Причины. Структура волокнистых утеплителей является гидрофильной и представляет собой группу хаотично связанных между собой коротких каменных волокон (с диаметрами до 6 мкм.), получаемых из расплава горных пород габбро-базальтовой группы. Ключевые же для теплоизоляции показатели теплового сопротивления и низкой теплопроводности формируются за счет распределения в ограниченном объеме конечного изделия минеральных волокон и неподвижного воздуха, находящегося в межволоконных пустотах и микропорах самого материала. Вода же обладает высокой теплопроводностью, при проникновении в поры волокон и межволоконное пространство утеплителя, за счет когезии и сил притяжения молекул воды происходит вытеснение воздуха, что приводит к повышению теплопроводности и изменению геометрической формы смонтированного изделия. Стоит отметить, что появившаяся в утеплителе влага находится не в «чистом» виде, она достаточно восприимчива к реакциям с химическими элементами окружающей среды, например, с элементами газов от выбросов промышленных предприятий. Со временем, насыщенная опасными для стальных труб оксидами «вода» запускает необратимые коррозионные процессы, всему этому способствует постоянное воздействие высокой температуры. При отрицательных же температурах накопленная в утеплителе влага застывает в лёд, который, обладая более высокой прочностью, окончательно разрывает структурные связи между волокнами минераловатного изделия, вследствие чего ухудшаются физико-механических характеристики материала. Таким образом, увлажненная теплоизоляционная конструкция уже к следующему отопительному сезону становится неэффективной, а дальнейшая эксплуатация непригодных минераловатных изделий сопровождается её неконтролируемым износом. Ежесезонное накопление вышеуказанных дефектов создает условия, приводящие к экспоненциальному росту тепловых потерь и рисков, связанных с внеплановой заменой участков стальных трубопроводов.
Решение. Для придания современным теплоизоляционным материалам водоотталкивающих свойств разработана специальная технология. Она заключается в смачивании поверхности волокон жидкими добавками – гидрофобизаторами. Существует много разновидностей гидрофобизирующих добавок, в отрасли производства строительных материалов широкое распространение получили кремнийорганические олигомеры и полимеры (силоксаны). Данные вещества образуют на поверхности твердых тел водонепроницаемую пленку толщиной в несколько молекул, что обеспечивает заполнение в волокнах теплоизоляции воздушных пор с диаметрами более 0,5 мкм, если же диаметр менее 0,5 мкм., молекулы гидрофобизатора попросту закрывают такие поры поверхностной пленкой. Водоотталкивающие свойства гидрофобизаторов и способность к их адсорбции на поверхности волокон минеральной ваты обусловлены валентностью химической связки атомов кремния и кислорода. Внедрение в технологию гидрофобизирующих добавок позволяет ведущим производителям достигать необходимых показателей по водопоглощению, тем самым увеличивается общий срок службы материала в условиях повышенной влажности.
Вывод. Теперь мы понимаем, что воздействие влаги носит негативный характер не только для утеплителя, но и для металла изолируемых стальных труб. Включение гидрофобизаторов позволяет защитить волокна утеплителя и их поры от смачивания влагой из окружающей среды. Вода, попавшая на гидрофобизированное изделие, практически не поглощается материалом, а за счет микропористой структуры изделия происходит естественное испарение воды через межволоконные пустоты. После полного высыхания теплофизические свойства базальтового материла восстанавливаются до исходных показателей. Качественные характеристики водопоглощения теплоизоляционных изделий можно определить при кратковременном частичном или при длительном погружении в воду по методикам, подробно регламентированным в ГОСТ EN 1609 и ГОСТ EN 12087.
Рекомендации. Гидрофобизация достаточно эффективно обеспечивает защиту волокон материала от впитывания влаги из окружающей среды, однако, чтобы не допустить накопление воды в пространстве между самими волокнами, в обязательном порядке теплоизоляционные изделия должны быть надежно защищены водонепроницаемым покрытием. В ассортименте нашей компании имеются готовые гидрофобизированные цилиндры UNICOVER® SW, защищенные фольма-тканью или стальными оцинкованными оболочками UNICOVER®.
