способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем

Формула изобретения

Способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем, основанный на нагреве полотна на глубину 0,5-1,0 мм до 110-180^oС источником инфракрасного излучения с длиной волны 12-18 Вт/см² и одновременной прикатке склеиваемых материалов, отличающийся тем, что по мере увеличения длины волны и уменьшения плотности облучения инфракрасного излучения увеличивают глубину нагрева полотна, осуществляя при этом прикатку с удельным давлением 0,035-0,065 МН/м².

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к строительству, в частности к технологическим процессам приклеивания рулонных материалов при производстве кровельных и гидроизоляционных работ.

В настоящее время в строительстве вместо обычных рубероидов на картонной основе в основном применяют наплавляемые рулонные материалы на не гниющей основе с битумными и битумно-полимерными покрытиями. При использовании указанных материалов возникает вопрос о наиболее эффективном способе наклейки их, т.е. способе, при котором размягчение покровного слоя наклеиваемых материалов было бы быстрым, а нагрев до требуемой температуры - абсолютно безопасным и равномерным.

Известен способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем, основанный на нагреве полотна открытым пламенем и прикаткой склеиваемых материалов [1].

Недостатком известного способа приклеивания рулонных материалов является использование в качестве источника тепла открытого пламени (т.е. применение газовых или жидкостных горелок). Это приводит к тому, что при обычном разогреве наплавляемых материалов нагрев покровного слоя происходит контактным путем. Следовательно, источник тепла (открытое пламя), подвергая температурному воздействию наклеиваемые материалы, разогревает поверхность битумного слоя. При чрезмерно продолжительном нагреве тепло распространяется не только внутрь, но и перегревает саму поверхность материала: происходит испарение легких фракций, вытекание битума из-под раскатываемого рулона и т.д. Вследствие этого слой наклеиваемого на основание материала частично утончается, разрушается, что приводит к уменьшению срока службы мягкой кровли.

С подобным разрушением материалов пытаются бороться тем, что визуально оценивают минимальное время, при котором происходит склеивание, но мастика не вытекает из-под полотнища. Это уменьшает разрушение материалов, но при этом ухудшается качество приклейки. Наплавляемые материалы повсеместно подплавляют через непосредственный контакт с пламенем горелки. Температура пламени горелочных устройств на поверхности материалов составляет 600-800^oС. Процессы разложения битума начинаются примерно при 250^oС. Температура поверхности склеивающих слоев должна составлять около 140-160^oС. И она определяется пока только визуально по толщине стекающего битума, которая должна составлять около 1 см.

Наиболее близким принятым за прототип является способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем, основанный на нагреве полотна источником инфракрасного излучения с одновременной прикаткой склеиваемых материалов [2].

Несмотря на наличие современного оборудования для приклейки рулонных материалов с использованием в качестве источника тепла инфракрасного излучения (ИКИ) реализация процесса несколько затруднена из-за отсутствия обоснованных технологических режимов, способствующих стабильности протекания процесса нагрева и приклейки соответственно.

Предложен способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем, основанный на нагреве полотна источником инфракрасного излучения с одновременной прикаткой склеиваемых материалов, отличающийся тем, что нагревают поверхность полотна на глубину 0,5 -1,0 мм до 110 -180^oС путем воздействия на полотно инфракрасного излучения с длиной волны 1,8 - 2,4 мкм и плотностью облучения 12 - 18 Вт/см², осуществляя при этом прикатку с удельным давлением 0,035 - 0,065 МН/м².

Для увеличения глубины нагрева полотна увеличивают длину волны и уменьшают плотность потока инфракрасного излучения.

Предлагаемый способ приклеивания рулонных материалов со склеивающим слоем на битумной или битумно-полимерной основе с плавным и быстрым (1-5 с) нагревом поверхности материалов в глубину на 0,5-1 мм от исходной температуры до температуры 110-180^oС обеспечивает отсутствие перегрева, разрушения и выгорания поверхностной пленки (собственно поверхности) приклеиваемых материалов. Кроме того, способ позволяет не разносить по времени процесс оптимального нагрева наклеиваемых материалов и момента сдавливания (прикатки) их за счет фокусирования, концентрирования и распределения плотности ИКИ на поверхность наклеиваемых материалов и постоянной и непрерывной подачей и нагревом склеиваемых поверхностей.

Предложенный способ реализуется следующим образом.

Пример 1. Разогрев и приклеивание наплавляемого рулонного материала (например, "Филизол") осуществляют путем заправки материала в кровельную машину. Начало рулона прижимают прикаточным катком. Включают электрическую цепь нагревателей и начинают движение машины.

Необходимым условием является разогрев нижнего слоя материала без нагрева верхних слоев, по которым движется прикаточный вал машины. Это позволит не только приклеить материал к основанию (которое также нагревается), но и уложить и прижать материал к приклеиваемому основанию прикаточным катком машины.

Инфракрасное излучение, попадая на материал, поглощается, проходит сквозь него и отражается. Процентное соотношение поглощения, пропускания и отражения зависит от самого нагреваемого тела и длины волны ИКИ. Для битума наибольшее поглощение ИКИ и нагрев поверхности происходит в диапазоне длины волн 1,8-2,4 мкм. ИКИ поглощается поверхностью битумсодержащего материала и не проходит в глубь слоев. Более глубокие слои нагреваются путем передачи тепла от слоя к слою и скорость нагрева глубоких слоев зависит от теплопроводности материала и др. факторов. Но скорость передачи тепла при этом значительно падает.

Далее подбирают плотность облучения, обеспечивающая максимальный нагрев материала, но не вызывающая быстрого перегрева и возгорания поверхности материала.

При плотности облучения 12-18 Вт/см² нагрев поверхности материала при температуре окружающей среды 20-30^oС происходит в течение 2 с. Глубина нагретого слоя 0,5-0,8 мм при 120-160^oС. При общей толщине материала 3-4 мм верхние слои нагреваются через 20-30 с до 40-60^oС, что не мешает укладке и прикатке материала.

Подобные процессы происходят и при получении горячего битума в битумоварочном котле. Кусковой битум помещается внутрь котла в корзину, имеющую сетчатые стенки и дно. Вертикально расположенный облучатель нагревает поверхность битума до температуры плавления. Нагретый битум стекает вниз в приготовленную емкость, по пути догреваясь до 200^oС, обнажая не нагретую часть битума. Происходит своеобразное "таяние" битума.

Пример 2. При глубинном разогреве битумсодержащих материалов при регенерации старой кровли (возможно при переработке битумсодержащих отходов) также подбирают спектр ИКИ, который проходит в глубь битумной массы. Максимально такие процессы происходят при длине волны 2,4-3,5 мкм.

Для этого излучатель со спектром излучения 1,8-2,4 мкм располагают под углом примерно 60^o к поверхности и нижний край его приподнимают над поверхностью на 10-15 см. При этом интенсивный нагрев поверхности старой кровли происходит на небольшом участке под нагревательным элементом, но небольшая плотность облучения не дает загореться поверхности. Нижние слои старой кровли начинают нагреваться за счет теплопередачи. Основная часть излучаемого потока попадает на стенки регенератора, которые нагреваются до 700-900^oС, и сами начинают излучать ИКИ со спектром 2,4-3,5 мкм. Данное излучение проходит в нижние слои старого кровельного покрытия, вызывая его нагрев.

Наличие зоны интенсивного нагрева и догрева внутренних слоев позволяет производить прогрев старой кровли путем поступательного плавного движения регенератора, что делает процесс непрерывным, максимально быстрым и эффективным. Разогретая битумная масса после прохождения регенератора остывает и превращается в монолит.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет нагревать как преимущественно поверхность материалов (не нагревая внутренние слои), так и прогревать материалы в глубину, т.е. получать требуемую глубину нагрева (например, при прогреве и сплавлении старой кровли, сушке основания). Способ позволяет уменьшить верхний порог нагрева материалов до 120-160^oС, что не вызывает их температурного разрушения, повышает скорость и качество работ при одновременной по времени с нагревом и достаточной (оптимальной) по усилию прикаткой материалов.

Источники информации

1. Карабликов А.Н., Гаралявичус Р.А. Влияние разогрева открытым пламенем на свойства битума покровного слоя при наклейке наплавляемого рубероида. В кн.: Материал докладов конференции "Развитие технических наук в республике и использование их результатов".- Каунас, 1975, с.130-131.

2. SU 1814680 A3 (Конструкторско-технологическое бюро по промышленности стройиндустрии Минюгстроя РСФСР) 07.05.93.