СНиП 23-02 Расчетные теплотехнические показатели минеральных ват, пеностекла, газостекла, стекловаты, Роквула, URSA, теплоемкость, теплопроводность и теплоусвоение в зависимости от плотности и влажности, паропроницаемость.

Материал	Характеристики материалов в сухом состоянии			Расчетные коэффициенты (при условиях эксплуатации по СНиП 23-02)
	плот- ность, кг/м3	удельная тепло- емкость, кДж/(кг°С)	коэффи- циент тепло- провод- ности, Вт/(м°С)	массового отношения влаги в материале, %		теплопро- водности, Вт/(м°С)		тепло- усвоения (при периоде 24 ч), Вт/(м2°С)		паропро- ницае- мости, мг/(мчПа)
				А	Б	А	Б	А	Б	А, Б
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	125	0.84	0.044	2	5	0.064	0.07	0.73	0.82	0.3
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	100	0.84	0.044	2	5	0.061	0.067	0.64	0.72	0.49
Маты минераловатные прошивные (ГОСТ 21880)	75	0.84	0.046	2	5	0.058	0.064	0.54	0.61	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	225	0.84	0.054	2	5	0.072	0.082	1.04	1.19	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	175	0.84	0.052	2	5	0.066	0.076	0.88	1.01	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	125	0.84	0.049	2	5	0.064	0.07	0.73	0.82	0.49
Маты минераловатные на синтетическом связующем (ГОСТ 9573)	75	0.84	0.047	2	5	0.058	0.064	0.54	0.61	0.53
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	250	0.84	0.058	2	5	0.082	0.085	1.17	1.28	0.41
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	225	0.84	0.058	2	5	0.079	0.084	1.09	1.2	0.41
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	200	0.84	0.056	2	5	0.076	0.08	1.01	1.11	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	150	0.84	0.05	2	5	0.068	0.073	0.83	0.92	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	125	0.84	0.049	2	5	0.064	0.069	0.73	0.81	0.49
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	100	0.84	0.044	2	5	0.06	0.065	0.64	0.71	0.56
Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом и битумном связующих (ГОСТ 9573, ГОСТ 10140, ГОСТ 22950)	75	0.84	0.046	2	5	0.056	0.063	0.53	0.6	0.6
Плиты минераловатные ЗАО «Минеральная вата / Роквул «	180	0.84	0.038	2	5	0.045	0.048	0.74	0.81	0.3
Плиты минераловатные ЗАО «Минеральная вата / Роквул»	158	0.84	0.037	2	5	0.043	0.046	0.68	0.75	0.31
Плиты минераловатные ЗАО «Минеральная вата / Роквул»	103	0.84	0.036	2	5	0.042	0.045	0.53	0.59	0.32
Плиты минераловатные ЗАО «Минеральная вата / Роквул»	50	0.84	0.035	2	5	0.041	0.044	0.37	0.41	0.35
Плиты минераловатные ЗАО «Минеральная вата / Роквул»	38	0.84	0.036	2	5	0.042	0.045	0.31	0.35	0.37
Плиты минераловатные повышенной жесткости на органофосфатном связующем	200	0.84	0.064	1	2	0.07	0.076	0.94	1.01	0.45
Плиты полужесткие минераловатные на крахмальном связующем	200	0.84	0.07	2	5	0.076	0.08	1.01	1.11	0.38
Плиты полужесткие минераловатные на крахмальном связующем	125	0.84	0.056	2	5	0.06	0.064	0.7	0.78	0.38
Плиты из стеклянного штапельного волокна на синтетическом связующем (ГОСТ 10499)	45	0.84	0.047	2	5	0.06	0.064	0.44	0.5	0.6
Маты и полосы из стеклянного волокна прошивные	150	0.84	0.061	2	5	0.064	0.07	0.8	0.9	0.53
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	25	0.84	0.04	2	5	0.043	0.05	0.27	0.31	0.61
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	17	0.84	0.044	2	5	0.046	0.053	0.23	0.26	0.66
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	15	0.84	0.046	2	5	0.048	0.053	0.22	0.25	0.68
Маты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	11	0.84	0.048	2	5	0.05	0.055	0.19	0.22	0.7
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	85	0.84	0.044	2	5	0.046	0.05	0.51	0.57	0.5
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	75	0.84	0.04	2	5	0.042	0.047	0.46	0.52	0.5
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	60	0.84	0.038	2	5	0.04	0.045	0.4	0.45	0.51
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	45	0.84	0.039	2	5	0.041	0.045	0.35	0.39	0.51
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	35	0.84	0.039	2	5	0.041	0.046	0.31	0.35	0.52
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	30	0.84	0.04	2	5	0.042	0.046	0.29	0.32	0.52
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	20	0.84	0.04	2	5	0.043	0.048	0.24	0.27	0.53
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	17	0.84	0.044	2	5	0.047	0.053	0.23	0.26	0.54
Плиты из стеклянного штапельного волокна «URSA»	15	0.84	0.046	2	5	0.049	0.055	0.22	0.25	0.55
Пеностекло или газостекло	400	0.84	0.11	1	2	0.12	0.14	1.76	1.94	0.02
Пеностекло или газостекло	300	0.84	0.09	1	2	0.11	0.12	1.46	1.56	0.02
Пеностекло или газостекло	200	0.84	0.07	1	2	0.08	0.09	1.01	1.1	0.03

Преимущества и недостатки стекловаты и минваты

Многие люди порой задаются вопросом, в чем разница между минватой и стекловатой? Бытует ошибочное мнение, что это абсолютно одинаковые материалы. На самом деле отличий у них довольного много, которые и будут рассмотрены далее.

Общая информация

Минвата (или базальтовая вата) бывает двух видов: каменная и шлаковая. Первая разновидность получается в результате переработки вулканических или горных пород. Она представляется наиболее совершенным и, как следствие, более дорогим в своем классе материалом. Шлаковая вата производится из шлаков — отходов черных и цветных металлов. В плане технических характеристик эти разновидности практически не отличаются.

Стекловата производится из стекольных волокон толщиной 3-15 мм и длиной 15-50 мм. В настоящий момент она считается устаревшей технологией, поэтому применяют её все реже. Главный её недостаток заключается в исключительной опасности при работе.

Стекловата

Рассматриваем различия по ключевым характеристикам

Далее детально проанализируем отличия по основным характеристикам. В первую очередь рассмотрим теплопроводность (способность материала пропускать через себя тепло). Чем этот показатель ниже, тем эффективнее утеплитель. Это ключевая характеристика для данной категории. Теплопроводность стекловаты колеблется в пределах 0,045-0,055 Вт/м*К. У минваты этот показатель лучше: 0,041,- 0,44 Вт/м*К. Показатель у базальтовой ваты ниже, значит она эффективнее своего собрата. Тем не менее, разница между ними совсем небольшая.

Теперь рассмотрим другие, не менее значимые показатели:

• Звукоизоляция. В данном компоненте стекловате нет равных — из всех теплоизоляционных материалов она самая эффективная. При её использовании отпадает необходимость прокладывать шумопоглощающую подложку.
• Безопасность. Внутри стекловаты попадаются мелкие кусочки стекла, из-за которых можно порезаться. Более того, при её резке в воздухе начинают парить мельчайшие волокна, которые, попадая в легкие, могут нанести серьезный вред. Работа с базальтовой ватой полностью безопасна, поэтому в данном компоненте она выигрывает.
• Влагостойкость. Стекловата впитывает влагу, вследствие чего начинают значительно ухудшаться её технические характеристики. Поэтому её не рекомендуется использовать при утеплении таких помещений как ванная, кухня и туалет. Минвата же отлично противостоит влаге.
• Огнестойкость. Оба эти материала причисляются к классу горючих.

Важно! Минеральная вата может тлеть в течение нескольких часов, а стекловата подвергается активному горению.

• Прочность. Минеральная вата мягкая и не слишком упруга. Её «собрат», который изготавливается на основе стекольных волокон наоборот — весьма прочный и устойчив к физическим нагрузкам.
• Температуроскойкость. Максимальная рабочая температура стекловаты +450 градусов, а её собрата +700. Однако стоит заметить, что при использовании в нормальных условиях, эти показатели не имеют никакого значения.

В остальных компонентах эти материалы имеют практически равные показатели, и различия между ними минимальны. Поэтому о них мы не упоминали.

Минеральная вата

Подведем итоги сравнения

Констатируя описанную выше информацию, можно выделить плюсы и минусы каждого из представленных материалов. Достоинства стекловаты заключаются в следующем:

• Она дешевле.
• У неё лучшие в своем классе звукоизоляционные качества.
• Обладает более высокой упругостью и прочностью.

На этом её плюсы заканчиваются и начинаются минусы:

• Работать с ней опасно.
• Выше теплопроводность.
• Впитывает влагу.
• Подвергается усадке.

Также выделим положительные качества минваты:

• Температурная стойкость.
• Повышенные теплоизоляционные качества.
• Работа с ней безопасна.
• Не подвергается усадке.

Единственным её недостатком можно назвать относительно высокую цену. Поэтому в случае достаточности бюджета, лучше использовать именно базальтовую разновидность.

Стекловата или базальтовая вата — отличия

Минеральная вата — общее название утеплителей определенного вида. Под ним подразумевают любые теплоизоляционные материалы, которые скреплены между собой синтетическим клеем и состоят из тонкого неорганического волокна. В зависимости от используемого сырья, это бывает шлаковата, стекловата или базальтовая вата.

Характеристики минеральной ваты

Основные характеристики минеральной ваты — огнеупорность и низкая теплопроводность. Мельчайшие волокна сплетаются, при этом, образуя между собой воздушные микропоры. Они и отвечают за низкую теплопроводность. Важно также отметить, что все материалы: шлаковата, стекловата или базальтовая вата имеют намного меньшую плотность, чем другие стройматериалы, а значит, в них содержится достаточное количество воздуха.

Однако что же выбрать базальтовый или стекловолоконный утеплитель? Давайте рассмотрим каждый из материалов в отдельности. Базальтовая вата используется для всех типов сооружений и домов: наклонных и горизонтальных (кровли, крыши, потолки) и вертикальных (фасады, стены). Применяется также материал в системах навесных и вентилируемых фасадов.

И все же, что бы вы не выбрали: базальтовый или стекловолоконный утеплитель, каждый из них имеет свои недостатки. В первом из них основной вред причиняет сильно летучая и мелкодисперсная пыль. Причем невооруженным взглядом ее практически не видно. А поскольку она состоит из неорганических веществ, то из организма практически не способна выводится.

Отличия между стекловатой и базальтовым волокном

Главное отличие базальтовой ваты от стекловаты состоит в цене. Первый материал стоит дороже второго, поскольку считается самым качественным в данной группе. Источником сырья для изготовления базальтовой ваты являются горные породы. Их химические и физические характеристики обуславливают тот факт, что материал безопасен (с точки стойкости к агрессивным средам и огнеупорности) и может служить дополнительным элементом защиты.

Второе отличие базальтовой ваты от стекловаты заключается в температуре плавления. Каменная начинает плавится при температуре 750 градусов, в то время, как стекловата при 450. Ну а полное выгорание базальтового утеплителя происходит при 1 000.

К плюсам каменной ваты относят и то, что за 10 лет эксплуатации усадка материала не превышает 5%. К тому же, материал очень прост в монтаже. Благодаря этому она пользуется огромным спросом.

Утеплитель минеральная вата. Виды минеральной ваты

21
мая

Теплоизоляция – это материалы, которые используются для уменьшения потерь тепла.
Чаще всего и, кстати, одним из самых популярных и доступных средств, выступающих в качестве теплоизоляции и утеплителя, выступает минеральная вата. 
Для ремонта квартиры минеральная вата прекрасно подходит, как утеплитель для промерзающих стен (например, стена, примыкающая к шахте лифта или угловая стена), полов первых этажей, а также как теплоизоляция балконов и лоджий.

Впервые столкнувшись с этим утеплителям, для меня стало неожиданностью узнать, что минеральная вата имеет несколько разновидностей. О видах и свойствах минеральной ваты наверное будет интересно узнать и вам.

Виды минеральной ваты

Всего можно выделить три основных вида минеральной ваты:

1. Стекловата

– представляет собой минеральный волокнистый теплоизоляционный материал. Другими словами утеплитель стекловату изготавливают из стеклянного волокна, того же сырья из которого получают обычное стекло.
Утеплитель из стекловолокна обладает высокой упругостью и прочностью. 
Теплопроводность стекловаты находится в диапазоне от 0,030 до 0,052 Вт/м•К, а температуростойкость составляет около 450 °C.

Стекловату выпускают в форме матов, брикетов и плит, отличающихся друг от друга степенью жесткости. Разная степень жесткости изделий из стекловаты необходима для того, чтобы использовать эти изделия в различных условиях.
Характеристики утеплителя из стекловаты можно посмотреть на упаковке.

2. Каменная вата

– утеплитель, который изготавливается из расплава изверженных горных пород. Преимущественно исходным сырьем для производства волокна каменной ваты являются габбро-базальтовые горные породы и подобные им по химическому составу метаморфические горные породы, а также мергели.

Каменная вата является негорючим материалом. Её волокна способны выдерживать температуру до 1000 оС и при этом даже не плавиться. 
Коэффициент теплопроводности каменной ваты находится в пределах от 0,035 до 0,039 Вт/м•К. 
Воздух, заключенный в порах каменной ваты, обладает низкой теплопроводностью и находится в статичном состоянии, и обеспечивает её звуко- и теплоизоляционных качества. 
Паропроницаемость каменной ваты равна примерно 0,25 — 0,35 мг/м•ч•Па. 
Плотность теплоизоляции может колебаться в широких пределах примерно от 30 кг/м³ до 220 кг/м³, а это уже гооворит о её физико-механические характеристиках. Жесткие плиты каменной ваты способны выдерживать распределенную нагрузку в 70 кПа (7000 кг/м²). 

Из каменной ваты выпускаются изделия в форме цилиндров, матов с покрытием из алюминиевой фольги, крафт-бумаги, стеклохолстом и тому подобные.

Каменная вата широко применяется для утепления фасадов стен, полов, кровли, в качестве звукоизоляции при конструкции межкомнатных перегородок.
Также, благодаря тому что каменная вата выдерживает высокие температуры, она прекрасно подходит для изоляции оборудования трубопроводов.

3. Шлаковая вата

— еще одна разновидность минеральной ваты, но она уже изготавливается из расплава доменного шлака, который перерабатывают в стекловидные волокна.

Из всех видов минеральной ваты шлаковая вата обладает самыми низкими эксплуатационными свойствами.
Максимальная температура которую она выдерживает — это 300 оС.
Теплопроводность шлаковой ваты всего 0,46 — 0,48 Вт/м•К.
Также шлаковая вата хорошо впитывает воду, что не позволяет использовать её в качестве утеплителя во влажных местах (фасадов зданий и изоляция водопроводных труб). Также из-за повышенной остаточной кислотности исходного материала, шлаковая вата может способствовать образованию агрессивной среды для металлов.

Правила работы с минеральной ватой

Не лишне будет отдельно добавить правила работы с минеральной ваты.
Так как минеральная вата состоит из мелких ломких волокон (практически невидимых), то эти волокна незаметно могут попасть на кожу и вызвать раздражение, сильный зуд. Также опасно попадание частиц минеральной ваты в глаза. Чаше всего раздражение возникает от осколков волокон стекловаты и шлаковой ваты.

Что же делать?
1. Работать с минеральной ватой безопаснее всего в плотной одежде защищающей руки и ноги, также обязательно одевайте в перчатки и маску.

2. При попадании осколков минеральной ваты на кожу вы почувствуете зуд – НИ В КОЕМ СЛУЧАЕ НЕ ЧЕШИТЕСЬ! Поддавшись желанию почесаться, вы ещё сильнее вгоните осколки волокон в кожу.

3. Чтобы смыть осколки минеральной ваты примите холодный душ (горячая вода расширит поры и только усугубит положение) под сильным напором воды. Чтобы не вогнать глубже в кожу осколки минеральной ваты не используйте мочалку и моющие средства. Позвольте проточной воде самостоятельно смыть эту колючую пыль.

4. После принятия душа не вытираясь полотенцем, дождитесь пока тело само обсохнет. Затем ещё раз примите холодный душ, но уже с мылом.

5. При попадании пыли от минеральной ваты в глаза также промойте их холодной проточной водой и как можно скорее обратитесь к офтальмологу.

6. При попадании осколков от минеральной ваты в дыхательные пути (сопровождается сильным непрекращающимся кашлем) немедленно обратитесь к врачу.

Ранее в этой же рубрике:

Минеральная вата

Немного о минеральной вате.

Возведение коттеджей, загородных, многоэтажных домов, хозяйственных построек и многих других объектов сейчас не обходится без использования утеплителя. Только тот дом, в котором создан максимально комфортный и благоприятный микроклимат всегда буден востребован и желаем всей семьей, независимо от времени года.

Сегодня самым популярным утеплителем считается минвата. Она простая, доступная и очень эффективная.

Минвата — волокнистый утеплитель (длина волокон — 2-6мм). Для того, чтобы ее получить используют горные породы (к примеру, базальт). Пространство между волокнами занимает воздух, благодаря чему материал и называется утеплителем.

Как правило, это стандартный состав минеральной ваты, однако все зависит от производителя. Многие добавляют специальные добавки для того, чтобы добиться уникальных характеристик данного утеплителя.

Характеристики и свойства минваты.

К группе теплоизоляторов минваты относятся следующие материалы:

• стекловата;

• шлаковата;

• каменная вата.

Стекловата.

Особенность стекловаты — в процессе изготовления используется стеклобой. Толщина волокон в стекловате может достигать 15 микрометров, а длина — 50 миллиметров. Такие размеры делают стекловату более прочной и упругой.

Максимальный нагрев, который может выдержать стекловата — 500°С.

Охлаждение — -60°С

Т.к. стекловата содержит частицы стекла, которые отличаются хрупкостью и колкостью, то нужно позаботиться о своей защите, работая с данным материалом.

Шлаковата.

Толщина волокон в шлаковате следующая: от 4 до 12 микрометров, длина — 16 миллиметров.

Максимальный нагрев — 300°С.

Шлаковата гигроскопична, поэтому использовать ее в некоторых целях нельзя.

Недостатки шлаковаты — низкая теплопроводность, ломкость, хрупкость, колкость.

Каменная минеральная вата.

Толщина волокон в каменной минвате следующая: от 4 до 12 микрометров. Имеет высокую теплопроводность.

Максимальный нагрев — 600°С.

Работать с каменной минватой намного легче, ведь волокна не такие хрупкие.

Что входит в состав каменной минваты:

• габбро/диабаз;

• минералы.

Благодаря такому составу, каменная вата обладает всеми необходимыми характеристиками: теплоизоляция, устойчивость к влаге, химическим веществам и механическим повреждениям.

Сферы применения минваты.

Абсолютно вся минвата используется в целях шумо- и теплоизоляции. Минеральная вата отлично утепляет стены, перекрытия и др.

Преимущества минваты.

Вне зависимости от вида, минвата имеет следующие преимущества:

• низкая теплопроводность;

• простота укладки;

• низкий уровень гигроскопичности;

• доступная стоимость;

• негорючесть;

• экологичность.

ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА

ТЕПЛОВАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ИЗ СТЕКЛА ШЕРСТИ ВОЛОКНА Oldřich Zmeškal 1, Martin Nežádal 1 и Любомир Лапчик 2 1 Институт физической и прикладной химии, химический факультет, Брненский технологический университет, Purkyňova 118, CZ-61200 Брно, Чешская Республика 2 Институт физики и материаловедения, технологический факультет университета Томаса Баты, Злин, электронная почта: zmeskal @ fch.vutbr.cz Аннотация Статья посвящена исследованию термических свойств волокнистых материалов. Для определения теплоемкости, температуропроводности и теплопроводности использовался переходный импульсный метод [1]. Результаты коррелировали с размером нагревательного элемента и толщиной измеряемого материала. С помощью электрической модели были обнаружены диссипации тепловой системы. Ключевые слова: стекловолокно, фрактальная структура, теплоемкость, температуропроводность, теплопроводность и переходный импульсный метод 1.Введение Волокнистые материалы (например, стекловата) часто используются в качестве теплоизоляции в воздушной и строительной промышленности. Поэтому важно разработать простые методы, которые позволят определить его тепловые свойства (удельную теплоемкость, температуропроводность и теплопроводность) с подходящей точностью. Чаще всего эти значения измеряются в стабильном состоянии [1]. В этом случае необходимо обеспечить определенный тепловой режим (метод защищаемого теплового стола, метод индикатора теплового потока).Остальные методы основаны на определении тепловых параметров по ступенчатым или импульсным характеристикам [2, 3]. В настоящее время разработаны методы, основанные на оценке реакции на периодическое (гармоническое) изменение тепла [4]. В данной статье для определения тепловых свойств волокнистых материалов использовался переходный импульсный метод. 2. Экспериментальная часть. Для реакции на импульсный нагрев использовался Thermophysical Transient Tester 1.02. Он был разработан в Институте физики Словацкой академии наук [5].Блок-схема автоматизированного измерительного рабочего места представлена ​​на рис. 1. Измеряемый образец, помещенный в изотермическую камеру, состоял из трех частей цилиндрической формы. Между первой и второй частями размещался источник тепла (никелевый лист толщиной 20 мкм и радиусом R 2 = 2 см). Между второй и третьей частью было размещено одно соединение дифференциально подключенной термопары (NiCr-Ni). Второе соединение размещалось на теплообменнике, где с помощью термостата поддерживалась постоянная температура.Температура измерялась сопротивлением платины (Pt100 Ом). Нагрев образца обеспечивался прямоугольным импульсом тока от программного управляемого источника Mesit Z-YE-3T / x. Подаваемое тепло рассчитывалось по параметрам импульса (по напряжению U, току I и длительности импульса t) 65

СТЕКЛЯННАЯ ШЕРСТЬ — Китай — Производитель

Характеристики стекловаты:

1. Термостойкость и спецификации

Он может выдерживать высокие температуры и может быть разрезан на различную толщину (3 мм ~) в соответствии с требованиями клиентов.700 ℃ 850 ℃ 1000 ℃ 100 мм

2. Отличная теплоизоляция

Согласно физическим принципам, коэффициент теплопроводности газа меньше, чем у твердого тела. Для получения отличных теплоизоляционных материалов внутри материалов должно быть много воздушных карманов. Как превосходный теплоизоляционный материал, хлопок из стекловолокна имеет бесчисленные крошечные воздушные карманы, а его волокна расположены неравномерно с коэффициентом теплопроводности от 0.2 ~ 0,040 ккал / мч ℃.

3. негорючие материалы

Основным элементом стекловолокна является силицид (более 50%), негорючий и не деформирующийся и не хрупкий даже при высокой температуре в течение 3 часов подряд.

4. Хорошее звукопоглощение. Когда звуковая волна входит в стекловолокно, ее энергия поглощается хлопком из-за трения между волокнами и воздушными карманами разного размера. Обычно коэффициент звукопоглощения хлопка из стекловолокна превышает 90%.Следовательно, это хороший материал для предотвращения помех.

5. Высокая изоляция Стекловолокно является лучшим изоляционным материалом, поскольку оно способно выдерживать высокие температуры, обладает хорошими механическими свойствами и высокой химической стабильностью.

6. Антикоррозия Стекловолокно может противостоять коррозии сильной кислотой и щелочью. Его функции не ухудшаются после длительного использования.

7. Хорошая восстанавливающая сила Стекловолокно содержит бесчисленные воздушные карманы, поэтому оно обладает превосходной восстанавливающей силой, чтобы противостоять любым ударам и вибрации с пределом прочности на разрыв.

8. Низкая скорость поглощения влаги. Скорость поглощения влаги обычно близка к нулю.

9. Легкий и мягкий материал По сравнению с другими теплоизоляционными материалами изделия из стекловолокна являются самым легким и мягким материалом. Если его установить на оборудование, он может помочь снизить нагрузку от веса и вибрации.

10. Простая и легкая конструкция Это простое и легкое в использовании стекловолокно для всех видов теплоизоляции, теплоизоляции, огнеупорной и звукопоглощающей техники или изделий.

Заявление:

1. Здание: для тепло- и звукоизоляции кровли, полов и стен, гарантирует, что строительный объект будет энергосберегающим.

2. Корабли и автомобили: заменить структуру и корпус корпуса из металла и чистого пластика из дерева, уменьшить необходимую движущую силу, сэкономить энергию, продлить срок службы.

3. Теплоизоляция промышленного оборудования, деталей и воздуховодов, а также бытовых электроприборов

4. Авиация и космический полет: термическая и акустическая изоляция тонких панелей и гвоздей огнестойкими тканями, используемая для теплоизоляции и звукопоглощения системы двигателя, поглощение шумов и очистка остаточных газов.

5. Трафик: широко используется на железных дорогах, шоссе, спортивных площадках, водном строительстве, в проектах по охране окружающей среды, сокращает период строительства, продлевает срок службы.

Мат из стекловолокна Свойство

Тепловые и оптические свойства	Стекловолокно — это неорганическое волокно, которое не горит
	Коэффициент теплового расширения ： 4,8 * 10-6 см / см / ℃
	Удельная теплоемкость ： 0.19кал / г ℃
	Коэффициент теплопроводности ： 0,040 Вт / см. K
	Термостойкость: 700 ℃
	Коэффициент конверсии (25 ℃) 1,55
Механические свойства	Стекловолокно обладает высокой прочностью на разрыв и хорошей стабильностью по длине
	Предел прочности ： 350 кг / мм2
	Модуль упругости ： 7300 кг / мм2
	Предел прочности при горизонтальном растяжении ： 35.6N / 50 мм
	Предел прочности при вертикальном растяжении ： 97,2 Н / 50 мм
Проводимость	Стекловолокно имеет хорошую электроизоляцию
	Диэлектрическая проницаемость ： 102 Гц 104 Гц-6,32, 1010 Гц-6,11
	Тангенс потерь: 102 Гц-0,0042, 102 Гц-0,006
	Объемное сопротивление ： 1010 Ом · см,
Коррозия	Стекловолокно не впитывает воду, не вызывает коррозию металла и не гниет

Химический состав стекловолокна (вес)
SiO2	Al2O3	CaO	MgO	B2O3	Примесь
					R2O	Fe2O3	Другое
54.1 ± 0,5	14,6 ± 0,4	16,6 ± 0,3	4,6 ± 0,3	8,8 ± 0,5	＜ 0,8	＜ 0,5	Пособие

Стекловолокно Теплопроводность ：

Температура (℃)	25 °	100 °	200 °	300 °	400 °	500 °	600 °	700 °
Теплопроводность （ккал / м · ч ℃）	0.030	0,037	0,048	0,058	0,076	0,094	0,112	0,16

Поглощение стекловолокном и свойство вибрации ：

Технические характеристики продукта ：

Толщина	Плотность (кг / м3)	Вес (кг / рулон)	Длина (М)
3мм	130	12-20	40
4 мм	130	16-27	40
5 мм	130	18-24	30
6 мм	140	22-31	30
8 мм	140	20-30	20
10 мм	140	24-36	20
12 мм	150	32-43	20
15 мм	160	30-40	15
20 мм	180	32-40	10
25 мм	180	40-50	10
Размер может изготовить по желанию заказчика Допуск плотности: + 15%, -10%

Анизотропное, легкое, прочное и сверхтермоизолирующее нанодревесина с естественно выровненной наноцеллюлозой

Abstract

Из-за преобладающих энергетических проблем и неудовлетворенных потребностей в области теплоизоляции наблюдается растущий интерес к материалам для управления теплообменом.Мы демонстрируем исключительные возможности терморегулирования крупномасштабного иерархического выравнивания нанофибрилл целлюлозы, непосредственно изготовленных из древесины, далее именуемой нанодревесиной. Нанодревесина проявляет анизотропные термические свойства с чрезвычайно низкой теплопроводностью 0,03 Вт / м · К в поперечном направлении (перпендикулярно нанофибриллам) и примерно в два раза более высокой теплопроводностью 0,06 Вт / м · К в осевом направлении из-за иерархической выровненные нанофибриллы внутри высокопористой основы.Анизотропия теплопроводности обеспечивает эффективное рассеивание тепла в осевом направлении, тем самым предотвращая локальный перегрев на освещенной стороне, обеспечивая улучшенную теплоизоляцию вдоль задней стороны, которую нельзя получить с помощью изотропных теплоизоляторов. Нанодревесина также показывает низкий коэффициент излучения <5% в солнечном спектре и способность эффективно отражать солнечную тепловую энергию. Более того, нанодревесина легкая, но прочная благодаря эффективному соединению между выровненными нанофибриллами целлюлозы с высокой прочностью на сжатие 13 МПа в осевом направлении и 20 МПа в поперечном направлении при 75% -ной деформации, что превосходит другие теплоизоляционные материалы. такие как кремнеземные и полимерные аэрогели, пенополистирол и шерсть.Превосходное управление температурой, обилие, способность к биологическому разложению, высокая механическая прочность, низкая массовая плотность и масштабируемость производства нанодревесины делают этот материал очень привлекательным для практических применений в области теплоизоляции.

ВВЕДЕНИЕ

Поиск высокоэффективных, легких и механически прочных теплоизоляционных материалов является ключом к экономии энергии как для жилых, так и для коммерческих зданий, что приводит к снижению углеродного следа, как это продвигается U.S. Министерство энергетики ( 1 , 2 ). Хорошая теплоизоляция также очень желательна для многих электрических, оптических и космических приложений, в которых необходимо жестко регулировать теплопередачу. Материалы для теплоизоляции требуют сложной комбинации характеристик, таких как низкое поглощение / излучение тепловой энергии, хорошая механическая прочность и низкая массовая плотность, а также способность к биологическому разложению и экономическая эффективность ( 2 — 4 ). Современные теплоизоляционные материалы обычно изотропны, что не идеально для эффективного управления температурным режимом.Кроме того, разработка изотропных теплоизоляционных материалов достигла плато, когда дальнейшее снижение теплопроводности приводит к нежелательным компромиссам в механической прочности, сложности изготовления и нестабильности характеристик ( 5 — 8 ). Типичные теплоизоляционные материалы, включая шерсть, пенополистирол и древесную пробку, часто имеют теплопроводность, близкую к воздуху (~ 0,03 Вт / м · К) ( 3 , 6 , 9 , 10 ), что является изотропным по своей природе.Низкое значение k ~ 0,02 Вт / м · К было получено с помощью кремнеземных аэрогелей. Однако аэрогели диоксида кремния хрупкие, и их трудно приготовить в больших размерах.

Разработка анизотропного терморегулирующего материала вызвала значительный интерес ( 6 , 11 — 15 ). Значительный прогресс достигнут в создании многослойных материалов (сверхрешеток) и наноматериалов с анизотропной теплопроводностью ( 6 , 8 , 14 — 22 ).Перенаправление тепловой энергии в анизотропных теплоизоляторах может помочь (i) предотвратить локализацию тепла и (ii) уменьшить тепловой поток в направлении более низкой теплопроводности, что приводит к улучшенной теплоизоляции, которую невозможно достичь с помощью изотропных материалов. Однако эти типы анизотропных материалов обычно требуют сложной конструкции и энергоемких производственных процессов, что препятствует их широкому применению в крупномасштабных системах.

Наноцеллюлоза — это богатый землей ресурс биомассы, обладающий огромным потенциалом для производства экологически чистых продуктов с низкими рисками для окружающей среды, здоровья человека и безопасности ( 23 — 32 ).Существует значительный интерес к непрерывной разработке продуктов на основе наноцеллюлозы с добавленной стоимостью, которые могут вытеснить их существующие аналоги, таких как устройства на бумажной основе и гибкие покрытия для управления светом ( 23 , 33 — 35 ). Однако создание продуктов на основе наноцеллюлозы, таких как пена целлюлозы, основанное на подходе «снизу вверх», включает в себя ряд механических и химических процессов, а также последующую сборку нанофибрилл целлюлозы ( 36 ).Кроме того, современные методы повторной сборки нанофибрилл целлюлозы часто приводят к образованию фибрилл со случайной ориентацией ( 23 , 30 , 37 — 39 ). Получаемые в результате продукты часто демонстрируют плохие механические свойства, что запрещает их применение в качестве изоляционных материалов для крупномасштабных применений в строительстве и в аэрокосмической отрасли. Например, Bergström и др. . ( 6 ) продемонстрировал первый анизотропный нанокомпозитный супертепловой изолятор методом сублимационной сушки.Однако дальнейшее улучшение механической прочности и процесса изготовления необходимо для крупномасштабных и реалистичных применений (<200 кПа в осевом направлении и <50 кПа в поперечном направлении при деформации 90%).

РЕЗУЛЬТАТЫ

Здесь мы разрабатываем простой, но эффективный подход «сверху вниз» для приготовления анизотропного теплоизоляционного сыпучего материала путем прямой химической обработки натуральной древесины, называемой «нанодревесиной». Унаследовав расположение натурального дерева, нанодревесина состоит из упорядоченных нанофибрилл целлюлозы, что приводит к анизотропной теплопроводности с чрезвычайно низким значением ~ 0.03 Вт / м · К в поперечном направлении (перпендикулярно выравниванию нанофибрилл целлюлозы) и ~ 0,06 Вт / м · К вдоль направления выравнивания целлюлозы. Эта анизотропия может позволить теплу распространяться в направлении нанофибрилл, что предотвращает локальное разрушение из-за накопленной тепловой энергии ( 11 ) и уменьшает тепловой поток в поперечном направлении. Выровненные нанофибриллы целлюлозы также обеспечивают высокую механическую прочность ~ 13 МПа, что намного выше, чем у других материалов с низкой теплопроводностью, таких как пенополистирол, пена целлюлозы и аэрогель кремнезема ( 40 , 41 ).Мы также обнаружили, что нанодревесина обладает уникально низким коэффициентом излучения, что делает его высокоэффективным блокатором теплового излучения Солнца.

Как показано на рисунке, при нагревании источником радиационного нагрева () слоистая структура выровненных нанофибрилл целлюлозы эффективно отражает поступающую радиационную энергию, перенаправляя поглощенное тепло в плоском направлении. показан большой кусок нанодревесины с массовой плотностью 0,130 г / см ³ . Естественно выровненные деревянные каналы (сосуды и фибриллы трахеидных просветов) способствуют эффективному извлечению лигнина, в значительной степени сохраняя исходную микро / наноструктуру.Длина, как показано на рисунке, составляет около 15 см, что демонстрирует масштабируемость нашего нисходящего процесса производства нанодревесины.

Нанодревесина, полностью полученная из натурального дерева, с иерархически выровненными нанофибриллами целлюлозы, может использоваться в качестве анизотропного супертеплоизолятора.

( A ) Схема теплоизоляционных свойств нанодревесины. ( B ) Цифровая фотография нанодревесины и соответствующих свойств, полезных для изоляции зданий.

ОБСУЖДЕНИЯ

Мезопористая структура нанодревесины

Три основных компонента клеточных стенок древесины, агрегаты паракристаллических фибрилл целлюлозы, аморфная гетерополисахаридная гемицеллюлоза и разветвленный лигнин на основе полифенолпропана, переплетаются друг с другом, образуя прочную и функциональную сосудистую структуру. переносят воду, ионы и питательные вещества от корней к листьям во время фотосинтеза ( 42 — 44 ). Нанодревесина изготавливается непосредственно из натуральной американской липы.Обратите внимание, что мы используем американскую липу в качестве демонстрации, и что можно использовать и другие породы дерева. Образец вырезан по направлению роста (рис. S1). Исходный кусок дерева был обработан смесью NaOH и Na ₂ SO ₃ , нагретой до температуры кипения, с последующей обработкой H ₂ O ₂ для удаления лигнина и большей части гемицеллюлозы из природного дерево (рис. S2) ( 45 , 46 ). Микроструктура древесины и иерархическая структура хорошо сохраняются во время этого процесса, и образец впоследствии подвергается сублимационной сушке (рис.S3) ( 47 ) для сохранения нанопористой структуры делигнифицированной древесины. Потеря веса и изменение содержания лигнина для образца размером 12 мм × 30 мм × 120 мм во время химического процесса также показаны на рис. S2. Полученные нанодревесины состоят в основном из нанофибрилл целлюлозы в виде агрегатов фибрилл. Эффективность удаления лигнина и гемицеллюлозы также демонстрируется высокой яркостью изготовленных нанодревесин (а, и фиг. S1-S3 и S7).

Структурная характеристика нанодревесины.

( A ) Схемы выровненных нанофибрилл целлюлозы в нанодревесе до и после удаления смешанных аморфного лигнина и гемицеллюлозы. ( B ) Концентрация лигнина, гемицеллюлозы и целлюлозы в натуральной древесине и нанодревесе. ( C ) Фотография образца нанодревесины, имеющего чистый яркий цвет и выровненную текстуру. ( D ) Нанодревесина демонстрирует большую пористость, иерархическое структурное выравнивание агрегатов фибрилл и сохраняющееся выравнивание агрегатов фибрилл.( E ) СЭМ-изображение микроскопических пористых и выровненных каналов внутри нанодревесины, вид сбоку. ( F ) СЭМ-изображение стенок пористых каналов, состоящих из выровненных нанофибрилл. ( G ) СЭМ-изображение сверху каналов нанодревесины с разделенными концами нанофибрилл.

показывает схемы образцов натурального дерева и нанодревесины. В исходных образцах натуральной древесины аморфный лигнин и гемицеллюлоза вплетены между нанофибриллами целлюлозы ( 42 — 44 ).Хотя лигнин и гемицеллюлоза в значительной степени удаляются в нановоде (, A и B), полученная структура имеет повышенную пористость и лучшее выравнивание нанофибрилл благодаря удалению лигнина, не связанного с выравниванием, и потенциальному процессу самовыравнивания во влажном состоянии. Это также соответствует более ранним моделям, показывающим, как целлюлоза, лигнин и гемицеллюлоза располагаются в стенке фибрилл ( 48 , 49 ). Стенки ячеек древесины изначально состоят из первичных и вторичных стенок ячеек, причем последние далее делятся на три слоя, а именно S1, S2 и S3 ( 50 ).Ячейки связаны друг с другом средней ламелью. Среди слоев клеточной стенки средний слой S2 во вторичной клеточной стенке является самым толстым и состоит из параллельных агрегатов нанофибрилл целлюлозы, выровненных под небольшой разницей под углом к ​​оси длины. Угол фибрилл в слое S2 варьируется от 10 ° до 15 ° и может помочь определить выравнивание клеточной стенки ( 43 ). После химической очистки агрегаты нанофибрилл целлюлозы в слое клеточной стенки можно непосредственно наблюдать в поперечном сечении фибрилл с помощью сканирующей электронной микроскопии (SEM) (, D и G).На этих изображениях очевидно, что стенки фибрилл изолированы друг от друга из-за удаления основной части богатой лигнином средней ламеллы и лигнина в первичной и вторичной клеточной стенке, как показано при сравнении структуры нативной древесины. с SEM на фиг. S4 и S5. Частично изолированные фибриллы помогают еще больше снизить поперечную теплопроводность. Из-за естественного выравнивания фибрилл в древесине отдельные нанофибриллы целлюлозы, составляющие клеточные стенки, упаковываются и выстраиваются параллельно друг другу, что приводит к иерархическому выравниванию в нанодревесе.Каждый агрегат фибрилл состоит из выровненных нанофибрилл кристаллической целлюлозы с высокими пропорциями (диаметр ~ 30 нм и длина примерно> 1 мкм), которые упакованы несколькими десятками глюкановых цепей в кристаллическом порядке и удерживаются вместе межмолекулярными водородными связями. и силы Ван-дер-Ваальса ( 51 ). Молекулярное выравнивание целлюлозных цепей может быть отображено с помощью характеристики малоуглового рассеяния рентгеновских лучей (рис. S6). Лигнин и гемицеллюлоза имеют аморфную структуру, но гемицеллюлоза может располагаться вдоль фибрилл.Однако количественная оценка этого очень ограничена, по крайней мере, насколько известно авторам. Удаление лигнина и гемицеллюлозы также увеличивает пористость структуры стенки фибрилл ( 49 ) при условии, что делигнифицированные фибриллы сушат осторожно, чтобы избежать разрушения стенки фибрилл и отделить агрегаты фибрилл друг от друга. Кроме того, эффективная экстракция лигнина и гемицеллюлозы естественным образом снижает плотность нанодревесины (0,13 г / см ³ ) (рис.S1).

Анизотропная теплопроводность нанодревесины

Нанодревесина обладает четырьмя ключевыми характеристиками, необходимыми для превосходной теплоизоляции. Во-первых, исходя из оценки результирующей массовой плотности и плотности сухих стенок ячеек, пористость нанодревесины увеличивается до ~ 91% [плотность сухой ячеистой стенки липы составляет 1,491 г / см ³ ( 52 )], что намного больше, чем у оригинальной липы (около 60%). Большая пористость приводит к гораздо меньшей теплопроводности (теоретическая оценка теплопроводности в дополнительных материалах).Во-вторых, удаление смешанного лигнина и гемицеллюлозы в значительной степени снижает связь между фибриллами целлюлозы и агрегатами фибрилл внутри стенки фибрилл, что приводит к гораздо более слабому взаимодействию между фибриллами и снижению теплопроводности в поперечном направлении. В-третьих, выровненные агрегаты нанофибрилл с высоким аспектным соотношением приводят к анизотропному тепловому потоку вдоль направления выравнивания нанофибрилл. Наконец, большинство пустотных каналов (фибриллы и элементы сосудов) в нанодревесе имеют диаметр от 10 до 100 мкм, тогда как отдельные фибриллы целлюлозы в агрегатах фибрилл клеточной стенки демонстрируют расстояние между агрегатами между фибриллами в нанометровом диапазоне.Когда расстояние между ними меньше, чем длина свободного пробега воздуха, теплопроводность через воздух будет затруднена. Однако в мезопористых нанодревесах преобладают поры микропористого размера, и влияние наноразмерных пор на дальнейшее снижение теплопроводности незначительно. Дальнейший анализ влияния микропор и наноразмерных пор на теплопроводность делигнифицированной древесины как в осевом, так и в поперечном направлениях можно найти в обсуждении S3.

(A и B) показывает инфракрасные изображения анизотропных процессов теплообмена в образцах при облучении входящим лазером на длине волны излучения 820 нм с 0.95 Вт / мм ² интенсивность и размер пятна 0,5 мм. Для образца нанодревесины, разрезанного поперек направления роста, тепловая энергия проходит в основном параллельно деревянным каналам и остается ограниченной в поперечном направлении. Для образца нанодревесины, вырезанного вдоль направления роста древесины, профиль градиента температуры имеет эллиптическую форму из-за анизотропии теплопроводности в поперечном и осевом направлениях.

Поперечный и осевой перенос тепла в нанодревесе.

( A ) Схематическое изображение теплопроводности вдоль стенок деревянных ячеек в виде осевой теплопередачи, тогда как ( B ) теплопроводность по стенкам ячеек и полым каналам (то есть просвет и наноразмерные поры внутри фибриллы стены) называется поперечной теплопередачей. ( C ) Измеренная теплопроводность нанодревесины от комнатной температуры до 65 ° C. ( D ) Измеренная теплопроводность исходной древесины от комнатной температуры до 80 ° C.( E ) Сравнение теплопроводности натурального дерева и нанодревесины при комнатной температуре.

Теплопроводность в радиальном направлении составляет 0,032 ± 0,002 Вт / м · К при 25,3 ° C и 0,056 ± 0,004 Вт / м · K при 24,3 ° C в осевом направлении (). Для сравнения, натуральная американская липа показывает теплопроводность 0,107 ± 0,011 Вт / м · К в радиальном направлении и 0,347 ± 0,035 Вт / м · К в осевом направлении при 22,7 ° C (). Теплопроводность натурального дерева остается практически постоянной от комнатной температуры до 80 ° C.Однако для нанодревесины теплопроводность в поперечном направлении медленно увеличивается с 0,03 до 0,055 Вт / м · К при более высоких рабочих температурах, тогда как в осевом направлении значение медленно изменяется от 0,056 до 0,10 Вт / м · К.

Механические и оптические свойства нанодревесины

Мы сравнили теплопроводность нашей нанодревесины (в поперечном направлении) и других типичных теплоизоляционных материалов, таких как пенополистирол, пенополистирол (EPS), шерсть и дерево ().Нанодревесина имеет более низкую теплопроводность по сравнению с большинством имеющихся в продаже теплоизоляционных материалов ( 53 , 54 ). суммирует механические свойства, включая напряжение сжатия существующих теплоизоляционных материалов с теплопроводностью менее 0,05 Вт / м · К. Также для сравнения добавлены характеристики натурального дерева ( 55 ). Прочность на сжатие проверяли в поперечном и осевом направлениях. Механические испытания в поперечном направлении показывают экспоненциально возрастающее напряжение (рис.S8) при сжатии из-за уплотнения (показано на вставке). Максимальное напряжение сжатия в осевом направлении приближается к 13 МПа (рис. S8). Насколько нам известно, прочность нашего нанодревесины представляет собой наивысшее значение среди доступных супер изоляционных материалов ( 6 , 40 , 41 , 56 , 57 ). Строительные блоки нашего нанодревесины состоят из длинных и выровненных агрегатов фибрилл с большим отношением поверхности к объему и высоким соотношением сторон.Поскольку химическая обработка нанодревесины удаляет почти весь лигнин и большую часть гемицеллюлозы, стенки фибрилл более пористые, и между фибриллами больше промежутков. Это приводит к более низкой прочности на сжатие нанодревесины по сравнению с древесиной в направлении толщины волокон. Это также улучшает гибкость образцов, как показано на. Однако из-за сохраняющейся ориентации фибрилл в стенке фибрилл (то есть изгиба вдоль оси фибрилл) делигнифицированные образцы обладают значительной прочностью как в направлении толщины фибрилл, так и в большей степени в направлении длины. фибрилл, поскольку механические свойства фибрилл сохраняются благодаря сохранению ориентации кристаллической структуры молекул целлюлозы, которая является несущим элементом стенки фибрилл.Таким образом, свойства при растяжении и сжатии, естественно, по-разному влияют из-за различий в механизмах разрушения для этих ситуаций нагружения. Более подробное обсуждение механических свойств нанодревесины можно найти в обсуждении S1 дополнительных материалов.

Характеристика нанодревесины.

( A ) Сравнение теплопроводности существующих теплоизоляционных материалов. Нанодревесина демонстрирует очень низкую поперечную теплопроводность наряду с высокой анизотропией.( B ) Механические свойства нанодревесины по сравнению с другими материалами с теплопроводностью менее 0,05 Вт / м · К, а также с натуральной липой. ( C ) Фотографии большого куска нанодревесины и тонкой и раскатываемой нанодревесины. Стрелки указывают направление выравнивания. ( D ) Отражение нанодревесины. Нанодревесина демонстрирует больший коэффициент отражения, охватывающий спектр солнечного излучения (то есть низкий коэффициент излучения, взвешенный по солнечной энергии, по сравнению с деревом).Синяя кривая — это воздушная масса 1,5 солнечного спектра. а.е., условные единицы. ( E ) Инфракрасное изображение натурального дерева и нанодревесины при освещении лазером с длиной волны 820 нм. ( F ) Температурный профиль образцов в (E).

Для оценки излучательной способности нанодревесины был проведен тест в ультрафиолетовой и видимой области (LAMBDA 35, PerkinElmer) для образца толщиной 3 мм. Образец показывает в среднем ~ 95% отражения в диапазоне длин волн от 400 до 1100 нм ().Коэффициент пропускания ниже базового уровня шума (<0,1%). Коэффициент излучения (коэффициент излучения ≈ поглощающая способность; приближение серой поверхности) рассчитан как ~ 5%, что указывает на эффективное отражение тепловой энергии от радиационного источника тепла (Newport Standard Solar Simulator). Для сравнения, натуральное дерево поглощает в среднем 50% света в видимом спектре света. Это уникальное широкополосное всенаправленное отражение яркого нанодревесины является результатом плотных наноразмерных центров рассеяния на его поверхности ( 30 , 31 ).Коллимированный источник тепла 820 нм с размером пятна 1 мм и входной мощностью 0,95 Вт / мм ² падал перпендикулярно поверхности нанодревесины и образцов натуральной древесины. Как показано на (E и F), максимальная температура составляет 36 ° C при полной ширине на половине высоты (FWHM) 5,2 мм для нанодревесины, по сравнению с 99,4 ° C для натурального дерева с FWHM 4,0 мм из-за для (i) меньшего поглощения и (ii) лучшего рассеивания тепла нанодревесиной.

Теплоизоляция нанодревесины по сравнению с другими изоляторами

Чтобы продемонстрировать возможности терморегулирования нашей разработанной нанодревесины, мы протестировали образцы как под токопроводящим, так и под излучательным источником тепла и сравнили их с другими теплоизоляционными материалами, включая кремнезем. аэрогель (изотропный), пенополистирол (изотропный) и натуральная американская липа (анизотропный).Экспериментальная установка для схем кондуктивного и лучистого теплообмена показана на (D и G, соответственно). Коммерческий аэрогель диоксида кремния (www.buyaerogel.com) имеет толщину 0,7 см, и мы приготовили блок нанодревесины того же размера, что и аэрогель диоксида кремния, для честного сравнения. Температура измерялась термопарой типа К. При нагревании токопроводящим источником тепла до 160 ° C было показано, что стабилизированная температура задней стороны кремнеземного аэрогеля составляет 36,5 ° C, тогда как температура нанодревесины составляет 30.5 ° С (). Затем мы сравнили изоляционные характеристики образца делигнифицированной древесины с пенополистиролом и натуральным деревом (). Были применены три различные температуры, и результаты показывают, что нанодревесина дает самую низкую температуру задней стороны из-за низкой теплопроводности в поперечном направлении в сочетании с предпочтительным рассеиванием тепла в осевом направлении из-за его анизотропии. Кроме того, изоляционные характеристики различных материалов были оценены под действием лучистого источника тепла.При воздействии солнечного спектра кремнеземный аэрогель поглощает ~ 20% и передает ~ 60% лучистого тепла. Для сравнения, ~ 95% излучаемой энергии было отражено, тогда как было обнаружено, что только ~ 2% поглощается нанодревесиной, как показано в. Температура тыльной стороны аэрогеля диоксида кремния и нанодревесины составляла 49,9 ° и 22,8 ° C, соответственно, ниже 320 мВт / см ² (). Это представляет собой гораздо большую разницу в характеристиках теплоизоляции по сравнению с испытаниями с источником тепла на основе теплопроводности.Температуры тыльной стороны образцов натурального дерева, пенопласта и нанодревесины толщиной 2 мм при мощности менее 500 мВт / см ² составляли 57,1 °, 39,3 ° и 29,9 ° C соответственно (). Чтобы дополнительно проиллюстрировать эффект анизотропной теплопроводности при применении теплоизоляционных материалов, моделируемый температурный профиль для изотропной пены целлюлозы (или пенополистирола / пенополистирола) и нанодревесины под излучательным источником тепла показан на рис. S11. Пенополистирол демонстрирует изотропную теплопроводность 0,03 Вт / м · К, аналогичную теплопроводности нанодревесины в поперечном направлении.По сравнению с изотропным изолятором, приготовленное нанодревесо может перенаправлять поступающую тепловую энергию в осевом направлении, что приводит к гораздо более низкой температуре передней и задней стороны изоляционного материала.

Теплоизоляционные характеристики нанодревесины по сравнению с аэрогелем кремнезема, пенополистиролом и натуральным деревом.

( A ) Фотография образца нанодревесины толщиной 1 мм. ( B ) Вид сбоку на СЭМ каналов нанодревесины, состоящих из ориентированных нанофибрилл целлюлозы.( C ) Оптическое отражение, пропускание и поглощение кремнеземного аэрогеля и нанодревесины, освещенных стандартным имитатором солнечного излучения. ( D ) Схематическое описание нанодревесины, освещаемой поперечно (перпендикулярно нанофибриллам). ( E и F ) Сводка результатов, показывающих стабилизированные температуры задней стороны теплоизоляторов, когда верхняя поверхность находится в прямом контакте с токопроводящим источником тепла через термопасту. ( G ) Схематическое описание измерительной установки с использованием источников лучистого тепла (имитатор солнечной энергии).( H и I ) Сводка результатов, показывающих стабилизированные температуры задней стороны каждого теплоизолятора, при этом верхняя поверхность получает энергию излучения от имитатора солнечного излучения.

Мы также провели анализ затрат на материалы для производства нанодревесины, включая сырье и обрабатывающие химикаты (таблица S1), которые могут составлять всего 7,44 долл. США / м ² . Нанодревесину можно перерабатывать в различные формы и размеры, подходящие для различных применений, требующих теплоизоляции, от паровых и химических труб до строительных конструкций.Обратите внимание, что при толщине менее 1 мм ломтик нанодревесины можно скручивать и складывать, что делает его подходящим для сценариев, требующих гибкости, таких как трубопроводы на химических заводах и электростанциях. Кроме того, теплоизолирующие материалы обычно состоят из компонентов микроскопических размеров и стекловаты, которые могут вызывать проблемы со здоровьем, поскольку вдыхаемые фибриллы могут проникать в легкие людей и животных при вдыхании без разложения. С другой стороны, целлюлоза является биоразлагаемой, что делает ее экологически чистой при использовании в качестве изоляции.Следует также подчеркнуть, что целлюлоза не вызывает аутоиммунных реакций при контакте с тканями человека и не может разлагаться организмом человека.

ВЫВОДЫ

Полностью полученное из натурального дерева, мы сообщили о термически анизотропном нанодревесе, состоящем из иерархически выровненных нанофибрилл целлюлозы. Недавно разработанная нанодревесина демонстрирует отличные теплоизоляционные свойства. Вместо использования сложных процессов изготовления наноразмерных анизотропных теплоизоляторов, таких как сверхрешетки или реконструированные слоистые низкоразмерные материалы, нанодревесина может быть изготовлена ​​с помощью масштабируемого нисходящего подхода с помощью простой химической обработки.В качестве доказательства концепции масштабируемости мы продемонстрировали куски нанодревесины длиной более 15 см и толщиной более 2 см. Нанодревесина демонстрирует уникальные анизотропные термические свойства с низкой поперечной теплопроводностью 0,03 Вт / м · К с анизотропией 2 (более высокая осевая теплопроводность ~ 0,06 Вт / м · К). Нанодревесина также обладает следующими уникальными свойствами: (i) высокая механическая прочность 13 МПа благодаря кристаллическому упорядочению глюкановых цепей фибрилл целлюлозы, что в ~ 50 раз выше, чем у пены целлюлозы, и в> 30 раз выше, чем у в продаже самые прочные теплоизоляционные материалы; (ii) низкая массовая плотность; (iii) низкий коэффициент излучения от 400 до 1100 нм; и (iv) обильные, устойчивые и потенциально низкие затраты.Недавно разработанная нанодревесина в качестве супертеплового изолятора с низкой теплопроводностью потенциально может найти применение в энергоэффективных зданиях, теплоизоляции для космических применений и изоляции электрических устройств.

МЕТОДЫ

Механическое испытание

Испытания образца на сжатие были выполнены с использованием испытательной машины Tinius Olsen h35KT. Два образца были сжаты в поперечном и осевом направлениях соответственно. Образцы шириной 5 мм были испытаны при измерительной длине 25 мм и скорости ползуна 5 мм мин. ^-1 .

Прямое измерение температуры при различных источниках тепла

Используется токопроводящий источник тепла с площадью контакта 4 мм × 4 мм, непосредственно контактирующий с теплоизоляционными материалами через токопроводящую термопасту. Имитатор солнечной энергии из Ньюпорта использовался для получения тепловой энергии излучения, падающей перпендикулярно верхней поверхности изоляторов с размером светового пятна 5 мм. Во время проведения измерений температура окружающей среды составляла 21 ° C.На измерительную термопару типа К наносили теплопроводную термопасту. Устойчивое состояние было достигнуто до того, как данные были записаны.

Измерение теплопроводности

Камера температуры и влажности использовалась для хранения образца в течение минимум 24 часов при 25 ° C и влажности 20% перед измерением. В нашем измерении влажность контролировалась на уровне 20%, при этом регистрировалась температурная зависимость теплопроводности. Устройство лазерной вспышки (LFA) — это бесконтактный переходный метод измерения температуропроводности материалов, который применялся для тестирования подавляющего большинства объемных материалов, в том числе органо-неорганических гибридных композитов ( 58 — 60 ) и металл-полупроводник. нанокомпозиты ( 61 ).Согласно Feng и др. . ( 62 ) и Винер и др. . ( 63 ), LFA можно использовать для измерения аэрогелей, теплопроводность которых составляет всего 0,01 Вт / м · К. Во время измерения мгновенный лазерный импульс использовался для нагрева одной стороны образца, а температурный отклик на другой стороне регистрировался детектором. Здесь Netzsch LFA (LFA 457) использовался для измерения температуропроводности. Теплопроводность образца к может быть затем рассчитана по следующему уравнению:

, где α (мм ² / с) — измеренный коэффициент температуропроводности в определенном направлении, ρ — плотность, и C _p — теплоемкость.Для определения теплоемкости использовали метод дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК). Используя Netzsch DSC 204 F1 Phoenix, теплоемкости были получены в три этапа: (i) определение скорости теплового потока на нулевой линии с двумя пустыми тиглями, один из которых является эталоном, а другой — образцом; (ii) измерение стандартных образцов с известной теплоемкостью в тиглях для образцов; и (iii) измерение образцов. В наших измерениях в качестве эталонного материала использовался сапфир, поскольку его теплоемкость, как известно, находится в диапазоне от 70 до 2500 К.Шесть образцов нанодревесины (одинаковой плотности) были измерены в диапазоне температур от 22 ° до 65 ° C, три в поперечном направлении и еще три в осевом направлении. Планка погрешностей была создана на основе разброса выборки и ошибки оборудования. Используя данные о температуропроводности и теплоемкости, полученные выше, показывает теплопроводность образцов нанодревесины, рассчитанную по формуле. 1. Шкала погрешности теплопроводности была рассчитана на основе данных измерений и шкалы погрешности теплоемкости, коэффициента диффузии и массовой плотности после тестирования шести различных образцов (0.13 ± 0,03 г / см ³ ).

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Дополнительные материалы к этой статье доступны по адресу http://advances.sciencemag.org/cgi/content/full/4/3/eaar3724/DC1

рис. S1. Нанодревесина состоит из иерархически выровненных массивов нанофибриллярной целлюлозы, полученной из натурального дерева.

рис. S2. Содержание и внешний вид лигнина между химическими процессами.

рис. S3. Процесс сушки нанодревесины.

рис. S4. СЭМ изображения натурального дерева.

рис. S5. СЭМ изображения нанодревесины.

рис. S6. Выравнивание молекулярного уровня в иерархическом выравнивании нанодревесины.

рис. S7. Образцы нано-древесины могут быть изготовлены в широком диапазоне размеров.

рис. S8. Испытание нанодревесины на сжатие в осевом и радиальном направлениях.

рис. S9. Прочность на растяжение нанодревесины и исходной древесины.

рис. S10. Сравнение коммерчески доступного аэрогеля диоксида кремния и нанодревесины.

рис.S11. Температурные зависимости изотропного и анизотропного теплоизоляторов от точечного источника тепла.

рис. S12. Два уровня пористости (микропористые и наноразмерные поры) в нанодревесах.

рис. S13. Термогравиметрический анализ.

рис. S14. Цифровые изображения делигнифицированной деревянной детали после> 1 года пребывания в окружающей среде.

рис. S15. Испытание на воздухопроницаемость нанодревесины.

рис. S16. Промышленный метод резки древесных плит.

рис.S17. Нанодревесина состоит из ориентированных нановолокон целлюлозы с мезопористой структурой.

рис. S18. Сравнение отражательной способности между плоскостью вертикального и горизонтального разреза нанодревесины.

рис. S19. Теплопроводность в поперечном и осевом направлении при влажности 20% и 80% соответственно.

рис. S20. Прочность нанодревесины на разрыв при влажности 20 и 80%.

таблица S1. Стоимость материалов для производства нанодревесины.

таблица S2. Сравнение нанодревесины, бумаги и сотовой бумажной обертки.

обсуждение S1. Анализ механических свойств нанодревесины

обсуждение S2. Численное моделирование изотропных и анизотропных теплоизоляторов

обсуждение S3. Оценка теплопроводности

обсуждение S4. Термостойкость нанодревесины

обсуждение S5. Проницаемость нанодревесины

обсуждение S6. Масштабируемое производство

обсуждение S7. Сравнение со стопкой бумаги и сотовой оберточной бумаги

обсуждение S8.Влияние влажности

Ссылки ( 64 — 70 )

ССЫЛКИ И ПРИМЕЧАНИЯ

3. Jelle B. P., Традиционные, современные и перспективные теплоизоляционные материалы и решения для строительства — свойства, требования и возможности. Энергетика. 43, 2549–2563 (2011). [Google Scholar] 4. Аль-Хомуд М. С., Рабочие характеристики и практическое применение обычных строительных теплоизоляционных материалов. Строить. Environ. 40, 353–366 (2005). [Google Scholar] 5.Ким Х. С., Ван Т., Лю В., Рен З., Инженерная теплопроводность для баланса между надежностью и производительностью объемных термоэлектрических генераторов. Adv. Функц. Матер. 26, 3678–3686 (2016). [Google Scholar] 6. Виклейн Б., Коцьян А., Салазар-Альварес Г., Карозио Ф., Камино Г., Антониетти М., Бергстрем Л., Легкие анизотропные пенопласты на основе наноцеллюлозы и оксида графена теплоизоляционные и огнестойкие. Nat. Nanotechnol. 10, 277–283 (2015). [PubMed] [Google Scholar] 7. Хереманс Дж.П., Дрессельхаус М. С., Белл Л. Э., Морелли Д. Т., Когда термоэлектрики достигли наномасштаба. Nat. Nanotechnol. 8, 471–473 (2013). [PubMed] [Google Scholar] 8. Ху Ю., Цзэн Л., Миннич А. Дж., Дрессельхаус М. С., Чен Г., Спектральное картирование теплопроводности за счет баллистического переноса в наномасштабе. Nat. Nanotechnol. 10, 701–706 (2015). [PubMed] [Google Scholar] 9. Пападопулос А. М., Современное состояние теплоизоляционных материалов и планы на будущее. Энергетика. 37, 77–86 (2005).[Google Scholar] 10. Божаки Д., Историческое развитие теплоизоляционных материалов. Период. Политех. Archit. 41, 49–56 (2010). [Google Scholar] 11. Рентерия Дж. Д., Рамирес С., Малекпур Х., Алонсо Б., Сентено А., Зурутуза А., Кочемасов А. И., Ника Д. Л., Баландин А. А., Сильно анизотропная теплопроводность свободно стоящих пленок восстановленного оксида графена, отожженных при высокой температуре. Adv. Функц. Матер. 25, 4664–4672 (2015). [Google Scholar]

12. Й. Лан, З. Рен, Термоэлектрические нанокомпозиты для преобразования тепловой энергии, в Наноматериалы для устойчивой энергетики , Q.Ли, Эд. (Springer, 2016).

13. Ли С., Эсфарджани К., Луо Т., Чжоу Дж., Тиан З., Чен Г., Резонансное соединение приводит к низкой теплопроводности решетки. Nat. Commun. 5, 3525 (2014). [PubMed] [Google Scholar] 14. Borca-Tasciuc T., Vafaei S., Borca-Tasciuc D.-A., Wei B.Q., Vajtai R., Ajayan P.M., Анизотропная температуропроводность упорядоченных массивов многостенных углеродных нанотрубок. J. Appl. Phys. 98, 054309 (2005). [Google Scholar] 15. Го Л., Ван Дж., Лин З., Гацек С., Ван Х., Анизотропный перенос тепла в высокоупорядоченных массивах нанотрубок TiO ₂ .J. Appl. Phys. 106, 123526 (2009). [Google Scholar] 16. Ван К., Гу Х., Данг Ф., Ито Т., Ван Й., Сасаки Х., Кондо М., Кога К., Ябуки К., Снайдер Г. Дж., Ян Р., Комото К., Гибкие термоэлектрические материалы n-типа путем органической интеркаляции слоистого дихалькогенида переходного металла TiS ₂ . Nat. Матер. 14, 622–627 (2015). [PubMed] [Google Scholar] 17. Лю Дж., Юн Б., Кульман Э., Тиан М., Чжу Дж., Джордж С. М., Ли Ю.-К., Ян Р., Сверхнизкая теплопроводность тонких пленок органического неорганического цинкона, осажденных атомарным / молекулярным слоем.Nano Lett. 13, 5594–5599 (2013). [PubMed] [Google Scholar] 18. Чиритеску К., Кэхилл Д. Г., Нгуен Н., Джонсон Д., Бодапати А., Кеблински П., Зшак П., Сверхнизкая теплопроводность в неупорядоченных слоистых кристаллах WSe ₂ . Наука 315, 351–353 (2007). [PubMed] [Google Scholar] 19. Лосего М. Д., Блитц И. П., Вайя Р. А., Кэхилл Д. Г., Браун П. В., Сверхнизкая теплопроводность в наноламинатах органоглины, синтезированных методом простой самосборки. Nano Lett. 13, 2215–2219 (2013). [PubMed] [Google Scholar] 20.Тоберер Э. С., Барановски Л. Л., Дамс К., Достижения в теплопроводности. Анну. Rev. Mater. Res. 42, 179–209 (2012). [Google Scholar] 21. С. Волц, Тепловые наносистемы и наноматериалы (Springer, 2009). [Google Scholar] 22. К. Х. Ли, Г. П. Петерсон, Двойная роль наночастиц в увеличении теплопроводности суспензий наночастиц, на Международном конгрессе и выставке машиностроения ASME 2005 (IMECE2005) , Орландо, Флорида, 5–11 ноября 2005 г. [Google Scholar] 23.Jung YH, Chang T.-H., Zhang H., Yao C., Zheng Q., Yang VW, Mi H., Kim M., Cho SJ, Park D.-W., Jiang H., Lee J. , Цю Ю., Чжоу В., Цай З., Гун С., Ма З., Высокоэффективная экологически чистая гибкая электроника на основе биоразлагаемой целлюлозной нанофибриллы. Nat. Commun. 6, 7170 (2015). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 24. Сакуи И. А., Ньивендал Р. К., Бернетт Д. Дж., Стрэник С. Дж., Джорфи М., Ведер К., Фостер Э. Дж., Олссон Р. Т., Гилман Дж. У., Сравнение свойств нанокристаллов целлюлозы и нанофибрилл целлюлозы, выделенных из бактерий, оболочников и древесины, обработанной кислотными, ферментативными, механическими и окислительными методами.ACS Appl. Матер. Интерфейсы 6, 6127–6138 (2014). [PubMed] [Google Scholar] 25. Майоинен Дж., Хассинен Дж., Хаатая Дж. С., Рекола Х. Т., Конттури Э., Костиайнен М. А., Рас Р. Х. А., Торма П., Иккала О., Хиральная плазмоника с использованием скручивания вдоль нанокристаллов целлюлозы в качестве шаблона для наночастиц золота. Adv. Матер. 28, 5262–5267 (2016). [PubMed] [Google Scholar] 26. Аркот Л. Р., Уддин К. М., Чен Х., Венчао Х., Сянмин К., Йоханссон Л. С., Рас Р. Х. А., Рохас О. Дж., Обнаружение белков с усилением плазмонов на бумаге путем контролируемого зарождения наночастиц серебра на целлюлозе.Целлюлоза 22, 4027–4034 (2015). [Google Scholar] 27. Чжу Дж. Й., Сабо Р., Ло Х., Комплексное производство нанофибриллированной целлюлозы и целлюлозного биотоплива (этанола) путем ферментативного фракционирования древесных волокон. Green Chem. 13, 1339–1344 (2011). [Google Scholar] 28. Хабиби Ю., Люсия Л. А., Рохас О. Дж., Нанокристаллы целлюлозы: химия, самосборка и приложения. Chem. Ред. 110, 3479–3500 (2010). [PubMed] [Google Scholar] 29. Симонсен Дж., Использование соломы в качестве наполнителя в термопластичных строительных материалах.Констр. Строить. Матер. 10, 435–440 (1996). [Google Scholar] 30. Ху Л., Чжэн Г., Яо Дж., Лю Н., Вейл Б., Эскилссон М., Карабулут Э., Руан З., Фан С., Блокинг Дж. Т., МакГихи М. Д., Вогберг Л., Цуй Ю., Прозрачная токопроводящая бумага из наноцеллюлозных волокон. Energy Environ. Sci. 6, 513–518 (2013). [Google Scholar] 31. У З.-Й., Ли К., Лян Х.-В., Чен Ж.-Ф., Ю С.-Х., Сверхлегкие, гибкие и огнестойкие аэрогели из углеродных нановолокон из бактериальной целлюлозы. Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 125, 2997–3001 (2013).[PubMed] [Google Scholar] 32. Чен Л.-Ф., Хуан З.-Х., Лян Х.-В., Яо В.-Т., Ю З.-Й., Ю С.-Х., Гибкий твердотельный суперконденсатор большой мощности, изготовленный из углеродного нановолоконного электродного материала, легированного азотом, на основе бактериальной целлюлозы. Energy Environ. Sci. 6, 3331–3338 (2013). [Google Scholar] 33. Чжу Х., Ло В., Цесельски П. Н., Фанг З., Чжу Дж. Ю., Хенрикссон Г., Химмель М. Э., Ху Л., Древесные материалы для экологически чистой электроники, биологических устройств и энергетики. Chem.Ред. 116, 9305–9374 (2016). [PubMed] [Google Scholar] 34. Хоканссон К. М. О., Фолл А. Б., Лунделл Ф., Ю. С., Кривка К., Рот С. В., Санторо Г., Квик М., Виттберг Л. П., Вогберг Л., Седерберг Л. Д., Гидродинамическое выравнивание и сборка нанофибрилл, в результате чего образуются прочные целлюлозные волокна. Nat. Commun. 5, 4018 (2014). [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar] 35. Яо Ю., Тао Дж., Цзоу Дж., Чжан Б., Ли Т., Дай Дж., Чжу М., Ван С., Фу К.К., Хендерсон Д., Хитц Э., Пэн Дж., Ху Л. , Управление светом в гибридной пластиково-бумажной подложке для высокопроизводительной оптоэлектроники.Energy Environ. Sci. 9, 2278–2285 (2016). [Google Scholar] 36. Сваган А. Дж., Самир М. А. С. А., Берглунд Л. А., Биомиметические пены с высокими механическими характеристиками на основе наноструктурированных клеточных стенок, армированных нанофибриллами нативной целлюлозы. Adv. Матер. 20, 1263–1269 (2008). [Google Scholar] 37. Али З. М., Гибсон Л. Дж., Строение и механика нанофибриллярных пен целлюлозы. Мягкая материя 9, 1580–1588 (2013). [Google Scholar] 38. Фанг З., Чжу Х., Бао В., Престон К., Лю З., Дай Дж., Ли Ю., Ху Л., Очень прозрачная бумага с регулируемой матовостью для зеленой электроники. Energy Environ. Sci. 7, 3313–3319 (2014). [Google Scholar] 39. Цин Ю., Сабо Р., Чжу Дж. Ю., Агарвал Ю., Цай З., Ву Ю., Сравнительное исследование нанофибрилл целлюлозы, разрушенных с помощью нескольких подходов к обработке. Carbohydr. Polym. 97, 226–234 (2013). [PubMed] [Google Scholar] 40. Вау В., Паниас Д., Теплоизоляционные вспененные геополимеры из перлита. Шахтер. Англ. 23, 1146–1151 (2010). [Google Scholar] 41. Гнип И., Вайткус С., Кершулис В., Вейелис С., Прогнозирование деформируемости плит из минеральной ваты при постоянном сжимающем напряжении. Констр. Строить. Матер. 23, 1928–1934 (2009). [Google Scholar]

42. E. Sjostrom, Wood Chemistry (Elsevier, ed. 2, 2013).

43. Уайт Р. Х., Влияние содержания лигнина и экстрактивных веществ на более высокую теплотворную способность древесины. Wood Fiber Sci. 19, 446–452 (1987). [Google Scholar] 44. Р. М. Роуэлл, Справочник по химии древесины и древесным композитам (CRC Press, изд. 2, 2012 г.). [Google Scholar] 45.Чжу М., Сун Дж., Ли Т., Гонг А., Ван Ю., Дай Дж., Яо Ю., Ло В., Хендерсон Д., Ху Л., Сильно анизотропные, высокопрозрачные древесные композиты. Adv. Матер. 28, 5181–5187 (2016). [PubMed] [Google Scholar] 46. Ли Т., Чжу М., Ян З., Сонг Дж., Дай Дж., Яо Ю., Ло В., Пастель Г., Ян Б., Ху Л., Древесный композит как энергоэффективный строительный материал: регулируемое пропускание солнечного света и эффективная теплоизоляция. Adv. Energy Mater. 6, 1601122 (2016). [Google Scholar] 47. Девиль С., Саиз Э., Налла Р.К., Томся А. П., Замораживание как путь к созданию сложных композитов. Наука 311, 515–518 (2006). [PubMed] [Google Scholar] 48. Керр А. Дж., Горинг Д. А. И., Ультраструктурное расположение клеточной стенки дерева. Cellul. Chem. Technol. 9, 563–573 (1975). [Google Scholar] 49. Стоун Дж. Э., Скаллан А. М., Влияние удаления компонентов на пористую структуру ячеистой стенки древесины. J. Polym. Sci. Pol. Сим. 11, 13–25 (1965). [Google Scholar]

50. Табет Т.А., Азиз Ф.А., Угол микрофибрилл целлюлозы в древесине и его динамическое механическое значение, in Целлюлоза — фундаментальные аспекты , T.ван де Вен, Л. Годбаут, ред. (InTech, 2013).

51. Э.-л. Халт, «CP / MAS 13C-ЯМР-спектроскопия, применяемая для изучения структуры и взаимодействия волокон древесины и целлюлозы», диссертация, Королевский технологический институт KTH, Стокгольм, Швеция (2001).

52. Келлог Р. М., Вангаард Ф. Ф., Изменение плотности клеточной стенки древесины. Wood Fiber Sci. 1, 180–204 (2007). [Google Scholar]

55. Д. В. Грин, Дж. Э. Винанди, Д. Э. Кречманн, Механические свойства древесины, в Справочник по древесине: Древесина как технический материал (U.S. Министерство сельского хозяйства, Лесная служба, Лаборатория лесных товаров, 1999 г.).

58. Хуан Х., Рушан М., Эмге Т. Дж., Би В., Тиагараджан С., Ченг Дж .-Х., Ян Р., Ли Дж., Гибкие гибридные полупроводники с низкой теплопроводностью: роль органических диаминов. Энгью. Chem. Int. Эд. Англ. 48, 7871–7874 (2009). [PubMed] [Google Scholar] 59. Ву М., Ри Дж., Эмге Т. Дж., Яо Х., Ченг Дж .-Х., Тиагараджан С., Крофт М., Ян Р., Ли Дж., Гибридный полупроводник из сульфида железа с малой шириной запрещенной зоны с уникальным слоем 2D [Fe ₁₆ S ₂₀ ] ^8- и пониженной теплопроводностью.Chem. Commun. 46, 1649–1651 (2010). [PubMed] [Google Scholar] 60. Чен Ю.-К., Яо Х., Тиагараджан С., Ву М., Эмге Т. Дж., Ян Р., Ю С., Ли Дж., Слоистые гибридные сеноантимонаты с пониженной теплопроводностью. Z. Anorg. Allg. Chem. 638, г. 2604–2609 (2012). [Google Scholar] 61. Шувра Басу Т., Ян Р., Тиагараджан С. Дж., Гош С., Гиерлотка С., Рэй М., Значительное снижение теплопроводности в нанокомпозитах металл-полупроводник. Прил. Phys. Lett. 103, 083115 (2013). [Google Scholar] 62. Фэн Дж., Фэн Дж., Чжан К., Теплопроводность углеродных аэрогелей низкой плотности. J. Porous Mater. 19, 551–556 (2012). [Google Scholar] 63. Винер М., Райхенауэр Г., Браксмайер С., Хембергер Ф., Эберт Х.-П., Высокотемпературная теплоизоляция на основе углеродного аэрогеля. Int. J. Thermophys. 30, 1372–1385 (2009). [Google Scholar] 64. Чжу Х., Чжу С., Цзя З., Парвинян С., Ли Ю., Вааланд О., Ху Л., Ли Т., Аномальный закон масштабирования прочности и вязкости целлюлозной нанобумаги. Proc. Natl. Акад. Sci. США. 112, 8971–8976 (2015).[Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]

66. М. Г. Каганер, Теплоизоляция в криогенной технике, (Израильская программа научных переводов, 1969).

67. Эйтельбергер Дж., Хофштеттер К., Прогнозирование транспортных свойств древесины ниже точки насыщения волокна — подход многомасштабной гомогенизации и его экспериментальное подтверждение: Часть I: Теплопроводность. Compos. Sci. Technol. 71, 134–144 (2011). [Google Scholar] 68. Сулейман Б. М., Ларфельдт Дж., Лекнер Б., Густавссон М., Теплопроводность и коэффициент диффузии древесины. Wood Sci. Technol. 33, 465–473 (1999). [Google Scholar] 69. Ян Х., Ян Р., Чен Х., Ли Д. Х., Чжэн К., Характеристики пиролиза гемицеллюлозы, целлюлозы и лигнина. Топливо 86, 1781–1788 (2007). [Google Scholar] 70. Лаврыков С.А., Рамарао Б.В., Тепловые свойства листов копировальной бумаги. Сушка Technol. 30, 297–311 (2012). [Google Scholar]

Стекловата толщиной 25 мм, 100 мм, китайский производитель, акустический материал 1 м, 1.Панель из стекловаты длиной 2 м

Плотность	24-96 кг / м3	Длина	1000/1200 мм
Толщина	25-100 мм	Ширина	600/1200 мм
Теплопроводность	0,036-0,049 Вт / м * к	Температура огнеупора	300-450
Упаковка	Полиэтиленовый пакет	Кол-во в упаковке	6-9 шт. / Пакет
R-значения	R 1.4-2.9
Кратковременное водопоглощение (в течение 24 часов)		<1 кг / м2
Стойкость к водяному пару (z)		7,00 мн.см
Негорючесть		Класс А
Коэффициент звукопоглощения		1,03 позиционирование отражения продукта 24 кг / м3 32000 Гц

Введение

Плита из стекловаты

Плита из стекловаты изготавливается из стекла и других природных руд. основной сырьевой материал, расплавленный в волокно при высокой температуре, добавлен с соответствующим количеством связующего, затвердевает и обрабатывается.Широко используется в судостроении, металлургии, электроэнергетике, строительстве и других отраслях промышленности. Имеет хорошие характеристики. теплоизоляция и звукоизоляция, удобство конструкции и монтажа, замечательный эффект энергосбережения, высокая производительность и низкая цена.

Преимущества

1. Хорошие строительные характеристики. Затраты на строительство низкие, и он менее вреден для человеческого организма.

2. Коэффициент высокой кислотности (коэффициент кислотности больше 1.6, поэтому коррозионная стойкость высока, поэтому срок службы долгий.)

3. Хорошая прочность на растяжение и сжатие, а также высокая прочность.

4. Процесс изготовления изделия сложный, и если гофрирование приведет к увеличению сопротивления давлению.

Основные функции

Противопожарная защита: Изоляционный материал — негорючий материал, соответствующий требованиям правил пожарной безопасности.

Долговечность: различные исследования показали, что он широко используется в зарубежных странах более 40 лет.Цветная стальная пластина, обработанная специальным покрытием, имеет срок хранения 10-15 лет, а затем каждые 10 лет наносится антикоррозионная краска. Срок службы плиты может достигать более 35 лет.

Высокая прочность: в качестве основы используется высокопрочный стальной лист (прочность на разрыв 5600 кг / см), а также усовершенствованный дизайн и профилирование, а также структурные характеристики.

Изоляция: Обычно используемые изоляционные материалы для композитных плит: стекловолокно, стекловолокно, полиэтилен, полиуретан и т. Д., с низкой теплопроводностью и хорошим термоизоляционным эффектом.

Области применения

Плиты из стекловаты — это новый тип изоляционного, огнестойкого и звукопоглощающего материала.

Морская гидрофобная изоляционная плита из водной стекловаты с добавлением гидрофобных добавок во время производства, которая имеет хорошую влагостойкость. Картон из морской стекловаты для теплоизоляции и противопожарной защиты судов;

Водоотталкивающие плиты из стекловаты используются в транспортных средствах, мобильном оборудовании, холодильных установках, трубах для кондиционирования воздуха, а также в изоляции и противопожарной защите во влажных средах, а также там, где требуется влажность.

л Стекловата для строительства имеет отличные огнестойкие, теплоизоляционные и звукопоглощающие свойства. В основном используется для теплоизоляции стен и крыш зданий; противопожарная защита и шумоподавление строительных перегородок, брандмауэров, противопожарных дверей и лифтовых шахт.

Технические характеристики

1. Плотность: 24-96 кг / м3

2. Длина: 0,6-1,2 м

3. Ширина: 0,6-1,2 м

4.Толщина: 25-100 мм

5. Теплопроводность: 0,036-0,049 Вт / мк

6. Огнеупорная температура: 300-450

7. Значение R: 1,4-2,9

8. Кратковременное водопоглощение (дюйм 24 часа): <1 кг / м2

9.Устойчивость к водяному пару (Z): 7.00MN.SGM

10.НЕГОРАНИТЕЛЬНОСТЬ: до стандарта (Grade A)

11.Коэффициент поглощения звука: 1.03, позиционирование реверберации продукта 24 кг / м3 2000HZ

Высокотемпературная изоляционная вата — Производство, свойства, классификация,

Производство силикатно-щелочной ваты (AES) работает по тому же принципу, что и ASW.Сырье — SiO2, CaO и / или MgO. CaO, а также MgO снижают температуру плавления SiO2 и обеспечивают низкую биостойкость волокна. Биологическая устойчивость низкая, и волокно классифицируется как «биорастворимое». Организм может растворить волокна AES в течение нескольких недель.

Поликристаллическая вата (PCW)

Производство поликристаллической ваты (PCW) происходит по-другому. Содержание Al2O3 для этого типа волокна составляет не менее 72%. Из-за высокого поверхностного натяжения в волокно нельзя вдувать расплав.Следовательно, PCW генерируются с помощью золь-гель процесса. В результате получается водорастворимое гелевое волокно, которое затем подвергается термической обработке в печи непрерывного действия. Изделие представляет собой керамическое волокно.

Продукты

Помимо волокнистых бланкетов, из высокотемпературной шерсти может быть изготовлен целый ряд других изделий. К ним относятся доски и детали вакуумной формы. В дополнение к функции изоляционной плиты эти изделия используются, например, для части горелки или мебель для печи. Волокна превращаются в водную суспензию, которая также содержит другие неорганические наполнители и органические связующие.Суспензию вытягивают на сите с помощью вакуума и придают форму доске. Затем платы / детали сушатся и в некоторых случаях подвергаются термической обработке. Этот процесс можно использовать для создания различных геометрических форм. Плотность брутто готовой продукции составляет от 170 кг / м³ до примерно 1300 кг / м³. Этот широкий диапазон плотности и возможности рецептуры позволяет производить множество продуктов с очень разными механическими и термическими свойствами.

Используя органические связующие, можно также производить гибкую бумагу и войлок, которые используются в качестве уплотнений или «мягких» изоляционных материалов.

Свойства жаропрочной ваты обычно определяются в соответствии с серией стандартов «Огнеупорные изделия для теплоизоляции» EN 1094 1-7. Также широко используется классификация в соответствии с ASTM C892 «Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературного волокна».

Решающим фактором при классификации является усадка материала. Таким образом, классификационная температура (согласно EN 1094) определяется как температура, при которой не превышается линейная усадка в 2-4% после 24-часовой термообработки в электрически нагреваемой лабораторной печи и в нейтральной атмосфере.Точное значение зависит от типа продукта. Доски не должны превышать 2%, одеяла и бумаги 4%.

Постоянная температура применения для AES и ASW составляет прибл. На 100-150К ниже классификационной температуры материала. В некоторых применениях изделия из поликристаллической ваты также могут использоваться до температуры их классификации.

Высокотемпературная шерсть отличается низкой теплопроводностью, низкой насыпной плотностью и низкой теплоемкостью. Таким образом, высокотемпературная вата может использоваться для создания очень энергоэффективных, периодически работающих систем, которые можно быстро нагревать и охлаждать.

Усадка

Вся высокотемпературная изоляционная шерсть дает усадку при высоких температурах. При необходимости, вновь установленная изоляция должна быть дополнена через несколько дней или недель после начала эксплуатации. На диаграмме показано типичное долгосрочное поведение ASW при различных температурах. В зависимости от температуры большая часть усадки происходит в первые часы и дни эксплуатации, затем процесс значительно замедляется.

Агрессивные компоненты в атмосфере печи могут значительно увеличить усадку (например,г. щелочи). Эти коррозионные компоненты попадают в печь через товары. В этом случае усадка не прекращается. Хотя он замедляется, он продолжается в зависимости от количества и механизма распространения агрессивной среды.

AES и ASW перекристаллизовываются при температурах выше 900 ° C. При непрерывном использовании выше 900 ° C эти материалы производят кристаллический SiO2, и стекловидная структура исчезает. В результате материалы со временем теряют гибкость. Более высокие рабочие температуры ускоряют процесс.

Теплопроводность

Теплопроводность зависит от плотности и предпочтительной ориентации волокна. Тип материала мало влияет на теплопроводность при высоких температурах.

Устойчивость

Эластичность — это отличительная черта одеял с иглой. Упругость изменяется в зависимости от степени сжатия (в определенный момент волокна ломаются) и от тепловой нагрузки (рекристаллизация). На диаграмме показана типичная временная эластичность после обжига при 1100 ° C (одеяла с сырой плотностью 130 кг / м³).Материал AES (классификационная температура 1200 ° C) уже перегружен.

Поведение устойчивости важно для использования модулей. Предварительное сжатие в модуле и, следовательно, в стенке печи противодействует усадке (усадке) при высоких температурах. Использование модулей имеет и другие преимущества. Более высокая насыпная плотность материала снижает и теплопроводность при высоких температурах и, следовательно, снижает теплопередачу. Предпочтительное направление волокон перпендикулярно стенке печи.В результате модульные системы могут выдерживать скорости потока до 30 м / с. Если одеяла устанавливаются слоями, не должно превышаться 10 м / с, иначе волокна материала будут сдуваться / размываться.

ASW и PCW химически очень стабильны, а также выдерживают кислую атмосферу. AES шерсть не может. Люди часто не обращают внимания на то, что точка росы кислот выше, чем точка росы воды. Например, серная кислота конденсируется при температуре около 160 ° C. Также критичны конденсаты чистой воды в стене.AES не следует использовать в таких условиях (также не в HF, H ₃ PO ₄ , H ₂ SO ₄ , NaOH, KOH в атмосфере). Мы посвятим целый раздел коррозии огнеупорных материалов (в разработке).

Кальцификация высокотемпературной изоляционной ваты

В 1997 году алюмосиликатная вата (ASW) — «огнеупорное керамическое волокно (RCF)» — была отнесена к категории 2 (Директива 67/548 / EEC). Вещества, классифицируемые как канцерогенные для человека, были отнесены к этой категории.Это было достаточным доказательством, подтверждающим обоснованное мнение о том, что воздействие вещества на человека может вызвать рак. ASW имеет маркировку опасности T и R 49 — «Может вызвать рак при вдыхании».

С Постановлением CLP 2008 года классификация была изменена на Категория 1B — «Вещества, которые могут быть канцерогенными для человека — классификация в основном основана на данных, полученных на животных». С тех пор ASW и некоторые продукты ASW имеют символ «опасности для здоровья» с пометкой h450i «Может вызвать рак при вдыхании».В 2010 году алюмосиликатная вата была включена в Список особо опасных веществ (SVHC). «Вещество» не было добавлено в список допуска (REACh Приложение XIV). В настоящее время ведется поиск более практичного подхода (например, изменения в сфере безопасности и гигиены труда на европейском уровне).

Щелочноземельная силикатная вата (AES) не классифицируется, поскольку соответствует критериям сброса, изложенным в примечании Q к Регламенту CLP.

Поликристаллическая вата (PCW) не классифицируется в соответствии с правилами CLP, поэтому маркировка не является обязательной.В Германии PCW относится к группе неорганических волокон — в соответствии с техническими правилами для опасных веществ (TRGS) и классифицируется в категории K2 «Предполагаемые канцерогенные эффекты у человека» (TRGS 905 «Список канцерогенных, мутагенных или репротоксических веществ для зародышевых клеток») . Поскольку технические правила для опасных веществ имеют квази-правовой статус, некоторые производители в Германии также маркируют поликристаллическую вату.

Здоровье и безопасность

Классификация

сильно ограничила использование алюмосиликатной ваты во многих европейских странах.Шерсть AES полностью заменила алюмосиликатную вату в домашнем хозяйстве, а также в противопожарной защите.

В промышленном применении это более сложно из-за низкой химической и термической стойкости шерсти AES. В Германии TRGS 619 «Замена изделий из алюмосиликатной ваты» дает рекомендации по замене в зависимости от области применения. Обработка алюмосиликатной ваты, а также поликристаллической ваты регулируется TRGS 558. TRGS носит рекомендательный характер для PCW.В TRGS 558 деятельность классифицируется по классам риска, результатом которых являются меры по охране труда и технике безопасности. Допустимая концентрация составляет 10 000 ф / м³, допустимая концентрация — 100 000 ф / м³ (согласно TRGS 910).

На европейском уровне Научный комитет по пределам воздействия на рабочем месте (SCOEL) рекомендует предел воздействия на рабочем месте в 300 000 ф / м³ (8 часов TWA). Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) рекомендует предел воздействия (REL) для RCF, равный 500.000 ф / м³ в качестве средневзвешенной по времени концентрации (TWA) для 10-часовой рабочей смены в течение 40-часовой рабочей недели. Однако из-за остаточного риска рака (рак легких и мезотелиома плевры) все еще может существовать в REL, следует продолжать усилия по снижению концентрации до 200 000 ф / м³.

Книги и ссылки:

[amazon_link asins = ‘3802731638,3802731654,3802731689,3802731662,380273159X, 3709186234,3662117428’ template = ‘ProductCarousel’ store = ‘изоляция02-21’ marketplace = ‘DE’ link_id = ‘83682c13eb07e-11e ]

ECFIA: Европейская ассоциация производителей высокотемпературной изоляционной шерсти

HTIW Coalition: Североамериканская промышленность по производству высокотемпературной изоляционной шерсти

Здоровье и безопасность:

TRGS 619 (Германия): Материалы-заменители изделий из алюмосиликатной ваты

ECFIA: Консультации по обращению с горячей водой

ASW / PCW Материалы:

TRGS 558 (Германия): Деятельность с высокотемпературной шерстью

TRGS 910 (Германия): Концепция мер, связанных с рисками для деятельности, связанной с канцерогенными опасными веществами

Научный комитет по пределам воздействия на рабочем месте (SCOL): Рекомендация по огнеупорным керамическим волокнам

Национальный институт безопасности и гигиены труда (NIOSH): Воздействие огнеупорных керамических волокон на рабочем месте

Стандарты:

DIN EN 1094-1: Изоляционные огнеупорные изделия — Часть 1

ASTM C892: Стандартные технические условия на теплоизоляцию из высокотемпературного волокна

Зависимость теплопроводности матов из целлюлозного волокна и матов из древесной стружки от плотности: исследование кажущейся теплопроводности крупных пор | Journal of Wood Science

Зависимость плотности в значениях

k

На рисунке 3 показаны отношения между плотностью мата и значениями k для двух типов матов.{2} = \, 0. 5 3 7) $$

(6)

Статистический анализ разницы между двумя уравнениями регрессии показал, что не было значительной разницы между уравнениями. (5) и (6). Это указывает на то, что значение k матов CF не зависит от направления теплового потока в соответствии с максимально возможной точностью измерения в этом эксперименте. Напротив, маты WS показали плохую корреляцию между плотностью и значением k . Обнаружена статистически значимая корреляция ( P <0.{2} = \, 0. 1 1 8) $$

(7)

Подробное исследование значимости различий между средними значениями k для двух направлений теплового потока было проведено для двух диапазонов плотности мата: нижней половины (60–80 кг / м ³ ) и верхняя половина (80–100 кг / м ³ ). Результаты показали, что не было значительной разницы в плотности нижней половины мата, но была небольшая разница в 2% (вверх <вниз) в верхней половине.{2} = \, 0,0 9 5) $$

(9)

Из уравнения. (8) было обнаружено, что значение k мата CF увеличивается примерно на 5% с каждыми 10 кг / м ³ плотности мата. Это говорит о том, что количество тепловых мостиков (которые способствуют теплопередаче за счет теплопроводности), образованных волокнами, увеличивается с увеличением плотности мата. Однако более внимательное изучение рис. 3 показывает, что для плотностей более 50 кг / м ³ значение k имеет тенденцию к выравниванию.Дальнейшее изучение этого вопроса потребует большего количества экспериментальных данных с большим диапазоном плотностей мата.

Хотя значимая корреляция ( P <0,01) была также обнаружена для матов WS, коэффициент корреляции был очень низким. Поэтому зависимость плотности матов WS от плотности k намного ниже, чем у матов CF; фактически наклон уравнения регрессии примерно в четыре раза больше для матов CF. Это можно объяснить распределением по размеру крупных пор в матах WS, поскольку маты с более низкой плотностью имеют тенденцию иметь более крупные крупные поры, в которых может происходить большая конвективная теплопередача, что приводит к более высоким значениям k .

Разница в значениях

k между матами CF и WS

В этом эксперименте мы исследовали маты CF и WS плотностью 60 кг / м ³ . На рис. 4 сравнивается внешний вид двух видов мата при такой плотности. Значения k , полученные из уравнений регрессии для матов CF и WS с плотностью 60 кг / м ³ , составляют 0,0364 и 0,0456 Вт / (мК) соответственно. Таким образом, значение k мата WS было в 1,25 раза выше, чем у мата CF.Если предположить, что сами материалы CF и WS имеют одинаковое твердое значение k , и, следовательно, теплопередача за счет твердой проводимости происходит в одинаковой степени при одинаковой плотности мата, указанная выше разница в значениях k , по-видимому, вызвана разница в теплоотдаче через крупные поры.

Рис.4

Внешний вид поверхности мата CF ( слева ) и мата WS ( справа ) с плотностью 60 кг / м ³

Последняя консультация: что такое стекловата？

Среди строительных материалов мы часто используем минеральную вату.Минеральная вата и ее продукция — легкие, прочные, негорючие, неагрессивные, устойчивые к насекомым и т. Д., А также отличные теплоизоляционные и звукопоглощающие материалы. Короткие хлопковые волокна из силикатных расплавов, включая шлаковую вату, минеральную вату, стальную вату на стекловолокнах и керамических волокнах. Самая ранняя минеральная вата, добытая из кратера на Гавайях, называется «Волосы Фала». Сегодня поговорим о стекловате.

Стекловата относится к категории стекловолокна, которое представляет собой искусственное неорганическое волокно.Стекловата — это материал, который превращает расплавленное стекло в волокна, похожие на хлопок. По химическому составу стекло имеет хорошую формовку, низкую насыпную плотность, теплопроводность, теплоизоляцию, звукопоглощение, коррозионную стойкость и стабильные химические свойства.

В качестве основного сырья для изготовления стекловаты используются природные руды, такие как кварцевый песок, известняк и доломит, а также некоторые химические сырьевые материалы, такие как кальцинированная сода и бура, для плавления стекла. В расплавленном состоянии хлопьевидные тонкие волокна раздуваются под действием внешней силы, а волокна и волокна трехмерно пересекаются и переплетаются друг с другом, образуя множество небольших зазоров.Такие промежутки можно рассматривать как поры. Таким образом, стекловату можно рассматривать как пористый материал с хорошими теплоизоляционными и звукопоглощающими свойствами.

В современной жизни развлечения — важная часть нас, и они сопровождаются шумом, который может очень беспокоить людей. Поэтому конструкционный материал из стекловаты — хороший выбор. Поскольку волокна внутри стекловаты пушистые и переплетены, имеется большое количество крошечных пор. Это типичный пористый звукопоглощающий материал с хорошими звукопоглощающими характеристиками.Следовательно, из него можно сделать стеновые панели, потолки и звукопоглотители, которые могут поглощать большую часть комнаты. Звуковая энергия может уменьшить время реверберации, уменьшить шум в помещении и избежать воздействия на остальных окружающих соседей.