Изготовление огнеупорной бумаги и картона

Потребность в использовании огнеупорной бумаги часто возникает в ситуациях, при которых другие термостойкие материалы использовать неудобно. Полотна из бумаги и картона благодаря удачному сочетанию в себе гибкости и некоторой жесткости, толщины и плотности, разнообразию размеров и форм нашли широкое применение.

Огнеупорную бумагу используют в качестве изолирующих средств для элементов трубопроводов, нагревающихся узлов авиалайнеров, строительных конструкций.

Из чего делают

Вся бумажная продукция выпускается из целлюлозных материалов, легко подвергающихся горению.

Существует несколько возможностей добиться огнеупорного эффекта, каждая из которых основана на насыщении природного горючего сырья минеральными компонентами.

Доступным и недорогим неорганическим сырьем являются оксиды глины. По традиции огнеупорную бумагу из минерального глинистого сырья называли керамической. Она действительно по составу максимально приближена к керамике потому, что содержит до 90 % в сумме оксидов алюминия и кремния, меньше 15 % — органического сырья и мизерное количество влаги. Соотношение оксидов металла и кремния в различных сортах варьируется, в среднем оба минеральных компонента содержатся в равных долях.

Современная технология позволяет из глинистой смеси с минимальным количеством целлюлозы формировать керамические волокна и производить негорючие бумажные листы.

Существуют модификации огнеупорной бумаги, абсолютно не содержащие органических волокон. В их состав входит 47 % оксида алюминия, 52 % оксида кремния и 1 % других минеральных оксидов.

Проводятся изыскания в направлении создания бумажной продукции из нанонитей оксида титана. По предварительным данным технология не требует больших затрат, проста в исполнении, но до промышленных масштабов производства такой негорючей бумаги дело пока не дошло.

Свойства и характеристики

Огнеупорная бумажная продукция обладает очень высокой термостойкостью. Максимальная температура, которую она способна выдержать составляет 1260 ℃, рабочие показатели равны 1150 ℃.

Помимо высокой стойкости к термическим нагрузкам бумага из огнеупорного сырья имеет следующие достоинства:

  • эластичность и гибкие качества, позволяющие изолировать конструкции различных форм;
  • возможность легко выполнять работу любыми инструментами;
  • удачное сочетание теплопроводности и теплоемкости;
  • небольшую плотность и вес.

Количественные характеристики подтверждают достоинства, объясняют большой спрос на огнеупорную бумагу.

Таблица. Технические параметры огнеупорной бумаги Kaowool-1260-Paper, изготавливаемой из керамического волокна

Классификационная температура, °С 1260
Цвет белый
Плотность, кг/м3 210
Температура плавления, °С 1760
Прочность на разрыв, кН/м2 750
Подпрессовка при изменинии толщины, кПа 10
Потеря массы при прокаливании, % 8
Усадка (24 часа при 1260 °С), % 3,5

Коэффициент теплопроводности Вт/мК

при средней температуре

 
200 °С 0,06
300 °С 0,07
400 °С 0,09
500 °С 0,11
600 °С 0,13
800 °С 0,20

Плотность изделий варьируется в диапазоне от 210 кг/м3 у одних сортов до 500 кг/м3 у других видов продукции.

При прокаливании огнеупорная бумага может претерпевать усадку, которая составляет 8 – 10 % от изначальной массы. В результате прогревания при максимально допустимой температуре усадка составляет только 3,5 %.

Предел прочности на разрыв у всех видов керамической огнеупорной бумаги превышает 300 кПа/м2, обычно достигает 750 к Па/м2.

Способность пропускать тепло, определяемая соответствующим коэффициентом, в большой мере зависит от температурных значений и плотности бумаги. У разных видов при средних температурных показателях (800 ℃) коэффициент варьируется от 0,12 до 0,2 стандартных единиц.

Применение

Возможности применения огнеупорной бумаги разнообразны, наиболее частые варианты использования следующие:

  • препятствие для утечки тепловой энергии;
  • уплотнения, изолирующие потоки тепла;
  • уплотнения мест стыков с термическим расширением;
  • разделение различных сред;
  • прокладки в домашнем оборудовании;
  • мобильные тепловые барьеры для агрегатов;
  • защита от возможного возгорания;
  • электроизолирующие прокладки.

Помимо этого негорючие бумажные изделия используются как изолирующие материалы в лабораторной практике, при обмуровке печей, защите трубопроводов, искривленных поверхностей. В качестве экранов их применяют во время проведения сварки или соединения пайкой.

Как сделать в домашних условиях

С давних времен предпринимались попытки изготовить несгораемую бумагу с помощью подручных и редких средств. Удивительно, что даже у нас в нелегкие 20-е годы прошлого столетия эта тема интересовала общественность. Сохранились рекомендации и химические рецепты тех дней, которые можно использовать поныне.

Указания сводились к следующему: смешать асбестовые волокна, промытые перманганатом калия, с целлюлозной массой, обработанной 5 %-ной сернистой кислотой. Затем добавить к массе клей, буру и сформировать листы согласно обычной процедуре.

Другой совет провозглашал необходимость добавления к массе силиката натрия (жидкого стекла).

Уже в те времена был известен метод получения несгораемой бумаги посредством погружения обычных бумажных листов в смесь нашатырного спирта, буры, фосфорной кислоты и сульфата цинка. Писать на такой бумаге рекомендовали огнеупорными чернилами, которые делали из обыкновенных чернил путем прибавления жидкого стекла и глицерина.

Современные рецепты, по сути, очень похожи на давно известные. Знатоки советуют орошать обычную бумагу для придания термостойкости растворами буры, сульфата аммония и борной кислоты. Существует рецепт, по которому в 2-х литрах горячей воды разбавляют 50 г порошка борной кислоты, и 60 г буры. Готовый огнеупорный раствор распыляют по бумаге.

Другие умельцы рекомендуют увеличивать термостойкость бумажных листов, окунанием в раствор квасцов и последующим высушиванием.

Практики, занимающиеся изоляцией труб, свидетельствуют об эффективности многостадийного метода получения огнеупорных тканей или бумаги. Сначала лист пропитывают жидким стеклом, затем высушивают и покрывают смесью цинковых белил, жидкого стекла и льняного масла. После окончательного высыхания огнеупорный материал готов.

Можно пропитать бумагу воском. Для этого надо растолочь воск и расплавить утюгом через пергамент.

Метод сделает сырье огнестойким только в некоторой степени. Восковое покрытие не позволит вспыхнуть бумаге сразу, однако, при длительном действии огня возгорание, все-таки, станет возможным.

Огнеупорный картон

Картонные изделия в виде листов и рулонов производят внедрением большего количества термостойких компонентов минерального происхождения, что объясняется толщиной и требованиями к характеристикам продукции.

Существуют несколько отличающихся технологий получения огнестойкого картона, одна из которых основана на внедрении в сырье асбестовых волокон из различных источников.

Продукция с асбестом, безусловно, будет обладать термостойкостью. Некоторый скепсис обусловлен всем известной вредностью добавки. Применять асбестокартон можно с большой осторожностью, соблюдая правила безопасной работы и учитывая место установки изоляционных материалов. Частицы асбеста не должны попадать в помещения, где постоянно находятся люди.

Гораздо более безопасен огнеупорный картон с добавками стеклянных волокон, который обладает хорошими техническими характеристиками, удобен при монтаже, эффективен во время эксплуатации.

Современные технологии позволили получить картон из базальтового минерала. Волокна неорганической природы компонуются в изделие посредством связывания бентонитовой глиной. Оба вида сырья являются качественными, дорогостоящими минералами, что сказывается на цене продукции.

Абсолютная экологическая чистота, высокие теплоизолирующие способности, стойкость к химикатам, микроорганизмам, вибрации, действию влаги делает базальтовый картон незаменимым материалом для отделки дымоходов, печей, каминов, строительных конструкций, подвергающихся действию тепла.

1 Звезда2 Звезды3 Звезды4 Звезды5 Звезд (Пока оценок нет)
Загрузка...

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *