izmantot izolācijas atjaunošanai un pastiprināšanai vecās mājās, kā ari siltuma un skaņas izolācijas nodrošināšanai jaunceltnēs - dzīvojamās mājās, ārstniecības iestādēs un administratīvajās ēkās.

Minerālvates un kūdras celulozes šķiedru siltumizolācijas kvalitāte ir apmēram vienāda, tomēr pētījumi ir pierādījuši, ka kūdras materiāla izolācijas īpašības ir augstākas, jo kūdras šķiedras satur gaisu. Minerālvates šķiedrām tādas īpašības nav. Minerālvate neabsorbē mitrumu. Tā rezultātā mitrums nonāk uz telpas grīdām un bojā būvkonstrukcijas. Minerālvates cieto šķiedru dēļ tas ir cilvēkam nepatīkams materiāls, kas nereti izraisa alerģiskas reakcijas un tūsku.

Kaut arī IZOTORF un ekovates izejvielas pēc ķīmiskā sastāva ir līdzīgas - abas ir dabīgas organiskas vielas, IZOTORF unikālā priekšrocība ir tā, ka, atšķirībā no papīra pārstrādes ceļā iegūtās celulozes, gala produkts ir ekoloģiski tīrs un nesatur nekādus kaitīgus piemaisījumus.

IZOTORF ražošanai un ieklāšanai var izmantot tirgū pieejamās iekārtas, kas tiek izmantotas analoģisku izolācijas materiālu (ekovates, celulozes pārstrādes materiālu u.c.) ražošanai un ieklāšanai, piem., var izmantot firmas KRENDEL iekārtas izolācijas materiāla ieklāšanai dzīvojamās telpās un sabiedriskās ēkās.

IZOTORF ir ideāls materiāls celtniecības, modernizācijas un remonta darbiem, kas ievērojami uzlabo ēku siltumizolāciju un akustiku. Tas ir ātrs un salīdzinoši lēts risinājums, kas nodrošina dzīvojamo ēku, ražošanas ēku, noliktavu un veikalu telpu, kā ari dažādu specializētu studiju (radio, mūzikas ierakstu, televīzijas studiju u.c.), koncertzāļu, arēnu un termināļu siltuma un skaņas izolāciju. IZOTORF lieliski uzlabo plakanā klājuma asfaltbetona grīdu siltumizolācijas īpašības, uzlabo pārklāšanas tehnoloģijas kvalitāti.

IZOTORF sastāvu papildinot ar sēklām, to var uzklāt uz asfalta, betona u.c. virsmām un izveidot zālāju, kas ievērojami pagarina asfalta un betona laukumu, māju jumtu un ielu apmaļu ekspluatācijas laiku, uzlabojot arī vides ekoloģiju. Pateicoties savām oriģinālajām pastāvīgās sārmainības īpašībām, IZOTORF ievērojami samazina dzelzsbetona sienu armatūras tīklu koroziju.

IZOTORF, kas tiek ražots no dabīgas kūdras un kurā nav komponentu, kas varētu atstāt negatīvu iespaidu uz cilvēku veselību un sadzīves vidi, ir tendēts uz telpu iekšējā klimata uzlabošanu un sadzīves komforta līmeņa paaugstināšanu.

Vienlaicīgi ar siltuma zudumu samazināšanu, IZOTORF pilda akustiskā materiāla un skaņas izolatora funkcijas.

IZOTORF piemīt augsta objektu siltumizolācijas un siltumenerģijas ekonomijas spēja, kuras rādītāji 50 mm biezam IZOTORF slānim kombinācijā ar citiem pārklājumiem (rievoto skārdu, šīferi, ķieģeļu mūri, vieglu starpsienu) doti 1 .tabulā.

1. tabula

Pārklājumā kombinācijā
Siltuma plūsma, W/m2	Rievotais skārds	Šifers	Ķieģeļu mūris 225 mm	Viegla starpsiena 100 mm
Bez pārklājuma IZOTORF	6,6	5,98	2,4	1,47
Ar pārklājumu IZOTORF	0,58	0,57	0,505	0,44
Enerģijas patēriņa samazinājums	91 %	90%	78%	70%

Piedāvātie IZOTORF lietojuma varianti siltuma un skaņas izolācijas izveidošanai, vajadzības gadījumā aizpildot tukšumus, plaisas un caurumus konstrukcijās, nodrošina arī:

- pietiekami augstu aizsargājamo objektu ugunsdrošību, jo paņēmiena īstenošanai tiek izmantotas minerālpildvielas ar antipirēnu īpašībām, kā rezultātā IZOTORF kā izolācijas materiāls novērš ugunsgrēka izplatīšanos, jo tas nedeg un nekūst pat pie 1200 grādiem un materiāla šķiedras ātri apogļojas, novēršot kaitīgo vielu un dūmgāzu izplatīšanos;

- ekonomiski izdevīgas un videi nekaitīgas vietējās izejvielas - Latvijas purva kūdras - izmantošanu, lētos un pagaidām maz izmantotos Latvijas dabas resursus pārvēršot vērtīgā siltuma un skaņas izolācijas materiālā, izmantojot ražošanas procesus, kas nenodara nekādu kaitējumu dabai un nerada piesārņojumu ne gaisam, ne ūdenim, ne zemei;

- mitruma regulēšanu telpā, jo IZOTORF kā organiskas izcelsmes siltuma un skaņas izolācijas materiāls ar augstām higroskopiskām īpašībām nodrošina to, ka ēka „elpo”, tādējādi garantējot veselīgu iekštelpu mikroklimatu bez krasām temperatūras svārstībām, kā ari pastāvīgu gaisa cirkulāciju bez caurvējiem un mitruma kondensācijas uz ārsienām;

- garantētu skaņas izolāciju, jo IZOTORF ar blīvumu uz sienām robežās no 48 līdz 68 kg/m³ piemīt teicamas skaņas slāpēšanas spējas un tas garantē drošu skaņas izolāciju pat ierakstu studijās un koncertzālēs;

- teicamu aizsardzību pret caurvējiem un iespēju to izmantot bēniņu telpās bez papildus jumta siltināšanas, jo materiāla šķiedru augstā kvalitāte un smalkā struktūra garantē aizsardzību pret gaisa caurplūdi un samazina siltuma zudumus, tā saglabājot un ekonomējot siltumenerģiju un kurināmo;

- lietošanas ērtības, jo pēc materiāla izmantošanas siltuma vai skaņas izolācijas izveidei nepaliek nekādi pārpalikumi un neizmantojami atkritumi, izejmateriāls ir ērti transportējams un glabājams nelielos maisos, kas neprasa nekādus papildus ieguldījumus nelielu daudzumu pārkraušanai, pie kam materiāls nesatur durstīgas, alerģiskas vai tūsku izraisošas vielas;

- aizsardzību pret kukaiņiem un grauzējiem, jo kūdras šķiedrām ir pievienots neliels minerālsāļu daudzums, kas ne tikai paaugstina materiāla ugunsizturību un garantē aizsardzību ne tikai pret pelējumu un sēnīšu bojājumiem, bet arī pret visa veida kukaiņiem un kaitēkļiem, pie kam peles un žurkas materiālu arī negrauž un tajā nedzīvo;

- bezatlikumu pārstrādes tehnoģiju iemiesošanu praksē, jo materiāls tiek izgatavots no dabīgām izejvielām, tas var tikt atkārtoti pārstrādāts, ir nekaitīgs apkārtējai videi un nesatur kaitīgus ķīmiskos elementus;

- produkcijas ražošanu no vietējām izejvielām, izmantojot vietējos resursus un darba spēku.

IZOTORF ir pārbaudīts termiskās izolācijas kontroles laboratorijā Nr. 62S un atzīts par atbilstošu starptautiskajiem standartiem.

Izgudrojuma realizācijas piemēri

Saskaņā ar izgudrojumu dabīgajām kūdras šķiedrām pievieno nātrija karbonātu ЯагСОз, nātrija hidrogēnkarbonātu NaHCCh un nātrija hidrogensulfātu NaHSCU 2.tabulā norādītajos daudzumos.

2. tabula

Siltuma un skaņas izolācijās materiala kūdras šķiedru un pildvielu daudzumi masas %

Vielas	1. piemērs	2. piemērs	3. piemērs	4. piemērs	5. piemērs
dabīgās kūdras šķiedras	76%	93%	80%	0	0
sasmalcinātas kūdras šķiedras	0	0	0	76%	93%
nātrija karbonāts	1,3 %	2%	1,7%	1,3 %	2%
nātrija hidrogēnkarbonāts	7%	2%	5%	7%	2%
nātrija hidrogensulfats	2%	6%	4%	2%	6%

Rezultātā iegūst izolācijās materiālu, kuru var izmantot berama veida ka aprakstīts iepriekš.

6. piemērs

No siltuma un skaņas izolācijās materiala, kas sastav no (masas %):

- kūdras šķiedrām

- Na₂CO₃

- NaHSO₄

NaHCO₃ lignīna sulfanāta ūdens

- 90%,

- 2%,

- 4 %,

- 4%;

-7% (no sausas kūdras šķiedru masas),

- 10 % (no sausas kūdras šķiedru masas), veido siltumizolācijas plātnes ar blīvumu 48 kg/m³.

7. piemērs

No siltuma un skaņas izolācijās materiala, kas sastav no (masas %):

- sasmalcinātām kūdras šķiedrām - 93 %,

- Na₂CO₃

- NaHSO₄

NaHCO₃ lignīna sulfanāta ūdens

-1,3 %,

- 4 %,

- 6 %,

- 6 % (no sausas kūdras šķiedru masas), -12 % (no sausas kūdras šķiedru masas), veido siltumizolācijas plātnes ar blīvumu 48 kg/m³.

8. piemers

No siltuma un skaņas izolācijās materiala, kas sastav no (masas %):

- sasmalcinātām kūdras šķiedrām - 85 %,

- Na₂CO₃

- NaHSO₄

NaHCOs melases

-1,5 %,

- 6 %,

- 5 %;

- 5 % (no sausas kūdras šķiedru masas),

-10 % (no sausas kūdras šķiedru masas), ūdens veido siltumizolācijas plātnes ar blīvumu 100 kg/m³.

9. piemers

No siltuma un skaņas izolācijas materiāla, kas sastāv no (masas %):

- sasmalcinātam kūdras šķiedrām

- Na₂CO₃

- NaHSCU

- NaHCO₃

- melases

- ūdens veido siltumizolācijas plātnes ar blīvumu

- 87 %,

-1,4%,

- 3,5 %,

- 3,5 %;

- 4,6 % (no sausas kūdras šķiedru masas), -10 % (no sausas kūdras šķiedru masas), kg/m³.

Claims (5)

1. Siltuma un skaņas izolācijas materiāls, kas satur kūdras šķiedras un pildvielas šādos daudzumos (masas %): dabīgas kūdras šķiedras un/vai sasmalcinātas kūdras šķiedras - no 76 līdz 93 %, nātrija karbonātu Na₂CO₃ no 1,3 % līdz 2 %, nātrija hidrogēnkarbonātu - no 2 līdz 7 %, nātrija hidrogensulfatu NaHSCU - no 2 % līdz 6 %.

2. Izolācijas materiāls saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka ir beramā veidā.

3. Izolācijas materiāls saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka papildus satur ūdeni un saistvielu - lignīna sulfanātu, turklāt minētās saistvielas saturs ir no 6 līdz 16 % no sausas kūdras šķiedru masas, bet ūdens saturs ir no 8 līdz 12 % no sausas kūdras šķiedru masas.

4. Izolācijas materiāls saskaņā ar 1. pretenziju, kas atšķiras ar to, ka papildus satur ūdeni un saistvielu - melasi, turklāt minētās saistvielas saturs ir no 2 līdz 5 % no sausas kūdras šķiedru masas, bet ūdens saturs ir no 8 līdz 12 % no sausas kūdras šķiedru masas.

5. Izolācijas materiāls saskaņā ar 3. vai 4.pretenziju, kas atšķiras ar to, ka ir formēts plātņu veidā ar blīvuma pakāpi no 48 kg/m³ līdz 100 kg/m³ un ar biezumu no 50 mm līdz 240 mm.