Кіріспе

Шыны талшықтарынан жасалған оқшаулағыш материал – ауаны ұстап тұру үшін бос байланысқан шыны талшықтарынан құралған жылу оқшаулағыш материал. Шыны жүн – бұл байлаушы зат арқылы жүнге ұқсас құрылымға келтірілген шыны талшықтарынан жасалған оқшаулағыш материал. Бұл процесте шыны арасында көптеген кішкентай ауа қуыстары қалыптасады, осы ауа қуыстары жоғары жылу оқшаулау қасиеттерін қамтамасыз етеді. Шыны жүн роликтер немесе плиталар түрінде, әртүрлі жылулық және механикалық қасиеттерімен шығарылады. Сонымен қатар, оқшауланатын бетке шашып немесе тікелей жағуға болатын материал түрінде де өндіріледі. Шыны жүннің қазіргі заманғы өндіріс әдісін Games Slayter, Owens Illinois Glass Co. (Толедо, Огайо) компаниясында жұмыс істеген кезде ойлап тапты. Ол 1933 жылы шыны жүн өндірудің жаңа әдісіне патент алу үшін алғашқы өтінішін берді.

Функционалдық принциптері

Газдар сұйықтықтар мен қатты денелерге қарағанда нашар жылу өткізгіштік қасиеттеріне ие, сондықтан оларды материалдардың ішінде тұтқындап, материал арқылы өтетін жылудың көп бөлігі газ арқылы жүріп өтуіне мүмкіндік жасаса, олар жақсы жылу оқшаулағыш материалдар болады. Газдың (мысалы, ауаның) тиімділігін арттыру үшін, оны жылуды табиғи конвекция арқылы тиімді түрде өткізе алмайтын кішкентай жасушаларға бөлуге болады. Табиғи конвекция – жүзу күші мен температура айырмашылықтарынан туындайтын газдың ірікөлден ағыны, ол тығыздықтың айырмашылығы аз болған кішкентай газ жасушаларында тиімді жұмыс істемейді, ал кішкентай жасушалардың көлеміне шаққандағы жоғары беттік ауданы, ішіндегі газдың ірікөлден ағынын тұтқыр сүйреу арқылы баяулатады. Адам жасаған жылу оқшаулағыштарында кішкентай газ жасушаларын жасау үшін, шыны мен полимер материалдар көпіршік тәрізді құрылымда ауаны тұтқындау үшін қолданылады. Шыны жүнінде қолданылатын принцип басқа да адам жасаған оқшаулағыштарда, мысалы, тас жүнінде, пенопласта, су спорты костюмдеріндегі неопрен көбік маталарында, сондай-ақ Gore-Tex және полярлық жүн сияқты маталарда қолданылады. Ауаны ұстап тұру қасиеті – табиғатта қауырсын қауырсындары мен табиғи жүн сияқты жылу сақтайтын түктерді пайдаланудың оқшаулау принципі болып табылады.

Өндіріс процесі

Табиғи құм мен қайта өңделген шыны араластырылып, 1450 °C температураға дейін қыздырылады, нәтижесінде шыны жасалады. Шыны талшығы көбінесе сүтқұймақ жасау сияқты әдіспен өндіріледі. Ерітілген шыны жылдам айналатын металл ыдыс арқылы майыстырылады, бұл ыдыс "пинер" деп аталады. Орталыққа қарай тартқыш күш шыныны пинердегі кішкентай тесіктер арқылы тартады. Жаңа түзілген талшықтар ауаға тиген кезде суынады. Талшықтарды бірге "цементтейтін" байланыстырғыш заттың болуы олардың жабысуын және механикалық беріктігін қамтамасыз етеді. Әрбір талшық қиылысына байланыстырғыш тамшысы қойылады. Содан кейін талшықтық төсемді шайырды полимерлеу үшін шамамен 200 °C температураға дейін қыздырып, оған беріктік және тұрақтылық беру үшін каландрлендіреді. Ақырында, талшықтық төсем кесіліп, рулондарға немесе панельдерге жиналып, паллетке тиеліп, пайдалануға дайын күйде сақталады.

Қолданылуы

Шыны жүн – бір-бірімен торысқан, иілгіш шыны талшықтарынан тұратын жылу оқшаулағыш материал. Ол ауаны "қаптайды", нәтижесінде қысылу және байланыстырғыш мөлшері арқылы өзгертілетін төмен тығыздыққа ие болады (жоғарыда айтылғандай, осы ауа қуыстары нақты оқшаулағыш болып табылады). Шыны жүн ерітілген түрде төбеге себілуі мүмкін, ал белсенді байланыстырғышпен бірге құрылымдардың, плиталар мен панельдердің астыңғы жағына шашыратылуы мүмкін. Одан қабырға қуыстарын, төбе плиткаларын, перделік қабырғаларды және түтіктерді жылу оқшаулау үшін пайдаланады. Сонымен қатар, ол құбырларды оқшаулауға және дыбыс өткізбеуге де қолданылады.

Шыны талшықтарынан жасалған шүберектер мен жамылғылар

Беттер алдын ала кесілген, ал жамылғылар үздіксіз рулон түрінде болады. Материалды қысу оның тиімділігін азайтады. Электр қораптары және басқа да кедергілерге орын жасау үшін оны кесу қабырға қуысы арқылы ауаның еркін өтуіне мүмкіндік береді. Жылу көпірлерін болдырмау үшін, аяқталмаған шатыр еденіне екі қабаттап, бір-біріне перпендикуляр орнатуға болады, бұл тиімділікті арттырады. Жапқыштар қабырғаның тіректері мен аралықтарын жабуы мүмкін. Беттерді еден астына, тіреулер арасына ілу қиын және жағымсыз болуы мүмкін; белдеулер немесе тігіс матасы немесе сым торлары тіреулерге бекітіліп, оны ұстап тұруы мүмкін. Беттер арасындағы кеңістіктер (өтпес жолдар) ауаның кіруіне немесе конденсацияға себеп болуы мүмкін (екі жағдай да оқшаулаудың тиімділігін төмендетеді) және орнату кезінде осыған қатысты ерекше назар қажет. Сонымен қатар, беттердің ең жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін мұқият ауа өткізбейтін жағдай жасау және бу тосқауылдарын орнату қажет. Материалдың үстіне целлюлоза тозаңын қосу арқылы ауаның кіруі де азайтылуы мүмкін.

Денсаулыққа қатысты проблемалар

Шыны талшығы көзді, теріні және тыныс алу жүйесін тітіркендіреді. Мүмкін болатын белгілерге көздің, терінің, мұрынның және тамақтың қабынуы, дем алудың қиындауы, тамақтың ауыруы, дауыс жоғалу және жөтел жатады. Аспаптарды оқшаулау үшін қолданылатын шыны талшықтары асбестозға ұқсас ауру тудыруы мүмкін. Ғылыми дәлелдер шыны талшықты уақытша механикалық тітіркенуді азайтуға бағытталған жұмыс тәсілдері сақталған жағдайда оны өндірудің, орнатудың және пайдаланудың қауіпсіз екенін көрсетеді. Алайда, бұл жұмыс тәсілдері әрқашан орындалмайды және шыны талшықтары көбінесе кейін пайдаланылатын жертөлелерде ашық күйінде қалады. Америка Өкпе Қауымдастығының мәлімдемесіне сәйкес, шыны талшықтан жасалған оқшаулау материалдарын пайдаланылатын жерде ашық қалдыруға болмайды. 2011 жылдың маусым айында АҚШ Ұлттық Токсикология Бағдарламасы (NTP) үйлер мен ғимараттарды оқшаулауға және оқшаулама өнімдерге қолданылатын барлық биоэрігіш шыны жұлын "Канцерогендер туралы есептен" алып тастады. Сол сияқты, Калифорния штатының Қоршаған Ортаны Қорғауды Бағалау Офисі (OEHHA) 2011 жылдың қараша айында 65-ші қағидасына өзгеріс енгізіп, тек "Ішке тартылатын және биоперсистентті шыны жұлы талшықтарын" қосты. АҚШ NTP және Калифорния OEHHA-ның бұл қадамдары биоэрігіш шыны талшықты үйлер мен ғимараттарды оқшаулау үшін қолдану кезінде қатерлі ісік туралы ескерту белгісін Федералдық немесе Калифорния заңнамасы бойынша міндетті етпейді. Халықаралық Қатерлі Ісіктерді Зерттеу Агенттігі (IARC) 2001 жылдың қазан айында жылу және дыбыс оқшаулау үшін кеңінен қолданылатын барлық шыны талшық жұлын адам үшін қатерлі емес (3-топ) деп қайта жіктеді. Шыны талшығының өзі көңілге төзімді. Егер шыны талшығында немесе оның үстінде көңіл пайда болса, көңілдің себебі байланыстырғыш зат болуы мүмкін, себебі байланыстырғыштар көбінесе органикалық және шыны жұлынан гөрі ылғалды сіңіруге бейім. Тәжірибелерде шыны жұлының көңілдің өсуіне жоғары төзімді екені анықталды. Көңілдің өсуі тек ерекше жағдайларда ғана байқалды: өте жоғары салыстырмалы ылғалдылық, 96% және одан жоғары, немесе толыққанды ылғалданған шыны жұл, бірақ толыққанды ылғалданған жұл шыны тек орташа өсуге ие болады.