ZESZYTY NAUKOWE POLITECHNIKI ŚLĄSKIEJ S e ria ,: Budownictwo z . 42
________ 1976 Nr k o l . 479
M arian ROBAKOWSKI, M ie cz y sła w DYCZKOWSKI
PŁYTY IZOLACYJNE Z ODPADÓW POLU ALUMINIOWEJ
S t r e s z c z e n i e . Odpady f o l i i a lu m in io w e j p o d k le jo n e j p ap ie re m z wa,r- stw ą p o l i e i y l e n u , s ta n o w ią p r z y d a tn y s u ro w ie c do w y tw a rz a n ia n a sk a l ę te c h n i c z n ą p ł y t budow lanych i z o l a c y j n y c h . P ł y t y t e mogą z n a le ź ć z a s to s o w a n ie do ś c i a n osłonow ych w ielo w arstw o w y ch o r a z do i z o l a c j i stro p ó w i s trp o o d a c h ó w . Opracowana, t e c h n o l o g i a p r o d u k c ji p ł y t p o s ia da t e c h n ic z n e i ekonom iczne u z a s a d n i e n i e .
1 . W stęp
Odpady f o l i i a lu m in io w e j p o d k le ja n e j p a p ie re m z w a rstw ą p o l i e t y l e n u , p o w s ta ją c e w p r o c e s i e produkcyjnym p rze m y słu m e t a l i l e k k i c h , mogą z n a le ź ć z a s to s o w a n ie do p r o d u k c ji p ł y t b u d o w lan y c h . P rzep ro w ad zo n e b a d a n ia , o b e j m ujące r o z p o z n a n ie odpadów, wykonane p ró b y form ow ania p ł y t o r a z o k r e ś l e n i e i c h c e c h te c h n ic z n y c h , d o p ro w a d z iły do o p ra c o w a n ia t e c h n o l o g i i produk
c j i na. s k a l ę p rze m y sło w ą.
2 . C h a r a k te r y s t y k a odpadów f o l i i a lu m in io w e j
Odpady f o l i i p o w s ta ją c e w Z a k ła d a c h M e ta li L e k k ic h w K ęta c h s ą m a te r ia łem n ie je d n o ro d n y m , s k ł a d a j ą s i ę z b o cz n y ch o b rz y n e k o z ró ż n ic o w a n e j s z e r o k o ś c i o r a z d u ży c h a r k u s z y , n i e o d p o w ia d a ją c y c h wymogom normowym i u ż y t kowym. Do f o l i i a lu m in io w e j o g r u b o ś c i 2 5 -3 0 m ikronów p o d k le jo n y j e s t k le
jem r o ś lin n y m p a p i e r , n a k tó ry m n a ło ż o n a j e s t pow łoka p o l i e t y l e n u o g r u b o ś c i 35 m ikronów .
3 . P rz y g o to w a n ie surowca, i sp o só b formowania,
W c e lu o tr z y m a n ia surowca, p rz y d a tn e g o do form ow ania p ł y t z a sto so w a n o s ie c z k a r k ę m e ch a n icz n ą tr ó jn o ż o w ą ty p u H 1 2 7 /li('SRP242). W w yniku c i ę c ia , o - tr z y m u je s i ę pasem ka s z e r o k o ś c i 6—16 mm. Jak o l e p is z c z e w y k o rz y sta n o po
l i e t y l e n tw o rz ą c y w a rstw ę powłokową, k t ó r a w te m p e r a tu r z e 1 2 0 -1 5 0 °C m ięk
n i e i p o s ia d a w ła s n o ś c i s k l e j a n i a .
P ły ty w w arunkach l a b o r a t o r y j n y c h o w ym iarach 500 x 300 mm otrzym ywano w f o rm ie a lu m in io w e j ze w staw ionym i e le k tr y c z n y m i w kładam i g r z e jn y m i. Wy
104 M. R obakow aki. M. Dyczkowski
k ła d z in y form y s ta n o w iły p ł y t y alu m in io w e te fto n o w a n e o w ła s n o ś c ia c h pi-ze- c iw p rz y c z e p n y c h .
P r z e k r ó j p o p rz e c z n y form y p rze d sta.w io n o n a ry su n k u 1.
R ys. 1 . Schem at form y do o trzy m y w a n ia p ły t
1 - e le m e n ty g r z e jn e t ł o k a , 2 - e le m e n ty g r z e jn e p o d sta w y , 3 - k o n s tr u k c ja , t ł o k a , 4 - k o n s tr u k c ja , p o d sta w y , 5 - b la c h y te f lo n o w a n e , 6 - o g r a n i c z a j ą
ce b la c h y boczne
W c e lu u z y s k a n ia p ł y t o różnym s to p n i u sp raso w a n ia, d z ia ła n o s i ł ą wywo- ł u j ą c ą n a p rę ż e n ia , w g r a n ic a c h 0 ,0 2 * 1 ,7 5 kG/cm p o r a z podgrzewano do tem p e r a t u r y w g r a n i c a c h 120 4 160°C, u trz y m u ją c t ę te m p e r a t u r ę w c ią g u 5412 m in u t.
4 . A n a liz a wyników badań
U zyskane w y n ik i b adań za m ie sz c z o n o w t a b l i c y 1.
4 . 1 . W p ł y w w i e l k o ś c i s i ł y p r a s u j ą c e j n a
g ę s t o ś ć p o z o r n ą Rg i Eg
Z z a łą c z o n e g o ry su n k u 2 w y n ik a , że w a r t o ś c i g ę s t o ś c i p o z o rn e j Rg i Eg p o z o s t a j ą w z a l e ż n o ś c i w p ro s t p r o p o r c jo n a l n e j do w ie l k o ś c i c i ś n i e n i a p r a s u ją c e g o . W a rto ś c i ta n g e n só w k ą t a n a c h y le n ia s ą p raw ie t a k i e same d l a w s z y s tk ic h t r z e c h f u n k c j i .
P ł y t y i z o l a c y j n e z odpadów f o l i i a lu m in io w e j 105
T a b l i c a 1
Z b io rc z e z e s ta w ie n ie wyników b ad a ń p ł y t i z o l a c y j n y c h i iz o la c y jn o - k o n s tr u k - e y jn y c h z odpadów f o l i i a lu m in io w e j
T e m p e ra tu ra nagrzew u 140°C Czas nagrzew u 5 m in.
Lp. R odzaj o z n a c z e n ia J e d n .
C i ś n i e n i e p r a s u j ą c e w kG/cm
0 ,0 2 0,65' i : , 50
1 G ę s to ś ć p o z o rn a kg/m3 90-105 450 600-700
2 W ytrzym ałość n a z g i
n a n ie s t a t y c z n e kG/cm^ 2 ,5 38 65
3 Moduł s p r ę ż y s t o ś c i
p r z y z g in a n iu II 120 3120 6200
4 ila s ią k liw o ś ć % 100 100 100
5 W spółczynnik przew od
n o ś c i c i e p l n e j K c a l/ 0 ,0 9 - 0 ,1 0 0 ,2 6 —
6 H ig r o s k o p ijn o ś ć mh°C
% 9 10 9
7 K a p il a m o ś ć cm 4 5 5
8 S p ę c z n ie n ie n a g r u
bo ść % 5 3 4
9 W ytrzym ałość n a r o z
c i ą g a n i e kG/cm^ 0 ,0 1 9 0 ,1 3 0 ,3 5
10 Z d o ln o ść u trzy m y w a n ia
w krętów kG/mm 0 ,6 3 1 ,2 5 ,7
11 O dporność ogniow a
( s t r a t a masy) % 3 ,4 3 ,0 2 ,1
12 W ilg o tn o ść % 2 ,6 2 ,3 2 ,1
R ys. 2 . Wpływ w i e l k o ś c i s i ł y p r a s u j ą c e j n a g ę s t o ś ć p o z o rn ą , Rg i Eg
106 M. R obakow ski. M. Dyczkowski
4 . 2 . W p ł y w c z a s u t e m p e r a t u r y i c i ś n i e n i a n a g ę s t o ś ć p o z o r n ą R g i E g
Z a le ż n o ś ć w ym ienionych c e c h o k r e ś lo n o d l a te m p e r a tu r y 140°C i z o b ra z o wano ne ry su n k u 3 .
R ys. 3 . Wpływ c z a s u u trzy m y w a n ia n a c is k u i te m p e r a tu ry n a g ę s to ś ć p o z o r
n ą Rg i Eg
Z p rz e d s ta w io n y c h w ykresćw n a ry su n k u 3 w ynika z a le ż n o ś ć pom iędzy g ę s to ś c i ą p o z o rn ą Rg i Eg. J e s t ona lin i o w a i p r o p o r c jo n a l n a do c z a s u d z i a ł a n i a te m p e r a tu r y i c i ś n i e n i a .
Moduł s p r ę ż y s t o ś c i w y kazuje s i l n ą te n d e n c ję zwyżkową do 5 m i n . , po czym n a s t ę p u j e s t a b i l i z a c j a do 7 m in. i n i e w i e l k i w z r o s t. W ytrzym ałość n a z g i n a n ie j e s t u s t a b i l i z o w a n a do 6 m in ., po czym je s z c z e do 8 m in. n a s tę p u j e w z r o s t t e j w y tr z y m a ło ś c i z p ó ź n ie js z y m j u ż minlimalnym w zro ste m .
G ę s to ś ć p o z o rn a w y k azu je t e n d e n c ję zwyżkową i d o p ie ro po 10 m in . n a s t ę p u je w stę p n a s t a b i l i z a c j a .
Zarówno Eg, Rg j a k i g ę s t o ś ć p o z o rn a n a j k o r z y s t n i e j s z e w a r t o ś c i o s i ą g a j ą w c ią g u 5 - 6 ,5 m in,
4 . 3 . W p ł y w w i e l k o ś c i t e m p e r a t u r y n a Rg, Eg i
g ę s t o ś ć p o z o r n ą
Z a le ż n o ś c i t e o k r e ś la n o d l a te m p e r a t u r 120, 130, 140 i 150°C p rz y j e d nakowym c z a s i e wynoszącym 5 min i zobrazow ano j e n a ry su n k u 4 .
A n a liz u ją c krzyw e p r z e d s ta w io n e n a w y k re s ie s tw ie r d z o n o , że zarówno gę
s t o ś ć p o z o rn a , ja k i Rg p o s i a d a j ą w a r to ś c i u s ta b ili z o w a n e z małym w zrostem do tem p . 140°C, po czym n a s t ę p u j e gw ałtow ny i c h w z r o s t.
P ły ty i z o l a c y j n e z odpadów f o l i i alum iniow e;] 107
HO
m
100
* * 160
if i 150
lA HO u
150
V ttO
Ity s. 4 . Wpływ te m p e r a t u r y nagrzew u n a Rg, Eg i g ę s t o ś ć p o z o rn ą
W artość modułu s p r ę ż y s t o ś c i g w a łto w n ie w z r a s t a w g r a n i c a c h te m p e ra t u r 130 -1 4 0 °C , po czym o p a d a .
N a j k o r z y s t n i e j s z y p r z e d z i a ł te m p e r a t u r t o 130 -1 4 0 °C .
4 . 4 . N a s i ą k l i w o ś ć d l a w s z y s tk ic h ro d z a jó w p ł y t n i e z a l e ż n i e od c i ś n i e n i a p r a s u ją c e g o do 1 ,5 5 kG/cm2 , c z a s u i te m p e r a t u r y waha s i ę w g r a n i c a c h 90-110® .
4 . 5 . H i g r o s k o p i j n o ś ć , p o d c ią g a n ie k a p i l a r n e , s p ę c z n ie n ie n a g r u b o ś c i i w ilg o tn o ś ć - n i e s ą z a le ż n e od p a ra m etró w te c h n o lo g i c z n y c h .
W a rto ś c i lic z b o w e z e s ta w io n o w t a b l i c y 1.
4 . 6 . W s p ó ł c z y n n i k p r z e w o d n o ś c i c i e p l n e j d l a p ł y t i z o l a c y j n y c h o g ę s t o ś c i p o z o rn e j 100 + 10 k g /n P wyno
s i 0 ,0 9 - 0 , 1 0 K cal/m h °C .
4 . 7 . W y t r z y m a ł o ś ć n a r o z c i ą g a n i e p s ią g a w a r
t o ś ć ° » 0 2 -0 ,3 5 lkG/cm2 . Są t o w a r t o ś c i w p ro s t p r o p o r c jo n a l n e do w ie lk o ś c i c i ś n ie n ia , p r a s u ją c e g o .
4 . 8 . Z d o l n o ś ć u t r z y m y w a n i a w k r ę t ó w w k rę c o n y ch p r o s to p a d l e do p ła s z c z y z n y p ł y t y , d l a p ł y t i z o l a c y j n y c h w y n o si 0 ,4 - 0 ,6 kG/cm , n a to m ia s t d l a p ł y t k o n s t r u k c y j n o - i z o l a c y j n y c h o gęp s t o ś c i p o z o r n e j 600 -7 0 0 kG/cm2 , 5 ,7 kG/cm2 .
W k ie r u n k u rów n o leg ły m w y trz y m a ło ść j e s t o 50® z m n ie js z o n a .
108 M. R obakow ski, M. Dyczkowski
4 . 9 . O d p o r n o ś ć o g n i o w a
O dporność ogniow a o z n a c z o n a ja k o s t r a t a masy w r u r z e o gniow ej w ynosi T ,5 - 6,055 bez, im p r e g n a c j i . N a to m ia s t po k ą p i e l i im p re g n a c y jn e j w P y r o la - ku W-10 max. 1?5.
4 .1 0 . R ó w n o m i e r n o ś ć n a g r z e w u
R ozkład te m p e r a t u r w c z a s i e p rz e d s ta w io n o d l a b lo k u g r . 30 cm n a sunku 5 , n a to m ia s t d l a p ł y t y g r u b o ś c i 5 cm - n a ry su n k u 6 .
r y -
t M
R ys. 5 . R o z k ła d te m p e r a t u r w c z a s i e w b lo k u g r u b o ś c i 30 cm
R ys. 6 . R o zk ład te m p e r a t u r w c z a s i e w p ł y c i e g r u b o ś c i 5 cm
P ły ty i z o l a c y j n e z odpadów f o l i i alu m in io w e j 109
W b lo k u o g r u b o ś c i 30 cm p r z y ob u stro n n y m n a g rz e w ie u zyskano w p o ło w ie g r u b o ś c i te m p e r a t u r ę 90°C po u p ły w ie 80 m in ., n a t o m ia s t w p ł y c i e g ru b o ś c i 5 cm, 136°C po 7 m in . n ag rz e w u .
D łu g o trw a ły c z a s nagrzew u w e le m e n ta c h o w ię k s z e j g r u b o ś c i spowodowany j e s t dużym oporem c ie p ln y m i z o l u j ą c e j w arstw y p a p ie r u i p o l i e t y l e n u .
5 . T e c h n o lo g ia w y tw a rz a n ia iz o l a c y j n y c h i k o n s tr u k c y jn y c h p ł y t budow la
n y ch z odpadów f o l i i Al
Sposób p r o d u k c ji p ł y t iz o l a c y j n y c h i iz o la c y jn o - k o n s tr u k c y jn y c h zarów no m etodą taśm ow ą j a k i p r z y u ż y c iu p r a s , z o s t a ł opracow any w raz z o b l i c z e n ia m i te c h n ic z n o -e k o n o m ic z n y m i p rz e z au to ró w p r a c y .
6 . W nioski
6 . 1 . Odpady f o l i i a lu m in io w e j, p o d k le jo n e j p ap ie re m z w arstw ą p o l i e t y l e n u , s ta n o w ią p r z y d a tn y su ro w ie c do formowania, p ł y t iz o la c y jn y c h i i z o l a c y j n o - k o n s t r u k c y jn y c h .
P o l i e t y l e n s p e ł n i a r o l ę m a t e r i a ł u w ią ż ą c e g o , p rz y pod g rzew an iu m ięk
n i e i w y k azu je w ła s n o ś c i k l e j ą c e .
6 . 2 . D ecy d u jący wpływ n a g ę s t o ś ć p o z o rn ą . Rg i Eg ma c i ś n i e n i e p r a s u j ą c e , w ysokość te m p e r a t u r y nagrzew u i c z a s u trzy m y w a n ia te m p e r a tu r y . 6 . 3 . W spó łczy n n ik p rz e w o d n o śc i c i e p l n e j p ł y t o g ę s t o ś c i p o z o rn e j 100 + 10
k g /n P w ynosi 0 ,0 9 - 0 ,1 2 K cal/m h°C .
6 . 4 . P ł y t y i z o l a c y j n e mogą z n a le ź ć z a s to s o w a n ie do ś c i a n osłonow ych w ie lo w arstw o w y ch , o c i e p l a n i a stro p ó w i s tro p o d a c h ó w , pod w arunkiem p e ł nego z a b e z p ie c z e n ia p r z e d z a w ilg o c e n ie m .
6 . 5 . P ro d u k c ja p ł y t n a s k a l ę przem ysłow ą j e s t t e c h n i c z n i e i ek o n o m icz n ie u z a sa d n io n a ..
I n w e s ty c ja n a l e ż y do w yjątkow o szybko r ę n t u j ą c y c h s i ę , w c ią g u 0 ,2 5 r o k u .
LITERATURA
[1 ] Pra.ca z b io ro w a I n s t . T e c h n o l. i O r g a n iz a c j i Budown. pod k ie ru n k ie m M. R obakow skiego. O pracow anie t e c h n o l o g i i w y tw a rz a n ia iz o la c y jn y c h p ł y t budow lanych z odpadów f o l i i "A l" p o d k le jo n e j tworzywam i s z t u c z nymi .
110 M. R obakow ski, M. Dyczłcowski
H30JIAUK0HHAH IUMIA H3 0TX0A0B AJnOMHHHEBOM $0JIbrH
P e 3 lo m e
Ot x o a h ajiîOMHHHebom $ 0 J ib r H f no flK jieeH H o ń d y ia a r o ft o o ojioeM n o jiH 3 T H JieH a, h b- jiaioTCH npHroflHHM cbipteM A n a H3roT0BJieHna b TexHHvecKOM Macmiafie n30Jiami0H- HHX CTpOHTejIbHUX IIJIHT .
3 t h iu ih t h M o ry i H a ftra npHM6H6Hne b K aaecT B e orpaxflam m iix M HorocxofiHHx o i e H , a TaKace a j i k h3o jis u h h nepexpuT H Îi u S e o a e p ^ a a H o r o coBMemëHHoro noK puiH H , P a sp a S o T a H H a s T exH O JiorM npoH3BOflCTBa xxjiht HMeeT TexHHMecicoe h BKOHOMHaec- Koe oôocHOBaHHe•
INSULATING BOARDS MADE OF DISCARDS OF ALUMINIUM FOIL
S u m m a r y
D is c a r d s o f alu m in iu m f o i l on p a p e r w ith a l a y e r o f p o ly e th y le n e a r e a, u s e f u l raw m a t e r i a l i n th e w h o le - s c a le p r o d u c ti o n o f i n s u l a t i n g b o a rd s f o r b u i l d i n g p u r p o s e s . Such b o a rd s m ight be a p p l i e d f o r s e t t i n g up m u l t i - a y e r s h i e l d i n g w a l l s ( p r o t e c t i v e w a l l s ) and f o r i n s u l a t i n g f l o o r s and f l a t r o o f s . The e l a b o r a t e d te c h n o lo g y o f th e p r o d u c tio n o f t h e s e b o a rd s i s J u s t i f i e d b o th fro m th e t e c h n i c a l and from th e e c o n o m ic a l p o in t o f v ie w .
