7. Декоративно-акустическое пеностекло
До настоящего времени пеностекло в основном рассматривалось как теплоизоляционный материал, способный работать при положительных и отрицательных температурах. Выпуск цветного пеностекла, обладающего способностью абсорбировать звук, позволяет рассматривать его как декоративно-акустический материал, «который независимо от приданных ему новых свойств полностью .сохранил теплоизолирующую способность.
Известно, что для повышения коэффициента звукопоглощения структура материала должна быть организована таким образом, чтобы звук свободно проникал внутрь его, но отражался бы минимально. Отсюда вытекает, что пеностекло с высоким звукопоглощением должно обладать хорошо развитой пористостью, отдельные ячейки, различные по величине и форме и расположенные неупорядоченно, должны соединяться между собою сообщающимися каналами. С другой стороны, пеностекло желательно размещать в конструкциях таким образом, чтобы звук падал на его незащищенную поверхность. Наряду с высокими акустическими данными пеностекло должно обладать определенными декоративными свойствами: приемлемой фактурой поверхности, цветом, формой и размером изделий.
Поскольку отделочные материалы в большинстве своем характеризуются светлыми тонами, то, очевидно, базой для производства декоративно-акустического пеностекла должна быть смесь, при вспенивании которой можно было бы получить белое пеностекло. На белой основе наиболее полно обнаруживается проявление любого красителя и достигается высокая чистота цвета, что особенно важно при окрашивании пеностекла в светлые полутона. Это важно еще и потому, что при белой основе требуется минимальное количество красителей.
Выбор состава стекла и газообразователя. Для получения качественного пеностекла пригодны все виды бесцветных стекол, температура вспенивания которых не превышала бы 850 °С, а градиент падения вязкости в области температур вспенивания был бы минимальным. Кроме того, стекло не должно кристаллизоваться, должно быть дешевым и не содержать в составе дефицитных окислов. Этим требованиям отвечает большинство промышленных стекол, например, стекло ВВС, сортовое, тарное, высокоглиноземистое и др. В связи с этим производство акустического пеностекла может также базироваться на отходах стекольной отрасли. Важно лишь, чтобы химический состав поставляемого стекла был постоянным. При отсутствии такого сырья производство также экономично и в случае обеспечения его специально наваренным стеклом.
Для светлых сортов пеностекла должны применяться нейтрализационные газообразователи, например карбонаты, нитраты, сульфаты, щелочи и другие вещества, которые при вспенивании не окрашивают пеностекло. Так, на чистом карбонате кальция можно получить губчатое пеностекло белого цвета с хорошо развитой сетью сообщающихся пор. Однако общим недостатком всех карбонатных газообразователей является то, что они разлагаются в коротком температурном интервале и вызывают «бурное» вспенивание, что затрудняет получение пеностекла в виде больших блоков с равномерной структурой.
По мнению Ф. Шилла, интервал температур вспенивания можно расширить введением в смесь комплексных газообразователей, например углекислого кальция и поташа или селитры. Снижение скорости вспенивания за счет изменения температурного режима позволяет несколько улучшить структуру пеностекла, однако для этого требуется значительно удлинить время нагрева пенообразующей смеси до температуры начала вспенивания и строго выдерживать необходимые для вспенивания режимы. При вспенивании блоков пеностекла по аналогичным режимам в больших формах (заводские условия) структура их по-прежнему оставалась неравномерной.
Для расширения интервала температур вспенивания были испытаны новые составы газообразователей. Среди них наибольший интерес представляют смеси СаСО3 и жидкого стекла, мочевины, формальдегидных смол, сульфитно-спиртовой барды. В данном случае СаСОз вводился до 1% как основной вспениватель с целью получения в пеностекле максимального количества сообщающихся пор. С помощью указанных добавок удалось расширить интервал температур вспенивания до 30—35 °С, что позволило получить в заводских формах блоки пеностекла с равномерной структурой, хотя режим вспенивания также не отличался особой простотой. При этом цвет пеностекла имел желтоватый оттенок, очевидно, за счет введения небольших добавок органических веществ. Пеностекло белого цвета можно также получить, используя в качестве газообразователя смесь полуводного гипса и барита. Структура его улучшается, если в пенообразующую смесь вводить 1—2% металлического алюминия. Изменяя соотношение полуводного гипса и барита в пределах от 0,75:1 до 1:3 при общем содержании их в смеси до 5%, можно получить пеностекло весьма равномерной структуры с объемной массой 150-300 кг/м3 и прочностью 0,7—2,5 МПа. Водопоглощение можно регулировать количеством вводимого алюминия. Небольшие добавки (до 0,2%) незначительно влияют на снижение водопоглощения, и величина его находится в пределах 15-40%. Увеличение добавки до 1% снижает водопоглощение до 2-8%, очевидно, за счет дополнительного выделения тепла при окислении алюминия.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
