Тепло- и звукоизоляционный материал на основе продуктов переработки автомобильных шин

Данная научно-исследовательская работа посвящена разработке тепло- и звукоизоляционного материала, основным компонентом которого является один из продуктов переработки изношенных автомобильных шин – текстильный корд, представляющий собой вторичные полиэфирные волокна, который не находит широкого применения в промышленности. В ходе исследования была доказана возможность создания тепло- и звукоизоляционного материала на основе волокон текстильного корда, были получены образцы тепло- и звукоизоляционного материала различной средней плотности, предложены оптимальные составы, для которых были определены основные характеристики в соответствии с требованиями ГОСТ.

Разработка тепло- и звукоизоляционного материала на основе волокон текстильного корда, обладающего характеристиками, удовлетворяющими требованиям ГОСТ и не уступающими характеристикам применяемых в настоящее время материалов.

В наше время в России действуют повышенные требования к тепловой защите зданий, поэтому в строительстве практически повсеместно используются теплоизоляционные материалы. В последнее время на рынке появляются новые теплоизоляционные материалы, к которым относятся, например, материалы на основе полиэфирных волокон. Они изготавливаются из 100 % полиэстера. Сырьем служит полиэтилентерефталат (ПЭТ). Между тем, существует достаточно обширная сырьевая база производства таких материалов, представленная вторичным полиэфирным волокном, полученным при утилизации автомобильных шин. Однако, до настоящего времени не проводилось исследований по возможности создания теплоизоляционных материалов на основе вторичных волокон.

При изготовлении образцов материала использовались волокна текстильного корда, водная эмульсия клея ПВА в качестве связующего, гидрофобизатор на основе кремнийорганических соединений, антипирен – тетраборат натрия.

Все испытания проводились в соответствии с требованиями ГОСТ-17177 “Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний”.

В ходе испытаний использовались: прибор для определения теплопроводности ИТП МГ4, испытательная машина Instron 3382, климатическая камера WEISS WK3 180/40 и др.

Коэффициент теплопроводности полученных материалов находится в пределах 0,041…0,048 Вт/(м∙^оС), что соответствует аналогичной характеристике традиционных волокнистых теплоизоляционных материалов. Водопоглощение по массе составляет 24…39 %. Нагрев материала до температуры 150°С не оказывает влияния на его структуру и внешний вид. По существующей классификации полученные теплоизоляционные материалы относятся к полужестким (сжимаемость от 6 до 30 %). Нормальный коэффициент звукопоглощения для образца толщиной 25 мм со средней плотностью 100 кг/м³ в диапазоне 500…4000 Гц составляет 0,2…0,97, что соответствует акустическим параметрам минераловатных изделий. Исследование рынка современных теплоизоляционных материалов показало, что стоимость разработанного материала в 3...5 раз ниже стоимости представленных на рынке теплоизоляционных материалов за счет низкой стоимости сырья, являющегося отходом. Стоимость одного кубического метра разработанного материала не превышает 1 т.руб. При этом, полученный материал по многим характеристикам не уступает используемым в настоящее время традиционным тепло- и звукоизоляционным материалам и может быть успешно использован в качестве альтернативы. 

1. Перлина Ж.В., Марьев В.А., Шувалов Ю.А. Переработка использованных шин: международный опыт // Твердые бытовые отходы. № 12. 2012. С. 58-63.
2. Беседин С.А., Хабарова Е.И. Пути уменьшения отходов шинной промышленности // Вестник МИТХТ. Серия: Социально-гуманитарные науки и экология. № 2. Т. 2. 2015. С. 55-61.
3. Marijana Serdar, Ana Baričević, Stjepan Lakušić, Dubravka Bjegović Special purpose concrete products from waste tyre recyclates // Građevinar. No 65. 2013. Pp. 793-801.
4. Иванов К.С., Сурикова Т.Б. Утилизация изношенных автомобильных шин // Приоритеты развития отечественного автотракторостроения и подготовки инженерных и научных кадров: Мат-лы 65-ой Международной науч.-техн. конф. Т.10. Москва. МГТУ «МАМИ». 2009. 66 с.

This research work devoted to development of thermal and acoustic insulating material, the main component of which is one of the products of tire recycling - textile cord, which is a secondary polyester fiber, which is not widely used in the industry.
During the study authors proved the possibility of the creation of thermal and acoustic insulating material on the basis of a textile cord. The samples of material with different average density were obtained and for proposed optimal compositions of the material main characteristics in accordance with the requirements of GOST were obtained.