¿Cuál es la historia del desarrollo de los materiales de aislamiento térmico? ¿Quién puede dar una breve introducción?
Una breve historia del desarrollo de materiales aislantes térmicos extranjeros
Lana de escoria
El desarrollo de productos de lana mineral en el mundo tiene una historia de más de 160 años. En 1840, Gran Bretaña descubrió por primera vez que la escoria podía formar fibras después de ser inyectada y comenzó a producir lana de escoria. Desde 65438 hasta 0880, Alemania y Estados Unidos comenzaron a producir algodón de escoria estudiando las propiedades y usos del algodón de escoria. Posteriormente, otros países también lo utilizaron y produjeron. De 1930 a 1950 se inició la producción y aplicación a gran escala de lana mineral.
Desde 65438 hasta 0980, la producción mundial de productos de lana mineral estuvo en una etapa relativamente estable, a medida que se aceleraba el desarrollo de otros materiales que retienen la humedad, como la lana de vidrio y las espumas plásticas, y el desarrollo de los principales productores de lana mineral. Países desacelerando. Aunque la producción de lana mineral no ha aumentado mucho, ha logrado grandes avances en escala de producción, tecnología, procesamiento profundo y otros aspectos.
Lana de vidrio
En el exterior, la producción de lana de vidrio ronda los 2 millones de toneladas, y los principales países productores son Estados Unidos, Francia y Japón. Hay muchos tipos de productos de lana de vidrio, entre los que se incluyen principalmente fieltro de lana de vidrio, tableros de lana de vidrio, cintas de lana de vidrio, alfombras de vidrio, tubos aislantes de lana de vidrio, etc. Los productos de lana de vidrio se utilizan principalmente en la industria de la construcción. El consumo de la construcción representa más del 80% de la producción de lana de vidrio, e incluso llega al 90% en Japón.
Desde la década de 1990 hasta 2009, Estados Unidos utilizó vidrio para fabricar fibra de vidrio y comenzó a utilizar métodos mecánicos para fabricar fibra de vidrio en la década de 1930. En ese momento, existían métodos de estirado de varillas y soplado plano, y el diámetro de la fibra era relativamente grueso, alcanzando más de 25 μm. Durante la Primera Guerra Mundial, debido a que se cortó la fuente de amianto importado, Alemania desarrolló vigorosamente la lana de vidrio como sustituto. . Debido a su excelente desempeño en aislamiento térmico y acústico, países de todo el mundo se apresuraron a desarrollarlo una vez que salió al mercado. Dado que los métodos de producción como el método de tirantes tienen un rendimiento bajo y no pueden satisfacer las necesidades, han surgido nuevos métodos de proceso.
En la década de 1940, la empresa estadounidense Owens-Corning desarrolló con éxito el proceso de inyección de llama y obtuvo una patente en 1949. Puede producir algodón superelástico y algodón para fabricación de papel con un diámetro de fibra de algodón de 3 a 5 micras o incluso más finas. En 1956, la empresa francesa Saint-Gobain desarrolló con éxito el método de inyección centrífuga (método Tel) y vendió la patente a más de una docena de países.
Perlita expandida
Desde 1940, Estados Unidos comenzó a producir y utilizar perlita expandida en grandes cantidades. La mayoría de los países del mundo desarrollaron y aplicaron por primera vez la perlita expandida en la industria de la construcción y gradualmente se expandieron a otras industrias como la agricultura, la filtración industrial y la metalurgia. Hoy en día, aunque la perlita expandida tiene una amplia gama de aplicaciones, la mayoría de sus productos todavía se utilizan en la industria de la construcción y su consumo representa más del 60% de la producción total de perlita expandida del mundo.
En el extranjero, el ámbito de aplicación de la perlita expandida y sus productos sigue en expansión, con más de 160 usos conocidos. La industria de la construcción sigue siendo el mayor usuario de perlita expandida entre todos los países de propiedad estatal, principalmente como paneles sándwich para paredes, paneles para tejados y losas de suelo en edificios de gran altura, así como como aislamiento resistente al fuego. En los Estados Unidos se han utilizado ampliamente paneles de pared sándwich económicos con hormigón de perlita como capa intermedia y paneles metálicos como capa superficial. El hormigón perlita también se utiliza mucho en estructuras de tejados. En la industria de la construcción alemana, la perlita expandida se utiliza ampliamente como capa de aislamiento térmico y acústico, como agregado para aislamiento térmico y morteros de revoque antiinflamatorios y para preparar morteros de albañilería de endurecimiento rápido. Además, el uso de paneles de perlita asfáltica como capa aislante del techo puede ser comparable al vidrio espumado.
Productos aislantes de silicato de calcio
En la década de 1940, los productos aislantes de silicato de calcio aparecieron por primera vez en Estados Unidos. Entre muchos materiales aislantes, los productos aislantes de silicato de calcio tienen las ventajas de alta resistencia a la compresión, baja conductividad térmica, fácil construcción y reutilización. Por lo tanto, la industria del silicato de calcio se está desarrollando rápidamente.
La producción húmeda se inició en 1952, y la densidad descendió hasta unos 230Kg/m3. A principios de la década de 1970, los fabricantes en Japón que producían productos de silicato de calcio con una resistencia a la temperatura de 650 °C incluían: Korea-Japan Asbestos Company, Japan Asbestos Company, Osaka Packaging Company, Shenniao Chemical Industry Company, etc. Tres de ellos también producen productos con una resistencia a temperaturas de 1.000°C.
En la década de 1980, la empresa japonesa Mitsubishi Chemical Company produjo productos de silicato de calcio microporoso sin asbesto con una densidad de 100 kg/m3 mediante procesos dinámicos y los vendió como patentes a Jones-Mainville (J.M.) en los Estados Unidos. . compañía.
Tendencias de desarrollo de materiales de aislamiento térmico extranjeros
Mejorar el rendimiento de los materiales de aislamiento térmico existentes, mejorar los procesos de producción y reducir los costos de producción: apuntando a los problemas existentes en la producción y el uso de diversos los materiales de aislamiento térmico, como la espuma de poliuretano, se están desarrollando hacia una luminiscencia libre de flúor y mejorando la retardación de llama; los materiales de aislamiento de silicato de calcio se están desarrollando hacia productos de aislamiento ultraligeros y completamente hidrofóbicos que están avanzando hacia la solución del problema de la penetración del borato retardante de llama; mejorando varios Se prolonga la vida útil de los materiales aislantes, ahorrando así materias primas de producción y energía.
Desarrollar materiales aislantes compuestos multifuncionales para mejorar la eficiencia del aislamiento del producto y ampliar las aplicaciones del producto.
Existen algunas deficiencias en la aplicación actual de materiales de aislamiento térmico: el silicato de calcio tiende a contener óxido de calcio corrosivo en estado húmedo y no es fácil mantener la humedad durante mucho tiempo en ambientes de baja temperatura. La fibra de vidrio absorbe agua fácilmente y no es adecuada para ambientes de baja temperatura y temperaturas superiores a 540 ℃. La lana mineral también absorbe agua, por lo que no es adecuada para ambientes de baja temperatura y solo es adecuada para ambientes de alta temperatura sin agua; la espuma de poliuretano y la espuma de poliestireno no son adecuadas para altas temperaturas, son inflamables, se encogen y producen sustancias tóxicas. gases porque la espuma de vidrio es más sensible al choque térmico, por lo que no es adecuado para su uso en condiciones con cambios rápidos de temperatura. Por lo tanto, para superar las deficiencias de los materiales de aislamiento térmico, varios países han desarrollado materiales de aislamiento térmico compuestos ligeros y multifuncionales.
Dar importancia a la protección del medio ambiente en la industria de materiales aislantes y desarrollar productos de materiales aislantes "verdes".
Los países extranjeros otorgan gran importancia a la protección del medio ambiente en la industria de materiales aislantes, desde la preparación de la materia prima (minería o transporte), la producción y el uso del producto y el procesamiento futuro, es necesario ahorrar recursos al máximo. y reducir el daño al medio ambiente.
La industria de materiales aislantes es un ejemplo muy exitoso de reciclaje de recursos en países extranjeros. Ahorra recursos naturales, reduce la presión de la logística de residuos sobre el medio ambiente y consume menos energía en el proceso de producción. Por ejemplo, Estados Unidos fomenta el uso de grandes cantidades de materias primas reciclables en la industria del aislamiento. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. (EPA) estipula que para recibir más de $10,000 en fondos federales, el contenido mínimo reciclado en los materiales aislantes seleccionados para proyectos de construcción debe cumplir con estándares específicos.
Además, los países extranjeros también conceden gran importancia a las cuestiones de protección del medio ambiente en la producción y el uso de materiales aislantes. Por ejemplo, en la producción industrial de materiales aislantes de espuma, buscamos activamente alternativas a los agentes espumantes CFC para producir materiales aislantes de espuma sin freón.
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