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

Изготовление огнеупорной бумаги и картонаВся 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.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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 %.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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

Изготовление огнеупорной бумаги и картонаВозможности 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.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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

Изготовление огнеупорной бумаги и картонаКартонные 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.

Изготовление огнеупорной бумаги и картона

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.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *