環(huán)保在線技術(shù)文章
巖棉保溫材料的綠色生產(chǎn)與應(yīng)用
閱讀：962 發(fā)布時間：2019-4-29保溫材料按照材質(zhì)組成來劃分，大致可以分為兩大類：一是有機絕緣材料，如發(fā)泡聚苯乙烯泡沫板/硬質(zhì)聚氨酯泡沫板等；二是無機保溫材料，如巖棉，玻璃棉，泡沫玻璃板等。其中，以巖棉，玻璃棉為代表的礦物棉因具有其他保溫材料所不具有的優(yōu)點，在保溫材料行業(yè)內(nèi)備受推崇管，產(chǎn)量一直呈現(xiàn)逐年上升的態(tài)勢。其中巖棉以其更高的耐火極限和熔點溫度，在建筑防火保溫方面更受青睞，近幾年來產(chǎn)量一路增長態(tài)勢。
巖棉是目前使用量zui大/增長zui快的無機保溫材料。那么究竟什么是巖棉？巖棉是不是一種綠色保溫材料？那本文就將巖棉的特點，應(yīng)用和生產(chǎn)等方面進行闡述。
巖棉的定義
巖棉可以一理解成用石頭做成的棉織品。巖棉的發(fā)現(xiàn)實在夏威夷島*次火山噴發(fā)后，島上的居民在地上發(fā)現(xiàn)了一縷一縷融化后質(zhì)地柔軟的巖石，這就是zui初人類認知的巖棉纖維。當(dāng)把這種纖維制作成板狀。氈狀或是管狀材料后，它就被賦予了很好的保溫隔熱，吸引降噪的性能。
那么巖棉和石棉有什么區(qū)別呢？他們之間zui本質(zhì)的不同是？巖棉是一種非晶態(tài)的，他的纖維尺寸極小，其直徑緊有頭發(fā)絲的百分之一，且穩(wěn)定性好，能在空氣和水中懸浮數(shù)周。石棉已經(jīng)被確認對人體健康有害的，被癌癥研究中心肯定為致癌物，在建材領(lǐng)域被明令禁止使用。
既然石棉對人體有害，那么巖棉也是礦物纖維，它對人體有沒有害處，那么巖棉也是礦物纖維，它對人體有沒有害處呢？其實對這一點倒不用擔(dān)心?，F(xiàn)在巖棉的但纖維直徑普遍在3微米以上，這種尺寸的纖維很難被人體吸收。世界衛(wèi)生組織已經(jīng)就眼棉纖維是否致癌物進行了大量研究，結(jié)果清楚表明’巖棉纖維不是致癌物。另外歐洲機構(gòu)已經(jīng)在這個問題上有幾十年的研究經(jīng)歷，也沒有任何證據(jù)說明巖棉具有致癌性。癌癥研究蜀的專題項目。
巖棉在綠色環(huán)保節(jié)能領(lǐng)域起到了重要的作用，因為巖棉具有*的隔熱性能。熱導(dǎo)率是衡量材料絕熱性能的一項重要參數(shù)，熱導(dǎo)率越小，其隔熱保溫性能越好。從這個角度上來說，巖棉制品的隔熱性能使鋼筋混凝土的40倍，是磚土結(jié)構(gòu)的20多倍，是水泥砂漿的30倍，是木材的3-5倍用一種形象比喻就是，如果建筑用了巖棉板做保溫，就像大樓穿上了棉衣/
但在所有的保溫材料中，巖棉的絕熱性能并不是zui出色的。比如，巖棉隔熱性能可能要稍遜于聚氨酯發(fā)泡材料等。但是為什么巖棉在綠色節(jié)能領(lǐng)域如此備受推崇呢？
目前建筑領(lǐng)域采用的有機保溫材料主要有模塑聚苯乙烯泡沫塑料EPS板和擠塑板，聚氨酯和酚醛泡沫等。他們都是泡沫形態(tài)的有機材料，在很多方面都擁有幾位的性能，如質(zhì)量輕，隔熱性好，隔聲性能優(yōu)，具有一定的彈性。低吸水性，耐低溫性，易加工等。這些材料技術(shù)成熟/施工方便。性價比高是保溫節(jié)能箭鏃設(shè)計和建筑施工單位常用的隔熱體系，但是這類材料有個致命的缺點。在樓房遭遇火災(zāi)的時候他們不僅不能起到防火的蔓延，而且在燃燒時會釋放大量的熱并產(chǎn)生大量的有毒煙氣，造成被困人員及救援人員傷亡。雖然有研究表明可以通過改性手段對這類有機材料進行處理，提高他們的防火等級，但是由此帶來添加阻燃劑的毒性問題仍然不容忽視，因此在高層建筑及防火要求高的公共建筑中，他們都不是很好的選擇。
相比這些有機材料，巖棉作為*不然防火材料，其防火性能就顯得尤其難能可貴。對一棟建筑來說，其防火性能的重要性不言而喻。近年來幾次重大火災(zāi)安全事故，引起了建筑行業(yè)的反思，也促使政府對建材行業(yè)做出了強制規(guī)定。在這中大環(huán)境下，巖棉所具有的及為的防火性能就成為了和其他保溫材料進行競爭的zui大優(yōu)勢。無論是中國還是歐美國家，巖棉都被視作一種良好的建筑防火安*方案，，是高層建筑和公共建筑的材料。這些都充分反應(yīng)在歐美國家EN13500與ETAG004標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定中。以民族精神zui為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牡聡鵀槔?，?2米以上的高層建筑，巖棉在德國外墻外保溫系統(tǒng)中的*為100%，可見巖棉對高層建筑防火的重要性。同時，由于眼棉接近中性，且具有*的惰性，不會對與之接觸的管道和墻體造成腐蝕。另外，眼棉內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松多孔，存在大量貫通的微型通道，使其成為一種會呼吸的材料。這種*的性質(zhì)在維持建筑內(nèi)外濕毒平衡，提高人居舒適度方面也發(fā)揮了重要的作用。
巖棉的綠色應(yīng)用
眼棉作為*防火的綠色建筑材料，在國外尤其是歐洲建筑市場得到了大量的使用，已形成了成熟的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和系統(tǒng)指南。北歐人均消耗量在20千克以上，欸國人均消耗量為5-10千克。由于防火問題，在美國巖棉，礦渣棉占70%，在德國超過22米的建筑外保溫幾乎全部采用巖棉。在我國，巖棉作為建筑保溫材料的使用率這兩年提升的也非常快，特別是在對防火要求很高的公共建筑和高層建筑領(lǐng)域，其在民用建筑領(lǐng)域的使用率也在穩(wěn)步提高，而根據(jù)測算，外墻建筑中沒使用一噸巖棉保溫產(chǎn)品，一年可節(jié)約1.5噸左右的標(biāo)煤，按巖棉產(chǎn)品25年的生命周期算，共計可節(jié)約40噸左右標(biāo)煤。一每噸巖棉生產(chǎn)能耗約400千克的標(biāo)煤算能耗之比大約100倍，這種節(jié)能效果是相當(dāng)客觀的。
巖棉在建筑上的應(yīng)用主要有外墻保溫/防火隔離帶/屋面保溫3種應(yīng)用形式。
外墻保溫巖棉板具有*的抗壓和抗拉伸強度/較低的溪水和吸濕性/尺寸穩(wěn)定性良好，不會產(chǎn)生膨脹和收縮。耐老化等優(yōu)點，能與外墻系統(tǒng)兼容，對建筑物提供有限的保溫節(jié)能。防火級氣候保護等多種性能。巖棉不燃燒，不釋放熱量和有毒煙氣，火災(zāi)發(fā)生時還可以有效隔斷火焰蔓延防火性能。另外，巖棉對碳鋼等金屬材料及建筑物中各種構(gòu)建均不產(chǎn)生腐蝕具有的吸音降噪和彈性消震得物理特性，不吸濕，耐老化，性能長期穩(wěn)定。
巖棉帶可以作為防火隔離帶，與燃燒性能達不到*保溫材料的配套使用，以及提高建筑物外墻的消防防火功能。外保溫系統(tǒng)中采用巖棉作為活活隔離帶能有效的阻止火線在系統(tǒng)內(nèi)部的傳播。在火災(zāi)條件下，翻過隔離帶既要組織火焰在系統(tǒng)內(nèi)同的傳播。在火災(zāi)條件下，防火隔離帶既要阻止或減緩火源對直接受火區(qū)域內(nèi)外保溫系統(tǒng)的攻擊，又要組織火焰通過外保溫系統(tǒng)向外傳播。同時，還要能夠維持自身阻火構(gòu)造體的穩(wěn)定存在及維持系統(tǒng)保溫面層的基本穩(wěn)定。
高強度的防水巖棉板可以作為保溫層和承載層，與柔性防水卷材，隔氣層，系統(tǒng)緊固件組合形成的屋面系統(tǒng)，一般應(yīng)用于工業(yè)廠房，機場商場，體育場館及倉儲設(shè)施等鋼結(jié)構(gòu)或是混凝土評定屋面。這種系統(tǒng)是一種具有安全防火，節(jié)能和吸音隔音功能的新型屋面體系，目前歐美等國家已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。
當(dāng)然，巖棉作為一種保溫材料，首先是出現(xiàn)工業(yè)領(lǐng)域中。在一些廠房車間中，只要有傳熱情況的發(fā)生，基本上都能看到巖棉的身影，比如在鍋爐上使用巖棉，構(gòu)建成輕質(zhì)爐墻，在保溫的同時，也可以減輕大型活力發(fā)電鍋爐或是快裝鍋爐整體重量’此外，由于巖棉板可以做30°以內(nèi)的彎曲，同時具有半硬質(zhì)和軟質(zhì)雙重特點，可用作大直徑的設(shè)備管道保溫，非常便于施工。