Технология «быстрого наплавления» от компании «ТехноНИКОЛЬ»
История развития битумных материалов насчитывает уже более двух веков. Начиная с 19 века, когда появился первый «рубероид», и до настоящего времени шел непрерывный процесс совершенствования и развития. Совершенствовались и материалы, и технология их применения.
Новые виды основ, стеклоткань и стеклохолст, сделали материалы более долговечными. Полиэфирные основы позволили получить материалы с невиданной прежде эластичностью. В середине 60-х появилась технология модификации битума полимерами. Атактический полипропилен, а затем и стирол-бутадиен-стирол произвели настоящую революцию, и развитие теперь уже битумно-полимерных материалов получило новый виток. Если внимательно изучить все изменения, которые коснулись наплавляемых материалов, можно выделить два направления:
- изменение внешнего вида материалов — новые виды посыпок, защитных покрытий;
- улучшение физико-механических характеристик материалов — теплостойкость, гибкость, разрывные нагрузки.
Изменения затронули все свойства материала, но технология наплавления битумных и битумно-полимерных материалов, как и 60 лет назад, осталась практически без изменений. Более того, получая материалы с более высокой теплостойкостью, производители обрекали подрядчиков на дополнительные затраты, ведь укладка материала с теплостойкостью 130 0С требует больших затрат газа и времени для укладки, чем материала с теплостойкостью 90 0С. Исходя из этого остро появилась необходимость внесения изменений в структуру материала для увеличения скорости его укладки и экономии ресурсов (газа). Такая задача была поставлена в 2006 г. перед сотрудниками научно-исследовательского центра компании «ТехноНИКОЛЬ». Специалисты начали работу с детального рассмотрения процесса наплавления битумных и битумно-полимерных материалов и исследования влияющих на него факторов.
Сама по себе технология наплавления достаточно проста. При помощи газовой горелки нагревается нижняя сторона рулона, необходимого для размягчения битумного или битумно-полимерного вяжущего. Дождавшись момента формирования валика вяжущего у основания рулона, его медленно раскатывают. Весь процесс можно разбить на три этапа:
- сгорание защитной полимерной пленки,
- размягчение битумно-полимерного вяжущего и создание валика вяжущего,
- раскатка рулона.
Специалисты научно-исследовательского центра подробно изучили первые два этапа (третий полностью зависит от скорости первых двух). Задача обрела ясность: необходимо ускорить процесс сгорания пленки и размягчения вяжущего. Но каким образом можно увеличить скорость сгорания защитной полимерной пленки? Физика явления такова: для эффективного (более быстрого) расплавления материала необходимо подвести к нему большее количество тепловой энергии. В нашем случае это энергия пламени газовой горелки. Достичь этого можно, просто увеличив мощность пламени горелки. Увеличить тепловой поток или… Вот об этом «или» и поговорим более подробно.
Рассмотрим структуру наплавляемого материала. Пленка материала плотно приклеена к битумно-полимерному вяжущему и составляет с ним практически единое целое, вся тепловая энергия, направленная на пленку, мгновенно начинает отводиться от нее через битумно-полимерное вяжущее (как через теплопроводник), снижая тем самым температуру нагрева полимерной пленки и замедляя скорость ее сгорания. Для решения этой проблемы необходимо пред-отвратить или значительно замедлить процесс отведения тепла через структуру материала, а сделать это можно, создав воздушную прослойку между пленкой и поверхностью материала. Почему? Если сравнить, теплопроводность битумно-полимерной смеси и воздуха (0,27 Вт/м•0С и 0,025 Вт/м•0С, соответственно), то разница составит 10 раз. Тепло отводится из зоны расплавления пленки в 10 раз медленнее, и пленка нагревается и сгорает практически мгновенно. С физикой ясно, но как это реализовать на практике?
Получив общее представление о пути увеличения скорости сгорания полимерной пленки, перейдем к следующей проблеме — увеличению скорости нагрева битумно-полимерного вяжущего. Призовем на помощь ту же физику. Как и в первом случае, можно просто увеличить мощность пламени горелки и, затратив дополнительное количество газа, получить желаемый результат — увеличить скорость наплавления. Однако увеличение количества затраченного газа влечет за собой повышение затрат. Как увеличить скорость без лишних затрат? За счет увеличения эффективности нагрева поверхности материала. Рассмотрим, как происходит процесс расплавления битумно-полимерного или битумного вяжущего. Нагреву пламенем газовой горелки поочередно подвергаются разные участки рулона, таким образом битумно-полимерное вяжуще прогревается до температуры в 140–160 0С на глубину порядка 1,1–1,3 мм. И именно из этого битумно-полимерного вяжущего и образуется необходимый валик вяжущего. Получается, что нужно «наплавить» около 1,5 кг битумно-полимерного вяжущего, на которое и «приклеится» материал. Значит нужно найти эффективный способ прогрева не всего материала, а именно этих 1,5 кг,которые находятся на нижней наплавляемой стороне. Причем чем быстрее это будет сделано, тем лучше будет защищен весь материал от перегрева и возможного «пережога».
Технология, разработанная в компании «ТехноНИКОЛЬ» — MICRO-PROFILE-SYSTEM® — решает все поставленные выше задачи. Ее суть — формирование особой структуры наплавляемой поверхности битумно-полимерного или битумного материала. Вся поверхность материала рассечена продольными каналами глубиной 1,2–1,5 мм. Таким образом, одновременному нагреву подвергается площадь на 60–100% больше, чем на стандартном материале, что приводит к появлению большего количества нагретого до температуры в 160–180 0Сбитумного или битумно-полимерного вяжущего. Что самое интересное — применение технологии MICRO-PROFILE-SYSTEM®не только позволяет увеличить скорость разогрева битумно-полимерного вяжущего, но и создает воздушный зазор межу пленкой и поверхностью материала. Общая площадь «подвешенной» пленки составляет от 30% до 50% общей площади наплавляемого материала (схема 2). Таким образом, поставленная задача по ускорению процесса наплавления без увеличения расхода газа была решена путем создания материалов по технологии MICRO-PROFILE-SYSTEM®.
А какова полезность новой технологии для потребителя? Использование MICRO-PROFILE-SYSTEM® позволяет ускорить процесс наплавления и получить ряд других преимуществ. Рассмотрим их подробнее.
Первые преимущества лежат на поверхности. Мы можем быстрее наплавлять материал, а следовательно и экономить газ, так как в данном случае расход газа пропорцио-нален скорости наплавления. Чем дольше наплавляем рулон, тем больше расходуем газ. Кроме этого, происходит снижение времени, в течение которого прогревается материал, что позволяет избежать перегрева битумного-полимерного вяжущего и как следствие «пережога». «Пережог» — это критический перегрев нижней поверхности материала, когда начинается процесс деструкции полимера, используемого в битумно-полимерной смеси. Следствием этого является серьезное падение физико-механических свойств материала. При этом материал серьезно теряет свои свойства и, как необратимое следствие, эксплуатационные качества, такие, как долговечность и надежность.
Общий итог использования наплавляемых материалов с технологией MICRO-PROFILE-SYSTEM® следующий:
1. Увеличивается скорость укладки материала на 25–30%;
2. Снижается расход газа на 1 кв. м материала на 25–30%;
3. Уменьшается вероятность «пережога» материала, так как он меньше находится под воздействием высоких температур от пламени газовой горелки;
4. Облегчается процесс укладки материалов с использованием альтернативных способов (ИК-агрегаты, тепловые фены).
Сегодня настало время, когда появлением новой технологии мало кого удивишь, и не потому, что все к этому уже привыкли, а потому, что зачастую приходится сталкиваться с появлением очередной чудо-технологии, эффективность которой подтверждается лишь кучей красочных буклетов и заявлениями никому не известных «западных» специалистов.
В чем отличие технологии MICRO-PROFILE-SYSTEM® от остальных? Ответ прост — в возможности все проверить самому сразу и на месте. Просто зайдите в любой офис продаж материалов компании «ТехноНИКОЛЬ» и попросите образец материала с MICRO-PROFILE-SYSTEM®, например, однослойный наплавляемый кровельный материал «Техноэласт-Супер». Достаньте зажигалку и проведите свой собственный эксперимент.
MICRO-PROFILE-SYSTEM® — это реальная возможность экономить не на качестве материалов (в ущерб надежности), а за счет использования современных технологий и материалов.
| Автор: Максим Горячев Дата: 16.08.2007 Журнал Стройпрофиль 5-07 Рубрика: кровли и гидроизоляция Внимание: Публикация является архивной и на текущий момент может быть не достоверной. |