Стеклокомпозит что это такое
Материал стеклокомпозит
Если пропитать ткань смолой (эпоксидной, фенолформальдегидной, полиэфирной), а затем смолу отвердить, то мы получим композитный материал. То же можно сказать и о материале, состоящем на 70% из стеклянных волокон, а на 30 - из отвержденных смол. Такой материал принято называть СТЕКЛОКОМПОЗИТОМ.
Стеклопластик (стеклокомпозит) - композитный материал, который имеет большую гамму применения в индустриальном строительстве. Стеклокомпозит на основе полиэфирной смолы обладает теплопроводностью дерева, прочностью и долговечностью стали, биологической стойкостью, влагостойкостью и атмосферостойкостью полимера, не имея недостатков, присущих термопластам. До недавнего времени стеклокомпозит использовался только в самолётостроении, кораблестроении и космической технике.
Стеклопластиковый профиль получается путем вытягивания через нагретую до 130 – 150 градусов Цельсия формообразующую фильеру. Вытягиваются стекловолокнистые материалы, пропитанные полиэфирной смолой или другой термореактивной смолой. В результате на выходе получается армированный стеклопластиковый профиль, конфигурация которого повторяет форму фильеры. Методом пултрузии можно получать изделия из стеклокомпозита с любым профилем (стержень, труба, уголок, пластина, швеллер, короб и т.д.). Изготовление стеклопластиковых профилей таким образом осуществляется с помощью специальной машины пултрузии.Предлагаем Вам посмотреть небольшой видеоролик, демонстрирующий процесс производства стеклокомпозитного оконного профиля методом пултрузии на головном предприятии компании INLINE Fiberglass Ltd. в Канаде.
Что же такого уникального в данном материале?
* по прочности стеклокомпозит сравним со сталью, что обеспечивает прочность изготовленных из него конструкций, а значит, дает возможность остекления больших по площади проемов, * теплоизоляционные характеристики стеклопластикового профиля соответствуют теплоизоляционным характеристикам дерева, одного из лучших теплоизолирующих материалов, данных человеку природой, * долговечность стеклокомпозита можно, без опасений, сравнивать с долговечностью стекла, если бы оно, разумеется, не было таким хрупким :), а стекло, как известно, крайне устойчиво к большинству агрессивных сред и не подвергается коррозии, * вес профиля, изготовленного из стеклокомпозита, в 4 раза меньше веса металла, что дает возможность комфортной эксплуатации крупногабаритных конструкций * экологичность материала можно сравнить, разве что, с экологической чистотой стекла; стеклокомпозит при нагревании не выделяет токсичных газов, пожаробезопасен, а при производстве требует наименьшей из всех известных материалов энергии, необходимой для получения, * долговечность конструкции, изготовленной из стеклокомпозита, – уникальная – по причине одинаковых со стеклом коэффициентов термического расширения, проще говоря, изделие не подвергается деформациям,* ну и на десерт - декоративные покрытия могут удовлетворить любого эстета - тысячи цветов, имитация текстур ценных пород дерева и так далее.
Да, не будем скрывать, минусы есть. Первый минус - стоимость конструкции на 30% выше стоимости аналогичных окон из ПВХ. Вторым минусом является тот факт, что стеклокомпозитный профиль не поддается гибке, а значит арочные элементы могут быть только состыкованы из отрезков профиля.
| Критерий | Материал | |||
| СТЕКЛОКОМПОЗИТ | АЛЮМИНИЙ | ПЛАСТИК | ДЕРЕВО | |
| Сопротивление проникновению влаги | хорошее | хорошее | хорошее | умеренное |
| Теплосбережение | хорошее | плохое | скорее хорошее | хорошее |
| Конденсация влаги на поверхности | низкая | высокая | умеренная | низкая |
| Энергозатраты на производство материала (МДж/кг) | 60 | 190 | 100 | 10 |
| Термическое расширение по отношению к стеклу | схожее | умеренное | большое | схожее |
| Прочность конструкции | близка к хорошей | хорошая | низкая | хорошая |
| Простота устранения дефектов | просто | сложно | сложно | сложно |
| Удобство (легкость) эксплуатации | высокая | средняя | разная | высокая |
| Срок службы | большой | большой | разный | низкий |
| Сравнительная стоимость | 100% | 110-125% | 75-100% | 200% |
Преимущества окон из стеклокомпозита
Стеклокомпозит – сравнительно новый материал, собравший в себя лучшие стороны других. Из него изготавливают детали самолетов, военной техники, подводных лодок, автомобилей, велосипедов и т.п. Активно использоваться для производства окон начал в последние годы. Окна из стеклокомпозита благодаря своим характеристикам выгодно отличаются от аналогов из ПВХ.
Стеклокомпозит относится к пластикам. В его состав входят стекловолокна – 70% и эпоксидные смолы – 30%. От смол зависит горючесть материала, распространены противопожарные не горючие составы. Изготавливается профиль путем протаскивания нитей через специальное сильно разогретое формообразующее устройство. Технология позволяет создавать профиль различного сечения.
В сравнении с ПВХ профилем
Использование композитного материала сделало конструкцию более прочной и стойкой. Окна из пластика – дешевая конструкция, но не самая надежная. Стеклокомпозит в отличие от пластика (ПВХ):
- Не содержит хлора. Это более безопасный для окружающей среды материал.
- При изготовлении профиля не требуется его укрепления алюминиевым профилем. Пластиковые окна более «холодные», так как алюминиевая основа проводит тепло.
- Стекло идеально дополняется стекловолоконным профилем. Оба материала имеют один коэффициент теплового расширения, поэтому уменьшается деформация и усадка профиля при изменении температуры. Пластиковый профиль при снижении температуры до -200С уменьшаемся на 4 мм на каждый 1 м.
- Не горит и при нагреве не выделяются хлориды.
- Изначально создавался для использования в Канаде, в суровых климатических условиях.
- Материал не подлежит вторичной переработке. Обычный платковый профиль может быть переработан, но вторсырье отличается более низкими прочностными и теплозащитными характеристиками. Нет гарантии, что профиль не был создан в результате переработки.
- Возможность окраски поверхности различными оттенками и текстурами, известно около 4500 разновидностей цветовой окраски. Для «окрашивания» обычных окон используются пленки, ассортимент которых сильно ограничен.
- Для скрепления рам пластиковых окон используется сварка, а стеклокомпозитные материалы соединяются закладными элементами и саморезами. Отсутствие литой конструкции облегчает процесс починки рамы и регулировки.
- Существует модель профиля, подходящая для создания раздвижных конструкций, не отличающихся по теплозащитным характеристикам от классических поворотно-откидных.
Стеклокомпозитные оконные конструкции все чаще используются при остеклении, так как их преимущества перед пластиковыми очевидны. Полностью они не замещают обычные окна, так как их стоимость выше. Действует стандартное правило: чем выше качество, тем дороже товар.
Материал в сравнении с пластиком, алюминием и деревом обладаем улучшенными характеристиками. Окна из него обладают всеми свойствами композита. К его преимуществам относится:
- Низкая теплопроводность – высокая теплоизоляция.
По теплоизоляционным свойствам этот материал сравним с древесиной. Нет необходимости дополнительно снижать потери тепла и создавать многокамерные конструкции. Низкая теплопроводность снижает количество конденсата на внутренних стенках.
Рекомендуется такие окна устанавливать в регионах с низкими температурами. Профиль хорошо переносит любые погодные условия, не теряя свойств при низких температурах (-500С) и не боясь их частых перепадов, заморозок.
Про прочности материал сравним с металлом. Укрепляющий алюминиевый профиль при создании окон не устанавливается, что облегчает конструкцию и снижает потери тепла. Стеклокомпозитные окна можно устанавливать на большие площади, без потери жесткости.
Окна не меняют габариты в температурном диапазоне от -500С до 1700С. Так как у стекла и стеклокомпозита одинаковый коэффициент линейного расширения, то создается как бы однородная поверхность. Постоянство геометрической формы снимает нагрузку с уплотнительных прокладок и предотвращает образование щелей в них.
Около 60% материала – стекло, поэтому их долговечность сравнима. В отличие от стекла он не хрупкий. Производители заявляют, что на данный момент 25-30 лет эксплуатации никак не сказываются на состоянии окон и дверей, а по оценкам экспертов они без особого ухода прослужат до 70 лет.
Стеклокомпозит очень стойкий материал. Он коррозийно устойчив, может использоваться в любых климатических условиях. Отличается химической стойкостью, не проводит ток и отсутствует электрокоррозия. Полимерные смолы и стекловолокна не подходят для развития бактерий, микробов, грибков – материал не подвержен биологической коррозии.
Окна из композита с экологической точки зрения так же безопасны, как и обычное стекло. Он не горит и не выделяет вредных веществ. Материал безопасен для детей и аллергиков.
Стеклопластик в 4 раза легче металла и весит меньше других материалов, используемых для окон.
Устраняют недостатки конструкции на месте, без дополнительного демонтажа. Рекомендуется пользовать полимерными материалами, использованными при ее изготовлении. Отсутствие сварных швов снижает вероятность коррозии в зоне стыка.
На поверхность профиля легко наносится и стойко держится краска. Можно использовать шпонирование поверхности для подбора текстуры под окружающее пространство. По желанию поверхность можно ламинировать или заклеивать пленками.
Поверхность стойка к ультрафиолетовому излучению и не выгорает на солнце.
Окна из стеклокомпозита звуконепроницаемы. Выполняется полная изоляция шумов до 25 дБА.
Недостатки окон из стеклокомпозита
Хотя плюсов у окон из стеклокомпозита достаточно много есть и несколько недостатков. Они не позволяют занять этому материалу лидирующие позиции и вытеснить с рынка обычный пластик. Минусами таких окон становятся:
- Срок службы. Он значительно выше, чем у деревянных или металлических окон, но немного уступает обычному пластику.
- Несовершенство технологии сборки. С одной стороны сварной шов пластика – место с пониженной коррозийной стойкостью, с другой стороны использование для стеклокомпозита саморезов фиксаторов увеличивает риск расшатывания конструкции с течением времени.
- Жесткость. Производство профиля таково, что не позволяет создавать изогнутые изделия. Из него нельзя создавать арочные конструкции, круглые рамы для окон. Стеклокомпозит практически не гнется.
- Сама конструкции окна не является несущим элементом. Окно должно помещаться в твердый каркас: бетонные стены, деревянный или металлический каркас и т.п. Окно рассчитано только на внутреннюю нагрузку.
- Цена. Стоимость изготовления профиля и окна из него выше стоимости изготовления пластиковых окон примерно на 30%.
Долговечность, прочность, возможность использования в неблагоприятных погодных условиях, суровых климатических поясах – основные преимущества стеклокомпозитных материалов. Но сравнительно высокая цена изготовления и отсутствие возможности создания гнутых форм значительно сужает сферу применения материала.
Из стеклокомпозита рекомендуется создавать окна для веранд и мансардных помещений. Они хорошо себя проявляют в холодных климатических поясах, так как не бояться сильных морозов и резких перепадов температур, не пропускают холод в помещения. Низкий вес конструкции позволяет устанавливать их в загородные дома, где нагрузка на стены и перекрытия детально просчитывается.
Окна из стеклокомпозита – это материал будущего. Оборудование для их изготовления и технологии постоянно совершенствуются, а цена готовых изделий снижается. Они по многим параметрам лучше деревянных рам и во многих случая более предпочтительны, чем пластиковые окна.
Окна из стеклокомпозита: преимущества и недостатки
В последнее время деревянным и пластиковым окнам большую конкуренцию составляют окна из стеклокомпозита. Данный материал пришел из авиа- и ракетостроительной промышленности и активно используется в автомобилестроении и судостроении. Характеристики и достоинства стеклопластика достаточно уникальны.
Вернуться к содержанию
Технология изготовления окон из стеклокомпозита
Компания Inline Fiberglass, основанная в Канаде, является новатором в производстве окон и дверей из стекловолокна. Более 25 лет назад инженеры и технологи разработали особые технологии, применимые в процессе изготовления стеклокомпозита (пултрузии), которые в скором времени были запатентованы.
Название «пултрузия» происходит от процесса изготовления. В переводе с английского языка «pull» – тянуть, «through» – через.
Производство стеклокомпозитных окон
Производство стеклокомпозита осуществляется двумя этапами:
- стекловолокнистый материал (ровинги и маты) сначала протягивают через емкость с полиэфирной или любой другой термореактивной смолой;
- дальше, обработанный смолой материал, проходит через фильеру, доведенную до 130-150°С. На данном этапе профиль отвердевает и принимает окончательный готовый вид – форму фильеры. Его сразу можно использовать для последующей переработки.
Пултрузия позволяет изготовлять профиль разной формы: стержень, труба, уголок, пластина, швеллер, короб.
Вернуться к содержанию
Плюсы и минусы стеклокомпозитных окон
Стеклокомпозит конструктивно стабилен. Он не восприимчивый к ржавлению и гниению, а также изменениям температуры: профиль выдерживает диапазон температур от -180 до +180°С. Стойкий к деформациям, он не расширяется и не сужается, поэтому в регионах с изменчивыми погодными явлениями, его достоинства будут на лицо.
Характеристики стеклокомпозита
Стоит отметить высокую прочность материала, как у стали, и долговечность. Сопротивление на срез и прочность на разрыв у него в 8 раз больше, чем у пластика. А по долговечности его можно сравнить со стеклом. Стеклопластик стойкий и к ультрафиолетовым лучам, он не выцветает. Можно сказать, что для оконных конструкций это является настоящим прорывом.
Прочность стеклопластика на разрыв
Несмотря на то, что профиль синтетический, он не выделяет токсических веществ и является абсолютно безопасным как для человека, так и для окружающей среды. Он огнестойкий и пожаробезопасный. Таким образом, использование стеклопластика позволяет сохранить природные ресурсы.
Применение новейших технологий в пултрузии дает возможность производить окна из стеклопластика сложных форм и для больших площадей остекления, при этом они прочные и имеют небольшой вес (в 4 раза меньше, чем у металла), а также низкую теплопроводность. Эта особенность делает профиль достойным конкурентом для окон и дверей из дерева и пластика.
Декоративное покрытие стеклопластиковых конструкций разнообразно. Цветовая палитра очень большая, как и виды текстур.
Оконный стеклокомпозитный профиль (производство ООО «Стеклопластик»)
Очередным плюсом окон из стеклокомпозита является легкий ремонт. Самостоятельно исправить небольшие дефекты у таких конструкций намного проще, чем пластиковых. Дело в том, что в отличии от окон ПВХ, где углы соединяются сваркой, у стеклокомпозитных окон они скрепляются саморезами. Да и починка фурнитуры происходит реже, поскольку используется качественная.
Одним из минусов является высокая цена профиля из стеклопластика. Следующий недостаток – стеклокомпозитный профиль гибкостью не обладает, поэтому арочные элементы состыковываются из отрезков.
Вернуться к содержанию
Цена на стеклопластиковые окна
При сравнении стоимости окон из пластика и стеклокомпозита, ПВХ останется в выигрышном положении. Цена стеклопластиковых конструкций на 20-30% выше.
Стоимость двухстворчатого окна без монтажа и комплектующих элементов начинается от 18 тысяч рублей, трехстворчатого и раздвижного – от 30 тыс. рублей.
Настолько это большая сумма – решать каждому. Преимущества данных конструкций говорят за себя сами.
Если вы все-таки сомневаетесь, стоит ли делать выбор в пользу стеклопластиковых окон, тогда, возможно, вам следует остановиться на стандартных вариантах: металлопластиковые окна, пластиковые или окна из алюминиевого профиля. В любом случае, если в вашем доме есть маленькие дети, окна должны быть максимально безопасными — ознакомьтесь с основными правила в нашей статье.
Вернуться к содержанию
Модельный ряд окон из стеклокомпозита компании Inline Fiberglass
Представленная линейка компании Inline Fiberglass многовариативна: откидные, раздвижные, нестандартные конструкции и конструкции арочного типа, с форточками и дистанционным открыванием электрическим или механическим способом.
300 серия – поворотно-откидные окна
В данной серии используется канадская фурнитура, которая обеспечивает все виды открывания створок с функцией проветривания. Профиль из стеклокомпозита подходит для производства дверей и комплексных блоков на балкон.
По желанию можно выбрать одно- или двухкамерный стеклопакет с энергосберегающими, ударостойкими, солнцезащитными или другого вида стеклами.
Использование разной толщины стекол с разным расстоянием и с заполнением камер стеклопакета аргоном или другими инертными газами увеличивает тепло- и звукоизоляционные свойства.
Стандартный цвет профиля черный и белый, но можно заказать нужной расцветки. Также можно выбрать с фактурой под дерево, а для отделки проемов – натуральный шпон.
Декорировать окна из стеклокомпозита можно раскладкой разной формы и цвета. В комплекте идет фурнитура, дополнительно можно приобрести встроенные и навесные жалюзи. Цветовая палитра большая, в качестве материала используют алюминий, ткань и пластик.
325 серия – широкоформатные окна с открыванием наружу
Широкий обзор окон обеспечивается использованием низких профилей с разным переплетом. В итоге пропуская способность света конструкций увеличилась на 25%, по сравнению с окнами из других материалов.
Еще одним уникальным преимуществом является открытие створки наружу. С такой конструкцией на подоконнике или вблизи его можно ставить мебель, размещать цветы и декоративные предметы интерьера, одним словом максимально использовать сэкономленное пространство комнаты.
Стандартная цветовая палитра несколько больше. Кроме белого, окрас может быть коричневым, бежевым, молочным и серым. Натуральный дубовый шпон также имеет несколько цветов.
700 серия – окна со створчатым и фрамужным открыванием
Отличается серия 700 беспетельной фурнитурой в виде ножниц, необычным дизайном и стильным видом. Створка открываясь, немного сдвигается по горизонтали и фиксируется в нужном положении. Поскольку отсутствуют трущиеся детали, открытие окна бесшумное и мягкое. В окнах улучшены аэродинамические свойства, они очень хороши в проветривании комнаты.
850 серия – подъемные окна
Прочность, надежность и долговечность конструкции прекрасно сочетается с оригинальным дизайном стеклопластикового профиля, выполненного в классическом стиле. Окна экономят пространство комнаты и хорошо подходят для остекления зимнего сада, балкона или лоджии, веранды. В данной серии открывается нижняя и верхняя створка, что удобно в вентилировании комнаты.
900 серия – подъемно-откидные окна
Окна из стеклопластика подьемно-откидного типа являются обновленной серией 850. Их стиль более современный. Окна надежные и прочные, оснащены двойным отливом. И сконструированы так, что уход за верхней глухой створкой с наружи не является проблематичным.
Устанавливать 900 серию можно на производстве, в частном или загородном доме, в офисе.
Стеклопластиковые окна прослужат вам несколько десятилетий, сделав дом более уютным, комфортным и главное теплым.
Вернуться к содержанию
Видео
Видео с отзывами об окнах из стеклокомпозита.
Защитные свойства и прочность стеклопластикового окна.
Полезно? Сохраните себе на стену! Спасибо за лайк!Экологичность стеклокомпозита
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЕКТОВ ПО ОРГАНИЗАЦИИ ПРОИЗВОДСТВА ИЗДЕЛИЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТЕКЛОКОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ НА ПРЕДМЕТ ЭКОЛОГИЧНОСТИ
Существующие сегодня технологии производства различных искусственных материалов (пластмасс) в своей основе призваны заменить массовое использование в различных отраслях промышленности традиционные материалы: металл, дерево, камень и т.д., в т.ч. и с целью сохранения восполнимых и невосполнимых природных ресурсов.
Однако, в большинстве случаев получаемые в результате материалы в основном имеют низкие экологические показатели (легко воспламеняемы и при горении выделяют токсины, имеют низкие прочностные и антикоррозийные характеристики и т.д.), что ограничивает их применение в различных областях. При этом особое внимание обращает на себя большой удельный вес «химического» способа производства данных материалов, что в высокой степени неблагоприятно влияет на экологию, а также тот факт, что в производстве основным сырьем является нефть и ее производные (невосполнимые природные ресурсы).
ООО «Завод Стеклопластик» совместно с Российской академией наук, Канадской Корпорацией «Инлайн Файбергласс» и Национальным Комитетом по развитию Канады (
NRC
) приступили к реализации на территории РФ ряда проектов, результатом которых является продвижение на российский рынок принципиально новой продукции, основанной на технологии использования стеклокомпозитных материалов из минеральных волокон и дальнейшей их переработки в основном методам пултрузии (протяжки), а также прессования, центробежного литья и других видов технологической переработки с использованием так называемых
реактопластов
, процессы полимеризации которых полностью заканчиваются после окончания того или иного вида переработки, что, в свою очередь, позволяет говорить о практически полной инертности готового изделия.
Помимо того, что указанные материалы полностью заменяют традиционные (дерево, металл и т.д.), причем по своим физико-механическим свойствам не уступают им (а по некоторым параметрам превосходят), технология их применения полностью исключает возникновение каких-либо токсичных отходов, а сырьем является обычный кварцевый песок и мел или рифовый арагонит .
На примере стеклокомпозитов , которые изготавливаются из стекловолокна, таблица сравнительных физико-механических и теплофизических характеристик различных материалов будет выглядеть следующим образом (см.след.лист):
| Сравнительные физико-механические и теплофизические свойства материалов |
| Характеристика | Стеклокомпозит | Поливинил-хлорид | Сталь | Алюминий |
| Плотность, кг/ м3 | 1600-2000 | 1400 | 7800 | 2700 |
| Разрушающее напряжение при сжатии (растяжении ), Мпа | 410-1180 | 41-48 | 410-480 | 80-430 |
| Разрушающее напряжение при изгибе, Мпа | 690 –1240 | 80-110 | 400 | 275 |
| Модуль упругости при растяжении, Гпа | 21-41 | 2,8 | 210 | 70 |
| Модуль упругости при изгибе, Гпа | 27-41 | 2,8 | 210 | 70 |
| Коэффициент линейного расширения, х10-6 К | 5-14 | 57-75 | 11-14 | 140-190 |
| Коэффициент теплопроводности, | 0,25-0,3 | 0,3 | 46 | 140-190 |
| Стеклокомпозит | Поливинил-хлорид | Дерево | Алюминий | |
| Нетоксичен | смертельно токсичен* | нетоксичен | нетоксичен | |
| Срок эксплуатации, годы | 50 - 75 | 5 - 15 | 10 - 20 | 30 – 50 |
| 2,2 | 1,9 | 1,0 (база сравнения) | 0,5 |
* - выделяет хлорорганические вещества типа диоксина, а также при воздействии высокой температуры происходит его оплавление и, как следствие, заклинивание дверей и окон из него, что является трагическим препятствием для эвакуации людей;
** - относительная годовая экономия затрат на отопление 1 м
2
остекленной площади здания при условии использования стеклокомпозитного профиля в конструкциях остекления.
Вышеуказанные свойства стеклокомпозитов распространяется и на другие композитные изделия, в производстве которых используются минеральные волокна (в частности, базальтоволокно и углеволокно), причем по некоторым позициям базальтоволокно и углеволокно превосходят стекловолокно (например, изделия из базальтоволокон способны выдерживать температуры 1 000 С
о
).
В обобщенном виде общие преимущества композитных материалов из минеральных волокон выглядят следующим образом:
Исключительно высокие показатели долговечности.
Результаты отечественных экспресс исследований и натурные исследования показывают, что конструкции( окна и раздвижные двери) из таких материалов во много раз превосходят срок службы аналогичных конструкций из дерева, ПВХ, стали, алюминия.
Высокая надежность.
Физико-технические качества материалов из минеральных волокон обеспечивают безотказную работу изделий (окон и раздвижных дверей), изготовленных из этих материалов, в течение 70 лет и более, без существенных затрат на эксплуатацию. В частности, по прочностным показателям стеклокомпозит близок к алюминию, стоек к атмосферным воздействиям, влиянию влаги и агрессивных сред, трудно сгораем и в случае пожара, не выделяет практически диоксинов, не представляя тем самым повышенной опасности. Имеет незначительные температурные деформации (в 6-12 раз меньше, чем у ПВХ).
Современный дизайн. Энергоэффективность .
На примере конструкций остекления (окна и раздвижные двери), в которых используются профили из стеклокомпозита, данные профили имеют высокую прочность и позволяют изготавливать окна и раздвижные двери с большой площадью остекления с тонкими элементами переплетов, которые, в свою очередь, могут иметь любой цвет в соответствии с пожеланиями заказчика. Окна и раздвижные двери с переплетами из стеклокомпозита могут быть использованы как при строительстве новых, так и при реконструкции эксплуатируемых зданий. При этом затраты на отопление снижаются на 15-20%, по сравнению с традиционно используемыми переплетами.
Также следует отметить безотходность и экологическую безопасность способов утилизации изделий из вышеуказанных композитных материалов, обусловленных составом изделий (на 70% и более состоящих из природных минералов) и возможности их применения после переработки в качестве наполнителя в различных материалах.
Ниже приведен перечень проектов, предусматривающих организацию производства различных изделий из композитных материалов на основе минеральных волокон с использованием передовых отечественных и зарубежных технологий и имеющих большую значимость с точки зрения экологии.
Проект «Организация производства труб методом центробежного литья».
Проект предусматривает собой организацию производства труб большого диаметра методом центробежного литья с последующим их использованием в безнапорных магастралях. В процессе производства в качестве армирующего материала используются стекловолокно и\или базальтоволокно. Получаемая продукция имеет гарантийный срок эксплуатации 50 лет, при этом заявленный срок службы составляет не менее 100 лет. Продукция применяется в безнапорных магистралях для транспортировки различных жидкостей, в т.ч. агрессивных.
Проект «Организация производства труб различного диаметра методом пултрузии и широкоформатной пултрузии».
Проект предусматривает организацию производства труб различного диаметра методом пултрузии и широкоформатной пултрузии на основе применения стекло-, угле- и базальтоволокна (в зависимости от заданных характеристик готовой продукции). В отличие от труб, получаемых методом центробежного литья, пултрузионная технология позволяет получать трубы повышенной прочности (выдерживают внутренне давление до 200 атм.), что значительно расширяет спектр их применения в соотвествующих областях. Повышенные прочностные характеристики позволяют использовать продукцию в магистральных напорных трубопроводах, т.е. нефте- и газопроводов.
Экологичность продукции:
малая вероятность порывов трубопроводов и, как следствие, отсутствие токсичных выбросов в окружающую среду (при условии транспортировки агрессивных сред). Следует также обратить внимание на потенциальное увеличение значимости данной характеристики труб при условии их применения на месторождениях нефти и газа т.к. здесь немаловажную роль играет факторы удаленности, труднопроходимости и обширная площадь районов, где планируется использовать трубы из композиционных материалов;
длительные сроки эксплуатации и, как следствие, экономия использования традиционных материалов (металлов);
инертность материала, что позволяет осуществлять прокачку питьевой воды без изменения качества последней;
длительность эксплуатации, что позволяет свести к минимуму проведение ремонтных работ, сопровождающихся земляными работами и, как следствие, сохранению верхнего (плодородного) слоя почвы;
низкий коэффициент теплопроводности, что позволяет снизить энергозатраты при использовании труб в различных системах отопления, и, как следствие, ведет к сбережению энергоносителей, относящихся к невосполнимым природным ресурсам (нефть, уголь и т.д.).
Проект «Организация производства сэндвич-панелей методом широкоформатной пултрузии».
В рамках реализации проекта организуется производства трехслойных (сэндвич) панелей методом широкоформатной пултрузии, обладающих уникальными энергосберегающими характеристиками. Использовать данную продукцию планируется в основном в строительстве как в качестве навесных элементов, так и в качестве самостоятельных элементов конструкций. Помимо энергосбережения эффективность использования сэндвич-панелей также определяют основные свойства материалов, из которых они производятся (антикоррозийность, долговечность, прочность и т.д.).
Проект «Организация производства конструкционного профиля различной конфигурации».
Данный проект предусматривает организацию производства профиля различной конфигурации и размеров для использования в различных отраслях как в виде самостоятельных изделий, так и в качестве конструкционных элементов. Области применения определяются свойствами материала. Данный проект непосредственно привязан к Проекту № 3, т.к. сэндвич-панели и конструкционный профиль определенной конфигурации применяются при изготовлении сборных конструкций (модульное строительство) – мини-коттеджей, торговых павильонов, специализированных служебных построек и пр.
Экологичность продукции:
возможность проведения «чистой» застройки при строительстве сборных конструкций, т.е без проведения предварительных экологически «грязных» работ, а также без необходимости последующего устранения всех сопутствующих «результатов» строительства (безотходная технология);
отсутствие необходимости использования природных материалов (в частности, дерева) при строительстве сборных конструкций;
энергосбережение (экономия топливных ресурсов, а также отсутствие необходимости проведения работ по прокладке тепломагистралей для подвода тепла);
применения конструкционного профиля на предприятиях химической отрасли промышленности значительно снижает вероятность каких-либо техногенно-экологических катастроф различного масштаба, связанных с повышенной скоростью «старения» традиционных природных материалов (в т.ч. металлических и бетонных конструкций) на данных предприятиях по сравнению с композитными, имеющими повышенные антикорроозийные свойства;
огнестойкость (пожаробезопасность) получаемых конструкций.
Проект «Организация производства конструкций остекления с применением стеклопластикового профиля».
Проект состоит из двух сегментов: производство стеклокомпозитного профиля и производство собственно конструкций остекления с применением указанного профиля. Получаемые изделия имеют все указанные в начале данного документа преимущества по сравнению с конструкциями, изготавливаемыми из других материалов (ПВХ, дерева, алюминия).
Экологичность продукции.
огнестойкость (пожаробезопасность) конструкций;
энергосбережение (экономия топливных ресурсов);
отсутствие токсичных выделений (как в условиях обычной эксплуатации, так и при температурных и химических воздействиях);
см.также в Дополнении выдержки из статьи в газете «Известия»)
длительность использования (экономия природных материалов);
Данный проект также планируется осуществлять совместно с проектами 3 и 4, т.е. использовать конструкции остекления в модульном строительстве.
Проект «Организация производства стекломата из непрерывного стекловолокна».
Проект «Организация производства базальтоволокна»
Данные проекты также заявлены в общем структурном проекте организации соответствующих производств на основе применения композитных материалов из минеральных волокон как проекты, организующие сырьевое обеспечение производств.
Стекломат из непрерывного стекловолокна обеспечивает по сравнению с отечественными стекломатами повышенные прочностные характеристики получаемых изделий при его использовании в их производстве.
Производство базальтоволокна в промышленных объемах на территории РФ в настоящее время отсутвует, а его использовании в производстве соотвествующей продукции (труб, профилей, различных конструкционных изделий) позволит получать изделия с повышенной химстойкостью и огнестойкостью по сравнению с аналогичными изделиями, в производстве которых используется стекловолокно.
Экологическая составляющая данных проектов опосредована и привязана непосредственно к готовым изделиям, в производстве которых используется стекломат и базальтоволокно.
Проект «Энергоэффективный дом».
В рамках данного проекта планируется наладить массовое строительство типового жилья, в котором будут использованы различные технологии энергосбережения: применение материалов с низким коэффициентом теплопроводности, создание комплексной системы отопления и вентиляции здания, экономия энергоресурсов за счет самостоятельной миниэлектростанции и распределением потребления энергии в течение суток и т.д.
В рамках этого проекта планируется поставка конструкционного профиля различной конфигурации, сэндвич-панелей, контрукций остекления и т.д., т.е. изделий с повышенными энергосберегающими свойствами.
Экологическая эффективность данного проекта взаимоувязана с проектами 3, 4 и 5.
В дополнение к указанным выше проектам ниже приведен далеко неполный перечень возможного применения изделий из композитных материалов на основе минеральных волокон:
АВИАСТРОЕНИЕ
- корпусные и декоративные элементы, планеры, силовые элементы и конструкции, емкости, детали двигателя и т.д.
АВТОМОБИЛЕ-СТРОЕНИЕ
- антикорозийные элементы кузова и стеклопластиковые кузова автомобилей, детали двигателя, элементы отделки салона, термостатированные контейнеры.
НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОМПЛЕКС
- конструкции буровых установок, особенно для морской добычи, элементы конструкций глубинного забора нефти, трубопроводы, емкости нефте и бензо хранилищ, АЗС.
СТРОИТЕЛЬСТВО
- стеновые панели, силовые конструкции, модульные сооружения, окна, двери, светопрозрачные конструкции фасадов, зимние сады, остекление лоджий, элементы каркасов, арматура бетона.
ЭЛЕКТРОНИКА
- корпуса электронных приборов, микросхем, оптико-волоконные кабели, строительные и отделочные конструкции с высокими антистатическими показателями для специальных производственных помещений, радиопрозрачные укрытия, элементы антенн.
ЭНЕРГЕТИКА
- защитные короба высокого и низкого напряжения, осветительные столбы и опоры линий электропередач, электромонтажная оснастка, элементы конструкций теплообменников, теплоизоляционные покрытия ТЭЦ.
ХИМИЧЕСКАЯ ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
- емкости для химических процессов с агрессивными средами, для хранения агрессивных веществ, технологические трубопроводы, элементы несущих и защитных конструкций сооружений, находящихся в агрессивных средах.
СУДОСТРОЕНИЕ
- корпуса малых судов и элементы конструкций корпусов больших судов, палубные надстройки, детали и элементы ограждений, мачты и антенны, отделка, спасательные средства, яхты, катера.
ТРАНСПОРТ
- элементы корпуса электропоездов, отделка вагонов, транспортные контейнеры, защитные кожухи токосъемников в метрополитене, защитные короба для кабелей подземных сооружений, крепежные конструкции тоннелей, элементы станционных сооружений, мачты, опоры, навесы. Транспортные мосты.
ЭКОЛОГИЯ
- городские сети канализации, бассейны аэрации, отстойники, сборники и емкости для жидких токсичных отходов, мусорные контейнеры, желоба ливневых стоков.
КОММУНАЛЬНЫЕ СЛУЖБЫ
– водозаборные станции, навесы для таксофонов, будки, автобусные остановки, лотки, киоски, уличные кресла, малые архитектурные формы, оснащение подъемных кранов и механизмов.
На основе всего вышеизложенного можно с полной уверенностью говорить о том, что применение изделий из композитных материалов на основе минеральных волокон в различных отраслях промышленности и народного хозяйства имеет большое значение для обеспечения экологической безопасности исходя как из свойств композитных материалов (антикоррозийность, химстойкость, прочность, долговечность и т.д.), так и конкретных способов применения готовой продукции.
При этом следует отметить тот факт, что получаемые изделия с успехом заменяют аналогичные, в производстве которых используются невосполнимые природные ресурсы (руда, древесина, уголь и т.д.).
ДОПОЛНЕНИЯ.
Краткое описание процесса пултрузии.
Пултрузия представляет собой вытягивание через нагретую фильеру (матрицу) композитного материала, пропитанного термореактивной смолой. Требуемая конфигурация профиля задается формой фильеры, а необходимую жесткость материал приобретает за счет полимеризации смолы, вызванной нагревом фильеры. В результате на выходе из фильеры получается армированный профиль, конфигурация которого повторяет профиль фильеры.
Выдержка из рекомендаций экспертной комиссии Комплекса перспективного развития города Москвы №537-РЗП от 24.06.1998 г.
«…из всех материалов, используемых сегодня в строительстве, композитные материалы, в том числе и, в первую очередь стекловолоконный композит (стеклокомпозит) обладает наиболее привлекательной перспективой, поскольку его характеристики соотносятся с прочностью стали, теплопроводностью дерева и легкостью ПВХ. Обширный класс конструкций из металла и железобетона, алюминия и ПВХ-профилей может быть успешно и эффективно переведен на использование стеклокомпозитов»
Выдержка из статьи в газете «Известия» от 07.05.1998 г., «Евроремонт сокращает жизнь ?», автор Наталья Тимашова.
«Многие европейские фирмы-производители таких популярных сегодня в России половых покрытий, окон, дверей, кабелей и прочих изделий из ПВХ (поливинилхлорида) у себы дома находятся в весьма затруднительном положении. Спрос на их продукцию резко падает, так как европейцы и американцы отказываются ее использовать из-за вредности. Винилхлорид относится к профессиональным канцерогенам, он официально признан веществом первой группы опасности, воздействие которого может привести к возникновению раковых опухолей у человека (в частности, опухоли мозга, печени, легких). Винилхлорид является еще и нейротропным ядом, оказывающим пагубное влияние на нервную систему. И фирмы ищут новые рынки сбыта совей долговечной и опасной продукции. В том числе и в России, где людей пока еще привлекает практичность и дешевизна изделий из винилхлорида.
Из ПВХ изготавливаются множество изделий: трубы, жалюзи, оконные рамы, скатерити, занавески, настилы для пола, упаковочный материал, посуда, игрушки, изоляционные материалы, различные канцелярские и школьно-письменные принадлежности, некоторые детали автомобиля, медицинские инструменты… Поскольку на всех стадиях производства ПВХ используется хлор, то при изготовлении, использовании и утилизации его и изделий из него выделяется большое количество одних из самых ядовитых веществ – диоксинов. Этот искусственно синтезированный человеком материал невозможно уничтожить без следа и вреда для окружающей среды и нашего здоровья. При сжигании изготовленных из него линолеума, обоев, оконных рам, электрооборудования в атмосферу выделяется огромное количество тех самых смертоносных диокинов, воздействие которых в любых количествах пагубно для человека и всего живого. Немецкие специалисты обнаружили, что при сжигании всего одного килограмма поливинилхлоридаобразуется до 50 микрограммов диоксинов. Этого количества достаточно для развития раковых опухолей у 50 тысяч лабораторных животных.
Поэтому неудивительно, что во многих странах (в Бельгии, Франции, Швейцарии, США) уже отказались от использования ПВХ-упаковки в пищевой промышленности и торговле, запрещают применение ПВХ-материалов в жилом секторе строительства. В Австрии применение материалов из ПВХ запрещено в Венком метрополитене, большинство больниц прекратили использование медицинского оборудования из поливинилхлорида, постепенно прекращается использование офисного оборудования, окон и линолеума из ПВХ. В Германии же практически отказались от использования электрических кабелей в изоляции из ПВХ именно из-за того, что при их горении образуется значительное количество диоксинов.
- С этой проблемой уже столкнулись во многих странах, и у нас она, увы, неизбежна, - говорит эксепрт «Гринпис России» Алексей Кисилев. – В квартире или офисе делается то, что у нас называют евроремонтом – ставятся окна и двери-ПВХ, на пол стелится линолеум или ламинат, на стены клеятся какие-нибудт стеклообои или что-нибудь в этом роде. И если в такой виниловой квартире возникает пожар, она становится похожа на газовую камеру. Вначале выделяется угарный газ, потом пары соляной кислоты и дополняют букет диоксины. Всем этим дышат в первую очередь пожарные, к тому же ядовитая пыль оседает на стенах, потолках и еще долго остается в воздухе. Бесследно для людей все это не проходит. Когда в городе Шелехове Иркутской области горел кабельный завод, выпускавший ПВХ-изоляцию, пожар тушили 600 человек (4 пожарных гарнизона). Надышавшись ядовитыми парами, молодые, здоровые мужчины вышли постаревшими на 7 лет, все стали инвалидами. Хотя внешне они тогда совсем не изменились. 30 человек уже умерли, у многих сегодня аж по 20 хронических заболеваний. Все это подтверждают данные исследований Киевского института геронтологии, проводившихся специально по заказу кабельного завода.
Кроме того, виниловые и прочие самоклеющиеся, моющиеся обои и напольные покрытия еще выделяют формальдегид и эфирные масла. Были случаи, когда в московских школах приходилось перестилать пол, когда у детей в массовом порядке начинались головные боли. Оказалось, что причина этого – дешевый линолеум, который выделял формальдегид. Кстати, о линолеуме. На самом деле материал с этим названием, который начали производить более 100 лет в Германии, не имеет ничего общего с тем, что привыкли называть линолеумом мы. У нас так называют любое синтетическое покрытие для пола. В других же странах линолеумом называют любое синтетическое покрытие для пола. В других же странах линолеумом называют только то покрытие, которое делается из натуральных материалов (например, деревынной крошки) с использованием различных масел (пробкового, льняного). Но стоит такой настоящий линолеум процентов на 50-70 дороже синтетического напольного покрытия. Но, экономя на своем здоровье, можно собрать деньги разве что на собственные похороны.»
В чем же выражается эффективность окон из стеклокомпозита
ЭФФЕКТИВНЫЕ КОНСТРУКЦИИ ОКОН ИЗ СТЕКЛОКОМПОЗИТНОГО ПРОФИЛЯ
Гумеров С.У.Приведены особенности оконных и дверных систем, изготовленных с использованием стеклокомпозитного профиля. Указаны недостатки окон с использованием ПВХ и алюминиевых профилей.
За последние несколько лет широкое распространение получили окна и двери из полимерных материалов, а также их комбинации с традиционными материалами (дерево, алюминий). Благодаря активной маркетинговой политике наиболее широкое применение в производстве светопрозрачных конструкций получили окна и двери из поливинилхлорида (ПВХ). Обладая необходимым набором функциональных требований, предъявляемых к таким конструкциям, и достаточно низкой ценой, они завоевали значительную часть рынка окон, символизируя в России пресловутый «евроремонт». Но окнам из ПВХ, наряду с достоинствами, присущи и недостатки, главным из которых является недостаточная несущая способность оконных и дверных профилей из ПВХ, что приводит к выполнению обязательного условия - необходимости их усиления металлическими гнутыми вкладышами. Это существенно снижает теплотехнические качества окон, усложняет технологию их сборки и увеличивает стоимость. Борьба производителей ПВХ окон за улучшение теплотехнических параметров привела к разработке многокамерных (5 и более) оконных профилей большего сечения, что усложнило изготовление и эксплуатацию технологической оснастки и проведение самого процесса экструзии профилей и последующей сборки самих окон. Это сразу же отразилось на цене «теплых» окон. Поливинилхлорид, как материал, в силу своих физико-механических характеристик остается отделочным, а не конструкционным материалом.Другим недостатком ПВХ, как и многих других термопластов, является значительный температурный коэффициент линейного расширения, в 4-5 раз превышающий ТКЛР стали, в паре с которой он работает в оконных конструкциях. Например в условиях российских зим это приводит к изменению длины 2,5 м профиля на 5-6 мм. С этим явлением борются введением различного рода стабилизаторов.
Следующим недостатком ПВХ, присущим всем термопластам, является старение материала. Лучшие образцы окон из ПВХ, изготовленные с применением различных специальных добавок в условиях умеренного климата имеют максимальную долговечность около 30 лет. При больших колебаниях температур, в условиях резкоконтинетального климата нашей страны, начинают сказываться высокие температурные деформации термопласта, что приводит к его короблению, растрескиванию и ускоренному старению. Поверхность профилей из ПВХ легко царапается и деструктируется. Проявившиеся дефекты на оконных блоках практически неисправимы. Восстановление внешнего вида материала требует специальных покрытий.Еще одной проблемой ПВХ является выделение диоксинов, хлора, и их соединений с веществами многочисленных добавок, стабилизаторов, красителей при его горении. При вдыхании продуктов горения ПВХ кроме диоксинов, на слизистой оболочке дыхательных путей образуется в том числе и кислота, что при высокой концентрации дыма может привести к тяжелейшим последствиям как для людей оказавшихся жертвами пожара, так и для пожарных, участвующих в тушении таких оконных систем. Подобные случаи уже были в Европе (Польша), отмечены они и у нас.
Большие экологические проблемы связаны и с последующей утилизацией, отработавших свой срок оконных систем. Эта проблема пока отодвинута на срок службы оконных систем из ПВХ, но она неизбежно встанет через несколько лет. Прекрасной альтернативой окнам из ПВХ является стеклокомпозит на основе полиэфирных смол, представляющий собой высокопрочный термореактивный анизотропный экологичный материал. Основными компонентами стеклокомпозита являются стеклянное волокно (60-65 %) и полиэфирная смола (35-40 %). Стекловолокно является армирующим материалом и обеспечивает основные физико-механические свойства. Полиэфирная смола выполняет связующие функции, склеивая стекловолокно в единый монолит, способствует эффективному использованию прочностных свойств стекловолокна и равномерному распределению усилий между волокнами, придает стеклокомпозиту атмосферную, химическую, свето- стойкость. Связующее также воспринимает часть усилий, развивающихся в материале при его работе под нагрузкой. Выбором марки стекловолокна, количества стекловолокон, а также маркой, сочетанием инградиентов связующего и введением специальных добавок можно в определенной степени регулировать физико-технические характеристики стеклокомпозита, придавать материалу особые свойства или усилить имеющиеся, например, трудногорючести или повышенной химической стойкости. Стеклокомпозитный профили изготавливают методом пултрузии, который заключается в протягивании предварительно пропитанного термореактивной полиэфирной смолой стекловолокна через нагретую профильную форму (фильеру). Внутри фильеры происходит реакция полимеризации смолы и на выходе фильеры получают готовое изделие – тонкостенный профиль определенного сечения. Процесс является необратимым, профиль невозможно расплавить или исправить, в отличии от ПВХ, который при нагревании деформируется. Стеклокомпозиты наиболее удачно сочетают в себе свойства, необходимые для изготовления светопрозрачных конструкций (окон и раздвижных дверей): высокую механическую прочность при малом удельном весе (стеклопластик обеспечивает прочность в 8 раз превыщающую показатели ПВХ); хорошие теплотехнические качества – сопротивление теплопередаче непрозрачной части стеклопластикового окна сечением 60 мм составляет 0,75-0,85 м2К/Вт, что на 20-25% выше, чем у ПВХ профилей. и в 500 раз выше, чем у алюминиевого профиля; стеклокомпозит является наиболее стабильным материалом, обеспечивающим превосходную прочность в течении всего срока службы окон и раздвижных дверей(более 50 лет) и способен успешно противостоять холоду Крайнего Севера, жаре Среднеазиатских пустынь и суровому морскому климату;высокая коррозионная стойкость стеклокомпозитных материалов позволяет использовать его в судостроении, в химических производствах, где к поверхности конструкционных материалов предъявляются повышенные требования и где оконные рамы и раздвижные двери из стеклокомпозита обеспечивают большую долговечность в сравнении с ПВХ и алюминием. Приоритет в создании стеклокомпозитных окон и раздвижных дверей принадлежит специалистам Северной Америки, где подобные конструкции получили широкое распространение. В России используется лицензионная технология и оборудование для изготовления стеклокомпозитных профилей для производства окон и раздвижных дверей , полученная из Канады . ООО «Стеклопластик», располагающей оборудованием и технологией пултрузионного производства, в настоящее время выпускаются комплекты стеклокомпозитных профилей для производства окон и раздвижных дверей: Серия-300. Оконные стеклокомпозитные блоки с глухими и поворотными сворками. Ширина профиля – 60 мм. Максимальные размеры створок – 900 (1200) х 2500 мм. Ширина лицевой стороны створки – 89 мм (вместо 108 –140 мм у аналогов), что увеличивает световой проем окна и обеспечивает увеличенное светопропускание оконного блока. Заполнение- экологичный и огнестойкий пеноизол. Серия-600. Дверные блоки с раздвижными секциями для остекления балконов. Раздвижные двери и окна из стеклокомпозита. Ширина профиля – 146 мм. Максимальные размеры дверных блоков – ширина - от 2400 до 4800 мм, высота – до 3000 мм. Заполнение- экологичный и огнестойкий пеноизол. Сборка стеклокомпозитных профилей в оконные блоки и конструкции раздвижных дверей осуществляется с помощью специальных вкладышей (ширблоков), отливаемых из высокопрочного полиамида ПА-6, и фиксируемых винтами-саморезами. Остекление глухих и створчатых раздвижных стеклокомпозитных оконных и дверных производится одно или двухкамерными стеклопакетами. Для уплотнения стеклопакетов в стеклокомпозитных профилях используются специальные уплотнители из резины. Для защиты помещений от насекомых могут устанавливаться сетчатые экраны. Оконные и раздвижные дверные блоки из стеклокомпозита по желанию Заказчиков окрашиваются алкидными или полиуретановыми эмалями в любые цвета по каталогу RAL., покрываются шпоном ценных пород дерева, ламинируются плёнками ПВХ. Основные схемы сборки наиболее популярной оконной системы 300 и системы раздвижных балконных дверей серии-600 из стеклокомпозитных профилей приведены на сайте www.steklokompozit.ru На основе серийно выпускаемых стеклокомпозитных профилей организовано поточное производство окон и раздвижных дверей, обладающих прекрасными теплотехническими характеристиками, долговечностью и надежностью. Дальнейшее совершенствование светопрозрачных конструкций из стеклокомпозита планируется вести по следующим направлениям: 1. Создание стеклокомпозитных дистанционных рамок для стеклопакетов. В настоящее время изготовлена оснастка и проводятся испытания одного из вариантов конструкции стеклокомпозитной рамки для использования в стеклопакетах, что позволит резко улучшить теплотехнические параметры оконных блоков. 2. Проектируется новая оконная система из стеклокомпозита увеличенного сечения, теплотехнические характеристики которой выше используемых на 30-40%. 3. Проектируется новая система раздвижных дверей из стеклокомпозита с улучшенным дизайном профиля створок. С целью снижения стоимости оконных и дверных профилей совместно с производителями полиэфирных смол проводятся работы по замене импортных материалов и связующих на отечественные. В ООО «Стеклопластик» используется комплексный подход к проектированию светопрозрачных конструкций и к разработке оконных профилей и профилей для раздвижных дверей из стеклокомпозита с учетом особенностей проектирования технологической оснастки для процессов пултрузии. В настоящее время отработана технология изготовления фильер длиной более 800 мм с прочностью рабочих профилирующих поверхностей до 65-68 единиц HRC. Ведутся работы по совершенствованию процессов пропитки стекловолокна полиэфирными смолами с целью повышения скорости протягивания профилей и целый ряд других конструктивно-технологических усовершенствований. Внедрение этих мероприятий позволит повысить производительность процессов пултрузии оконных профилей и профилей для раздвижных дверей и снизить себестоимость их производства, а высококачественные оконные и раздвижные дверные блоки из стеклокомпозита станут ешё дешевле и доступнее для российских потребителей.Области применения
Пултрузионным методом можно производить только профильные изделия, т.е. изделия с постоянным сечением, но, несмотря на это ограничение, сфера применения пултрузионных композитов невероятно обширна и в настоящее время во всем мире технология развивается очень высокими темпами.
Приведем примеры из самых распространенных областей, чтобы вы могли представить широту применения изделий из стеклокомпозита.
Строительство, архитектура и коммунальное хозяйство
Стеклокомпозитный материал широко применяется при возведении мостов. Ранее применяющиеся тросы из стали сменились стеклокомпозитными тросами, прочность которых такая же высокая, зато коррозии они не подвергаются. Также известно, что ограничительные рельсы, изготовленные из стеклокомпозита, намного прочнее своих стальных собратьев. По причине высокой прочности и достаточно длительного срока службы, стеклокомпозитный материал используется также для освещения улиц, городского водоснабжения, из него делают люки для канализационных колодцев.
Далее, перечислим без лишних комментариев, где еще в строительстве используется стеклокомпозит: производство подоконников, плит отделочных, дверей, оконных переплётов, лестниц, перил, ограждений балконов, водосточных желобов, киосков, остановок общественного транспорта.
Стеклопластиковая арматура для армирования бетона, стеклопластиковые трубы, стеклопластиковые стержни, балки из стеклопластика, сэндвич-панели из стеклопластика.
Контейнеры для мусора из стеклопластика, ящики для песка, ящики для воды, мобильные санузлы, телефонные будки из стеклопластика; бассейны из стеклопластика, стеклопластиковые емкости для жидких отходов, детские площадки, аттракционы, стеклопластиковые аквапарки. Стеклопластиковые резервуары для корма скота, полупрозрачный стеклопластик и кровельные листы из него для оранжерей, теплиц, промышленных зданий, стеклопластик для плафонов уличного освещения, трубопроводы из стеклопластика, стеклопластиковые рекламные тумбы и щиты.
Стеклопластик в судостроении В судостроении стеклокомпозит используется для производства корпусов яхт, катеров, гребных лодок, гидроциклов, маломерных судов, спасательных шлюпок, мачт и надстроек, резервуаров, обтекателей, буев и др.
Ранее использующиеся алюминиевые и деревянные материалы в настоящее время на 95% заменены стеклокомпозитом, который долго сохраняет свой первоначальный вид, устойчив к коррозийным воздействиям, не подвергается разложению при холоде и нагревании как в загрязненной среде, так и в соленой воде.
Стеклопластик, как конструкционный материал, находит широкое применение в судостроении благодаря удачному сочетанию таких уникальных свойств, как:
- высокое соотношение прочностных характеристик к массе;
- долговечность и стойкость стеклопластиковых изделий к водной среде;
- относительная простота эксплуатации и ремонта;
- низкая (по сравнению с металлами) теплопроводность стеклопластика;
- низкий тепловой коэффициент линейного расширения;
- широкий диапазон рабочих температур;
- хорошие электроизоляционные свойства.
Стеклопластик в автомобилестроении Стеклокомпозит используется для изготовления подкрылков, бамперов, накладок, антикрыльев, спойлеров, элементов кузова из стеклопластика, фургонов, багажников на крыши, кабин из стеклопластика.
Из стеклопластика также изготавливают передние и задние панели кузовов автобусов, троллейбусов, трамваев, элементы внутреннего интерьера и т.д.
Стеклопластик на железной дороге и в метро
Внутренняя и наружная облицовка вагонов на основе стеклопластика, сиденья, столики, палки багажные, санузел, оконные наличники, поручни, короба для электропроводов, кожух контактного рельса, стеклопластиковые шкафы для аппаратуры. А то обстоятельство, что стеклокомпозит не является горючим материалом и отнесен к группе трудногорючих материалов, медленно распространяющих пламя по поверхности с умеренной дымообразующей способностью, дало возможность использовать стеклопластик в метро и на железнодорожном транспорте.
Стеклопластик в химической промышленности Использование полиэфирных смол с повышенной стойкостью к воздействию химически активных сред, позволило создать стеклопластик, который успешно заменяет традиционные материалы в этой области.
Стеклопластик в химической промышленности используется для изготовления емкостей и резервуаров для хранения и транспортировки химически активных веществ, стеклопластиковых трубопроводов, трапов, настилов.
Композиты в ветроэнергетике Ветроэнергетика — это отрасль энергетики, специализирующаяся на использовании энергии ветра — кинетической энергии воздушных масс в атмосфере. Отличная устойчивость композитных материалов к агрессивному воздействию внешней среды обусловила их широкое применение в ветроэнергетике в основном для изготовления лопастей и аэродинамических труб ветряных энергогенераторов. Из композитов также можно строить и “несущие элементы” ветроэлектростанций — башни. Лопасти, изготовленные из композитных материалов, снижают стартовую скорость благодаря своей невысокой массе, а также исключают возможность возникновения помех при работе теле- и радиоприемников.
Для постройки лопастей несущего винта ветрогенераторов используются ненасыщенные полиэфирные или эпоксидные смолы в сочетании с со стекловолокном (например, мультиаксиальными тканями) или углеродным волокном.
Композиты в изделиях для активного отдыха Композиты нашли широкое применение в изделиях для активного отдыха благодаря таким своим ценным качествам, как устойчивость к воздействию внешней среды, неподверженность гниению и коррозии, экологичность, эстетичный внешний вид, прочность, негорючесть, возможность реставрации или ремонта в случае повреждения, долговечность и т.д.
Композитные материалы используются для изготовления бассейнов, фонтанов, горок для аквапарков, лодок, а также удочек, горнолыжных палок и т.д.
Бассейны из стеклопластика: Современные технологии производства позволяют изготавливать бассейны различных форм и размеров. Стеклопластиковые бассейны отличаются оригинальностью внешнего вида, простотой монтажа и эксплуатации, долговечностью. Форма чаш бассейнов может быть самой различной.
Горки из стеклопластика: Обладают рядом преимуществ по сравнению с горками из других материалов: низкий вес, устойчивость к пластическим деформациям, долговечность, лучшее качество скольжения за счет использования специального слоя, поверхность скольжения не требует дополнительного обслуживания при эксплуатации горок и т.д.
Окружающая среда
Законодательство в Северной Америке обязало местные автозаправки осуществить замену старых стальных топливохранилищ на стеклокомпозитные аналоги. Это связано в первую очередь с тем, что новые хранилища будут надежней вследствие высокой прочности стеклокомпозитного материала, они меньше подвержены процессам гниения и коррозии. Аналогично этому, высокотоксичные элементы хранятся в специальных контейнерах, которые тоже изготовлены из стеклокомпозита.
Спорт, досуг и развлечения
Различные игры, виды спорта и детские игрушки, в которых стеклокомпозит используется для повышения прочности и стойкости под воздействием различных нагрузок и температур, к примеру, клюшки для гольфа, форма для хоккеистов, снегоходы, карты, лыжи и их крепления, трейлеры для путешествий, удочки, оборудование детских площадок и так далее. Если бы подобные вещи были сделаны из других материалов, их срок эксплуатации был бы не таким высоким, а прочность оставляла бы желать лучшего.
И кратко подведем итоги по наиболее интересным областям:
1. Строительство и архитектура: изготовление конструкционных профилей: двутавры, балки, уголки, колонны и т.п.
2. Водоснабжение и водоотведение: сверхдолговечные водопроводные трубы с низкими теплопотерями, дренажные решетки, элементы укрепления каналов, стоков и других сооружений.
3. Инженерные сооружения: опоры и ребра жесткости мостов, эстакад, внутренние конструкции тоннелей, шпунты для укрепления береговой линии, шумо- и пылезащитные экраны железнодорожных и автомобильных трасс, настилы для пешеходов и транспорта, перила и прочее.
4. Электроснабжение: балки и другие элементы опор линий электропередачи, изоляторы, короба для укладки кабелей.
5. Грузоперевозки: легкие антикоррозийные грузовые контейнеры для водного транспорта.
6. Авиастроение: части фюзеляжа, арматура хвостового оперения, внутренние перекрытия и другие детали современных аэробусов.
7. Тяжелое машиностроение: штанги и тяги, в т.ч. для нефтедобычи.
8. Спортивный и бытовой инвентарь: элементы спортивных снарядов, элементы рам и ребра жесткости, телескопические рукоятки ручного уборочного инвентаря и прочие приспособления.
9. Сельское хозяйство: ограды, оросительные водопроводные системы.
Список статей
