عایق‌های پشم سنگ – پشم‌های معدنی (Rockwool Insulation – Mineral Wools)
پشم سنگ چیست؟
پشم سنگ در زبان بین‌الملل ROCK WOOL نامیده می‌شود و جزو خانواده عایق‌های حرارتی معدنی می‌باشد که متشکل از الیاف بسیار ظریف به ضخامت تا 20 میکرون و طول 5 تا 70 میلی‌متر است. ماده اصلی برای تولید این عایق حرارتی سنگ آتش‌فشانی بازالت از خانواده سنگ‌های آذرین دولو میت می‌باشد که در میهن عزیزمان به‌وفور یافت می‌شود.
پشم سنگ یا پشم معدنی، ماده‌ای غیر ارگانیک و غیرفلزی بوده که از فیبرهای بسیار نازک سنگ‌های آتش‌فشانی مانند بازالت و دولومیت به همراه مقداری سرباره کوره‌های آهن، ساخته می‌شود. این ترکیب، بیش از 97% محصول نهایی را تشکیل می‌دهد. مقدار 2 تا 3 درصد از ترکیب را مواد ارگانیک، شامل رزین‌های ترموست (به‌عنوان نگهدارنده و چسب) و مقدار کمی روغن تشکیل می‌دهند. سنگ در دمای 1600 درجه سانتی گراد ذوب‌شده و بر روی غلتک‌هایی که می‌چرخند، ریخته می‌شود. در این حالت سنگ مذاب به الیاف بسیار نازک به ضخامت 6 الی 20 میکرومتر تبدیل می‌شود. به‌این‌ترتیب است که پشم سنگ از دسته عایق‌های الیافی و فیبری محسوب می‌شود و خواص عایق حرارتی، صوتی و ضد آتش بسیار خوبی از خود نشان می‌دهد.
خصوصیات بارز این عایق
- مقاومت حرارتی در دمای بسیار بالا (تا 800)
- ثابت بودن ابعاد در کران‌های بالایی و پایینی دما
- وزن مخصوص بسیار پایین
- جاذب بسیار خوب صوت
- غیر سمی بودن و سازگاری آن با محیط‌زیست
عایق‌های پشم معدنی نزدیک به 44% کل عایق‌های بکار رفته در صنایع مختلف و ساختمان‌ها را شامل می‌شوند. کاربردهای عایق‌های پشم سنگ شامل صنعت ساخت‌وساز، صنایع پتروشیمی و پالایشگاهی، صنایعی که در آن‌ها درجه حرارت بسیار بالایی وجود دارد، کوره‌ها و اجاق‌ها، کانال‌های هوای گرم، خطوط لوله گازهای شیمیایی و دودکش‌ها، مخازن روغن، دیگ‌های بخار و پاتیل‌های مذاب و زمینه‌های متنوع دیگر می‌شود. ضریب مقاومت حرارتی پشم سنگ تا 8 برابر بیشتر از بتون غیرمسلح است. همچنین هزینه پشم سنگ از بسیاری از عایق‌های پلیمری یا ارگانیک کمتر بوده و در دسترس ترین عایق برای صنایع داخلی محسوب می‌شود.
مشخصه‌های فیزیکی عایق‌های پشم سنگ
ظاهر الیاف در زیر میکروسکوپ الکترونی
مشخصات عایق‌های پشم سنگ
مشخصات فنی عایق پشم سنگ
اکسیدهای تشکیل‌دهنده ماده اولیه پشم سنگ- مقاومت در برابر حرارت پشم سنگ
- ضریب هدایت حرارت پشم سنگ
- میزان خورندگی پشم سنگ
- ضریب جذب صوت پشم سنگ
اکسیدهای تشکیل‌دهنده ماده اولیه پشم سنگ (آنالیز شیمیایی پشم سنگ)
الیاف پشم سنگ غیر آلی بوده و ترکیبات شیمیایی مواد اولیه پشم سنگ شامل سیلیس (SiO2)، آلومینا (Al2O3)، اکسید کلسیم (CaO)، اکسید منیزیم (MgO)، اکسید آهن (Fe2O3، FeO)، تیتان (TiO2)، اکسید پتاسیم (K2O)، اکسید سدیم (Na2O) و میزان کمی ناخالصی گوگرد (S) و کلر (Cl) می‌باشد. درواقع می‌توان ترکیبات اصلی تشکیل‌دهنده پشم سنگ را عبارت از سیلیس، آلومینا، اکسید کلسیم و اکسید منیزیم و ترکیبات فرعی آن را اکسیدهای آهن، تیتان، اکسید پتاسیم و اکسید سدیم دانست.
در ذیل جدول مربوط به درصد اکسیدهای موجود در مواد اولیه پشم سنگ که پس از آزمایشات بسیار دقیق (آزمون تعیین ترکیب شیمیایی به روش XRF) تحت استاندارد مرجع ASTM E 1621- 05 از مرکز پژوهش متالوژی رازی به دست آمده است قابل‌رؤیت است:
مقاومت پشم سنگ در برابر حرارت
نقطه ذوب مواد اولیه با ترکیب شیمیایی اشاره‌شده به دمای 1600 درجه سانتی گراد می‌رسد. آزمایشات نشان می‌دهد خواص شیمیایی و فیزیکی پشم سنگ در برابر حرارت تا دمای 800 درجه سانتی‌گراد ثابت بوده و تغییری در آن حاصل نمی‌شود. لازم به ذکر است که اغلب تولیدکنندگان بدون در نظر گرفتن این پارامتر پراهمیت، به جهت سهولت در ذوب گیری و نهایتاً ارتقاء کمی تولید، با افزودن موادی مشخص اعم از اکسید منیزیم و … موجبات کاهش دمای ذوب را فراهم آورده که متعاقباً این امر کاهش مقاومت و پایداری در برابر حرارت و به دنبال آن کاهش کیفیت و کارآیی محصولات را سبب می‌شود.
