Утеплитель целлюлозный Вспененная целлюлоза

На сегодняшний день в США и Канаде почти в 70% каркасных домов применяется утеплитель на основе целлюлозы. В России же этот материал известен с середины прошлого века, но и по сей день отечественный потребитель относится к нему с осторожностью. Почему?

Целлюлозный утеплитель (эковата) был разработан ещё в начале прошлого столетия, во времена строительного бума, когда практичные и недорогие материалы пользовались огромным спросом.

Продукт, основу которого составляет переработанная бумага, пришёлся как нельзя кстати. Именно из-за открывшейся возможности утилизации отходов, раньше попросту засорявших окружающую среду, в его названии появилась приставка "эко".

Из чего сделана эковата

Итак, большую часть этого утеплителя (около 81 %) составляет целлюлоза, или, говоря точнее, макулатурное вторсырье. До 12% приходится на антисептики и фунгициды (борная кислота или сульфат/фосфат аммония), которые обеспечивают защиту от вредителей. И наконец, 7% - это ингибиторы огня. Материал исключительно прост в производстве (полный цикл занимает всего пять минут) и доступен по цене. Есть у эковаты и другие преимущества, делающие её популярной в США и странах Европы.

Прежде всего это высокие теплоизолирующие свойства. При коэффициенте теплопроводности 0,037-0,042 Вт/ (м-К) слой напылённой эковаты в 150 мм соответствует по энергосбережению кирпичной стене толщиной в 4,5 кирпича. Технология нанесения материала (засыпка или напыление) обеспечивает однородный теплоизолирующий слой без пустот, швов и разрывов.

Несмотря на свою "бумажную" природу, целлюлозный утеплитель не загорается при контакте с огнём, а только тлеет и, лишившись источника тепла, затухает сам. За счёт капиллярной структуры целлюлозных волокон он способен удерживать до 20% влаги в верхних слоях, не теряя при этом теплоизолирующих свойств.

Пароизоляция для него не требуется. Антисептические добавки делают эковату невосприимчивой к атакам вредоносных микроорганизмов, насекомых и мелких грызунов. Также стоит отметить, что целлюлозный утеплитель отличается высокими звукоизолирующими характеристиками, заметно превосходя по этому показателю минеральную вату. Слой материала толщиной 100 мм снижает уровень шума приблизительно на 60 дБ. Если использовать его не только в наружных стенах, но и в перегородках, в доме станет гораздо тише.

Состав эковаты

Как говорилось выше, эковату изготавливают из бумажного сырья с добавлением антисептиков и ингибиторов огня. Рассмотрим эти компоненты подробнее и начнём с главного - макулатуры. Зарубежные производители стремятся использовать бумагу без типографской краски, которая, как известно, содержит небезопасный свинец. Отечественные же компании, к сожалению, порой не брезгуют газетами и другими отходными материалами, не пригодными для изготовления теплоизоляции. Поэтому при покупке эковаты важно хотя бы визуально проверить её на предмет обрезков картона, мелованной бумаги (которая образует мельчайшую пыль), тряпья и прочего мусора.

Борная кислота - антисептик, проверенный временем, не вызывает вопросов. Его концентрация слишком мала, чтобы создать какие-либо проблемы для здоровья жильцов. А вот с антипиренами всё обстоит сложнее. Дело в том, что сульфаты и фосфаты аммония, используемые некоторыми производителями, могут быть источником неприятного аммиачного запаха.

Кроме того, со временем эти вещества теряют свои противопожарные свойства, о чём свидетельствуют исследования, проведённые в Калифорнийском бюро домашней мебели и утеплителей.

Бура (боракс) не имеет вышеприведённых недостатков. Так что при подборе материала разумно будет отдать предпочтение тому, в котором применялась бура. Кстати, бура же является дополнительным гарантом того, что в стеновой конструкции не заведутся грызуны - они не переносят это вещество.

Области применения эковаты:
1. Мансарды. 2. Стены. 3. Полы и перекрытия. 4. Чердаки

Монтаж эковаты

Целлюлозный утеплитель применяют для теплоизоляции стен, межкомнатных перегородок, мансардных и чердачных помещений, а также кровельных конструкций и полов на лагах. Но вот под стяжку его укладывать нельзя: это рыхлый материал, нуждающийся в свободном пространстве. Эковату поставляют на объект уплотнённой (в 3-5 раз от номинальной плотности), поэтому предварительно её необходимо привести в исходное состояние. При ручной укладке материал разрыхляют подручными инструментами в любой большой ёмкости и раскладывают на утепляемые поверхности (полы, перекрытия) или же засыпают в полости каркасных стен и перекрытий. Очень важно соблюдать плотность нанесения: для горизонтальных конструкций это 35-40 кг/м 3 , для вертикальных - 60-70 кг/м 3 . Данный метод требует много времени и сил, и потому применяется крайне редко, только при небольших объёмах утепления.

Куда более продуктивно нанесение посредством выдувной установки, которая разрыхляет утеплитель в бункере и подаёт его в потоке воздуха на расстояние до 200 м по горизонтали и до 40 м по вертикали. В этом случае материал проникает в самые труднодоступные полости и зазоры, образуя непрерывный и бесшовный теплозвукоизоляционный слой. Техника позволяет регулировать плотность выдуваемого утеплителя, а значит, соблюдать качество монтажа становится намного проще. Важно, чтобы эковата задувалась с запасом в 10%, так как даже при самом грамотном нанесении со временем она немного осядет.

Ну а самой надёжной считается влажная укладка, когда эковату наносят на конструкции с водой или разбавленным клеем, что заметно повышает её адгезию к основанию. Влажно-клеевой метод, используемый в первую очередь для наклонных поверхностей (скатная кровля, своды, арки), позволяет добиться идеально однородного и ровного слоя утепления.

Недостатки и минусы эковаты

А теперь настала пора ответить на вопрос: что же сдерживает распространение этого утеплителя в России?

Прежде всего дело в том, в РФ нет нормативных документов, регламентирующих состав эковаты, а значит, качество продукции остаётся на совести производителей. Также стоит отметить, что, хотя эковата не поддерживает горение, она может тлеть, ведь это древесный продукт. Потому при утеплении чердачных, мансардных помещений требуется дополнительная изоляция дымохода негорючими материалами.

Влага в эковате, наносимой влажно-клеевым методом, может плохо влиять на утепляемую поверхность. Все металлические элементы (крепежи, провода, трубы) необходимо окрасить или покрыть лаком, чтобы избежать коррозии, ведь сохнуть материал будет довольно долго-до двух месяцев. И разумеется, на это время придётся отложить отделочные работы.

Утепление эковатой - засыпка: фото

, C08G ; краски, чернила, лаки, красители, полировальные составы, клеящие составы C09 ; смазочные составы C10M; моющие средства C11D ; химические волокна или нити D01F ; средства для обработки текстильных изделий D06) (11976)

C08L1/02 Целлюлоза или модифицированная целлюлоза (61)

Изобретение относится к способу производства микрофибриллированной целлюлозы, который включает стадии: (а) приготовления суспензии, содержащей производное целлюлозы, выбранное из карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ (СМС)), окисленной TEMPO целлюлозы или микрокристаллической целлюлозы, в жидкой фазе, которая включает органический растворитель, при этом органическим растворителем является спирт, (b) механической обработки суспензии производного целлюлозы путем гомогенизации или флюидизации и получения микрофибриллированной целлюлозы и (c) отделения по меньшей мере части жидкой фазы от микрофибриллированной целлюлозы и получения микрофибриллированной целлюлозы с содержанием твердых веществ >30 мас.%.

Изобретение относится к способам получения полимерных материалов на основе целлюлозы путем прививки мономеров под действием ионизирующих излучений и может быть использовано при изготовлении упаковочных материалов, окрашенных синтетических и полусинтетических текстильных материалов.

Изобретение относится к способам получения композиций в виде гелей, содержащих наноразмерную целлюлозу, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, пищевой отраслях промышленности.

Изобретение относится к поверхностной проклейке целлюлозных изделий, таких как бумага, и в частности к полимерной частице типа "ядро-оболочка" для поверхностной проклейки целлюлозных изделий, в которой полимер ядра и полимер оболочки полимерной частицы типа "ядро-оболочка" полимеризованы из мономеров, выбранных из трет-бутилакрилата, н-бутилакрилата и акрилонитрила, полимер полимерной частицы типа "ядро-оболочка" содержит по меньшей мере 40 мас.

Описан пероральный продукт, включающий тело, которое может быть полностью размещено в полости рта. Тело включает экструдированную и устойчивую в полости рта полимерную матрицу, целлюлозные волокна, включенные в эту устойчивую в полости рта полимерную матрицу, добавку, в частности, содержащую никотин или его производное, диспергированные в устойчивой в полости рта полимерной матрице.

Изобретение относится к области композиционных полимерных материалов на основе целлюлозы и полиэфиров и может быть использовано для производства биодеградируемых композитов, применяемых в медицине, для производства упаковочных изделий, тары, а также в космических, авиационных и многих других отраслях промышленности.

Изобретение может быть использовано в целлюлозно-бумажной промышленности. Композиция агрегированного наполнителя содержит частицы наполнителя из измельченного карбоната кальция, средство для предварительной обработки, выбранное из поливиниламина и катионного полиакриламида или их смеси и нанофибриллярную целлюлозу.

Изобретение относится к области перманентно обработанных формованных изделий из целлюлозы, в частности формованным лиоцельным изделиям - волокнам, нитям, непосредственно формованным нетканым материалам, пленкам или пеноматериалам, которые обладают огнезащитными свойствами.

Изобретение относится к способу получения обезвоженной микрофибриллированной целлюлозы (МФЦ), в котором i) получают водную суспензию МФЦ, ii) при необходимости, обезвоживают указанную суспензию МФЦ с помощью механических средств с получением частично обезвоженной суспензии МФЦ, и iii) подвергают суспензию МФЦ или частично обезвоженную суспензию МФЦ одной или более операций сушки путем приведения суспензии МФЦ или частично обезвоженной суспензии МФЦ в контакт с одним или более абсорбирующих материалов, содержащих сверхабсорбирующий полимер, с получением обезвоженной МФЦ.

Изобретение раскрывает эмульсионный коагулянт и набор для устранения прокола шины. Коагулянт содержит оксид магния, силановый связывающий агент и по меньшей мере один компонент, выбранный из группы, состоящей из целлюлозы и гидроксида магния.

Изобретение относится к резиновой промышленности и может быть использовано для получения эластомерных композиций при производстве резиновых уплотнителей для герметизации конструкций, работающих в условиях периодической или постоянной влажности, а также к целлюлозно-бумажному производству для утилизации отходов целлюлозы.

Предложен материал для культивирования или доставки эукариотических клеток. Материал содержит происходящие из растений механически дезинтегрированные целлюлозные нановолокна и/или их производные в форме гидрогеля или мембраны во влажном состоянии.

Описаны и заявлены новые клеевые смеси для достижения улучшенной проклейки наряду с другими преимуществами.

Изобретение относится к способу производства дисперсии, состоящей из микрофибриллированной целлюлозы и наночастиц, который включает получение суспензии, состоящей из предварительно обработанных волокон целлюлозы, где волокна целлюлозы были предварительно обработаны при помощи механической обработки, ферментативной обработки, карбоксиметилирования, окисления действием ТЕМПО, графтинга КМЦ, химического набухания или гидролиза кислотами, введение наночастиц в суспензию и обработку суспензии путем механического разрушения таким образом, что образуется дисперсия, содержащая микрофибриллированную целлюлозу, в которой наночастицы абсорбируются на поверхности микрофибриллированной целлюлозы и/или абсорбируются внутри микрофибриллированной целлюлозы.

Настоящее изобретение относится к прочной нанобумаге. Описана нанобумага, включающая глину и микрофибриллированную целлюлозу МФЦ, где глина представляет собой силикат со слоистой или пластинчатой структурой, и где нановолокна МФЦ и слоистая глина ориентированы по существу параллельно поверхности бумаги, при этом нанобумага дополнительно включает водорастворимый сшивающий агент, который положительно заряжен, когда находится в водном растворе, и который представляет собой хитозан, а глина включает частицы нанометрового диапазона размеров, причем длина нановолокон МФЦ составляет 5-20 мкм, а поперечный размер нановолокон МФЦ составляет 10-30 нм.

Изобретение относится к области биотехнологии. Предложена композиция для получения продукта, выбранного из группы, состоящей из спиртов, органических кислот, сахаров, углеводородов и их смесей.

Изобретение относится к области получения сорбционно-активных материалов, используемых при разделении и очистке газовых и паровых смесей различной природы, для очистки поверхности воды от нефти и нефтепродуктов, а также для очистки сточных вод от белковых токсикантов.

Изобретение относится к эпоксидной композиции для получения высокопрочных, теплостойких материалов, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности.Эпоксидная композиция горячего отверждения включает эпоксидный диановый олигомер марки ЭД-20 (100 мас.ч.), отвердитель ангидридного типа (80 мас.ч.), в качестве модифицирующей добавки она дополнительно содержит производные полисахаридов (1,0-10,0 мас.ч.).

Изобретение относится к композициям для повышения вязкости водных сред. Композиция содержит смесь по меньшей мере одного катионного или поддающегося катионизации полимера и по меньшей мере одного анионного или поддающегося анионизации полимера.

Эковата Ecowool, Isofloc,Isofiber, Steico и проч. конкурирует с изделиями отечественного производства - "Юнизол" и "Эковата".

О том, что собой представляет этот материал, каковы его характеристики, плюсы и минусы, пойдет речь в сегодняшней статье.

Что это за материал?

Эковата представляет собой рыхлый термоизоляционный материал, имеющий серый цвет и выполненный на основе целлюлозы. В состав материала входит:

• макулатурное вторсырье (порядка 81 процента);
• огневые ингибиторы (около 7 процентов), которые формируют эффект самозатухания и повышают показатель огнестойкости эковаты до 232 градусов;
• фунгициды и антисептические вещества (порядка 12 процентов), защищающие материал от воздействия грибков, плесени, мышей и проч.

Также стоит заметить, что процедура изготовления данного утепляющего материала занимает всего пять минут. Вначале на место производства доставляется макулатура. Ее засыпают на специальный конвейер, посредством которого бумага поступает на так называемый первичный миксер. Там материал делится, очищается от металлических элементов (таких, как скрепки) при помощи вмонтированного магнита. Далее сырье измельчается посредством того же миксера на небольшие лоскутки (ширина - около 50 миллиметров), добавляются антипирены и антисептики.

Затем сырье подается в еще одно устройство - изготовитель волокон, измельчающий его на более тонкие куски (размеры - порядка 0,4 сантиметра). В конце добавляется небольшое количество буры. Все, целлюлозный утепляющий материал готов к использованию!

Основные особенности эковаты

Первую эковату в России изготовили примерно восемь лет тому назад. В те времена рыхлый утеплитель с незначительным весом (он на 4/5 состоял из переработанной макулатуры и на 1/5 из добавок) стал настоящей сенсацией.

Обратите внимание! Этот теплоизолятор такой теплый и легкий благодаря особой целлюлозной структуре. Он отлично сохраняет теплый воздух, не гниет, не покрывается плесенью. Кроме того, он устойчив к грызунам и насекомым.

Таблица №1. Основные характеристики целлюлозного утеплителя

Теперь поговорим о свойствах эковаты. Материал обладает некоторыми ключевыми преимуществами, выгодно отличающими его от аналогичных теплоизоляторов и являющимися основными причинами того, что многие потребители делают выбор именно в его пользу. Ознакомимся с этими преимуществами.

1. Материал экологически безопасен и гипоаллергенен. Помимо древесных волокон и антисептических добавок, в его составе больше ничего нет.
2. Он создает минимум нагрузки на основание, следовательно, не требуется строительство никаких дополнительных опор.
3. У эковаты превосходный коэффициент теплопроводности - в среднем, он равен порядка 0,3-0,4 Ватт/мК.
4. При эксплуатации целлюлозный утеплитель не деформируется и не усаживается.
5. Он устойчив к разного рода агрессивным воздействиям.
6. Также эковата характеризуется стойкостью к низкой температуре (до минус 50 град.).

• Наконец, утеплитель огнеупорен. В него, как уже отмечалось выше, добавляются антипирены, благодаря чему материал не горит даже при температуре в 1 300 градусов.

Стоит также заметить, что эковата способна защитить помещение не только от низкой, но и от высокой температуры, что достигается благодаря естественному строению волокон целлюлозы. Эковата "дышит", то есть она паропроницаема, но вместе с тем влагу внутри себя она не удерживает. Есть и другие не менее важные достоинства - к примеру, тот факт, что материал достаточно легко наносится, а после нанесения не остается никаких швов.

Да, наносить его действительно легко: как показала практика, двое работников за 24 часа вполне могут поклеить от 70 до 80 квадратных метров поверхности.

Обратите внимание! Уровень рН в эковате не превышает 8,3, следовательно, она не провоцирует процесс ржавления при контакте с железными элементами.

Также стоит отметить еще один весьма любопытный момент: у эковаты наилучшие шумоизоляционные параметры среди всех утеплителей. Если говорить о долговечности, то эксплуатационный срок целлюлозного утеплителя в российском климате составляет около 70-ти лет.

Технические и эксплуатационные характеристики

Итак, нам осталось только рассказать вкратце об эксплуатационных параметрах, из-за которых, собственно, многие и отдают предпочтение данному материалу. Начать следует с примитивной математики: к примеру, мы используем теплоизолятор плитового или рулонного типа, после монтажа которого остаются межшовные зазоры, составляющие 4 процента.

И это, очевидно, уже не эффективная работа, поскольку теплопроводность снижается как минимум вдвое. Но если посмотреть с другой стороны, то эковата заполняет пустоты под отделочным материалом максимально равномерно, а все стыки и пустоты при этом закрываются.

Технология нанесения в большинстве случаев предусматривает напыление, что и продемонстрировано на изображении. Но, в принципе, можно и попросту укладывать.

Также нужно учитывать и шумоизоляционные параметры, усиливающиеся ввиду проникновения тонких целлюлозных волокон практически во все щели. К примеру, если к 12,5-миллиметровому гипсокартону установить утеплитель толщиной в 5 сантиметров, то уровень шума снизится как минимум до 63 децибел. Если наращивать толщину и дальше, то с каждым сантиметром шумоизоляция будет повышаться еще на 4 децибела.

Теперь ознакомимся с другими техническими параметрами, которыми обладает целлюлозный утеплитель.

Показатель плотности эковаты составляет в среднем 30-65 килограмм на метр кубический, хотя более точные цифры зависят от конкретного производителя и сферы применения утеплителя.

Благодаря своему классу морозостойкости материал способен продержаться до 80-ти лет.

О теплопроводности мы говорили, она достаточно высокая. Тем не менее, она может меняться в ту или иную сторону в зависимости от применяемой технологии нанесения.

Что касается паропроницаемости, то она у эковаты составляет 0,3 мг/(м*ч*Па).

Наконец, класс горючести большей части утеплителей составляет В1 (трудновозгораемый материал) или Г2 (то есть, умеренно горючий). Порой встречается и Д2, что согласно ГОСТу обозначает материалы, отличающиеся низкой дымообразующей способностью.

ГОСТ 30244-94

Недостатки материала

Да, недостатки у эковаты есть и с ними обязательно следует ознакомиться.

1. Прежде всего, если напыление осуществляется влажным способом, то все железные элементы конструкции нужно защитить при помощи специальной краски или лака, иначе те начнут ржаветь. Дело в том, что такой утеплитель полностью высыхает только через два месяца.
2. Цена. К примеру, для стен нужна плотность как минимум в 60 килограмм на кубометр. Кубометр эковаты состоит из четырех упаковок по 15 килограмм каждая. Выходит, что стоимость утеплителя начинается от 1 600 руб. Если сравнить с минеральной ватой (она стоит от 1 300 руб.), то это и в самом деле довольно дорого. Для ручной установки на плоских поверхностях стоимость несколько ниже - около 900 руб. за кубометр при условии, что плотность материала будет составлять 35 килограмм на кубометр.
3. Никаких конкретных требований относительно целлюлозного утеплителя ни в ГОСТе, ни в СНиПе нет, поэтому качество материала зависит лишь от честности фирмы-изготовителя. И многочисленные отзывы недовольных покупателей - яркое тому подтверждение.
4. Эковата не используется под цементную стяжку. Материал этот мягкий, следовательно, ему нужно свободное пространство.
5. Наконец, последний минус - это значительная усадка. Спустя некоторое время после монтажа он выветривается посредством трещин и зазоров, поэтому тщательная герметизация всех дефектов готового покрытия является обязательным условием.

Как видим, все недостатки очень важны, но их количество и наличие в принципе зависит от того, какая конкретно фирма занималась производством. У некоторых вместо кислоты борной применяются сульфаты аммония, из-за чего биологическая устойчивость заметно снижается. До того, как покупать материал, обязательно потребуйте у продавца все необходимые сертификаты. Помимо того, проверьте, сколько весит упаковка, сравните полученный вес с весом других аналогичных товаров.

Обратите внимание! Если нет сертификатов и маркировки на упаковке, а также если утеплитель продается по слишком низкой цене, то самое время насторожиться: может быть, под видом эковаты вам пытаются "втюхать" обыкновенную измельченную целлюлозу, в которой никаких полезных добавок нет.

Словом, лучше немного переплатить, но приобрести действительно качественный целлюлозный утеплитель, способный прослужить вам не одно десятилетие.

Теперь вкратце поговорим о стоимости на примере конкретных марок. Так, 15-килограммовый мешок утеплителя "Эковата Экстра" стоит 510 рублей. Стоимость белгородской "Эковаты" составляет как минимум 33,5 рубля за килограмм. Дальше - в том же духе, цена варьируется между 25 и 40 руб. Зарубежный утеплитель стоит, разумеется, несколько дороже.

Как наносить целлюлозный утеплитель своими руками

Итак, мы выяснили, что по многочисленным параметрам описываемый в статье утеплитель является лучшим вариантом для выполнения теплоизоляции. А если знать, как грамотно определить расход материала и рассчитать площадь обрабатываемой поверхности (с некоторым запасом), то единственное, что остается сделать - выбрать конкретную технологию нанесения. Вариантов два.

Обратите внимание! Главное достоинство напыления заключается в том, что швов после монтажных работ не остается, а слой утеплителя получается равномерным и ровным. Более того, с работой легко справиться своими силами. Эковата схватывается с поверхностью быстро и надежно, он скрывает (наподобие кокона) все коммуникации и электрическую проводку.

Если же рассматривать сухую укладку, то ее рекомендуется использовать при утеплении горизонтальных поверхностей. Достоинством в данном случае будет отсутствие отходов и то, что сцепляемость теплоизолятора будет универсальной для всех типов поверхности - для древесины, металла, цемента, камня, кирпича или даже стекла.

Ознакомимся с каждой из технологий более детально.

Вариант №1. Укладка эковаты насухую

Данная методика представляет собой достаточно простой в исполнении процесс, для которого не потребуется арендовать дорогостоящую выдувную аппаратуру. Более того, для работы в данном случае потребуется всего один или два человека.

Вначале подготавливается специальная емкость. В нее укладывается эковата, которая после этого распушивается посредством электрической дрели или же монтажного миксера. Рабочая поверхность очищается и должным образом подготавливается, после чего на нее высыпается готовый распушенный состав. Как уже отмечалось выше, данная технология идеально подходит для термоизоляции пола.

Если же говорить о стенах, то для них потребуется сооружение особого каркаса (или, как вариант, вы можете приобрести уже готовую заводскую каркасную конструкцию), куда целлюлозный утеплитель будет укладываться и тщательно утрамбовываться послойно (толщина слоя должна составлять 50 сантиметров).

Вариант №2. Укладка насухую с применением специального оборудования

Выдувные аппараты (в большинстве случаев используется так называемая выдувная пушка) используются при проведении профессиональных строительных работ с целлюлозным утеплителем. Стоит знать, что данная методика сопряжена не только с дополнительными расходами. Дело в том, что она вполне себя окупает, если речь идет о больших объектах или поверхностях значительной площади.

Это особенно актуально в сооружении жилых многоэтажных зданий, когда требуется заполнить перекрытие в цоколе или между этажами, в крыше наклонного типа или в стеновых полостях.

В ходе непосредственно монтажа эковата нагнетается в используемом оборудовании, после чего распыляется под высоким давлением по обрабатываемом пространстве. В дальнейшем волокна благодаря своими физическим характеристиками расширяются, попадает во все впадины и щели, причем даже в те места, в которые невозможно было бы добраться, если бы укладка проводилась вручную.

Вариант №3. Влажная укладка

Такая технология целесообразна для теплоизоляции вертикальных поверхностей, где, как известно, без клеящего состава уже никак не обойтись. В таких целях эковата используется в виде рулонов или плит и может укладываться не только двумя-тремя слоями, но также и с нахлестом, дабы исключить образование швов, которые пропускают холодный воздух.

Лигнин, который выделяется при увлажнении целлюлозных волокон, уже сам по себе обладает высокой адгезией, поэтому утеплитель надежно сцепляется с рабочей поверхностью. Как результат - утеплитель отлично держится и формирует плотный защитный слой. Как правило, в инструкции производителя рассказывается, какой из вариантов укладки лучше выбрать для тех или иных условий нанесения.

Рассмотрим основные нюансы при термоизоляции той или иной части здания.

При утеплении несущих конструкций эковату можно наносить не только снаружи, но и внутри дома. Как бы то ни было, вначале фиксируется профили для дальнейшего монтажа панелей, далее - по выбранной ранее методике - наносится утепляющий материал. К слову, при использовании методики сухого нанесения эковату вполне можно наносить при уже установленных отделочных панелях, применяя для этого предварительно оставленные отверстия.

В ходе работы не стоит забывать о термоизоляционных свойствах материала, из которого выполнены стены. Таким образом, стоимость проведения строительных работ может сократиться примерно на 30 процентов.

Отапливаемые чердаки и мансарды отлично утепляются при помощи целлюлозного утеплителя. И действительно, материал этот экологически чистый, да и потери тепла он исключает практически полностью. Толщина утепляющего слоя в данном случае должна составлять 75-100 миллиметров.

Эковата - это отличный вариант для межэтажных перекрытий. Он не только утепляет, но и повышает шумоизоляцию каждого из помещений. Если планируется обустройство "теплого пола", то целлюлоза должна укладываться поверх черновой стяжки, уложенной на щебневую "подушку".

В итоге отметим, что целлюлозный утеплитель - это идеальный вариант для жилых зданий. Его достоинства очевидны, а немногочисленные минусы несущественны или же легко устранимы. На этом все, удачи и теплых вам зим!

Утеплитель из картона, бумаги, целлюлоза

Чем только не утепляют люди свои дома, доходит иногда до таких радикальных методов, как утепление картоном. Назвать такой подход капитальным нельзя, так как сложно представить себе качественный ремонт, где в качестве теплоизоляции лежит бывший в употреблении картон. Естественно, что новый никто покупать не будет, так как идут на столь неординарные меры только оттого, что сего материала пруд пруди еще и даром. Хотя утепление бумагой практикуется и достаточно широко. Так, например, есть такой материал, как эковата - целлюлоза с добавкой антипиренов и антисептиков.

Утепление картоном и крафт-бумагой

Утепление стен картоном выглядит примерно так - зрелище не самое приятное.

Идея утепления картоном не нова. Об этом часто задумываются владельцы дач, так как материал практически дармовой и соблазн достаточно велик. Куда его только не укладывают:

И все бы хорошо, но утеплитель из бумаги обладает серьёзными недостатками. Он не так уж хорош в качестве теплоизоляции. Если и рассматривать, то только гофрированный картон, так как в нем есть воздушные зазоры. Именно воздух в данном случае выполняет роль теплоизоляции, а сама бумага - всего лишь ветробарьер. Бумагу делают из дерева, соответственно, она должна обладать всеми характеристиками исходного материала.

Деревянные дома славятся тем, что они теплые, но достигается это за счет толстых стен. Например, для Москвы бруса 150 мм будет недостаточно и стены нужно дополнительно утеплять. О том, как утеплить деревянный дом мы уже писали в одной из наших предыдущих статей. Естественно, что укладывать обыкновенный утеплитель из бумаги без воздушных пор очень большим слоем никто не станет, поэтому только гофрированный картон.

Укладывать его надо желательно в несколько слоев, а стыки проклеивать. Нужно добиться того, чтобы между слоями не было связи, или хотя бы свести к минимуму их количество. Ведь сам по себе картон как утеплитель практически не работает, его главная задача быть преградой для теплого воздуха. Не имея возможности покинуть помещение, воздух не отдаст свое тепло на улицу, соответственно, теплопотери снизятся, что и требуется в конечном счёте.

Почему картон как утеплитель практически бесполезен:

• впитывает влагу;
• намокая, начитает неприятно пахнуть;
• высокая теплопроводность.

Без дополнительной переработки картон малоэффективен, им разве что собачью будку утеплить или сарай, но никак не дом.

Итак, делаем вывод, что он может быть только ветрозащитой. Но в этом качестве лучше подойдет другой материал, который называется крафт-бумага. Это тонкий но крепкий материал, который продается в листах или рулонах с плотностью от 35 до 80 гр/м. кв. Работать с ним достаточно легко, он укладывается внахлёст, с запасом 10 см. Используется для защиты основного утеплителя. Часто применяется в тандеме с минеральной или базальтовой ватой .

Несмотря на то, что уже есть множество приборов для обогрева помещения, которые работают на различных видах энергоносителя, отопление частного дома печью не только остается актуальным, а и пользуется спросом.

Эко утеплитель из бумаги

Крафт-бумага в рулонах - легкая и очень крепкая. Плотность от 35 до 80 гр/м. кв

Целлюлоза - это как раз тот утеплитель на бумажной основе, который реально работает. Современное название целлюлозы - эковата, которая последнее время набирает популярность и в России. Ее производят из газет и журналов. Вторсырье измельчают и добавляют в него дополнительные компоненты. Затем готовую субстанцию, спрессовывая, фасуют по мешкам. Процентное соотношение компонентов:

Эти добавки являются антипиренами и антисептиками. Это означает, что материал после обработки не поддерживает горение и в нем невозможны никакие формы жизни (бактерии, грибки, насекомые). Несмотря на это, утепление целлюлозой не несет вреда людям, если, конечно, не есть эковату и не дышать ее пылью. Материал обладает достаточными характеристиками, чтобы его можно было использовать даже в северных регионах с холодным климатом:

• сопротивляемость отдачи тепла 0,036-0,04;
• паропроницаемость 0,3 мг/м*ч*Па;
• относиться к негорючим материалам (Г1);
• не выделяет ядовитый дым (Д2).

Бумажный утеплитель схож по своим характеристикам с натуральной древесиной, так как является ее производной. Способность пропускать пар позволяет применять этот утеплитель при строительстве деревянных домов.

Один из самых спорных методов обогрева жилья - это отопление дома воздухом. Дискуссии точатся как вокруг эффективности, так и целесообразности применения. Во время эксплуатации возникает много неудобств, одно из которых шум.

Методы утепления целлюлозой

Такие маты из целлюлозы можно сделать своими руками.

Эко утеплитель из бумаги пригоден для изоляции вертикальных и горизонтальных конструкций:

В отличие от утепления дома картоном такой метод поставлен на поток и выработана технология монтажа, к тому же не одна. С эковатой можно работать как при помощи специального оборудования, так и безо всяких инструментов. Методов нанесения целлюлозы на утепляемые поверхности два:

• сухой;
• влажный - с применением водно-клеевого раствора.

Сухой метод утепления дома целлюлозой заключается в том, что эковату просто засыпают в подготовленные для нее ниши.

Это либо черновой пол, либо межстенное пространство в каркасных домах. Следует помнить, что материал мелкофракционный и пыльный, к тому же в нем есть химия, которая вызывает покраснение и зуд кожи. Соответственно, нужно защищать себя от этих негативных факторов. Работать необходимо в перчатках и респираторе, а эковату ограждать крафт-бумагой.

Засыпать утеплитель можно вручную или при помощи спецоборудования. Водно-клеевой метод монтажа возможен только при наличии выдувной машины. Она состоит из резервуара, в котором разрыхляется вата, компрессора и системы трубок разного диаметра. На выходе из подающей трубы материал обильно увлажняется. Благодаря этому он лучше прилипает к стене, а после застывания становится более плотным. Это благодаря клею ПВА, который, застывая, образует эластичную пленку.

Можно ли картоном утеплить стены совместно с целлюлозой? Теоретически, конечно, можно, только картон в этом случае будет выступать только в качестве ограждения. Это необходимо при работе с сухой эковатой. Но как мы уже сказали ранее, для этих целей лучше подойдет крафт-бумага. Она более лёгкая и тонкая, к тому же сквозь нее видно степень заполнения пустот целлюлозой. Работать с таким материалом удобнее и быстрее.

Последствия утепления картоном

Влажный метод нанесения эковаты на стену.

Если вы решили сделать утепление потолка картоном, то, вероятно, у вас есть много дармового материала. Это конечно хорошо, когда что-то достается бесплатно, но не стоит терять при этом голову, надо о и последствиях думать. Рассматривать вопрос будем только с позиции дешевизны и попытаемся подобрать какую-нибудь вменяемую альтернативу. Если картон гофрированный, то худо-бедно он будет выполнять функции теплоизоляции, а если нет, то увы, результат будет весьма скудным. Как вариант можно сделать целлюлозные маты из картона своими руками. Для этого:

• очень мелко рубиться бумага;
• делается масляный раствор из машинного масла;
• смешиваем порубленный картон с масляной эмульсией;
• тщательно перемешиваем и настаиваем;
• заливаем полученную смесь в формы для просушки.

После того как смесь высохнет вы получите целлюлозные маты, которыми можно утеплять как горизонтальные, так и вертикальные поверхности. В отличие от картона, пропитанные маслом плиты отталкивают воду, соответственно не намокают и не выделяют зловоний. Мыши также не в восторге от машинного масла. Но, к сожалению, в этом случае опасность возникновения пожара в помещении возрастает в разы. Поэтому утепления стен картоном в любом виде лучше избегать. Результата от этого особо никакого не будет, только головной боли добавиться. Единственные утеплители на основе бумаги, которые можно использовать для теплоизоляции жилых помещений - это целлюлоза заводского производства, она же эковата.

Касательно альтернатив, которые также практически бесплатные:

Обе методики успешно применяются уже не одну сотню лет. Такое утепление пожаробезопасное, глина полезна для человека, она создает хороший микроклимат в помещении. Летом будет прохладно, а зимой тепло. Из смеси глины с соломой (самана) даже дома возводятся. Кроме этого, в каркасных домах в качестве утеплителя применяют соломенные тюки, которые потом обязательно затираются глиной.

Можно ли картоном или целлюлозой утеплить стены и пол дома

Можно ли картоном утеплить стены в доме? Какие бывают эко утеплитель из бумаги и методы из применения. Целлюлозная теплоизоляция на основе бумаги - это эковата

Эковата - современный целлюлозный утеплитель дома

Эковата это современная природная изоляция которая в последние несколько лет получила значительное распространение на рынке - эковатой активно утепляют многоквартирные дома, различные строения, загородные дома, овоще хранилища, офисные здания те объекты которые непосредственно связанны с повседневной деятельностью людей. В чем же заключается залог успеха данного утеплителя?

Увеличение объемов строительства жилья требует применения новых методов теплоизоляции. Причем технологии утепления должны быть экономичными, монтаж материала - максимально простым и быстрым, а сам утеплитель - долговечным. Всем этим требованиям соответствует Эковата - современная теплоизоляция на основе природных материалов. В среде строителей профессионалов этот материал известен и под другим названием "целлюлозная вата", может быть более точно отражающим суть данного утеплителя состоящего из целлюлозных волокон.

Эковата - теплоизоляционный материал, который на 81% состоит из вторичных продуктов переработки древесины и на 19% - из антипиренов и антисептиков. Благодоря ее универсальности данный целлюлозный утеплитель можно применять как для теплоизоляции новых объектов, так и для ремонта старых. Поскольку эковата не является токсичной, канцерогенной и не содержит опасных летучих веществ, ее применение разрешено даже в такой области, как теплоизоляция объектов здравоохранения (санатории, больницы, лаборатории, клиники). С помощью эковаты можно утеплять жилые, административные, развлекательно-спортивные, торговые и производственные здания.

Благодаря тому, что целлюлозный утеплитель обладает малым весом, возможно его применение при строительстве облегченных конструкций и фундаментов, уменьшение толщины стен. Таким образом можно снизить затраты на строительстве до 25-30%. Кроме того, в процессе эксплуатации зданий, утепленных эковатой, расходы на обогрев уменьшаются на треть.

Теплоизоляционные способности эковаты

Данный природный утеплитель эковата показывает максимальную изоляционную способность в первую очередь за счет образования бесшовного покрытия, по сравнению с другими утеплителями старого покаления - это совершенно иной уровень технологичности утепления стен, пола, кровли Вашего дома. Низкий коэффициент теплопроводности (0,036-0,041 Вт/мК), способность заполнять все карманы и пустоты, прилипание к любой поверхности (металлу, дереву, кирпичу, пенобетону, железобетону и т.д.) - все это говорит в пользу эковаты как теплоизоляционного материала идиально подходящего для утепления любого дома.

За счет низкой воздухопроницаемости по сравнению с другими напыляемыми материалами (см. таблицу), происходит замедление движения воздуха, а следовательно и ухудшение теплообмена.

В таблице использованы данные лаборатории химии Государственного Технического Научно-Исследовательского института VTT. Исследование КЕМ322068/06.01.1983

Если использовать покрытие целлюлозной ватой толщиной в 10 см, то вы получите такую же коэффициент теплоизоляции как у 55 см пенобетона или керамзита, 45 см бруса и 145 см кирпичной кладки.

Длительность срока службы эковаты - от 50 лет и больше. Исследователи в Германии разбирали дома, изолированные 80 лет назад целлюлозным утеплителем. За это время эковата практически не изменила свои свойства. Более того, благодаря тому, что при проникновении влаги во внешний слой она слегка спрессовывалась с внешней стороны, образовалась дополнительная защита стен от теплопотерь.

Конденсационная влага в утеплителях из минеральных и базальтовых волокон стекает на стены, вызывая их повреждение. В целлюлозной вате такого не происходит, поскольку древесные волокна внутри полые и способны задерживать влагу внутри, постепенно высвобождая ее по мере снижения влажности в атмосфере.

Другие плюсы эковаты

К преимуществам эковаты можно также отнести следующие свойства:

• защита конструкций от коррозии;.
• устойчивость к повреждению микроорганизмами;.
• отсутствие усадки;.
• легкий способ монтажа и демонтажа теплоизоляционного слоя..

Стоит сказать также несколько слов о пожароустойчивости эковаты. Так как пожароустойчивость теплоизоляционного материала это вклад в безопастность Вашего дома и близких Вам людей. Производители часто демонстрируют опыт огнеупорности утеплителя, в котором направляют струю пламени горелки на горсть эковаты, которая находится в руке. Эковата не вспыхивает, несмотря на то, что она изготовлена из бумаги. Дело в том, что антипирены, входящие в ее состав, способны под воздействием высвобождать влагу, связанную в молекулах. Эта влага и предотвращает распространение огня. Также целлюлозный утеплитель образует намного меньше дыма при горении, по сравнению с пенопластом и пенополистиролом, а выделяемый дым содержит углекислый газ, который также сдерживает распространение пламени.

Но все описания практичности эковаты - ничто по сравнению с массой положительных отзывов о материале в среде людей, которые "испытали" ее на своих домах, магазинах, ангарах и дачах.

Целлюлозный утеплитель: технические свойства, методы нанесения. Утепление стен, кровли, пола

Исследования в области применения такого материала, как целлюлозный утеплитель, на 100% подтвердили его практичность и отличные звукоизоляционные свойства, как приятный бонус к теплоизоляции. Поэтому, сегодня производители взяли в оборот данную технологию, что привело к появлению множества брендов на рынке.

Теплоизоляция от Isofloc, Steico, EkoVilla, Termex, Isofiber, Ecowool конкурирует с дешевыми, но не менее практичными отечественными марками Эковата и Юнизол.

Особенности целлюлозного утеплителя

Впервые утеплитель из целлюлозы в нашей стране стал известен около 8-ми лет назад. Тогда рыхлый, легкий материал (состоящий на 4/5 из переработанного макулатурного волокна и на остальную часть из антисептиков и антипиренов) произвел сенсацию.

Благодаря целлюлозной текстуре он получался легким и теплым, сохраняя нагретый воздух и не поддаваясь процессам гниения и распространения плесени (насекомых, грызунов и т.п.).

Свойства утеплителя

Существует несколько конкурентных преимуществ, которые отличают данный материал и позволяют сделать выбор в его пользу:

• Экологическая чистота и гипоаллергенные свойства утеплителя - в состав, помимо волокон древесины и антисептических добавок, ничего не входит;
• Отличный КПД теплопроводности - показатель коэффициента достигает 0,3-0,4 Вт/мК;
• Полная устойчивость к воздействию агрессивных сред и микробиофакторов;

Показатели теплопроводности эковаты и минеральной ваты при увлажнении

• Огнеупорные свойства - благодаря добавлению буры как антипирена, эковата или другой целлюлозный утеплитель практически не возгорается даже при накале до 1300 градусов Цельсия;
• Устойчивость к низким температурам до -50 градусов;
• Не дает усадки и деформации;
• Минимальная нагрузка на фундамент приводит к экономии за ненадобностью возведения дополнительной опоры.

Благодаря природному строению целлюлозных волокон, это вещество надежно защищает стены не только от холода, но и от жары, является "дышащим", т.е. паропроницаемым, но при этом не задерживает влагу внутри себя. К другим преимуществам следует отнести простоту нанесения и полное отсутствие швов в изоляции.

Наносить его довольно легко: вдвоем за сутки, как показывает практика, им можно оклеить 60-80 кубометров стен.

Уровень рН целлюлозы составляет от 7,8 до 8,3, а значит, он не вызывает процессов коррозионного характера при контакте с изоляцией и металлическими профилями.

А вот и еще один любопытный факт в пользу материала: целлюлозный утеплитель обладает наивысшими звукоизоляционными свойствами среди всех аналогов. Что касается долговечности, срок службы вторичной целлюлозы составляет при наших климатических условиях 60-70 лет в среднем.

Технические свойства материала

Остается добавить несколько слов об эксплуатационных характеристиках, которые определят выбор в пользу данного утеплителя. Начнем с простой арифметики: допустим, вы применяете утеплитель рулонный или плитовой, который при укладке может давать образование межшовных пустот до 4%.

А это уже считается неэффективной работой, так как теплопроводность падает в 2 раза. С другой стороны, целлюлоза равномерно заполняет пространство под сайдингом, изолируя пустоты и закрывая стыки. Методика нанесения зачастую подразумевает напыление, как это показано на картинке. Хотя возможна и укладка.

Следует учитывать и свойства звукоизоляции, которые усиливаются ввиду того, что тонкое древесное волокно проникает во все пустоты. Так, например, если добавить к гипсокартону 12,5 мм в толщину 50 мм теплоизоляции, получаем снижение шума на 63 дБ.

И дальнейшее увеличение толщины на каждые 10 мм будет давать увеличение шумоизоляции на 4 дБ в среднем.

А вот и некоторые другие технические характеристики, которыми может похвастать утепление целлюлозой:

Показатели шума различных объектов

• Плотность материала колеблется от 35 до 65 кг на кубометр и зависит от области применения теплоизоляции, а также марки-производителя;
• Коэффициент теплопроводности, напомним, 0,036-0,040 Вт/мК и варьируется в зависимости от методики нанесения;
• По классу горючести большинство утеплителей проходят как Г2 - умеренно-горючие и В1 - трудновоспламеняемые вещества. Встречаются также Д2, согласно ГОСТ расшифровываются как вещества с малой дымообразующей способностью;
• Паропроницаемость материала составляет 0,3 мг/(м ч Па);
• Класс морозостойкости в среднем позволяет продержаться 80 лет.

Нанесение утеплителя собственноручно

Итак, мы пришли к выводу, что лучшим вариантом для теплоизоляции дома по многим параметрам, может стать рассматриваемый материал. Если знать, как рассчитать расход и вычислить площадь под изоляцию с учетом запаса, остается только выбрать технологию нанесения - укладка или напыление.

Отталкиваясь от выбранного метода, следует закупить целлюлозу для влажного нанесения, либо в сухом виде для укладки.

Преимущества первого варианта - напыления, исключают появление швов в конструкции и дают ровный, равномерный слой, который нетрудно нанести своими руками. Материал очень быстро и прочно схватывается с поверхностью и закрывает в себе, словно в коконе, электропроводку и коммуникации .

Что касается сухой укладки, она целесообразна при монтаже горизонтальных перекрытий. Неоспоримым преимуществом в любом случае выступает безотходность проведения работ и универсальность теплоизоляции в сцеплении с любым типом поверхности - от дерева и металла, до стекла, камня, кирпича и бетона.

Укладка целлюлозного материала

Рассмотрим более подробно некоторые технологии нанесения.

Сухая укладка вручную

Эта методика подразумевает легкий технологический процесс, который позволяет обойтись без аренды специальной выдувной техники и выполнить ремонт при помощи одной-двух пар рабочих рук.

Необходимо подготовить емкость, в которую выкладывается утеплитель и при помощи дрели или строительного миксера распушивается. Затем на очищенную и подготовленную поверхность высыпают полученный состав. Этот подход идеален в устройстве напольной теплоизоляции.

Что касается стен, здесь придется подготовить каркас либо использовать готовую каркасную конструкцию, в рамках которой утеплитель эковата будет засыпаться и утрамбовываться слоями по 0,5м.

Сухая укладка утеплителя вручную

Сухая укладка с использованием техники

Выдувная пушка или оборудование применяется в профессиональном строительстве в работе с целлюлозной ватой. Такой подход хоть и подразумевает лишние затраты, окупает себя при работе с большими по площади сооружениями и поверхностями.

В особенности это важно в жилом многоэтажном строительстве для заполнения перекрытий между этажами и в цокольной части, наклонной кровли и полостей в стенах.

В процессе работы эковата или другой вид утеплителя нагнетается в пушке и под давлением распыляется в пространстве, которое необходимо ею заполнить. Благодаря физическим свойствам расширения волокон, они проникают во все щели, даже в те, куда при ручной укладке физически невозможно достать.

Метод влажного нанесения

Подразумевает работу с вертикальными поверхностями там, где просто нельзя обойтись без клеевого сцепления. Для этого используют целлюлозу в плитах или рулонах, которая может накладываться в несколько слоев и внахлест, во избежание появления пропускающих холод швов.

Выделяющийся в процессе смачивания влагой лигнин в древесном волокне сам по себе является хорошим адгезивным веществом и обеспечивает сцепление с поверхностью. В результате эковата неплохо держится и образует достаточный по плотности слой. Обычно инструкция к партии подсказывает строителю, какой из способов укладки выбрать в его случае.

Нюансы утепления различных частей дома

Утепление стен

Термоизоляции основных несущих конструкций можно добиться при помощи применения целлюлозы как снаружи, под вентилируемыми фасадами, так и во внутренней отделке, под обшивкой из листовых материалов.

В любом случае, сперва к стенам следует прикрепить профили под последующие стеновые панели, а затем при помощи выбранной сухой или влажной методики наносить утеплитель. Кстати, в отличие от укладки, сухое напыление позволяет наносить теплоизоляцию под уже готовые панели через оставленные под эти цели отверстия.

Утепление фасада снаружи

В работе с отделкой фасадов следует учитывать теплоизоляционные свойства стенового материала. Экономия выходит по двум направлениям. Во-первых, снижаются расходы на фундамент, а во-вторых, на паробарьерную пленку, так как сам по себе утеплитель является дышащим. Цена строительства может быть сэкономлена почти на 30%!

Утепление кровли

В плане теплоизоляции эковата идеально подходит для устройства отапливаемых мансард и чердачных помещений, так как считается экологически чистой и не допускает утечки тепла. Для этих целей толщина материала должна достигать минимум 75 мм, оптимально - 100 мм.

Опять-таки, гидробарьер сверху устанавливать нужно, тогда, как от паробарьера изнутри помещения можно отказаться. Отдельного внимания заслуживает теплоизоляция чердачных перекрытий, а также утепление лоджии.

Утепление пола

Хорошим выбором станет легкий целлюлозный материал для межэтажных перекрытий и, соответственно, полов верхних этажей. Вдобавок повысится и звукоизоляция в помещении. Система теплого пола подразумевает укладку целлюлозы на первичную "черновую" стяжку, под которой, в свою очередь, прокладывается песчано-щебневая подушка.

Укладка под напольное покрытие целлюлозного волокна вручную

Сделать эту процедуру можно двумя способами:

Первый - укладка вспушенного волокна вручную под напольное покрытие;

Второй - напыление с применением вдувной пушки через заранее оставленные в полу отверстия.

Итак, вкратце мы познакомились с таким материалом, как целлюлозный утеплитель для теплоизоляции жилого дома. Преимущества его очевидны, особых недостатков не обнаружено. В представленном видео в этой статье вы найдете дополнительную информацию по данной теме, в частности, касательно самой популярной марки утеплителя Юнизол производства СНГ.

Целлюлозный утеплитель: видео-инструкция по монтажу своими руками, цена, фото

Целлюлозный утеплитель: видео-инструкция по монтажу своими руками, цена, фото

Изобретение относится к вспененному элементу с включенным в пеноматериал гидрофильным агентом, образованным из целлюлозы, причем вспененный элемент с введенной в него целлюлозой обладает способностью обратимо поглощать влагу, при этом целлюлоза образована структурным типом кристаллической модификации целлюлозы-II, и доля целлюлозы от полной массы пеноматериала выбирается в диапазоне от 0,1 вес.%, в частности, 5 вес.%, и до 10 вес.%, в частности 8,5 вес.% и содержание влаги во вспененном элементе, начиная с исходного значения влажности, соответствующего равновесной влажности относительно первой внешней атмосферы с первыми температурно-влажностными условиями с заданной температурой и относительной влажностью, повышается во время его применения во второй, измененной по сравнению с первой, внешней атмосфере со вторыми температурно-влажностными условиями с более высокой, по сравнению с первыми условиями, температурой и/или более высокой относительной влажностью, и влажность, поглощенная во время применения включенной во вспененный элемент целлюлозой-II, после применения во второй внешней атмосфере снова отдается в первую внешнюю атмосферу через промежуток времени в диапазоне от 1 часа и до 16 часов вплоть до нового достижения исходного значения влажности, соответствующего равновесной влажности относительно первой внешней атмосферы. Технический результат - вспененный элемент с улучшенным влагорегулированием. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 3 табл., 4 ил.

Рисунки к патенту РФ 2435800

Изобретение относится к вспененному элементу с включенным в пеноматериал гидрофильным агентом, который образован из целлюлозы, причем вспененный элемент с введенной целлюлозой имеет способность обратимо поглощать влагу, как это описано в пунктах 1-3 формулы.

В настоящее время пеноматериалы используются или применяются во многих областях повседневной жизни. Во многих этих областях применения пеноматериалы контактируют с телом, чаще всего их разделяют только один или несколько промежуточных слоев ткани. Большинство таких пеноматериалов состоит из синтетических полимеров, таких как полиуретан (ПУ), полистирол (ПС), синтетический каучук и т.д., которые в принципе имеют недостаточную водопоглощающую способность. В частности, при длительном контакте с телом или же при напряженной деятельности, когда выделяется пот, из-за высокого количества невпитывающейся влаги создаются неприятные температуро-влажностные условия для тела. Поэтому для большинства применений требуется делать такие пеноматериалы гидрофильными.

Это, опять же, может достигаться самыми разными способами. Одна возможность состоит в том, как это описано, например, в документе DE 19930526 A, что уже пенную структуру мягкого пенополиуретана делают гидрофильной. Это осуществляют путем взаимодействия по меньшей мере одного полиизоцианата с по меньшей мере одним соединением, содержащим по меньшей мере два активных к изоцианату соединения, в присутствии сульфокислот, которые содержат одну или несколько гидроксильных групп и/или их солей и/или могут быть получены из полиалкиленгликолевых эфиров, инициированных одноатомными спиртами. Такие пеноматериалы применяются, например, в качестве губок для домашнего хозяйства или для гигиенических изделий.

Следующая возможность описана в документе DE 10116757 A1, где гидрофильный алифатический полиметановый пеноматериал с открытыми ячейками, с дополнительным собственным слоем целлюлозных волокон с введенным в него гидрогелем, применяется как аккумулирующее средство.

Из европейского патента EP 0793681 B1 или немецкого перевода DE 69510953 T2 стал известен способ получения мягких пенопластов, в котором используются так называемые суперпоглощающие полимеры (SAP), которые можно назвать также гидрогелями. При этом применяемые SAP предварительно смешиваются с форполимером, что делает этот способ очень простым для производителя пен. Такие SAP можно выбирать из SAP, привитых крахмалами или целлюлозой, с применением, например, акрилонитрила, акриловой кислоты или акриламида в качестве ненасыщенного мономера. Такие SAP продаются, например, фирмой Höchst/Cassella под наименованием SANWET IM7000.

В документе WO 96/31555 A2 описан пеноматериал с ячеистой структурой, причем пеноматериал опять же содержит суперпоглощающие полимеры (SAP). При этом SAP может быть образован из синтетического полимера или также из целлюлозы. Применяемый там пеноматериал используется для того, чтобы поглощать влагу или жидкости и удерживать их в пенной структуре.

Из документа WO 2007/135069 A1 стали известны обувные подошвы с водопоглощающими свойствами. При этом еще перед вспениванием синтетического материала добавляют водопоглощающие полимеры. Такие водопоглощающие полимеры обычно получают полимеризацией водного раствора мономера и факультативно последующим измельчением гидрогеля. Водопоглощающий полимер или образованный из него высушенный гидрогель после его получения предпочтительно размалывают и просеивают, причем здесь применяются частицы просеянного, высушенного гидрогеля с размерами предпочтительно ниже 1000 мкм и предпочтительно выше 10 мкм. Кроме того, дополнительно к гидрогелям перед вспениванием могут добавляться или вмешиваться наполнители, причем здесь в качестве органических наполнителей могут применяться, например, сажа, меламин, канифоль, а также целлюлозные волокна, полиамидные, полиакрилонитрильные, полиуретановые, полиэфирные волокна на основе ароматических и/или алифатических сложных эфиров дикарбоновых кислот и углеродные волокна. При этом для получения вспененного элемента все вещества вводятся в реакционную смесь отдельно друг от друга.

Известные в уровне техники пеноматериалы по своим свойствам выполняются так, чтобы они сохраняли и удерживали поглощенную ими влагу в течение длительного времени. Как это следует из WO 2007/135069 A1, впитанная влага, или поглощенная вода, снова полностью возвращается к исходному состоянию, что касается влажности окружающей атмосферы, только по истечении 24 часов.

Эта скорость отдачи является слишком медленной для нормального способа использования, как, например, матрасов, обувных подошв или сидений в транспортных средствах, которые непрерывно используются несколько часов подряд в день и поэтому имеют существенно меньше 24 часов времени для отдачи впитанной влаги. При этом можно говорить о так называемой равновесной влажности, причем это есть значение влажности, при котором пена находится в равновесии с влажностью, содержащейся в окружающей атмосфере.

Поэтому в основе настоящего изобретения стоит задача создать вспененный элемент, который для улучшения его влагорегулирования в отношении скорости отдачи влаги содержит материал, который, кроме того, прост в переработке при получении пены.

Эта задача изобретения решена отличительными признаками пункта 1 формулы. Преимущество, даваемое признаками пункта 1, состоит в том, что добавлением целлюлозы к пенной структуре достигается достаточно высокая способность впитывать влагу или жидкость, но при этом впитанная влажность или жидкость по окончании наполнения в результате пользования как можно быстрее отдается снова в окружающую атмосферу, так что снова достигается равновесная влажность. Таким образом, благодаря применению целлюлозы-II избегают материалов с волокнистой структурой, вследствие чего улучшается сыпучесть и предотвращается взаимное зацепление волокон. Длительность отдачи зависит от цели применения или назначения вспененного элемента, и равновесная влажность после использования, например как матраса, снова достигается самое позднее через 16 часов. В случае обувных подошв или стелек эта длительность должна устанавливаться еще меньшей. Поэтому в качестве гидрофильного агента добавляется определенное количество целлюлозы, которое вводится или вмешивается прямо при образовании пены в один из образующих пену компонентов. Благодаря целлюлозе достигается не только достаточная накопительная емкость, но и повторная быстрая отдача поглощенной влаги в окружающую среду. Благодаря добавленной фракции целлюлозы достигается то, что способность поглощать и отдавать влагу вспененным элементом можно легко подстраивать к самым разным случаям применения.

Независимо от этого, задача изобретения может быть решена также отличительными признаками пункта 2 формулы. Преимущество, даваемое признаками пункта 2, состоит в том, что добавлением целлюлозы в пенную структуру создается достаточно высокая способность поглощения влаги или жидкости, однако после наполнения в результате использования поглощенная влажность или жидкость как можно быстрее отдается снова в окружающую атмосферу, так что снова достигается равновесная влажность. В результате особой комбинации добавления целлюлозы-II и достигнутых при этом значений плотности получается очень высокое паро- или влагопоглощение. Благодаря высокому значению промежуточного хранения влаги или воды, которая поглощается во время использования вспененного элемента, можно гарантировать пользователю приятное чувство сухости при использовании. Таким образом, благодаря этому тело не контактирует напрямую с влагой.

Независимо от этого, задача изобретения может быть решена также отличительными признаками пункта 3. Преимущество, даваемое отличительными признаками пункта 3, состоит в том, что в результате добавления целлюлозы в пенную структуру создается достаточно высокая способность поглощать влагу или жидкость, однако после наполнения в результате использования поглощенная влага или жидкость как можно быстрее отдается снова в окружающую атмосферу, так что снова достигается равновесная влажность. В результате особой комбинации добавления целлюлозы-II и достигнутых при этом значений плотности получается очень высокое паро- или влагопоглощение.

Благодаря этому можно при хорошем удобстве в применении достичь быстрой отдачи влаги, впитанной вспененным элементом. Таким образом, и после высокого поглощения влаги уже через относительно короткий промежуток времени возможно повторное использование, и при этом возможно снова иметь в распоряжении равно сухой вспененный элемент.

Выгодна также следующая форма осуществления по п. 4, так как в зависимости от полученной пенной структуры пенопласта длину волокна можно подобрать так, чтобы можно было достичь оптимального переноса влаги как для быстрого поглощения, так и для быстрой отдачи после использования.

Далее, выгодно усовершенствование по п.5, поскольку так можно достичь еще более тонкого распределения целлюлозных частиц внутри пенной структуры и тем самым просто подстроить вспененный элемент к самым разным целям применения.

В результате усовершенствования по п.6 можно улучшить сыпучесть частиц. Благодаря не вполне гладкой и неправильной структуре поверхности это ведет к повышенной удельной поверхности, которая способствует отличным адсорбционным свойствам целлюлозных частиц.

Согласно другому варианту осуществления по п.7 создается возможность использовать такие частицы также при так называемом углекислотном вспенивании без того, чтобы при этом закупоривались мелкие отверстия в пластине форсунки.

Выгодно также усовершенствование по п.8, поскольку таким образом избегают сферической формы и создается нерегулярная поверхность без волокнистой бахромчатости или фибрилл. Тем самым избегают пылевидных образований, и достигается благоприятное распределение внутри пенной структуры.

В результате усовершенствования по п.9 можно обогащать целлюлозу или соединять ее с по меньшей мере одной дополнительной добавкой непосредственно при получении целлюлозы, и, таким образом, для введения в компонент реакции нужно учитывать только одну-единственную добавку.

Выгодно также усовершенствование по п.10, поскольку таким образом можно получить вспененный элемент, который может найти применение в самых разных областях применения.

Согласно усовершенствованию, какое описано в пункте 11, достигается еще лучший перенос влаги внутрь вспененного элемента.

Далее, использование вспененного элемента выгодно также для самых разных целей назначения, поскольку таким образом не только можно улучшить удобство в носке при использовании, но и существенно быстрее выполняется дальнейший цикл сушки. Это выгодно особенно для самых разных сидений, матрасов, а также в тех формах применения, при которых телом отдается влага.

Для лучшего понимания изобретения оно будет подробнее объяснено на следующих чертежах.

Показано, каждый раз в упрощенном виде:

фиг.1 - первый график, на котором для различных образцов с разным местом отбора проб показано влагопоглощение между двумя заданными температурно-влажностными условиями;

фиг.2 - второй график, который показывает различное влагопоглощение обычной пеной и пеной с введенными частицами целлюлозы;

фиг.3 - третий график, который показывает разную отдачу влаги обычной пеной и пеной с введенными частицами целлюлозы;

фиг.4 - гистограмма, которая показывает поглощение водяного пара обычным пенопластом и, в сравнении с этим, пенопластом с введенными частицами целлюлозы.

Для начала следует отметить, что в разных описанных формах осуществления одинаковые детали снабжены одинаковыми позициями для ссылок или одинаковыми обозначениями конструктивных элементов, причем раскрытия, содержащиеся во всем описании, могут быть перенесены по смыслу на одинаковые детали с одинаковыми позициями или одинаковыми обозначениями конструктивных элементов. Равным образом, и указания на место, выбранное в описании, как например сверху, снизу, сбоку и т.д., относятся к непосредственно описываемой, а также показанной фигуре и должны при изменении места переноситься по смыслу на новое место. Кроме того, отдельные признаки или комбинации признаков из показанных и описанных разных примеров осуществления могут представлять собой самостоятельные изобретательские решения или решения согласно изобретению.

Все указания на диапазон значений в настоящем описании следует понимать так, что они охватывают все без исключения подобласти диапазона, например если указано "от 1 до 10", следует понимать, что охватываются все поддиапазоны, исходя из нижней границы 1 и верхней границы 10, т.е. все подобласти, начинающиеся с нижней границы 1 или больше и заканчивающиеся верхней границей 10 или меньше, например от 1 до 1,7, или от 3,2 до 8,1 или от 5,5 до 10.

Сначала подробнее остановимся на вводимом в пенопласт, в частности в образованный из него вспененный элемент, гидрофильном агенте, который образован, например, из целлюлозы. Таким образом, вспененный элемент образован из пенопласта, а также из включенного в него гидрофильного агента. Пенопласт, со своей стороны, может быть образован из соответствующей смеси компонентов, способных вспениваться друг с другом, которые предпочтительно находятся в жидкой форме, как это уже достаточно известно.

Как уже было написано во введении, в WO 2007/135069 A1 помимо водопоглощающих полимеров в качестве дополнительного наполнителя добавляют целлюлозные волокна. Они должны в известных случаях улучшать механические свойства пеноматериала. Однако здесь было установлено, что добавление волокнистых добавок затрудняет переработку вспениваемой исходной смеси, так как изменяется ее текучесть. Например, волокнистые целлюлозные частицы, которые перед вспениванием вмешиваются, в частности, в полиольный компонент, сделали бы его более вязкотекучим, что затрудняет или даже делает невозможным смешение с другими компонентами, а именно с изоцианатом, в дозирующей головке установки по производству пены. Равным образом, может также стать более трудным распространение реакционной массы в результате растекания по конвейерной ленте установки по производству пены. Кроме того, волокнистые целлюлозные частицы могут также усиленно задерживаться как отложения в трубопроводах для подвода реакционной смеси.

Поэтому добавление волокнистых добавок возможно только в определенных границах. Чем меньше количественная доля волокнистых добавок, в частности коротких отрезков целлюлозных волокон, тем меньше также водопоглощающая способность, когда они добавляются к пеноматериалу. Так, уже при добавлении незначительного количества порошка из волокон целлюлозы следует ожидать повышения вязкости, в частности, полиольного компонента. Правда, такие смеси в принципе перерабатываются, но при обработке следует принимать во внимание изменившуюся вязкость.

Как известно, целлюлозу или произведенные из нее нити, волокна или порошки по большей части получают путем переработки и измельчения лигнина или также древесины и/или однолетних растений.

В зависимости от производственных затрат получают порошки различного качества (чистота, размер и т.п.). Общим для всех этих порошков является то, что они имеют волокнистую структуру, так как натуральная целлюлоза любого порядка величины имеет выраженную тенденцию образовывать такие волокнистые структуры. Также и МКЦ (микрокристаллическая целлюлоза), которая описывается как сферическая, состоит тем не менее из фрагментов кристаллических волокон.

В зависимости от микроструктуры различают разные структурные типы целлюлозы, в частности целлюлозу-I и целлюлозу-II. Разница между этими двумя структурными типами детально описана в специальной литературе и, кроме того, может быть установлена рентгенографически.

Преобладающая часть целлюлозного порошка состоит из целлюлозы-I. Получение и применение порошков целлюлозы-I защищено большим числом правовых норм. Ими защищены, например, также многие технические детали измельчения. Порошки целлюлозы-I имеют волокнистую природу, что не очень благоприятно для ряда применений или даже мешает им. Так, волокнистые порошки часто приводят к сцеплению волокон. С этим связана также ограниченная сыпучесть.

Целлюлозные порошки на основе целлюлозы-II в настоящее время практически отсутствуют на рынке. Такие целлюлозные порошки с подобной структурой можно получить или из раствора (главным образом вискоза), или измельчением продуктов из целлюлозы-II. Таким продуктом был бы, например, целлофан. Кроме того, такие тонкие порошки с размером зерна 10 мкм и ниже также доступны лишь в очень незначительных количествах.

Получение сферических, нефибриллярных целлюлозных частиц с размером в диапазоне от 1 мкм до 400 мкм можно осуществить, например, из раствора недериватизированной целлюлозы в смеси органического вещества и воды. При этом раствор в свободном течении охлаждают до его температуры затвердевания и затем застывший целлюлозный раствор измельчают. После этого растворитель вымывают и измельченные промытые частицы сушат. Дальнейшее измельчение проводится чаще всего с помощью мельницы.

Особенно выгодно, если уже в подготовленный раствор целлюлозы перед его охлаждением и последующим застыванием вводят по меньшей мере отдельные из называемых далее добавок. Эта добавка может быть выбрана из группы, содержащей пигменты, неорганические вещества, как например оксиды титана, в частности нестехиометрический диоксид титана, сульфат бария, ионообменник, полиэтилен, полипропилен, полиэфир, сажу, цеолиты, активированный уголь, полимерный суперабсорбер или огнезащитное средство. В таком случае они присутствуют в получаемых позднее целлюлозных частицах. При этом добавление может производиться в любой момент получения раствора, но в любом случае перед застыванием. При этом можно вводить от 1 вес.% до 200 вес.% добавок, в расчете на количество целлюлозы. Оказалось, что эти добавки при вымывании не удаляются, а остаются в целлюлозных частицах, также по существу сохраняют свою функцию. Так, например, при подмешивании активированного угля можно установить, что его активная поверхность, которую можно измерить, например, методом БЭТ, также полностью сохраняется в готовых частицах. Кроме того, в результате этого полностью доступны не только добавки, находящиеся на поверхности целлюлозных частиц, но и находящиеся внутри частиц. Это следует считать особенно экономически выгодным, так как в подготовленный раствор целлюлозы нужно добавлять лишь незначительное количество добавок.

Это имеет то преимущество, что в реакционную смесь для получения вспененного элемента добавляют только целлюлозные частицы с уже содержащимися в них функциональными добавками. При известном до сих пор раздельном добавлении всех добавок по отдельности в реакционную смесь здесь для расчета параметров пенообразования нужно учитывать только тип добавки. Благодаря этому можно избежать неконтролируемых колебаний свойств многих из этих различных добавок.

Итак, этим образом действий можно получить целлюлозный порошок, который состоит из частиц, имеющих структуру целлюлозы-II. Целлюлозный порошок имеет размер частиц в диапазоне с нижней границей 1 мкм и с верхней границей 400 мкм, при среднем размере частиц ×50 с нижней границей 4 мкм и с верхней границей 250 мкм, при унимодальном распределении частиц по размеру. Далее, целлюлозный порошок или частицы имеют приблизительно сферическую форму с дискретной поверхностью, причем степень кристалличности, определенная согласно методу Рамана, лежит в диапазоне с нижней границей 15% и с верхней границей 45%. Кроме того, частицы имеют удельную поверхность (адсорбция N 2 , БЭТ) с нижней границей 0,2 м 2 /г и с верхней границей 8 м 2 /г при насыпной плотности с нижней границей 250 г/л и верхней границей 750 г/л.

Структура целлюлозы-II достигается путем растворения и повторного осаждения целлюлозы, и настоящие частицы отличаются, в частности, от частиц, полученных из целлюлозы без этапа растворения.

На размер частиц в описанном выше диапазоне (нижняя граница 1 мкм и верхняя граница 400 мкм, распределение частиц, которое характеризуется значением ×50 с нижней границей 4 мкм, в частности 50 мкм, и с верхней границей 250 мкм, в частности 100 мкм) влияет, естественно, режим процесса измельчения путем размола. Тем не менее, в результате особого способа получения посредством застывания свободно текучего раствора целлюлозы и благодаря обусловленным этим механическим свойствам затвердевшей целлюлозной массы, этого распределения частиц можно достичь особенно легко. Раствор целлюлозы, застывающий под действием срезывающих нагрузок, имел бы при равных условиях измельчения другие, но, в частности, фибриллярные характеристики.

Форма применяемых частиц является приблизительно сферической. Эти частицы имеют соотношение осей (1:d) от 1 и до 2,5. Они имеют неправильную поверхность, однако в микроскоп не видно никакой волокноподобной бахромчатости или фибрилл. Таким образом, речь никоим образом не идет о сферах с гладкой поверхностью. Однако для рассматриваемых приложений такая форма была бы и не особенно благоприятной.

Также и насыпная плотность описываемых здесь целлюлозных порошков, которая лежит между нижней границей 250 г/л и верхней границей 750 г/л, заметно выше, чем плотность сопоставимых фибриллярных частиц, соответствующих уровню техники. Такая насыпная плотность имеет существенные технологические преимущества, так как она выражает также компактность описываемых здесь целлюлозных порошком и тем самым, наряду с прочим, лучшую сыпучесть, смешиваемость в различных средах и не являющуюся проблемой пригодность для хранения.

Резюмируя, еще раз подчеркнем, что частицы, полученные из целлюлозного порошка, благодаря своей сферической структуре имеют улучшенную сыпучесть и почти не обнаруживают структурновязкого поведения. Определение характеристик частиц посредством широко распространенных в промышленности приборов для определения гранулометрического размера благодаря сферической форме также является более простым и более содержательным. Не вполне гладкая и нерегулярная структура поверхности приводит к повышенной удельной поверхности, которая способствует еще лучшим адсорбционным свойствам порошка.

Независимо от этого было бы также возможно смешивать чистый целлюлозный порошок или образованные из него частицы с другими целлюлозными частицами, которые дополнительно содержали бы введенные добавки в количестве с нижней границей 1 вес.% и с верхней границей 200 вес.%, в расчете на количество целлюлозы. Отдельные из этих добавок снова могут выбираться из группы, содержащей пигменты, неорганические вещества, как например оксиды титана, в частности подстехиометрический диоксид титана, сульфат бария, ионообменник, полиэтилен, полипропилен, полиэфир, активированный уголь, полимерный суперабсорбер и огнезащитное средство.

В зависимости от применяемого способа вспенивания для получения пеноматериалов особенно выгодными показали себя, в частности при углекислотном вспенивании, сферические целлюлозные частицы по сравнению с известными волокнистыми целлюлозными частицами. При этом углекислотное вспенивание может проводиться, например, по способу Novaflex-Cardio или подобным способом, причем здесь применяются, в частности, мелкие отверстия в пластинах форсунки. Крупные и волокнистые частицы могли бы сразу же забить отверстия форсунки и создавать другие проблемы. Поэтому как раз при этом способе вспенивания особенно выгодна высокая степень дисперсности сферических целлюлозных частиц.

Теперь вспененный элемент согласно изобретению, соответственно способ получения вспененного элемента будут подробнее пояснены на нескольких примерах. Их следует рассматривать как возможные формы осуществления изобретения, причем изобретение никоим образом не ограничено объемом этих примеров.

Данные по влажности в вес.% относятся к массе или весу всего вспененного элемента (пенопласт, целлюлозные частицы и вода или влага).

Пример 1

Получаемый вспененный элемент может быть образован из пенопласта, как например мягкий пенополиуретан, причем здесь опять же могут найти применение самые разные возможности получения и способы. Такие пены чаще всего имеют структуру пены с открытыми ячейками. Это можно осуществить, например, на установке по производству пены "QFM" фирмы Hennecke, причем пеноматериал создается способом дозировки при высоком давлении в непрерывном процессе. Все необходимые компоненты точно дозируются посредством управляемого насоса с использованием компьютера и смешиваются по принципу мешалки. Один из этих компонентов в настоящем случае является полиолом, который был разбавлен описанными ранее целлюлозными частицами. Из-за добавления целлюлозных частиц в компонент реакции полиол необходимы дополнительно различные корректировки рецептуры, например, воды, катализаторов, стабилизаторов, а также TDI, чтобы по существу нейтрализовать влияние добавленного целлюлозного порошка на получение и достигаемые в последующем физические величины.

Была получена одна возможная согласно изобретению пена с 7,5 вес.% сферических целлюлозных частиц. Для этого сначала был получен сферический целлюлозный порошок, который позднее добавляли в один из компонентов реакции для получения пеноматериала. При этом количественная доля целлюлозы в расчете на полную массу пеноматериала, в частности пенопласта, может лежать в диапазоне с нижней границей 0,1 вес.%, в частности 5 вес.%, и верхней границей 10 вес.%, в частности 8,5 вес.%.

Пример 2 (сравнительный пример)

Для сравнения с примером 1 на этот раз из пенопласта получали вспененный элемент, который был получен без добавления целлюлозного порошка или целлюлозных частиц. Причем это может быть стандартная пена, HR-пена или вискозная пена, каждая из которых была получена по известной рецептуре и вспенена.

Сначала попытались установить, равномерно ли распределены по высоте добавленные целлюлозные частицы во всех слоях полученного вспененного элемента. Это проводили так, чтобы посредством водопоглощения пеноматериалом при нормальных условиях (20°C и 55% отн. вл.), а также при других стандартизованных температурно-влажностных условиях (23°C и 93% отн. вл.) измерить так называемую равновесную влажность. Для этого с трех разных высот пеноблока, полученного в примере 1, а также в примере 2, отбирались образцы одинакового размера и на каждом измерялось водопоглощение в обоих описанных ранее стандартизованных температурно-влажностных условиях. При этом 1,0 м означает верхний слой пеноблока, 0,5 м - средний слой и 0,0 м - нижний слой пеноматериала для отбора образцов из пенопласта с добавленными целлюлозными частицами. Полная высота блока составляла около 1 м. В качестве сравнения служил не содержащий целлюлозы пенопласт из примера 2.

Как видно из приведенных численных значений, пена, соединенная с целлюлозными частицами, как в нормальных условиях, так и в других стандартизованных температурно-влажностных условиях с равновесной влажностью тела, поглощает существенно больше влаги по сравнения с пеноматериалами, не содержащими целлюлозы. Разное место отбора проб (сверху, с середины, снизу) также показывает относительно хорошее соответствие результатов измерения, из чего можно сделать вывод о равномерном распределении целлюлозных частиц в полученном вспененном элементе.

Следующая таблица 2 показывает механические свойства обоих пеноматериалов согласно примеру 1 и примеру 2. Легко увидеть, что тип пеноматериала с включенными целлюлозными частицами имеет сравнимые механические свойства с пеноматериалом без добавления целлюлозных частиц. Это говорит о беспроблемных технологических свойствах компонентов реакции, в частности, когда в них добавлены сферические целлюлозные частицы.

Вспененный элемент без добавленных целлюлозных частиц должен для обоих указанных типов пены иметь следующие номинальные значения:

Средний объемный вес или плотность всего вспененного элемента лежат при этом в диапазоне с нижней границей 30 кг/м³ и с верхней границей 45 кг/м³.

На фиг.1 показана влажность пены (в процентах) для однотипных образов, но взятых из разных мест отбора из целого вспененного элемента, как это уже было описано ранее. При этом влажность пены в [%] отложена по ординате. Доля добавленного целлюлозного порошка или целлюлозных частиц составляет в этом примере 10 вес.%, а целлюлозные частицы опять же представляют собой вышеописанные сферические целлюлозные частицы. Эти отдельные разные отборы проб с и без добавления отложены по абсциссе.

Показанные кружками точки измерения влажности пены отдельных образцов представляют собой исходные значения, а точки измерения, изображенные квадратами, те же образцы, но через день после поглощения влаги. Более низкие исходные значения определены при описанных выше нормальных условиях, а другие нанесенные значения представляют собой влагопоглощение тех же образцов через 24 часа в других стандартизованных температурно-влажностных условиях (23°C и 93% отн. вл.). Сокращение отн. вл. означает относительную влажность воздуха, которая указана в %.

На фиг.2 показано изменение влагопоглощения в течение 48 часов, причем значения времени (t) отложены по абсциссе в [ч]. При этом исходное состояние образцов снова соответствует определенным выше нормальным условиям с 20°C и 55% отн. вл. Другие стандартизованные температурно-влажностные условия с 23°C и 93% отн. вл. должны показывать условия при пользовании, или климат тела, чтобы таким образом можно было установить промежуток времени для увеличения влажности пены в вес.%. Значения влажности пены отложены по ординате в [%].

Так, первая линия 1 на графике с изображенными кружками точками измерения показывает вспененный элемент с заданным размером образца согласно примеру 2 без добавления целлюлозных частиц или целлюлозного порошка.

Вторая линия 2 на графике с изображенными квадратами точками измерения показывает влажность пены элемента, в который было добавлено 7,5 вес.% целлюлозных частиц или целлюлозного порошка. Под целлюлозными частицами опять подразумеваются вышеописанные сферические целлюлозные частицы.

Ход влагопоглощения в течение 48 часов показывает, что равновесная влажность тела у "пены" в условиях "климата тела" достигается уже через короткое время. Так, отсюда можно понять, что пеноматериал с введенными целлюлозными частицами в течение 3 часов может поглотить вдвое больше влаги, чем пеноматериал согласно примеру 2 без добавления целлюлозных частиц.

Измеренные значения влагопоглощения были получены в результате выдерживания образцов пеноматериала объемом примерно 10 см³ в эксикаторе с регулируемой влажностью воздуха (пересыщенный раствор KNO 3 и 93% отн. вл.) после того, как образцы были высушены. Через определенные промежутки времени отдельные образцы вынимали из эксикатора и измеряли увеличение веса (=водопоглощение). Колебания влагопоглощения объясняются манипуляциями с образцами, а также небольшой неоднородностью образцов.

На фиг.3 показаны характеристики сушки вспененного элемента с введенными целлюлозными частицами согласно примеру 1 в сравнении с пеноматериалом из примера 2 без таких целлюлозных частиц. Для сравнения оба образца сначала выдерживали 24 часа в условиях "климата тела". Это снова означает 23°C и относительную влажность 93%. Значения влажности пены снова отложены по ординате в [%], а время (t) в [мин] отложено по абсциссе. Приведенные процентные значения влажности пены представляют собой весовые проценты в расчете на массу или вес всего вспененного элемента (пенопласт, целлюлозные частицы и вода или влажность).

Точки измерения, показанные кружками, снова относятся к вспененному элементу согласно примеру 2 без добавления целлюлозных частиц, причем на графике была нанесена соответствующая линия 3, показывающая отдачу влаги. Точки измерения, которые показаны квадратами, были получены на вспененном элементе с введенными целлюлозными частицами. Соответствующая следующая линия 4 на графике также показывает быструю отдачу влаги. Доля целлюлозных частиц снова составляла 7,5% вес.

Здесь ясно, что равновесная влажность 2% снова достигается через примерно 10 минут. Это значительно быстрее, чем у пеноматериала согласно уровню техники, у которого отдача сравнимого количества воды длится несколько часов.

Если теперь вспененный элемент с включенными целлюлозными частицами из кристаллической модификации целлюлозы-II выдержать 24 часа в условиях "климата тела" и затем привести в "нормальные условия", то в условиях "климата тела" он сначала поглощает влаги более 5 вес.%, и в течение периода времени 2 мин после приведения в "нормальные условия" влагосодержание снижается по меньшей мере на два (2) вес.%.

На фиг.4 показана гистограмма поглощения водяного пара "Fi" согласно Hohenstein, выраженная в [г/м 2 ], причем эти значения отложены по ординате.

Время, за которое произошло поглощение водяного пара при переходе от определенных выше нормальных условий (20°C и 55% отн. вл.) в также описанные выше стандартизованные температурно-влажностные условия (23°C и 93% отн. вл.) (условия применения или климат тела), для обоих определенных измеренных значений составило 3 (три) часа. Под образцами для испытаний всегда имеют в виду уже описанную ранее пену типа "B". Так, первый столбик 5 на гистограмме показывает тип пены "B" без добавления целлюлозы или целлюлозных частиц. Измеренное значение составляет здесь примерно 4,8 г/м 2 . Образец пены с включенной целлюлозой, напротив, имеет более высокое значение, примерно 10,4 г/м 2 , которое представлено на гистограмме другим столбиком 6. Таким образом, это другое значение превышает значение 5 г/м 2 по Hohenstein.

Вспененный элемент образован из пенопласта, причем в качестве предпочтительного пеноматериала применяется пенополиуретан. Как выше разъяснялось на отдельных графиках, для определения влагопоглощения исходят из так называемой равновесной влажности, которая показывает "нормальные условия" и имеет при 20°C относительную влажность 55%. Для моделирования использования были определены другие стандартизованные температурно-влажностные условия, которые имеют при 23°C относительную влажность 93%. Эти другие стандартизованные температурно-влажностные условия должны, например, иллюстрировать внесение влаги при пользовании из-за выделения пота телом живого организма, в частности человека. Для этого целлюлоза, включенная во вспененный элемент, должна после использования снова отдавать влагу, поглощенную при использовании, в течение времени в диапазоне с нижней границей 1 час и верхней границей 16 часов, и, таким образом, весь вспененный элемент должен принимать равновесную влажность относительно окружающей атмосферы. Это означает, что по окончании пользования целлюлоза очень быстро отдает запасенную в ней влагу в окружающую атмосферу и тем самым вызывается высыхание вспененного элемента.

Как уже упоминалось во введении, о равновесной влажности говорят тогда, когда вспененный элемент подвергается действию вышеописанных внешних атмосферных условий настолько долго, пока влагосодержание элемента (влажность пены) не придет в равновесие с влажностью, содержащейся во внешней атмосфере. После достижения равновесной влажности больше не происходит взаимного обмена влагой между вспененным элементом и окружающей элемент внешней атмосферой.

Так, вышеописанный метод испытаний может быть осуществлен, например, так, чтобы вспененный элемент выдерживать в первой внешней атмосфере с первыми температурно-влажностными условиями с заданной температурой и относительной влажностью воздуха, например 20°C и 55% отн. вл., до тех пор, пока не будет достигнута равновесная влажность с этой внешней атмосферой, и затем этот же вспененный элемент внести во вторую, измененную по сравнению с первой, или в другую внешнюю атмосферу. Эта вторая внешняя атмосфера имеет вторые температурно-влажностные условия с более высокой, по сравнению с первыми условиями, температурой и/или более высокой относительной влажностью воздуха, как например 23°C и 93% отн. вл. При этом влагосодержание пены повышается, причем влага поглощается находящейся в пеноматериале целлюлозой. Затем этот же вспененный элемент снова вносят в первую внешнюю атмосферу, причем тогда через заранее заданный промежуток времени, от 1 часа до 16 часов, снова достигается исходное значение влажности пены, соответствующее равновесной влажности относительно первой внешней атмосферы. Таким образом, за этот промежуток времени влага, впитанная ранее во второй внешней атмосфере, снова отдается целлюлозой во внешнюю атмосферу, и тем самым влажность снижается.

Приведенное здесь нижнее значение 1 час зависит от количества впитанной жидкости или влаги и может также лежать существенно ниже и составлять также всего несколько минут.

Независимо от описанных выше сферических целлюлозных частиц, возможно также, чтобы целлюлоза была образована в виде отрезков волокон с длиной волокна с нижней границей 0,1 мм и верхней границей 5 мм. Равным образом, было бы также возможно, чтобы целлюлоза была образована в виде измельченных волокон с размером частиц с нижней границей 50 мкм и верхней границей 0,5 мм.

Получаемый пеноматериал в зависимости от приложения имеет разные характеристики пеноматериала, которые отличаются самыми разными физическими свойствами.

Напряжение при 40%-ном сжатии может иметь нижнюю границу 1,0 кПа и верхнюю границу 10,0 кПа. Эластичность при испытании с падающим шариком может иметь значение с нижней границей 5% и с верхней границей 70%. Этот метод испытания проводится согласно стандарту EN ISO 8307 и при этом устанавливает высоту возврата и связанную с ней эластичность по отскоку.

Если под полученным вспененным элементом имеется в виду пеноматериал из полиуретана, в частности мягкий пенопласт, то он может быть получен как на основе TDI, так и на основе MDI. Но могут использоваться также и другие пеноматериалы, как например пенополиэтилен, пенополистирол, пенополикарбонат, вспененный ПВХ, пенополимид, пеносиликон, вспененный ПММА (полиметилметакрилат), пенорезина, которые образуют пенный скелет, внутрь которого может быть введена целлюлоза. В таком случае, в зависимости от выбранного пеноматериала, можно говорить о пенопласте или же о пенорезине, как например пенорезине из латекса. При этом высокое влагопоглощение получается независимо от исходной системы, а также от того, каким способом получен пеноматериал, так как способность обратимо поглощать влагу достигается введением или включением целлюлозы. Предпочтительно используются типы пенопласта с открытыми ячейками, которые делают возможным беспрепятственный воздухообмен с внешней атмосферой. Равным образом существенно равномерное распределение добавленной в пенную структуру целлюлозы, как это уже было описано при проводимых ранее экспериментах. Если никакой пенной структуры с открытыми ячейками не может быть, то ее можно создать путем известной целенаправленной дополнительной обработки.

Если в качестве исходного материала используется полиол как один из реакционных компонентов, тогда целлюлоза может добавляться в него перед вспениванием. Это добавление может проводиться вмешиванием или диспергированием целлюлозы способами, известными в данной области. В качестве полиола действуют спирты, которые необходимы для соответствующего типа пеноматериала и которые вводятся в рецептуру в необходимом количестве. Однако при составлении рецептуры следует учитывать также влагосодержание целлюлозных частиц.

Вспененный элемент может служить для создания отдельных синтетических изделий, причем синтетические изделия выбраны из группы, включающей матрасы, мебельную обивку и подушки.

Примеры осуществления показывают возможные варианты реализации вспененного элемента с включенным в пенопласт гидрофильным агентом, который образован из целлюлозы, причем в этом месте следует отметить, что изобретение не ограничено этими частными показанными вариантами реализации, но, напротив, возможны также различные комбинации отдельных вариантов реализации друг с другом, и эти возможности изменения на основе указаний о технологических действиях посредством настоящего изобретение лежат в сфере знаний специалистов, занятых в этой технической области. Таким образом, все мыслимые варианты реализации, которые возможны в результате комбинации отдельных деталей проиллюстрированных и описанных вариантов осуществления, подпадают в сферу защиты.

Задача, лежащая в основе самостоятельных изобретательских решений, может быть взята из описания.

Список позиций для ссылок

Формула изобретения

1. Вспененный элемент с включенным в пеноматериал гидрофильным агентом, образованным из целлюлозы, причем вспененный элемент с введенной в него целлюлозой обладает способностью обратимо поглощать влагу, отличающийся тем, что целлюлоза образована структурным типом кристаллической модификации целлюлозы-II, и доля целлюлозы от полной массы пеноматериала выбирается в диапазоне от 0,1 вес.%, в частности 5 вес.%, и до 10 вес.%, в частности 8,5 вес.%, и содержание влаги во вспененном элементе, начиная с исходного значения влажности, соответствующего равновесной влажности относительно первой внешней атмосферы с первыми температурно-влажностными условиями с заданной температурой и относительной влажностью, повышается во время его применения во второй, измененной по сравнению с первой, внешней атмосфере со вторыми температурно-влажностными условиями с более высокой, по сравнению с первыми условиями, температурой и/или более высокой относительной влажностью, и влажность, поглощенная во время применения включенной во вспененный элемент целлюлозой-II, после применения во второй внешней атмосфере снова отдается в первую внешнюю атмосферу через промежуток времени в диапазоне от 1 ч и до 16 ч вплоть до нового достижения исходного значения влажности, соответствующего равновесной влажности относительно первой внешней атмосфере.

2. Вспененный элемент по п.1, отличающийся тем, что вспененный элемент имеет плотность от 30 кг/м 3 и до 45 кг/м 3 и поглощение водяного пара - показатель Fi по Hohenstein - больше 5 г/м 2 .

3. Вспененный элемент по п.1, отличающийся тем, что вспененный элемент имеет объемный вес от 30 кг/м 3 и до 45 кг/м 3 , и содержание влаги во вспененном элементе, которое больше 5%, исходя из второй внешней атмосферы со вторыми температурно-климатическими условиями, после воздействия первой внешней атмосферы с первыми температурно-климатическими условиями (20°С и относительная влажность 55%) в течение 2 мин снижается по меньшей мере на 2%.

4. Вспененный элемент по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что целлюлоза-II находится в виде отрезков волокон с длиной волокна от 0,1 мм и до 5 мм.

5. Вспененный элемент по одному из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что целлюлоза-II находится в виде измельченных волокон с размером частиц от 50 мкм и до 0,5 мм.

6. Вспененный элемент по п.1, отличающийся тем, что целлюлоза-II образована приблизительно сферическими целлюлозными частицами с дискретной поверхностью.

7. Вспененный элемент по п.2, отличающийся тем, что целлюлоза-II образована приблизительно сферическими целлюлозными частицами с дискретной поверхностью.

8. Вспененный элемент по п.3, отличающийся тем, что целлюлоза-II образована приблизительно сферическими целлюлозными частицами с дискретной поверхностью.

9. Вспененный элемент по одному из пп.6, 7 или 8, отличающийся тем, что приблизительно сферические целлюлозные частицы имеют размер от 1 мкм и до 400 мкм.

10. Вспененный элемент по одному из пп.6, 7 или 8, отличающийся тем, что приблизительно сферические целлюлозные частицы имеют отношение осей (1:d) от 1 и до 2,5.

11. Вспененный элемент по одному из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что целлюлоза дополнительно содержит по меньшей мере одну из добавок из группы, содержащей пигменты, неорганические вещества, как оксид титана, нестехиометрический оксид титана, сульфат бария, ионообменник, полиэтилен, полипропилен, полиэфир, сажа, цеолиты, активированный уголь, полимерный суперабсорбер или огнезащитное средство.

12. Вспененный элемент по одному из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что пеноматериал выбран из группы пенополиуретана (вспененный ПУ), пенополиэтилена, пенополистирола, пенополикарбоната, вспененного ПВХ, пенополиимида, пеносиликона, вспененного ПММА (полиметилметакрилата), пенорезины.

13. Вспененный элемент по одному из пп.1, 2 или 3, отличающийся тем, что пеноматериал имеет структуру пены с открытыми ячейками.

14. Применение вспененного элемента по одному из пп.1-13 для образования синтетических изделий, причем синтетические изделия выбраны из группы, содержащей матрасы, мебельную обивку, подушки.

Вата целлюлозная Эковата Экстра

Экологичная тепло-звукоизоляция на основе распушенного целлюлозного волокна.

НАЗНАЧЕНИЕ

Материал применяется для частного и профессионального строительства:
Утепление стен под гипсокартон
Утепление стен под сайдинг
Утепление слоистой кирпичной кладки
Утепление пола
Утепление чердачных перекрытий
Утепление мансарды

Экологичность.

В состав Эковаты входят только натуральные компоненты, что делает её безопасной для здоровья человека и позволяет использовать для утепления жилых,

лечебных и учебных заведений.
Высокие теплоизоляционные характеристики (коэффициент теплопроводности Эковаты составляет 0,038-0,041 Вт/мК).

Высокие звукоизоляционные свойства.

Благодаря высоким показателям звукоизоляции (до 55дБ) материал используется для утепления концертных залов и студий звукозаписи.

Возможность ручного или механизированного заполнения материалом уже готовой конструкции стен и перегородок.

Бесшовность утепления.

Эковата укладывается с помощью выдувной установки под давлением, что позволяет целлюлозным волокнам плотно заполнять всё пространство.

Данный тип укладки исключает образование швов и щелей, обеспечивая максимальную телоизоляционную способность.

Высокая пропускная способность.

Благодаря сочетанию показателей воздухопроницаемости и паропроницаемости материал способен без потери теплоизоляционных свойств поглощать влагу из воздуха

и затем равномерно выпускать ее, что делает его "дышащим" и регулирует микроклимат в помещении,

препятствуя образованию конденсата, обеспечивая тем самым дополнительный комфорт.

Биологическая безопасность.

Благодаря входящему в состав антисептику, материал препятствует распространению плесени и грибка, что делает его надежным и долговечным.

Пожаробезопасность.

Благодаря обработке противопожарной присадкой "Антиперин" на стадии изготовления, материал является пожаробезопасным (не распространяет огонь и

не выделяет токсичных дымов при горении).

Экономичность

Безотходная технология и низкая цена, снижают капитальные вложения в строительство на 30%
А хорошие теплоизоляционные качества Эковаты означают экономию энергозатрат на отопление и охлаждение помещений
Легкость монтажа
Возможность укладки двумя способом как ручным, так и с помощью специальной установки.

Ручной способ (заполнение пространства для утепления Эковатой без помощи специальных установок)
Механизированный (засыпка материала с помощью специальной установки сухим или мокро-клеевым способом).