Serbuk Kaca Dalam Pembuatan Bulu Batu /Mineral

Bulu mineral adalah istilah yang luas yang merangkumi apa-apa bahan fibrous yang terbentuk daripada berputar atau melukis bahan-bahan seperti batu lebur, seperti
seramik dan

cermin mata
. Aplikasi biasa untuk bulu mineral termasuk kalis bunyi (1) dan, yang paling menonjol, penebat haba (2). Satu jenis bulu mineral adalah bulu batu, juga dirujuk dengan nama pengeluar terkemuka Rockwool. Bulu mineral mula-mula muncul pada tahun 1840-an lagi tidak sampai beberapa tiga puluh tahun kemudian bahawa pengeluaran komersial bermula di Jerman. Bulu mineral pertama yang sesuai untuk penebat suhu yang tinggi telah disediakan secara komersial pada tahun 1950-an.

roll of rockwool insulation
penebat paip rockwool

Komposisi Tipikal

Secara umum, mineral / bulu batu terdiri daripada bahan semula jadi (contohnya, batu-batu yang jahil seperti basalt) dan biasanya pada susunan 30% oleh bahan-bahan kitar semula berat seperti kaca tanah, pasir atau agregat lain yang serupa. Bakinya terdiri daripada resin fenomena, yang bertindak sebagai pengikat, dan minyak mineral, yang menghalang melekat. Bulu mineral komersial adalah tertakluk kepada peraturan EU yang ketat EN 13162 dan EN 13500(3).

Bulu mineral dibuat dengan lebur bersama-sama bahagian juzuk ke dalam bahan seperti kaca lebur dan seterusnya berputar dan pengeringan bahan lebur ini ke dalam struktur seperti bulu. Struktur ini memerangkap udara dan ini adalah ini yang menyediakan penebat haba, kerana udara adalah konduktor haba yang lemah.

Kesan Penambahan Serbuk Kaca

Seperti bahan fibrous lain yang dihasilkan dari kaca cair atau bahan seperti kaca, bulu batu sering mempunyai pelbagai bahan yang ditambah kepadanya sama ada untuk meningkatkan hartanah, mengurangkan kos, meningkatkan kecekapan pengeluaran - dan sering gabungan ketiga-tiganya. Tambahan yang paling biasa ialah kaca tanah (
serbuk kaca
)(4). Sering kali dalam pembuatan bulu mineral, kaca tanah ditambah untuk menggantikan beberapa bahan lain, sering bertanggungjawab untuk menurunkan suhu lebur yang diperlukan.

Apabila pembuatan batu / bulu mineral menggunakan kaca tanah, suhu operasi adalah sekitar 1,500 °C, ini jauh lebih rendah daripada titik lebur slica segar. Secara keseluruhan, penggunaan kaca tanah berkelakuan serupa dengan selesema dalam memastikan suhu lebur keseluruhan yang lebih rendah, menjimatkan masa yang diperlukan untuk memanaskan, dan jumlah tenaga yang diperlukan (5).

tutup rockwool

Salah satu kelebihan menggunakan serbuk kaca dalam pengeluaran penebat jenis gentian bulu spun adalah bahawa penyebaran cair berkurangan, dengan itu membuat proses berputar yang lebih cekap. Tambahan pula, kaca tanah tambahan tidak akan memberi kesan buruk berkenaan dengan rintangan alkali(6).

Serbuk kaca dianggap sebagai bahan yang murah, dan manakala bahan mentah tipikal untuk bulu batu agak murah, mereka mesti dilombong. Kaca tanah sama ada diperoleh sebagai produk kecil atau daripada kitar semula / aliran sisa, oleh itu, penggunaan ini mengurangkan sisa dan menurunkan kos (7,8). Tema biasa di kalangan bahan fibrous yang telah sekurang-kurangnya sebahagiannya dari kaca tanah adalah dimensi kekuatan tambahan, yang sendiri boleh membawa kepada ketahanan berterusan dari masa ke masa (9).

Jika serbuk kaca yang ditambah kepada komposisi bulu mineral adalah pelbagai borosilicate (iaitu semasa pembuatan sendiri, beberapa singa telah digantikan oleh boron oksida) maka bulu mineral yang terhasil boleh menikmati tahap ketahanan yang lebih tinggi (10). Paras pencemaran kaca tanah tidak boleh melebihi 10 ppm logam ferus dan 20 ppm logam bukan ferus untuk digunakan dalam aplikasi bulu batu/mineral (11).

Selanjutnya kepada penurunan suhu lebur yang disebutkan di atas, lencongan sisa kaca / cullet dari tapak pelupusan sampah adalah manfaat alam sekitar yang signifikan. Mengikut Jabatan Tenaga AS, bulu mineral mengandungi purata 75% bahan kitar semula (12). Sumber bahan agregat utama (basalt) juga boleh dari aliran sisa, contohnya ekor lombong (13).

penebat rockwool sedang dipasang

Pertimbangan/Permohonan

Penggunaan yang paling biasa untuk bulu batu adalah dalam penebat bangunan, di mana ia dianggap sebagai unggul dalam prestasi kepada penebat fiberglass (bulu kaca) pada susunan sekitar 30%, bermakna kurang perlu digunakan setiap kawasan penebat yang diperlukan.

Resin panel terikat menjadi kegunaan biasa untuk bahan penebat fibrous. Pad bulu batu dilepaskan antara kepingan papan zarah, logam lembaran atau papan lain dan ditetapkan menggunakan resin. Struktur ini boleh, bergantung kepada pilihan papan, struktur. Walau bagaimanapun, terutamanya, mereka mempunyai sifat penebat yang jauh lebih unggul berbanding dengan bulu batu biasa (14). Di samping itu, penggunaan bulu batu menurun kemudahbakaran - walaupun kebolehbakaran dikurangkan dikaitkan dengan penurunan prestasi kekuatan mekanikal (15).

Sangat dihargai di kalangan rakan-rakan bahan fibrousnya kerana rintangannya terhadap haba, bulu batu sering digunakan sebagai bahan tahan api (16), dan juga sebagai penebat relau / lapisan kerana kebolehbakaran rendah (17).

Bulu batu telah menemui penggunaan yang bagus tetapi semakin meningkat dalam hortikultur sebagai medium untuk tumbuh-tumbuhan. Sifat berliang bahan keseluruhan dinyatakan berguna untuk penyiraman dan saliran yang cekap pelbagai tumbuhan berbunga dan buah-buahan(18).

Bulu batu adalah bahan fibrous dan di bawah keadaan tertentu, gentian boleh menjadi terpisah dari pukal dan akan melalui udara, dan boleh memasuki paru-paru. Semasa pembuatan dan pemasangan bulu batu, adalah penting untuk memastikan tiada gentian dibenarkan memasuki saluran udara pekerja dalam apa-apa yang lebih besar daripada jumlah jejak.

menggunakan habuk arang batu

Ringkasan

  • Bulu mineral (bulu batu) adalah bahan yang digunakan secara meluas untuk penebat
  • Bulu batu terdiri daripada mineral tanah (basalt) dan kaca yang telah cair dan pukulan untuk membentuk bahan jenis bulu
  • Menambah kaca ke campuran bukan sahaja mengurangkan kos, tetapi menurunkan suhu lebur keseluruhan, mengurangkan bahan yang dihantar ke tapak pelupusan dan menambah ketahanan
  • Kaca tanah ditambah kepada campuran pengeluaran bulu batu biasanya sekitar 30% dengan berat
  • Bulu batu mengatasi penebat gentian optik; sehingga 75% bulu batu boleh dari sumber kitar semula
glass_powder

Rujukan

1 P. H. Parkin et al., Akustik, Bunyi Bising dan Bangunan, Faber dan Faber, London, 1979

2 J. A. Schaeffer, Ind. Eng. Chem., 1935, 27, 1298

3 R. Gellert, Bahan mineral inorganik untuk penebat dalam bangunan, dalam: M. R. Hall (ed.) Bahan-bahan untuk kecekapan tenagadan keselesaan haba dalam bangunan , CRC Press, Boston, 2010

4 T. K. Pavulshkina dan N. G. Kisilenko, Kaca dan Seramik, 2011, 68, 5

5 R. Farel et al., Sumber Memulihara. Kitar semula., 2013, 74, 54

6 V. I. Onishchuk et al., Kaca dan Seramik, 1999, 56, 5

7 P. W. Johnson dan J. A. Barclay, Kajian Ekonomi Penggunaan Pecahan Kaca dari Residues Insinerator Perbandaran, Biro Periuk Api, Jabatan Pedalaman AS, Washington DC, 1973

8 R. K. Collings et al., Kajian penggunaan sisa mineral, dalam: Simbisium PenggunaanSisa Mineral Keempat , Chicago, 1974

9 K. Sonsakul dan W. Boongsood, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 2017, 273, 12006

10 H. Tujuh et al., Kriteria akhir sisa untuk cullet kaca: cadangan teknikal, JRC-IPTS, Suruhanjaya Eropah, Seville, 2011

11 Kaca untuk Eropah, Kitar Semula kaca dari sisa pembinaan dan perobohan, Suruhanjaya Eropah, Luxembourg, 2005

12 Jabatan Tenaga AS (dalam talian), Bahan Penebat,diakses 16 Mac 2020, https://www.energy.gov/energysaver/weatherize/insulation/insulation-materials

13 M. Pelino et al,. Int. J. Proses Mineral., 1998, 53, 121

14 M. Vacula et al., Adv. Mater. Res., 2014, 923, 195

15 P. Borysiuk et al., Eur. J. Kayu dan Kayu Prod., 2011, 69, 337

16 A. Tugnoli et al., Int. J. Thermal Sci., 2019, 136, 107

17 A. K. Bose dan M. R. K. Rao, Refraktori Penebat serat dalam Refraktori Pemanasan Semula, dalam: Proc. India Seramik Soc, Jamshedpur, India, 1978

18 C. Sonneveld dan G. W. H. Welles, Loji dan Tanah, 1988, 111, 37