Kötött és kötetlen szalmaszál halmazok kezelési ciklusszámának hatása a halmazok hővezetésére és felületi tulajdonságira

Effect of the number of treatment cycles on the thermal conductivity and surface properties of bonded and unbounded straw fibre bulks

Abstract

In the present paper, the effect of the treatment cycle number of a straw-based thermal insulation material on thermal conductivity was investigated. In the natural state, most plant fibres can only function as a thermal insulation material with a high structural thickness, which satisfies the requirements, as the thermotechnical parameters of these materials lag behind those of artificial materials. The material properties of natural fibres show a large variance, even in the case of a variety, which makes it difficult to adapt and ensure the quality of the materials made from them to today's needs. Therefore, as an external thermal insulation envelop, these fibres appear in a very small percentage, in contrast to artificial materials. Due to the natural structure of straw from agricultural activity, it is a suitable raw material for the production of thermal insulation after appropriate treatments. In the case of bonded and unbonded natural state straw, the density belonging to the lowest thermal conductivity value was established, which showed the same value in both cases. Thus, the question arises by constant bulk density after stem treatment (even for several cycles) or whether by constant fibre set should be characterized by another stabilized value corresponding to the natural state, such as stem content. In the research, the change in thermal conductivity of bounded and unbounded stem sets was measured with increasing treatment cycles, so that either the set density or the number of stems of given sample groups were kept constant. The measured values in both states showed that in the case of treated fibers, the thermal conductivity can be reduced to a lesser extent at a constant bulk density than in the case of a constant stem content.In the present paper the obstacle layer of surface bond of the stem were also investigated in the highlight of the surface treatment.

Kivonat

Jelen cikkben szalma alapanyag kezelési ciklusszámának hatását vizsgáltuk a belőle készített hőszigetelő anyag hővezetésre. A növényi szálak többsége természetes állapotban csak nagy szerkezeti vastagságban képes hőszigetelésként funkcionálni, mivel ezen anyagok hőtechnikai paraméterei elmaradnak a mesterséges anyagokétól. A természetes szálak anyagtulajdonságai nagy szórást mutatnak akár azonos fajta estén is, ez nehezíti a belőlük előállított anyagok gyártásakor a minőség egyenletesség biztosítását. Külső hőszigetelő burokként ezen szálakból nagyon kis százalékban állítanak elő hőszigetelést, ellentétben a mesterséges anyagokkal.
A BME Építőanyagok és Magasépítés Tanszék Anyagvizsgáló Laboratóriumában folyó kísérleteink alapján a mezőgazdasági tevékenységből származó szalma szerkezeti struktúrája miatt megfelelő kezelések után alkalmas alapanyag hőszigetelés gyártásához. Kötött és kötetlen természetes állapotú, gabonaszár esetén megalapítottuk a legalacsonyabb hővezetési értékhez tartozó halmazsűrűséget, amely mind a két esetben azonos értéket mutatott. Így felmerül a kérdés, hogy szárkezelés (akár több ciklusú) után is ez a halmazsűrűségi értéket kell-e megtartani vagy a szálhalmazt más a természetes állapothoz tartozó állandósított értékkel kell jellemezni, ilyen lehet a szártartalom/szármennyiség. A kutatásban kötött és kötetlen szárhalmazok hővezetésének változását mértük növekvő (paramétereiben megegyező) kezelési ciklus mellett, úgy hogy adott mintacsoportoknak vagy a halmazsűrűségét vagy a szármennyiségét tartottuk állandó értéken. A mért értékek mindkét állapotban azt mutatták, hogy kezelt szálak esetén állandó halmazsűrűség mellett kisebb mértékben csökkenthető hővezetés, mint konstans szármennyiség esetén. A cikk továbbá tárgyalja a szálak felületén található tapadást gátló réteg eltávolításának lehetőségét, amivel növelhető a szálak nedvesíthetősége. A megvizsgált UV besugárzás és ózonos kezelések közül az ózonos kezelés bizonyult hatékonynak.