Пробка теплопроводность: Свойства пробки

Техническая пробка: теплопроводность и некоторые особенности

Техническая пробка представляет собой агломераты гранулированной коры пробкового дерева с добавлением различных связующих веществ, как натуральных, так и синтетических. Изделия из технической пробки, поступающие в продажу в виде панелей (листов) или в рулонном виде, состоят из спрессованной, хорошо прогретой и предварительно раздробленной коры.

Теплопроводность таких изделий существенно зависит от плотности пробки и типа связующего, использованного при их изготовлении и находится в пределах от 0,042 до 0,13 Вт/(м·град).

Пробковые панели из гранулированной натуральной пробки, не содержащие искусственных связующих, имеют теплопроводность на уровне 0,04 Вт/(м·град).

Теплопроводность композиционной («клеевой») пробки почти в 2 раза выше, чем натуральной, поскольку она есть сумма коэффициентов теплопроводности самой пробки и клеевой основы (смолы или другого связующего).

Еще недавно считалось, что техническую пробку можно использовать лишь для внутренней декоративной отделки, но и в строительстве этому натуральному материалу с низкой плотностью также нашлось свое особое применение. Специалисты в области строительства считают, что пробка является отличным и очень эффективным теплоизоляционным материалом, который находится на более высоком уровне по своим свойствам, чем, к примеру, минеральные традиционные утеплители.

Измельченную пробку в виде многочисленных мельчайших гранул применяют в качестве натуральной насыпной теплоизоляции при утеплении строительных конструкций. Теплопроводность такой пробковой теплоизоляции составляет около 0,034 Вт/(м·град).

Пробка является ценным материалом для строительных и отделочных работ по нескольким причинам, самой весомой из которых считается ее низкая плотность и уровень водопоглощения, а также не подверженность деформированию. Кроме того, техническая пробка не подвергается воздействию бактерий и грибка. Хотелось бы отметить, что такой легкий строительно-отделочный материал совершенно не изменяет свои свойства с течением времени и это тоже можно причислить к несомненным плюсам.

Кроме того, немаловажным плюсом пробкового покрытия является полная пожаробезопасность, а это значит, что даже при воздействии пламени пробка не сгорит, а будет только медленно тлеть, при этом в воздух не будут выделяться токсичные вещества, как это часто происходит с другими не натуральными материалами.

Еще одной положительной особенностью использования технической пробки является отсутствие реакции на холод и высокие температуры. Максимальная рекомендуемая температура применения пробки 90°С. Помимо этого, пробка обладает и высокой стойкостью к резким температурным перепадам.

Источники:

1. В. Блази. Справочник проектировщика. Строительная физика. М.: Техносфера, 2005 — 536 с.
2. Михеев М. А., Михеева И. М. Основы теплопередачи.
3. Чиркин В.С. Теплофизические свойства материалов ядерной техники..
4. Физические величины. Справочник. Под ред. Григорьева И. С., Мейлихова Е. З. — М.: Энергоатомиздат, 1991 — 1232 с.
5. ГОСТ Р ИСО 633-2011 Кора пробковая. Термины и определения.

Характеристики пробкового утеплителя

Одним из ключевых критериев при выборе отделочных материалов является их стоимость. Но некоторые владельцы недвижимости готовы потратить любые деньги, чтобы получить качественную и даже элитную отделку. В сфере теплоизоляции к классу премиумных материалов относится пробка. Большинству она известна по своему применению в алкогольной отрасли, но благодаря своим уникальным природным характеристикам пробка служит сырьём для производства первоклассных теплоизоляторов.

Содержание

• 1 Производства пробки и её строение
• 2 Разновидности теплоизолирующих материалов на основе натуральной пробки
• 3 Специфика применения пробковых материалов в качестве теплоизоляции

Производства пробки и её строение

Пробковый утеплитель имеет в своей основе кору пробкового дуба (Quércus súber), ареал распространения которого находится лишь в нескольких странах: Тунис, Марокко, Алжир, Италия, Испания, Франция и Португалия. Половина всего объёма данного сырья формируется плантациями Португалии, где данная отрасль имеет национальное значение. Все страны-производители натуральной пробки в год экспортируют около 170 тыс. тонн этого довольно редкого материала, что в условиях высокого спроса держит цены на него на стабильно высоком уровне.

В качестве утеплителя кора пробкового дуба использовалась ещё в средние века испанскими монахами, которые отделывали им полы в своих кельях. Массовое промышленное производство прессованной пробковой крошки (агломерата) берёт начало в 1891 г, когда этот метод был официально запатентован в США. Крупнейшим поставщиком данного материала является Amorim Group, все отделения которого находятся на территории Португалии. Свой путь к успеху компания начала ещё в 1870 году, на данный момент под этим брендом объедено более 40 крупных промышленных производств.

Микроструктура пробковой коры представляет собой последовательно соединённые твёрдые капсулы, имеющие форму неправильного многогранника. Ближайшим аналогом такого строения будут пчелиные соты. Каждая капсула имеют сложную структуру, состоящую из нескольких слоёв:

• Снаружи она покрыты двумя слоями клетчатки, предающие ей структуру.
• Затем следует полая камера, наполненная газовой смесью, близкой к атмосферному воздуху (отличие лишь в значительно сниженном содержании углекислого газа).
• Далее располагается капля с древесной смолой — суберином, который и составляет большую часть всего пробкового материала.
• Ядро капсулы также состоит из целлюлоз, придающей ей внутреннюю жёсткость.

На 1 см3 пробкового сырья приходиться около 40 млн. таких капсул, что создаёт уникальную мембранную структуру, практически не имеющую недостатков. Внутренние полости значительно снижают теплопроводность этого материала, что и делает его высококачественным утеплителем. Одновременно с этим большая концентрация смолы практически полностью предотвращает впитывание влаги, которая является основным фактором, влияющим на разрушение большинства теплоизоляторов.

В процентом соотношении состав пробки выглядит так:

• Суберин — 60%.
• Целлюлоза — 20%.
• Лигнин, связующий жёсткий целлюлозные структуры — 12%.
• Вода — 5%
• Прочие примеси (дубильные вещества, цирин и т. д.) — 3%.

Необработанное пробковое сырьё имеет следующие технические характеристики:

• Теплопроводность — 0,04 ± 0,1 Вт/м*К.
• Процент поглощения воды ≤13% от общей массы.
• Плотность — 245 ± 5 кг/м3.
• Максимальное выдерживаемое давление — 1 т/см2.
• Затвердевание при низких температурах, которое быстро пропадает под воздействием тепла.

При этом все типы пробковых утеплителей имеют высокие показатели звукоизоляции и пожарной безопасности. Отличное звукопоглощение позволяет использовать данный материал как отдельное средство для создания особых акустических условий. Также пробка не поддерживает горение даже под воздействием открытого пламени.

Разновидности теплоизолирующих материалов на основе натуральной пробки

Натуральное пробковое сырьё может выступать в роли теплоизолятора. Но крайне высокой стоимости целесообразнее использовать специальные материалы на её основе, к которым относят экспанзит (чёрный агломерат) и импрегнированные пластины (белый агломерат). Пробковую кору лучше всего использовать в качестве декоративной отделки пола и стен. Её тонкий слой не позволит обеспечить полноценную теплоизоляцию, но оригинальный внешний вид сможет стать украшением любого интерьера.

Оба этих материала производятся на основе измельчённого в гранулы пробкового сырья. Технология изготовления чёрного агломерата заключается в нагревании до 300°C, что запускает процесс возгонки суберина и в результате даёт однородный массив. За счёт увеличение объёма внутренних полостей изначальный объём может увеличиться до 30%, что положительно сказывается на теплопроводности и стоимости материала.

Международный формат для данного материла — плиты 1000 на 500 мм. Но в зависимости от марки толщина его может варьироваться от 10 до 300 мм. Тонкие листы до 50 мм скатываются в рулоны, а более толстые поставляются в виде готовых к применению плит. Благодаря вспучиванию плотность экспанзита уменьшается до 120 ± 10 кг/м3, но теплопроводность остаётся на прежнем уровне — 0,04 Вт/м*К. Данный тип теплоизоляции может использоваться при температурном режиме от −200 до +150 °C, что позволяет её использовать даже для утепления неотапливаемых пола и стен.

Технология производства белого агломерата гораздо проще: пробковые гранулы прессуют с добавление натуральных клеящих веществ. Стандартный формат — плиты 900 на 600 и 1000 на 500 мм. Если толщина листа не превышает 50 мм, импрегнированные пластины также скатываются в рулоны. Плотность колеблется в пределах от 110 до 260 кг/м3, средняя теплопроводность — 0,05 Вт/м*К.

Специфика применения пробковых материалов в качестве теплоизоляции

Данный тип утеплителей может использоваться для организации практически любой теплоизоляции:

• Фасадное утепление.

В этом случае плиты из агломерата наклеиваются на базовый слой штукатурки. При этом важно соблюдении плотности швов между пластинами. После высыхания прямо на теплоизоляционный слой можно наносить декоративную штукатурку или другой вид внешней отделки.

• Теплоизоляция горизонтальных кровель.

Высокие показатели сопротивления впитыванию влаги и возможность переносить высокое давление, позволяет использовать его для отделки плоских кровель, которые одновременно выступают в роли пола. Технология монтажа также заключается в приклеивании пластин к несущей конструкции и финишной обработке финишными защитными средствами. В этом случае пробка выступает не только в качестве утеплителя, но и в качестве отделочного материала.

• Свободная укладка в межбалочные пространства пола и стен.

Пробковый утеплитель для стен может быть использован в комплексе с конструкциями, имеющими значительные внутренние промежутки: деревянные балки, панели, металлические профили и т. д. В этом случае процесс монтажа мало чем отличается от других теплоизоляторов плиточного типа, таких как минеральная вата, пенополистирол и т. д.

Как уже было сказано выше, пробковые материалы могут послужить полноценным средством для тщательной звукоизоляции. Как чёрные, так и белые агломераты практически полностью поглощают звуки в диапазоне от 2 кГц.

Можно сделать вывод, что при наличии значительных финансовых возможностей пробковые утеплители могут стать оптимальным решением для теплоизоляции любого типа, имея при этом наилучшие эксплуатационные свойства, а также отличную звукоизоляцию и пожарную безопасность.

Часто задаваемые вопросы по пробковой изоляции

— Блог — ThermalCork Solutions

Категории

блогПост

Пробка — это натуральный продукт, получаемый из пробковых дубов Средиземноморья. В отличие от многих других строительных материалов, пробка экологически чистая. Он также предлагает превосходные преимущества для изоляции и защиты дома. При использовании в качестве изоляции пробка обладает завидными теплоизоляционными свойствами. Он также обеспечивает изоляцию от звуков и вибраций.

Как пробка работает в качестве изоляционного материала?

Пробка имеет термическое сопротивление от R-3,6 до R-4,2 на дюйм. Это лучший диапазон стоимости, чем свободное стекловолокно (от R-2,2 до R-2,9 за дюйм) и войлок из стекловолокна (от R-2,9 до R-3,8 за дюйм). Теплопроводность пробки составляет 0,036-0,38 Вт/м·К, а ее плотность — от 7,0 до 7,5 фунтов на кубический фут. Еще одной характеристикой пробковой изоляции является ее способность справляться со значительными перепадами температуры. Пробка может выдерживать диапазоны температур от минус 292 градусов по Фаренгейту до 248 градусов по Фаренгейту. Это делает его подходящим для изоляции домов в любом климате.

Является ли пробка огнеупорным материалом?

Домашние пожары – это беда каждого домовладельца. К счастью, пробка соответствует европейскому классу огнестойкости Е. Материалы соответствуют этому стандарту, если они могут продемонстрировать способность предотвращать проникновение пламени и горячих газов с одной стороны материала на другую. В отличие от большинства других изоляционных материалов из картона, нет необходимости добавлять в пробку огнезащитные материалы, чтобы получить обозначение класса E. Кроме того, в одном испытании над пламенем держали кусок изоляции из пробкового картона толщиной 40 мм. Тест показал, что он будет сопротивляться прогоранию от 60 до 9 секунд.0 минут.

Пробковая изоляция устойчива к влаге и плесени?

Повреждение водой и рост плесени — два самых страшных кошмара домовладельца. Обе эти проблемы могут в конечном итоге стоить вам тысячи долларов на ремонт. Они могут даже сделать дом непригодным для проживания на какое-то время. Пробка имеет уникальную ячеистую структуру, которая делает ее непроницаемой для жидкостей. Если вы когда-нибудь задумывались, почему в винных пробках используется пробка, то это одна из причин. Пробка содержит воскообразное вещество суберин, которое эффективно противостоит влаге. Поскольку пробка обладает высокой влагостойкостью, она также препятствует росту плесени и плесени. В качестве бонуса пробковая изоляция препятствует заражению насекомыми и вредителями.

Является ли пробковая изоляция новой для США?

Да и нет. Пробковая изоляция была очень популярна несколько десятилетий назад. Фактически, в 1951 году президент Гарри Трумэн приказал рабочим установить пробковую изоляцию на потолке центрального зала на третьем этаже Белого дома. Во время президентства Трумэна пробковый пол также был выбран для изысканного узора в елочку в Овальном кабинете. В качестве изоляционного материала пробка широко использовалась до тех пор, пока не стала доступна синтетическая изоляция. Этот новый материал был дешевле, а поскольку его негативное воздействие на окружающую среду было малоизвестно, синтетическая изоляция быстро стала более популярной, чем пробка. Теперь, когда все больше людей осознают критическую важность устойчивого развития, пробка снова стала широко использоваться в Северной Америке.

Вы планируете новое строительство или реконструкцию? Если это так, то обязательно воспользуйтесь конкурентоспособными ценами и непревзойденным выбором строительных материалов из пробки, доступных в ThermalCork Solutions. Хотите узнать больше? Без проблем! Позвоните нам сегодня или просмотрите наш веб-сайт, чтобы лично ознакомиться с нашими высококачественными изделиями из пробки.

1. Пробковый материал. Физические и механические свойства. Познакомьтесь со всеми!

Дуб пробковый – единственная в мире порода пробкового дуба, дающая такую ​​толстую кору однородной структуры, которая спонтанно нарастает, покрывая отмирающую ткань. Кора этого дерева — на бытовом языке «пробка» — представляет собой постоянно некротизирующуюся ткань, образующуюся в течение жизненного цикла этих деревьев постоянно расширяющимся поперечным сечением их стволов и ветвей. Под микроскопом видно, что эта ткань состоит из замкнутых мертвых микроклеток, имеющих вид четырнадцатигранных многогранников; межклетники полностью заполнены газовой смесью, почти идентичной воздушной среде, окружающей дерево. В 1см3 этой ткани насчитывается более 40 миллионов таких четырнадцатигранных клеток. В их химический состав входят: суберин (45%), лигнин (27%), целлюлоза и полисахариды (12%), дубильная кислота (6%), воск (5%) и другие вещества. (5%).

Легкость. Воздух, заключенный в микроячейках пробки, составляет 90 % ее объема и около 50 % массы, что делает ее удельный вес в пределах 19от 0 до 250 кг/м3. Таким образом, этот материал в пять раз легче воды, а поскольку он не впитывает воду, его практически невозможно утопить.

Непроницаемость для жидкостей и газов. Пробка обязана этой особенностью повышенному содержанию суберина. Содержание по массе от 39 до 45% от массы пробки. Это вещество имеет гидроизоляционную структуру, а также обуславливает усиление и теплоизоляцию.

Инертность и химическая стойкость. Пробка химически инертна. Его структура не только непроницаема для жидкостей и газов, но и при контакте с ними не вступает в химические реакции и не разрушается. Пробка также сохраняет нейтральность вкуса и запаха и не впитывает запахи.

Стойкость к биологической коррозии. Коррозия возникает из-за влаги и благоприятных условий разложения. Повышенная устойчивость пробки к биологической коррозии обусловлена, в том числе, наличием в ней дубильных веществ и отсутствием белкового материала, подверженного деградации. Он также сохраняет устойчивость к грибку и плесени. Его поверхности и конструкции не являются средой для плесени и грибка и не создают условий для их оседания.

Теплоизоляционные свойства. Теплопроводность этого материала составляет 0,037-0,040 Вт/(мК). Помимо этого преимущества стоит отметить очень высокую удельную теплоемкость. Это значение означает высокую тепловую инерцию пробки. В отличие от других материалов сохраняет свои изоляционные свойства в очень широком диапазоне температур. В этом отношении он намного превосходит, например, пенополистирол, который испаряется под воздействием высокой температуры. Благодаря слабой теплопроводности пробка всегда приятна на ощупь; он не передает тепло и не поглощает тепло тела. Этот материал также обладает свойством стабилизации температуры и влажности воздуха.

Акустические и антивибрационные свойства. Пробка способна поглощать от 30 до 70% тонов в диапазоне частот от 400 до 4000 Гц. Структура пробки и ее гибкость позволяют ей одновременно подавлять воздушные и ударные звуки, а также устранять звуковые мосты. Пробка благодаря своей специфической структуре поглощает звуковые волны и вибрации (не передает вибрации, а поглощает их).

Огнестойкость. Пробка сохраняет огнестойкость по евроклассу E. Эта деталь, однако, зависит от многих факторов. Как правило, пробковые плиты огнестойкие из-за их высокой тепловой инерции.

Гибкость и сжимаемость. Клеточные мембраны пробки очень гибкие, а это означает, что она остается сжимаемой и эластичной, а после снятия давления возвращается к своей прежней форме. При воздействии на пробку больших усилий газ в ячейках сжимается, и ее структура уменьшается в объеме. После прекращения давления пробка возвращается к своей прежней форме.

Антистатические свойства. Поверхность пробки не накапливает электрические заряды; другими словами, пробка не электризуется, поэтому явления притяжения и поглощения пыли не происходит. Поэтому пробковые поверхности легко содержать в чистоте. Для аллергиков и астматиков использование пробки в местах, которыми они пользуются, ограничивает их контакт с аллергенами.

Долговечность. Пробка считается одним из самых прочных органических материалов. Он практически не подвержен старению и, несмотря на прохождение лет, даже без прохождения процедур пропитки, не теряет своих свойств, а некоторые среды даже сохраняют его (например, морская вода).

Простота обработки. Пробку можно обрабатывать простыми инструментами для резки и распиливания. Он хорошо прилипает к неровным поверхностям, потому что соответствует их форме.