ЗВУКОИЗОЛЯЦИОННЫЙ И ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫЙ МАТ Российский патент 2024 года по МПК E04B1/90 B32B17/02 B32B5/10 B32B5/26 

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к материалам, предназначенным для изоляции, поглощения или отражения тепла, звука или шума, а именно для применения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве или реконструкции и ремонте зданий и сооружений.

Известен звукопоглощающий и изоляционный материал с повышенной термостойкостью и формуемостью, включающий в себя термостойкий материал, в качестве поверхностного слоя, полученного пропиткой связующим в нетканое полотно, образованное из термостойкого волокна, и базовый слой, образованный из обычного звукопоглощающего и изоляционного материала. Поверхностный слой уложен на одну сторону базового слоя. (Патент № US10269337. Опубл. 2019-04-23).

Однако известный звуко-, теплоизоляционный материал, не подразумевает использования пропиток, и связующих составов, так как материал изготовлен вязально – прошивным способом, без применения связующих или смазочных веществ, тем самым упрощая процесс производства, и затраты на изготовления материала.

Известен термозвукоизоляционный и фильтрующий материал, который содержит теплостойкий волокнистый наполнитель, заключенный в двухстороннюю оболочку из нетканного полипропилена, при этом дополнительное защитное покрытие выполнено из жаропрочной негорючей ткани, а именно из базальтоволокнистой жаропрочной негорючей ткани в виде базальтового прошивного полотна (Патент № RU13763. Опубл. 27.05.2000).

Однако известный материал не имеет требуемой гигроскопичности, при нагреве выделяет продукты горения и другие вредные химические вещества из-за использования при его изготовлении простого прошивного способа. Так же применяемая двойная оболочка (оболочка из нетканого полипропилена и оболочка из жаропрочной негорючей такни) увеличивает трудозатраты при производстве материала, но при этом не увеличивает эксплуатационные характеристики изделия, так как температура плавление полипропилена 130-160 градусов Цельсия. Это значит, что материал при данной температуре начнет разрушаться, что не соответствует заявленным жаропрочным характеристикам - эксплуатация до 800 градусов Цельсия.

Известен композиционный материал, содержащий покровную оболочку и внутренний слой из волокнистого неорганического материала, прошитые ровингом, в котором оболочка выполнена из базальтовой ткани или сетки, внутренний слой из базальтового волокна с диаметром волокон 1-20 мкм и/или базальтового картона толщиной 1-5 мм, при этом отношение внутреннего слоя к оболочке составляет (5-50):1, и в качестве ровинга используют базальт (Патент № RU2147912. Опубл. 27.04.2000).

Однако применяемые в известном решении волокна диаметром до 20 мкм крупнее чем в заявляемом решении, где они в диаметре не более чем 3 мкм, а значит их меньше на единицу массы, тем самым процесс диссипации (рассеивание звука) будет происходит менее эффективно (чем больше волокон, тем лучше рассеивается/поглощается звук или шум).

Известен фильтрующий материал, содержащий слои базальтовых волокон, выполненный двухслойным, при этом первый по ходу очищаемой среды слой выполнен из непрерывных базальтовых крученых волокон трикотажного плетения, а второй слой из вязально-прошивного или прессованного базальтового материала на базальтовой трикотажной подоснове с обеих сторон (Патент № RU2035970. Опубл. 27.05.1995).

Однако известный фильтрующий материал не предназначен для использования в качестве звуко-теплоизоляционного материала.

Известен звукоизоляционный и теплоизоляционный материал, который содержит полотно из стекловолокна и защитную двустороннюю оболочку из стекловолокна, при этом полотно из стекловолокна имеет поверхностную плотность 2500±10% г/м², а двусторонняя оболочка из стекловолокна имеет поверхностную плотность 225±20% г/м² (Патент № RU203541. Опубл. 09.04.2021).

Однако известный звукоизоляционный и теплоизоляционный материал использует в своей основе стекловолокно, которое более гигроскопично, при этом впитанная влага значительно влияет на звукопоглощающие свойства материала, при этом изготовление материала осуществляется иглопробивным способом, что подразумевает наличие смазывающих масел для работы игл, это в свою очередь делает материал менее экологично безопасным, в отличие от заявленного решения, полотно которого изготавливается вязально-прошивным способом, при котором не используются клеящие или смазывающие составы.

Известен термоизоляционный и звукоизоляционный материал, содержащий волокнистое полотно и защитную оболочку, которая размещена c двух сторон полотна и скреплена с ним ниточными швами, при этом материал имеет поверхностную плотность 700-10000 г/м², волокнистое полотно выполнено из кремнеземистых волокон или стеклянных волокон или базальтовых волокон, а материал оболочки выполнен из стеклянных волокон или нетканого полипропилена или кремнеземистых волокон или базальтовых волокон, или фольгированного материала (Патент № RU134554. Опубл. 20.11.2013).

Однако известный материал не предназначен для использования в помещениях с повышенной влажностью, не имеет повышенной огнестойкости, не обладает достаточной технологичностью при его изготовлении, подвергается усадке при использовании, не препятствует появлению плесени. Также изготовление материала осуществляется иглопробивным способом, что подразумевает наличие смазывающих масел для работы игл, что в свою очередь делает материал менее экологично безопасным, а также при воздействии огня или высоких температур из материала могут выделяться продукты горения этих масел, в отличие от заявленного решения, полотно которого изготавливается вязально-прошивным способом, при котором не используются клеящие или смазывающие составы.

Известен теплоизоляционный материал (Патент № RU 2083774 C1, опубл. 10.07.1997), в котором описан теплоизоляционный материал, выполненный в виде объемного пакета из слоев волокнистых матов и покровных слоев ткани из минеральных волокон типа базальтовых, скрепленных прошивными нитями, при этом покровные слои ткани снабжены встречно загнутыми кромками, соответственно охватывающими кромки слоев волокнистых матов, сомкнутых между собой с образованием внутреннего непрерывного нахлесточного шва, размещенного между слоями волокнистых матов, скрепленного с ними прошивными нитями.

Однако известный теплоизоляционный материал не имеет стойкости к повышенной влажности помещений, не обладает высокой степенью технологичности при его изготовлении, не предупреждает усадку и появление плесени.

Кроме того, не повышает звукоизоляционные, свойства конструкций, перегородок, облицовок, подвесных потолков на металлическом/деревяном каркасе или без применения каркаса. Так же известный теплоизоляционный материал не предназначен для предупреждения и улучшения звукоизоляционных полов в конструкциях плавающая стяжка.

Изготовление известного теплоизоляционного материала, имеет сложную технологию, связанную с создание встречно загнутых кромок и охватом их иными кромками. Кроме того размещением между сомкнутыми кромками сетчатого материала, в виде фольги, или металлизированной пленки, запасовыванием непрерывного нахлесточного шва между слоями волокнистых матов.

Задачей настоящего изобретения является расширение арсенала термоизоляционных и звукоизоляционных материалов, предназначенных для использования в любой отрасли экономики.

Технический результат проявляется в разработке сверхтонкого материала, обладающего высокой степенью технологичности при его изготовлении, предупреждающего усадку, а также в повышении звукоизоляционных свойств и теплоизоляционных свойств конструкций

Поставленный результат достигается тем, что звукоизоляционный и теплоизоляционный мат, содержащий основу из супертонкого базальтового волокна менее 3 мкм в виде прямоугольного полотна, помещенного в защитную оболочку, и скрепленного с ней, использованное супертонкое базальтовое волокно скреплено ровингом вязально–прошивным способом, затем нарезанное волокнистое полотно в виде прямоугольника помещено в оболочку и закреплено прошивным способом в ней.

Целесообразно для повышения экологической безопасности использовать ровинг, который выполняют из стекловолокна или базальтового волокна

Целесообразно для расширения диапазона использования и эстетических функций мата, оболочку выполнять из нетканого полотна, стекловолокна, или базальтового волокна.

Настоящее изобретение поясняют подробным описанием, примером выполнения и схемами, на которых:

Фиг. 1 – главный вид в масштабе мата в разрезе вертикальной плоскостью, согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 – вид сверху в масштабе мата, имеющего разрыв оболочки.

Звукоизоляционный и теплоизоляционный мат содержит основу 1 из волокнистого полотна в виде базальтового волокна (Фиг. 1). Базальтовое волокно выполнено толщиной не более 3 мкм. Базальтовое волокно 1 помещено в защитную оболочкой 2 и скреплено с ней прошивным способом. Перед помещением внутрь оболочки 2 базальтовое волокно скреплено нитями 3 ровинга вязально–прошивным способом и нарезано в виде прямоугольника (Фиг. 2). При этом ровинг выполнен из стекловолокна или базальтового волокна. Стекловолокнистый ровинг – это нить из непрерывных, нескрученных между собой волокон. Стекловолокнистый ровинг прочнее и пластичнее стали, поэтому маты не подвержены усадке и устойчивы к вибрации. Мат принимает любую форму и может поддерживать её без изменений в течение 50 лет.

Кроме того оболочка 2 может быть выполнена в виде нетканого полотна, стекловолокна, или базальтового волокна. Такое выполнение оболочки позволяет расширить диапазона использования и эстетические функции мата.

Звукоизоляционный и теплоизоляционный мат изготавливают следующим образом.

Основу 1 изготавливают из сверхтонкого (далее супертонкого) базальтового волокна, нить которого имеет диаметр не более 3 мкм, а длину до 300 мм. Базальтовые нити переплетают между собой и получают готовую основу 1. Гигроскопичность основы 1 составляет не более 1%, благодаря чему мат может применяться, в помещениях с повышенной влажностью без ухудшения характеристик. Затем основу 1 скрепляют нитями 3 ровинга вязально – прошивным способом и нарезают в виде прямоугольников. Ровинг используют в виде стекловолокна. Основа 1 мата, сшитая ровингом вязально-прошивным способом, при нагреве не выделяет продукты горения и другие химические вещества, так как при таком способе скрепления не используют смазочные масла, в отличие от аналогичных волокнистых материалов, изготовленных иглопробивным способом.

Каждую основу 1 в виде прямоугольников помещают в оболочку 2 и закрепляют в ней. При креплении основы 1 в виде базальтовых нитей толщиной до 3 мкм в оболочке 2 нити не наматываются на сверло во время крепления в упомянутой оболочке 2.

Для расширения диапазона использования и эстетических функций, что позволяет использовать маты в требуемых условиях, оболочку 2 выполняют в виде нетканого полотна, стекловолокна, или базальтового волокна. Размеры материала могут быть следующие: ширина от 0,5 м до 2 м, длина от 1 м до 20 м, толщина от 5 мм до 25 мм. Но, при необходимости и требованиях заказчика размеры могут быть и другие.

Маты изготавливаются с учетом действующих ГОСТов «Маты из минеральной ваты прошивные теплоизоляционные» и технических условий на маты базальтовые прошивные.

При использовании матов с основой 1 из сверхтонкого базальтового волокна, помещенной в оболочку 2 из нетканого полотна, стекловолокна, или базальтового волокна, выдерживает температуру плавления выше 1300 градусов Цельсия. Такие маты обеспечивают пожарную безопасность. Свойства материала не меняются под воздействием высоких температур. Следует отметить и то, что мат с основой 1 из супертонкого базальтового волокна и оболочкой 2 из нетканого полотна, стекловолокна, или базальтового волокна, выдерживает короткие скачки температуры до +1100°C.

Экологическую безопасность матам с основой 1 из сверхтонкого базальтового волокна с толщиной нитей не более 3 мкм придает отсутствие синтетических связующих и клеящих добавок. Маты состоят исключительно из природных материалов – сверхтонкого базальтового волокна и прошивной нити из стекловолокна. Такие экологически чистые маты можно использовать в школах, больницах и на предприятиях пищевой промышленности, так как они не содержит вредных токсичных веществ и не имеют неприятных запахов.

Мат с основой 1 из сверхтонкого базальтового волокна имеет высокую стойкость к воздействию химически активных сред: кислоты (стойкость 94%), щёлочи (стойкость 96%), растворы солей (стойкость к воде и морской воде 100%), может применяться даже в агрессивных средах.

Основа 1 из базальтового сверхтонкого волокна в оболочке 2 является диэлектриком и прозрачно для электромагнитного излучения, радиолучей и магнитного поля, поэтому мат может применяться для изоляции (звуко-, тепло) электромагнитных установок, радиолокационного оборудования, антенн. Кроме того он устойчив к радиации, не копит радиацию, благодаря чему может использоваться на атомных электростанциях.

Мат, выполненный из основы 1 в виде базальтовое супертонкого волокна, прошивными нитями 3 ровинга вязально – прошивным способом, эффективно глушит звуковые волны, поглощает вибрацию, предотвращает появление резонанса в конструкциях. Упомянутые маты можно применять для звуко- и теплоизоляции корабельных палуб, салонов самолётов, холодильного оборудования, турбин и реакторов.

В матах, основа 1 которых выполнена из супертонкого базальтового волокна – неорганический материал, не заводится плесень и грибки, они не представляют интереса для грызунов, не поддаются воздействию растворителей, масел и щелочи. Ультрафиолетовые лучи и влажность не наносят вреда матам, что способствует их долговечности в любых природных условиях.

Следует отметить и то, что маты из супертонкого базальтового волокна обеспечивают лучшую теплоизоляцию. При температуре +180°C тепловые потери в 2,5 раза меньше, чем при использовании обычных базальтовых матов. При температуре +400°C потери тепла меньше в 7-9 раз.

Предлагаемое изобретение позволяет расширить арсенала термоизоляционных и звукоизоляционных материалов, предназначенных для использования в любой отрасли экономики.

Кроме того позволяет достигать стойкости к повышенной влажности помещений, обладает высокой степенью технологичности при его изготовлении, предупреждает усадку, появление плесени, устойчив к радиации, долговечен, экологически и пожаро безопасен, обеспечивает повышенную теплоизоляцию и звукоизоляцию конструктивов.

Изобретение относится к строительным материалам, в частности к материалам, предназначенным для изоляции, поглощения или отражения тепла, звука или шума для применения в жилищном, гражданском и промышленном строительстве или реконструкции и ремонте зданий и сооружений. Технический результат изобретения - получение материала, имеющего стойкость к повышенной влажности помещений, обладающего высокой степенью технологичности при его изготовлении, предупреждающего усадку, появление плесени. Звукоизоляционный и теплоизоляционный мат содержит основу, выполненную из базальтового волокна, которое имеет толщину нитей не более 3 мкм. Основа скреплена ровингом вязально – прошивным способом, при этом гигроскопичность основы составляет не более 1%. Волокнистое полотно основы, нарезанное в виде прямоугольника, помещено в оболочку и закреплено в ней. При этом ровинг выполнен из стекловолокна или базальтового волокна. Оболочка выполнена из стекловолокна или базальтового волокна. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Звукоизоляционный и теплоизоляционный мат, содержащий основу из супертонкого базальтового волокна менее 3 мкм в виде прямоугольного полотна, помещенного в защитную оболочку из стекловолокна или базальтового волокна и скреплѐнного с ней прошивным способом, отличающийся тем, что перед помещением в оболочку основа из супертонкого базальтового волокна скреплена ровингом вязально-прошивным способом, при этом гигроскопичность полученной основы составляет не более 1%.

2. Мат по п. 1, отличающийся тем, что ровинг выполнен из стекловолокна или базальтового волокна.