Способ изготовления изолирующего изделия и изолирующее изделие из минерального волокна

Способ изготовления изолирующего изделия и изолирующее изделие из минерального волокна

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к изолирующему изделию из минерального волокна, содержащему изоляционный слой из минерального волокна и по меньшей мере один жесткий поверхностный слой, причем указанный поверхностный слой содержит неорганический минеральный материал, связанный связующим веществом.

В современных конструкциях крыш и фасадов широко используются изолирующие изделия из минерального волокна, содержащие изоляционный слой и жесткое поверхностное покрытие или слой по меньшей мере на одной основной поверхности изделия, которая в конечном итоге обращена наружу от изолированной конструкции.

Изолирующие изделия из минерального волокна обычно являются очень пористыми, относительно мягкими и сжимаемыми элементами или плитами и, таким образом, часто необходимо покрытие или верхний слой, позволяющий и/или облегчающий последующую плакировку или покрытие изолированной конструкции, например, рубероидом, битумом, штукатуркой, краской и/или для обеспечения повышенной прочности или водостойкости самого изолирующего изделия.

Одной из проблем, к которой часто обращались в прошлом относительно таких изделий, используемых в качестве кровельных плит, является количество битума, поглощаемого плитой, когда битум используют в качестве клеящего вещества для рубероида, накладываемого на поверхность плиты, и/или для герметизации верхней поверхности плиты для предотвращения проникновения в изоляционный материал влаги и в конечном итоге ее проникновение сквозь крышу.

Предпринимались попытки решения этой проблемы, например попытки создания по существу закрытого и не имеющего пор верхнего слоя на изоляционном слое, например, при помощи составов путем нанесения на изделие смесей разных неорганических составов и одного или более неорганических связующих веществ, взвешенных в значительных количествах воды, и сушки и отверждения связующего вещества.

Способ получения такого слоя на плите из минерального волокна изложен в документе SE-416719, согласно которому верхнюю поверхность изоляционного слоя из минерального волокна пропитывают водным составом, основанным на жидком стекле и глинах и/или тальке. Состав после его нанесения осушают для необратимого формирования жесткого закрытого слоя, соединенного с изоляционным слоем из минерального волокна.

Подобный способ описан в документе DK-B-160139, согласно которому изделие из минерального волокна, имеющего закрытый поверхностный слой, формируют путем покрытия слоя изоляционного материала составом, основанным на золь-геле кремния. Водный золь-гель, содержащий также наполнители, наносят на верхнюю поверхность элемента из минерального волокна, в котором в качестве связующего вещества содержится термоотверждаемая смола, и изделие сушат при температуре 200°С для удаления воды из золь-геля. Другой способ этого типа описан в документе DE-A1-4212842.

Хотя такие способы в некоторой степени позволяют получить изделия, которые поглощают меньше битума и, кроме того, повышают прочность получаемых изделий, они в целом неудобны, поскольку в них используются отнимающие очень много времени пространства и/или энергии, операции для удаления избыточной воды из изделия при его изготовлении. Таким образом, трудно и дорого применять эти технологии в непрерывном поточном производстве, хотя, в целом, это все же требуется.

Кроме того, жесткие слои полученных описанными выше способами изделий относительно ломкие, что очень нежелательно, когда изделия должны использоваться, например, в кровельных конструкциях непосредственно под рубероидом и когда кровля в итоге должна позволять передвигаться по ней.

Кроме того, эти изделия в некоторых вариантах использования недостаточно водостойкие, поскольку жесткий слой по меньшей мере частично растворим. Большинство этих изделий в течение большей части их срока службы подвержены воздействию воды или влаги, что зависит от определенных условий, которые могут в итоге повреждать или серьезно ослаблять жесткий слой изделия.

Другой недостаток таких изделий известного уровня техники состоит в том, что жесткое поверхностное покрытие имеет тенденцию давать усадку в ходе отверждения жесткого поверхностного материала, что может приводить к получению неровных изделий.

Другое решение описано в документе DK-B-148121, согласно которому изолирующее изделие из минерального волокна, содержащее слой из минеральной ваты, снабжено нетканым полотном из стекловолокна по меньшей мере на одной из его основных поверхностей. Нетканое полотно из стекловолокна, содержащее 15-20 вес.% органического термоотверждаемого связующего вещества, наносят на полотно из минерального волокна, также содержащее термоотверждаемую смолу как связующее вещество, и связующее вещество одновременно отверждают в обоих компонентах для связывания готового изделия.

Однако готовое изолирующее изделие, полученное этим способом, имеет слабую прочность по сравнению с описанными выше изделиями. Высокая точечная прочность верхней поверхности кровельных изолирующих плит, как упоминалось, желательна во всех случаях для получения возможности по меньшей мере осторожного передвижения по кровле и для облегчения обращения с плитами. Кроме того, указанная плита не обеспечивает значительного улучшения характеристик относительно впитывания, например, битума.

В области кровельных работ широко распространено применение в ходе работ нагрева рубероида с использованием открытого пламени, которое размягчает клеящее вещество, как правило, в виде битумного продукта, нанесенного на тыльную сторону рубероида и/или непосредственно на кровельную изоляционную плиту, и, таким образом, создание связи между рубероидом и изоляционным материалом. Однако температуры, создаваемые в процессе факельного нагрева, могут разлагать органическое связующее вещество в верхнем слое изоляционного материала, что приводит к слабым физическим характеристикам материала, а также к слабому связыванию между рубероидом и расположенным под ним изоляционным слоем.

Документ US-A-1275957 описывает другой способ получения плиты из минерального волокна для кровельного покрытия, содержащей жесткий слой на одной поверхности. Слой формируют посредством примешивания стекловолокна непосредственно в минеральное волокно, образуя указанную поверхность в процессе изготовления самого изоляционного слоя. После сжатия и отверждения плиты поверхностный слой пропитывают битумом. К сожалению, относительно пористая природа поверхности изделия требует значительных количеств битума для получения необходимых связующих характеристик.

Кроме того, в теплой окружающей среде битум в таких плитах имеет тенденцию размягчаться и становиться липким, что делает манипулирование, резку и/или упаковывание-распаковывание плит проблематичными, а клеящая способность битума обычно зависит от температуры, что в некоторых случаях нежелательно.

Кроме того, применение битума ограничивает потенциальное использование плит местами и вариантами применения, где присутствие битума допустимо. С точки зрения охраны окружающей среды использование битумных изделий может быть недопустимым, и их использование в высшей степени нежелательно там, где существует риск возникновения пожара.

Также в области изделий из минерального волокна известен способ изготовления слоистых изделий путем наложения друг на друга ряда в большей или меньшей степени отдельно изготовленных слоев полотен из минерального волокна, имеющих разные плотности.

Такие способы в целом названы способами двойной плотности, и они известны, например, из документа US-4950355, согласно которому полотно из минерального волокна, содержащее отверждаемое связующее вещество, разделяют, при этом одну отделенную часть сжимают, внося в нее продолжительное существенное повышение плотности, после чего части накладывают одну на другую и вновь соединяют посредством отверждения связующего вещества, содержащегося в изделии.

Альтернативные способы получения слоистых изолирующих изделий из минерального волокна этого или подобного типа также известны, например, из документа DK 155163, согласно которому вновь сформированное непрерывное и простирающееся в продольном направлении первичное полотно из минерального волокна сжимают в полосе вдоль одной стороны перед тем, как первичное полотно укладывают в поперечном направлении так, что оно частично перекрывается слегка смещенными петлями для формирования вторичного полотна, имеющего по существу два слоя с разными плотностями.

Хотя упомянутыми последними способами могут быть получены отличные изделия, существует предел того, насколько жестким и прочным может быть получен поверхностный слой с использованием этих способов. Кроме того, слой с высокой плотностью, полученный последним указанным способом, имеет в некоторой степени неравномерную толщину.

Для применения в области кровельного покрытия указанные изделия к сожалению также демонстрируют слабые адгезионные характеристики, и эти плиты также не обеспечивают существенного улучшения характеристик, относящихся к впитыванию, например, битума.

Также было обнаружено, что процедура факельного нагрева для фиксации рубероида на верхней поверхности такого типа изолирующих изделий может, как указывалось выше, приводить к разложению органического связующего вещества в верхней поверхности изделия, ухудшая качества изделия и желательное связывание между изоляционным материалом и накладываемым рубероидом.

Кроме того, сжатый слой, соответствующий указанным способам, все же будет относительно пористым по сравнению с соответствующими слоями, полученными ранее описанными способами, и, таким образом, все же не подходящим для связывания в том смысле, что он требует слишком большого количества клеящего вещества.

Наконец, фактически ни одно из изолирующих изделий известного уровня техники не имеет верхней поверхности, которая по существу связана и пригодна для нанесения самоклеящихся пленок или изолирующих покрытий, то есть такие сформированные в виде листа элементы, имеющие относительно тонкий слой клеящего вещества на тыльной стороне, сами по себе не приклеиваются достаточно прочно к изолирующему изделию.

Соответственно остается необходимость в изолирующем изделии из минерального волокна указанного выше типа, которое не обладает упомянутыми выше недостатками.

Согласно первому аспекту настоящее изобретение относится к изготовлению изделий двойной плотности из минерального волокна, поскольку способ, соответствующий изобретению, обеспечивает получение изделия из минерального волокна, содержащего два или более слоев с разной плотностью. Согласно второму аспекту изобретение относится к изготовлению особого типа изделий двойной плотности из минерального волокна. Согласно этому второму аспекту изолирующий базовый слой из минерального волокна, соответствующий настоящему изобретению, может быть выполнен как слой двойной плотности, содержащий подслои с разными плотностями.

Получение такого изделия обеспечивается согласно настоящему изобретению. Согласно первому аспекту изобретения базовый слой и поверхностный слой могут, в принципе, иметь любые необходимые плотности. За исключением выбора плотностей, способ, соответствующий первому аспекту, может осуществляться подобно способу, соответствующему второму аспекту. Таким образом, далее изобретение описано относительно только второго аспекта.

Изделие, соответствующее второму аспекту изобретения, содержит изоляционный слой из минерального волокна и по меньшей мере один жесткий поверхностный слой, причем поверхностный слой содержит минеральный материал, связанный связующим веществом, при этом изоляционный слой, содержащий минеральное волокно и связующее вещество, имеет среднюю плотность, составляющую 50-300 кг/м³, причем жесткий поверхностный слой, содержащий минеральный материал и органическое связующее вещество, имеет среднюю плотность, составляющую по меньшей мере 300 кг/м³, предпочтительно по меньшей мере 450 кг/м³.

Благодаря созданию жесткого поверхностного слоя описанного выше типа, комбинированного с изоляционным слоем из минерального волокна, доказана возможность получения отличного изолирующего изделия для всех упомянутых выше задач без указанных выше недостатков различных изделий известного уровня техники. Изделие, соответствующее изобретению, обеспечивает получение изоляционных характеристик, которые по существу столь же хороши, как и обеспечиваемые самим изоляционным слоем, а также жесткой поверхности высокой прочности, способной выдерживать грубую обработку и тяжелые погодные условия. Кроме того, жесткая поверхность имеет достаточную прочность, чтобы позволять людям ходить по поверхности, не вызывая каких-либо повреждений или существенной деформации изолирующего изделия.

В то же время изделие, соответствующее изобретению, достаточно плотное и однородное для того, чтобы наклеивать, например, рубероид или другие элементы непосредственно на него. Это может достигаться с использованием даже очень небольших количеств клеящего вещества, а изделие, в частности, пригодно для нанесения на него самоклеящихся пленок или тому подобного.

Кроме того, способ изготовления изолирующего изделия согласно настоящему изобретению имеет следующие преимущества. Можно наносить жесткий поверхностный слой более точно, чем с использованием известных технических приемов, и можно наносить слой, который к тому же тоньше. Колебание плотности слоя может сводиться к минимуму, составляющему ±5%, а колебание толщины слоя может сводиться к минимуму, составляющему ±0,5 мм. Применение сухого сыпучего материала с сухим порошкообразным связующим веществом сводит к минимуму риск появления влажных пятен. Влажные пятна являются основной проблемой при соединении, например, с фасадными изделиями. Кроме того, сухой процесс имеет преимущество, заключающееся в том, что не требуется испарения воды. Это приводит к увеличению производительности вулканизационной или отверждающей печи.

Нанесение жесткого поверхностного слоя не требует центробежных машин, что приводит к повышению производительности оборудования. Жесткий поверхностный слой может создаваться из отходов минерального волокна и, таким образом, настоящее изобретение также решает проблему отходов.

Благодаря применению органического связующего вещества в составе, содержащем существенные количества одного или более минеральных материалов, допускающих плотное прессование материала, неожиданно была доказана возможность получения очень плотных и прочных поверхностных слоев для изолирующих изделий из минерального волокна, даже если эти слои производятся очень тонкими.

Согласно изобретению преимущества могут быть получены для таких тонких слоев, которые имеют толщину в среднем 0,5 мм, и распространяются на диапазон любых практически применимых толщин, например около 40-50 мм. Предпочтительная толщина для указанных выше вариантов применения находится в пределах около 1-6 мм, предпочтительно 1-4 мм и более предпочтительно около 2, 3 или 4 мм.

Преимущественные характеристики по прочности представляются полученными по меньшей мере частично вследствие того, что органические связующие вещества имеют тенденцию создавать менее хрупкое соединение между составными элементами, чем неорганические связующие вещества известного уровня техники, такие как геополимеры, связующие вещества на основе кремния и коллоидные связующие вещества, основанные на фосфорной кислоте.

Другим неожиданным преимуществом изделия, соответствующего изобретению, является то, что органическое связующее вещество в жестком поверхностном слое не разлагается, когда рубероид нагревают для соединения с изделием обычным способом. Предполагается, что это происходит по меньшей мере частично вследствие высокой плотности жесткого слоя. Представляется, что плотный слой имеет высокую теплоемкость, приводящую к способности принимать большое количество тепла до достижения любой критической температуры разложения связующего вещества.

Таким образом, изолирующее изделие демонстрирует отличную теплостойкость.

Кроме того, представляется, что высокая плотность и/или состав слоя в определенной степени обеспечивает большую теплопроводность/распределение тепла внутри самого слоя, что также способствует предотвращению перегрева. Это возможно даже без ухудшения изолирующих свойств объединенного изоляционного слоя.

Жесткий поверхностный слой изделия, соответствующего изобретению, также обладает преимуществами, заключающимися в том, что он по существу нерастворим в воде после вулканизации или отверждения, а также обладает теплостойкостью; оба эти качества выгодны для широкого круга вариантов применения изделия.

В принципе, применимо любое связующее вещество, включая также термопластичные связующие вещества. Однако предпочтительными органическими связующими веществами согласно изобретению являются отверждающиеся при нагревании связующие вещества, такие как основанные на феноле, полиэфире, эпоксидной смоле, поливинилацетате, поливиниловом спирте, акриле, ангидриде/амине кислоты. Особенно предпочтительно использовать связующие вещества, основанные на феноле, такие как фенолформальдегид, карбамидная и/или меламиновая смолы и/или смолы ангидрида/амина кислоты или фурановая смола, как описано в опубликованной международной заявке на патент WO 99/38372.

Неожиданно было обнаружено, что особенно целесообразно по меньшей мере частично использовать для жесткого слоя такое же связующее вещество, как и используемое в изоляционном базовом слое из минерального волокна. Кроме того, что с практической точки зрения проще обращаться только с ограниченным количеством разных связующих веществ и средств для их нанесения и отверждения, представляется, что это улучшает сопротивление расслоению между слоями.

Указанные связующие вещества согласно настоящему изобретению присутствуют в жестком поверхностном слое в количестве 3-35 вес.%, более предпочтительно 5-20 вес.% и еще более предпочтительно около 8-15 вес.%.

Согласно варианту осуществления изобретения используют два разных связующих вещества. Неожиданно была доказана возможность значительного повышения устойчивости жесткого слоя к ультрафиолетовому излучению посредством использования около 50 вес.% связующего вещества на основе фенола совместно с около 50 вес.% связующего вещества на основе полиэфира.

Однако ранее уже было доказано, что использование значительных количеств органического связующего материала в изолирующих изделиях может портить изделие, делая его слишком горючим, см. документ № 140296. Тем не менее, плотный состав жесткого слоя согласно настоящему изобретению неожиданно признан негорючим.

Кроме того, благодаря высокой прочности жесткого слоя можно уменьшить толщину слоя, что, таким образом, приводит к использованию небольшого суммарного количества органического связующего вещества.

Повышенная прочность жесткого слоя, существенно повышающая общую формоустойчивость всего изделия, позволяет применять меньшее связывание в базовом изоляционном слое из минерального волокна, таким образом дополнительно уменьшая суммарную потребность в органическом связующем веществе.

В альтернативном варианте и/или в дополнение к этому высокая прочность жесткого поверхностного слоя позволяет уменьшать среднюю плотность подстилающего изоляционного материала, что уменьшает потребность в сырье, а также улучшает изоляционные характеристики без ухудшения физической прочности изделия в целом.

Также представляется, что высокая прочность по меньшей мере частично получена благодаря использованию в составе минерального материала с высокой объемной плотностью. Неожиданно было обнаружено, что такой материал допускает компактное и плотное прессование состава жесткого слоя, что наряду с использованием органического связующего вещества ведет к получению значительно более высокой прочности, чем обеспечиваемая, например, просто сжатыми слоями волокна согласно известному уровню техники, а также слоями, связанными неорганическими связующими веществами.

Согласно альтернативному аспекту, который является альтернативой изолирующему изделию из минерального волокна, описанному в п.15 формулы изобретения, жесткий поверхностный слой может быть пористым или вспененным, например, с использованием порообразующего вещества или вспенивающего вещества. Пористый или вспененный слой улучшает изоляционные свойства изделия. Толщина пористого или вспененного жесткого поверхностного слоя может быть такой, как у жесткого поверхностного слоя, определенного в формуле изобретения. Плотность предпочтительно может составлять свыше 5 кг/м³. Для получения прочного изделия с характеристиками, соответствующими характеристикам изделия согласно второму аспекту изобретения, плотность пористого или вспененного жесткого поверхностного слоя предпочтительно должна быть выше 20 кг/м³.

Жесткий поверхностный слой изделия, соответствующего изобретению, предпочтительно имеет плотность свыше 300 кг/м³, предпочтительно свыше 350 кг/м³ и также предпочтительно свыше 450 кг/м³, более предпочтительно свыше около 600 кг/м³ и еще более предпочтительно свыше около 700 кг/м³. В практических целях было признано преимущественным, чтобы жесткий поверхностный слой имел плотность в пределах около 300-1800 кг/м³, например, в пределах 700-1800 кг/м³, но предпочтительно около 450 кг/м³.

Кроме того, поскольку жесткий поверхностный слой, соответствующий изобретению, более плотный и прочный, он также более формоустойчивый, однородный и ровный, что эффективно уменьшает количество клеящего вещества или краски, необходимых для достаточного покрытия поверхности. Поскольку жесткий поверхностный слой имеет очень хорошую способность к сцеплению, он также обеспечивает получение отличной основы для приклеивания к нему.

Согласно изобретению может использоваться любой зернистый минеральный материал и/или комбинации минеральных материалов, которые по существу обеспечивают указанные выше свойства жесткого слоя. Однако было признано особенно целесообразным использование значительного количества материала, имеющего средние размеры зерна или длину от около 3 мм до 50 мкм в зависимости от других качеств материала и других составляющих.

Минеральные материалы, применимые согласно изобретению, в типичном примере относятся к одной из четырех категорий, имеющих разные свойства, и они могут быть как природными, так и искусственными. Количество материала каждой из категорий может подбираться в соответствии с желательными характеристиками жесткого поверхностного слоя.

Сыпучим материалом для жесткого поверхностного слоя может также быть смесь стеклянного и каменного материала. Кроме того, сыпучий материал может включать стекловолокно с длиной волокон до 100 мм.

Согласно изобретению предпочтительно подбирать одну или более составляющих из категории так называемых твердых минеральных материалов, содержащей такие материалы, как кварцевый песок, оливиновый песок и т.д. Эти минералы предпочтительно имеют твердость около 6-9 единиц по Мору. Когда жесткий поверхностный слой содержит определенное количество твердых минеральных материалов, это обеспечивает высокую твердость слоя, а также высокую долговечность.

Согласно изобретению также или в альтернативном варианте предпочтительно подобрать одну или более составляющих из категории так называемых мягких минеральных материалов, содержащей такие материалы, как тальк, графит, слюда, доломит, известняк и т.п. Эти минералы предпочтительно имеют жесткость около 1-6 единиц по Мору. Добавка определенного количества мягких минеральных материалов в жесткий поверхностный слой облегчает резку завершенного изделия. Согласно одному варианту осуществления изобретения средняя жесткость около 3-4 единиц по Мору признана особенно целесообразной.

В некоторых случаях также или в альтернативном варианте предпочтительно подбирать одну или более составляющих из категории так называемых поглощающих минеральных материалов, содержащей такие материалы, как инфузорная земля, цеолиты и т.п. Эти минералы можно добавлять для повышения способности жестких поверхностных слоев удерживать наносимые на них вещества и для улучшения клейкости.

Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения предпочтительно использовать определенное количество минералов сверхвысокой плотности, таких как магнезит. Эти минералы могут использоваться для компенсирования других более легких составляющих в составе жесткого поверхностного слоя и/или для улучшения звуконепроницаемости готового изделия.

Особенно предпочтительно использовать значительное количество минерального материала, выбранного из категорий твердых и/или мягких минералов, предпочтительно составляющее около 40-97 вес.% состава.

Согласно одному варианту осуществления изобретения особенно предпочтительно, чтобы неорганические минеральные частицы, используемые согласно изобретению, имели по существу такой же состав, как и минеральные волокна в базовом слое из минерального волокна. Как было обнаружено, это обеспечивает отличную прочность жесткого слоя, высокое сопротивление расслоению и особенно преимущественный процесс производства изделий.

В области производства изделий из минерального волокна обычно формируется большое количество отходов производственного процесса. Такие отходы могут быть зерном или другими минеральными материалами, полученными в результате неправильного образования волокна, которые удаляют из производственного процесса. Они также могут быть дефектными изделиями в случае ошибки, возникающей в процессе производства. Было признано особенно преимущественным использование таких измельченных отходов в качестве сырья для получения поверхностных слоев, соответствующих изобретению. Во-первых, минеральный материал имеет идеальный состав для этой цели и, таким образом, решает проблему в противном случае необходимого традиционного удаления отходов, таким образом экономя энергию, а также природные ресурсы с пользой для окружающей среды.

Жесткий слой, соответствующий изобретению, может также содержать определенное количество волокнистого материала. Представляется, что такой материал может испытывать значительное воздействие на прочность слоя, в частности прочность на разрыв. Для этого предпочтительно использовать волокна, имеющие возможно большую длину, и предпочтительно по меньшей мере около 3 мм, более предпочтительно по меньшей мере 1 см, еще более предпочтительно по меньшей мере около 10 см. Количество волокна в сыпучем поверхностном слое составляет по меньшей мере 30 вес.%, предпочтительно по меньшей мере 40 вес.% и еще более предпочтительно от 40 до 97 вес.%.

Однако длинные волокна имеют тенденцию снижать объемную плотность жесткого поверхностного слоя, что, как отмечено выше, может быть в высшей степени нежелательно, таким образом, может быть целесообразным согласно некоторым вариантам осуществления изобретения в зависимости от других составляющих жесткого поверхностного слоя использовать более короткие волокна, допускающие более высокую общую плотность прессования материала.

Волокнистый материал, используемый согласно изобретению, может быть полностью или частично связанным, тканым и/или смешанным. Однако предпочтительно использовать по существу отдельные, несвязанные волокна. Волокнистый материал, соответствующий изобретению, может быть органическим или неорганическим и может быть природным или искусственным.

Согласно одному варианту осуществления изобретения особенно предпочтительно по меньшей мере частично использовать в качестве волокнистого материала минеральное волокно. В этом случае используемое минеральное волокно может преимущественно иметь по существу такой же состав, как и изолирующий слой из минерального волокна изделия. Признано, что это целесообразно, поскольку такие волокна легко доступны при изготовлении изоляционного слоя.

Если минеральное волокно, используемое в составе для жесткого поверхностного слоя как такового, имеет распределение по размеру и/или состав, которые дают объемную плотность волокна в пределах необходимого диапазона плотности жесткого поверхностного слоя, предпочтительно использовать менее 15 вес.% минерального волокна. Для получения материала из минерального волокна с большей объемной плотностью такой материал может измельчаться или перемалываться для получения длины волокна, например, меньше 50 мм или меньше 150 мкм, как описано далее. Сыпучий материал должен рассматриваться как по существу несжатый минеральный и/или волокнистый материал.

Термин "насыпная плотность" определен как плотность сыпучего слоя после того, как сыпучий материал поверхностного слоя распределен на изоляционном базовом слое из минерального волокна и вулканизирован или отвержден для получения готового изделия. Разность плотности материала до его распределения на изоляционном базовом слое из минерального волокна и после вулканизации или отверждения может достигать 50%.

В некоторых случаях признано целесообразным также или в альтернативном варианте вводить другие типы волокон в жесткий слой, такие как природные или синтетические более или менее органические волокна. Применимые органические волокна содержат углеродное волокно, целлюлозное волокно и т.п. Вследствие обычной малой насыпной плотности органических волокон обычно предпочтительно использовать не более 5 вес.% органических волокон в составе жесткого поверхностного слоя.

Согласно изобретению жесткий слой может также содержать один или более наполнителей и/или добавок. Применимые наполнители и добавки содержат глины, известь, гидроксид магния, красящие вещества и т.п.

Дополнительное преимущество изделия из минерального волокна согласно изобретению состоит в том, что жесткий поверхностный слой открыт для диффузии. Это является очень целесообразным при использовании изделия для покрытия кровли и в тех случаях, когда жесткую поверхность покрывают рубероидом традиционным способом. Это преимущество связано с тем неблагоприятным фактом, что рубероид, традиционно накладываемый на поверхность изделий данного типа, во многих случаях не полностью приклеивается при его наложении или оно повреждается с годами, из-за чего дождевая вода или влага может обходить рубероид и накапливаться под ним. Когда рубероидное покрытие подвергается воздействию солнечных лучей и нагревается, вода, накопившаяся под этим покрытием, испаряется и значительно расширяется, заставляя покрытие вздуваться и вспучиваться, что может приводить к еще более серьезным протечкам. Поскольку изолирующие изделия из минерального волокна, соответствующие настоящему изобретению, содержат жесткий поверхностный слой, открытый для диффузии, любая вода, проникшая через рубероидное покрытие, будет сама рассеиваться и распределяться и при испарении выходить любыми доступными каналами.

Согласно предпочтительному варианту выполнения изолирующего изделия из минерального волокна, соответствующего настоящему изобретению, жесткий поверхностный слой снабжен поверхностным покрытием в виде тканого или нетканого текстиля, предпочтительно нетканого текстильного полотна с густым ворсом. Было признано, что это значительно повышает прочность на разрыв слоя, а также уменьшает количество пыли, которая в противном случае могла бы высвобождаться из изделия в зависимости от его состава.

Предпочтительные текстили включают выполненные из полиэфира, стекловолокна, бумаги, углерода, нейлона, которые могут быть либо гибкими, либо жесткими в зависимости от необходимых характеристик. Такие текстили могут также применяться под жестким поверхностным слоем и/или внутри него.

Кроме того, конкретный выбор текстиля может использоваться для задания характеристик поверхности, таких как поверхностное натяжение, гладкость, цвет и т.д. Благодаря преимущественным размерным характеристикам самого жесткого поверхностного слоя эти текстили могут выполняться относительно тонкими.

В случае с относительно жестким текстилем, таким как ворсистое полотно из стекловолокна, предпочтительно использовать текстиль, имеющий вес на единицу площади, составляющий около 100-30 г/м², более предпочтительно около 80-40 г/м² и еще более предпочтительно около 40-60 г/м².

Относительно более эластичных материалов предпочтительно использовать как можно более тонкие текстили. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения текстиль имеет вес на единицу площади, составляющий менее чем около 100 г/м², предпочтительно менее чем около 60 г/м², более предпочтительно менее чем 30 г/м² и еще более предпочтительно менее чем 15 г/м².

В некоторых случаях может быть целесообразным снабжать более чем одну поверхность изолирующего изделия из минерального волокна, соответствующего настоящему изобретению, жестким поверхностным слоем. Согласно одному варианту осуществления изобретения две или более, предпочтительно по меньшей мере две, основные поверхности снабжают жестким поверхностным слоем, соответствующим изобретению. Согласно другому варианту слоем снабжают все поверхности.

Согласно предпочтительным вариантам выполнения изделий из минерального волокна, соответствующих настоящему изобретению, изделие может содержать более одного изолирующего слоя из минерального волокна. Изолирующие слои предпочтительно имеют разные плотности и/или ориентацию волокон.

Особенно предпочтительный вариант выполнения изолирующего изделия из минерального волокна, соответствующий настоящему изобретению, содержит первый изолирующий слой из минерального волокна, имеющий плотность, составляющую около 50-150 кг/м³, предпочтительно около 70-130 кг/м³, второй изолирующий слой из минерального волокна, имеющий плотность, составляющую около 150-300 кг/м³, предпочтительно около 160-250 кг/м³, и жесткий поверхностный слой как задано.

В случае, когда изделие содержит два или более изоляционных слоев, имеющих разные плотности, предпочтительно иметь изоляционный слой с самой высокой плотностью, примыкающий к жесткому поверхностному слою. Благодаря применению изоляционного слоя с относительно высокой плотностью под жестким поверхностным слоем можно получить очень ровные и плоские поверхности, даже используя очень немного материала для жесткого поверхностного слоя.

Применение изоляционного слоя с относительно высокой плотностью под жестким поверхностным слоем также неожиданно показало значительное увеличение прочности изделия на разрыв. Комбинированный эффект изолирующего слоя высокой плотности и жесткого поверхностного слоя может быть получен даже с использованием очень небольшого количества материала в обоих слоях. Толщина изоляционного слоя высокой плотности предпочтительно мала насколько это возможно, но преимущественно составляет 5-40 мм и даже более предпочтительно 10-15 мм.

Изделие, соответствующее изобретению, может иметь любую конфигурацию, известную в области изолирующих материалов из минерального волокна, однако предпочтительно изделие имеет форму по существу прямоугольной плиты, имеющей жесткий поверхностный слой, расположенный по существу по меньшей мере на одной из его основных поверхностей, то есть одной из двух наибольших.

Изделие, соответствующее изобретению, пригодно по существу для любой цели, известной в области технологии применения изделий из минерального волокна, то есть для изоляции от тепла, звука или огня. В частности, изделие пригодно для получения кровельного и фасадного покрытия. Кроме того, поскольку жесткий поверхностный слой, соответствующий изобретению, по существу нерастворим в воде, изделие также пригодно для использования в морской среде.

Изобретение такж