Экономикалық дағдарыстар кезеңінде құрылыс индустриясын және онымен байланысты құрылыс материалдары өндірісін дамыту орынды. Құрылыс индустриясының қазіргі даму тенденциясы қолданыстағы өнімдердің физикалық-механикалық сипаттамаларын одан әрі жетілдіруге және олардың негізінде жаңа материалдар алуға итермелейді. Инновациялық шешім ретінде қой жүнін цемент-құм қоспасының құрамында талшық ретінде пайдалану ұсынылды.
Кілт сөздер: қой жүні, жылуоқшаулағыш материал, қайта өңдеу.
В периоды экономических кризисов целесообразно развивать строительную отрасль и связанные с ней производства строительных материалов. Современная тенденция развития строительной индустрий побуждает к дальнейшему совершенствованию физико-механических характеристик существующих изделий и получению новых материалов на их основе. В качестве инновационного решения предложено использование овечьей шерсти в качестве фибры в составе цементно-песчаной смеси.
Ключевые слова: овечья шерсть, теплоизоляционный материал, переработка.
Қазақстанда ауылшаруашылық өнімдерін, атап айтқанда, жүнді қайта өңдеудің өткір проблемасы бар. Соңғы жылдары Қазақстанда 30 мың тоннаға жуық жүн өндіріледі, ал 2 мың тонна әрең өңделеді, қалған шикізат бақылаусыз экспортталады. Жүннің шамамен 43 % өңделмейді және жоғалады. Осыған байланысты, кірістің едәуір бөлігі көлеңкелі айналымға түседі. Нәтижесінде мемлекет жыл сайын 6 миллионнан астам АҚШ долларын жоғалтады [1].
Соңғы жылдары жылу оқшаулағыш материалдарды қолдану кезінде олардың энергия тиімділігі мен экологиялық тазалығына ерекше көңіл бөлінуде. Жылу оқшаулағыш материалдарды қолданудағы инновациялық шешім табиғи қой жүнінен жасалған материалды пайдалану болып табылады. Бұл керемет қасиеттері бар экологиялық таза материалдар. Табиғи жүннен жасалған материалды қолдану температура мен ылғалдылықтың өзгеруін азайтады, ауада және құрылымдарда пайда болатын дыбыстарды бәсеңдетеді, сонымен қатар ауада таралатын ластаушы заттардың, токсиндердің және иістердің мөлшерін азайтады [2].
Материалдар экологиялық таза шешім болып табылады, толығымен таза қой жүнінен жасалған. Жылу оқшаулағыш материал қолданылады:
− жазғы және қысқы кезеңде жылу оқшаулауды жақсарту үшін жаңа ғимараттарды монтаждау кезінде қабырғаларға арналған жүннен жасалған оқшаулағыш ретінде;
− ағаш үйлердің қабырғаларын орнату кезінде бөренелерді қосу қондырғыларының тығыздағышы ретінде;
− ескі ғимараттарды қайта құру кезінде суық қабырғаларда қолдануға арналған бу өткізбейтін қабаты жоқ дем алатын ішкі оқшаулау ретінде;
− бөлмедегі акустиканы жақсарту үшін төбелер мен аралықтар құрылымының ажырамас бөлігі ретінде;
− әртүрлі заттармен ластанған жаңа және ескі ғимараттарды қайта жаңарту үшін;
− тұрғын үй-жайлардағы климатты жақсарту үшін;
− техникалық оқшаулау ретінде арнайы қолдану үшін (діріл және соққы жүктемесі үшін).
Қой жүні-100 % табиғи материал, құрамында ешқандай қоспалар жоқ және жаңартылатын шикізаттан жасалады. Сонымен қатар, жүн басқа материалдарға қарағанда бірқатар маңызды сөзсіз артықшылықтарға ие. Біріншіден, бұл жоғары ылғалдылықта ылғалды тез сіңірудің және қажет болған жағдайда оны босатудың тамаша мүмкіндігі (мысалы: ваннада немесе душта); жоғары тығыздыққа ие, сондықтан жылуды сақтау қабілеті жоғары; сонымен қатар едендердегі ерекше дыбыс оқшаулау қасиеттері және монтажға дейін және одан кейін оқшаулау құрылымының өзгермейтіндігі.
Ағаш үйлерді салу кезінде табиғи жүннен жасалған қабырға аралық тығыздағыш қолданылады, бұл үйді жылытуға кететін шығындар мен шығындарды үнемдеуге ғана емес, сонымен қатар жылу оқшаулағыш материалды тиімді және жылдам орнатуды қамтамасыз етеді, оның негізгі бөлігі шикізат — қой жүнінің қасиеттерімен де, жүн өндірісінің технологиясымен де қамтамасыз етіледі [3].
Адамзаттың айналасында артық және көп мөлшерде (избыток) кездесетін, табиғаттың өзі қайта-қайта беретінінен жасалғаны − ең арзан құрылыс материалы болып табылады [4].
Тұрақты дамуды қамтамасыз ететін элементтердің бірі ауыл шаруашылығы өндірісінің қалдықтарын ұтымды пайдалану болып табылады [5].
Табиғи (натуральный) шикізат негізіндегі талшықтар табиғи (природный) және жасанды болып бөлінеді. Өз кезегінде табиғи талшықтар шығу тегіне байланысты үш түрге бөлінеді: өсімдік, минералды және жануарлардан алынатын талшықтар. Соның ішінде қой жүні − қайта жаңғыртылатын материалдардың бірі.
Жүн талшықтарын алу көзі әдетте қой, ешкі, түйелер, қояндар және басқа да сүтқоректілер болып табылады. Алайда, өндірістік ауқымда ең жиі қой жүні қолданылады. Қой жүні сияқты экологиялық зиянсыз материалдан жасалған құрылыс шикізаты ретінде бірқатар артықшылықтарға ие: төмен баға, беріктігі, отқа төзімділігі, аз жылу өткізгіштігі.
Жүн талшықтарының гидрофильдік қасиетін өсімдік талшықтарының гидрофильдік қасиетімен салыстыруға болады: жүн өз салмағынан судың үштен бір бөлігін сіңіре алады. Өсімдік, сондай-ақ жануарлардан алынған табиғи талшықтарға үнемі өсіп келе жатқан қызығушылық, ең алдымен, барлық басқа талшықтармен салыстырғанда олардың өзіндік құнының төмен болуымен, биоалуандылығымен (биоразлагаемость) және оларды алу үшін қайта-қайта жаңартылатын шикізатты пайдаланумен байланысты экономикалық және экологиялық факторларға негізделген [6].
Қой жүні өзінің жылу өткізгіштігіне теріс әсер етпей өз салмағының 30–50 % — на дейін ылғалды сіңіре алады, сондықтан ол экологиялық таза және тиімді оқшаулағыш материал болып табылады [7].
Синтетикалық талшықтарды өсімдіктен, сондай-ақ жануарлардан алынатын табиғи талшықтармен біртіндеп ауыстыру, синтетикалық матрицаларды арматуралау үшін мұнай шикізатынан алынатын полимерлер синтезіне жұмсалатын шығыстардың азаюына және мұнайға тәуелділіктің төмендеуіне алып келуі тиіс. Дәл осы мән-жайлармен арматуралаушы компоненттер ретінде әртүрлі табиғи талшықтарды пайдалана отырып, композициялық материалдарды өндіруге бағытталған жұмыстарды жандандыру түсіндіріледі. Биологиялық ыдырайтын композицияларды жасау кәдеге жаратудың балама тәсілі болып табылады. Таяу жүз жылдықта табиғи талшықтарды пайдалану мәселесі шешуші болады деп саналады.
Композициялық материал деп екі немесе бірнеше компоненттен тұратын, өзінің табиғаты немесе химиялық құрамы бойынша ерекшеленетін және құрылымдық компоненттер арасындағы бөлімнің шекарасы бар біртұтас монолитті құрылымға біріктірілген материал деп түсінеді.
Жануарлар талшықтарының химиялық құрамы, механикалық және термиялық қасиеттері оларды арматуралаушы компоненттер ретінде қолданғанда шешуші рөл атқарады.
Табиғилық жағынан және компоненттердің арақатынасын өзгерте отырып, физикалық-химиялық және механикалық қасиеттер кешеніне, сондай-ақ алынған композиттің бағасына әсер етуге, осылайша бастапқы компоненттердің қасиеттерінен ерекшеленетін жаңа қасиеттері бар материалды алуға болады.
Композит матрицасы композициялық материалдың барлық көлемінде үздіксіз таралған компонент болып табылады. Матрица көлемінде болатын дискретті элементтер арматуралаушы компоненттер немесе толтырғыштар болып табылады. Олар композиттің негізгі қасиеттерін айқындайды. Сонымен қатар экологиялық жағдайдың нашарлауына байланысты композициялық материалдарды жасау кезінде табиғи талшықтардың синтетикалық талшықтардың орнына жануарлар талшықтарының түрлері пайдалану мәселесі өзекті болып отыр.
Жалпы жағдайда табиғи талшықтардың механикалық сипаттамалары синтетикалық талшықтардан төмен болса да, оларды пайдалана отырып алынатын биологиялық ыдырайтын композициялық материалдардың қасиеттері практикалық қолдану үшін жеткілікті болып табылады.
Талшықтарды толтырғыш ретінде пайдалану жаңа материалдар өндіруге негізделген. Оларды технологиялық параметрлері мен қайта өңделу көрсеткіштерін жақсарту, құнын арзандату, сондай-ақ қалдықтарды кәдеге жарату кезінде ыдырауға қабілеті бар экологиялық міндеттерді шешу мақсатында енгізеді.
Өзінің қол жетімділігі және арзандығына байланысты, бұл композиттер түрі ең кең қолданылады. Жоғары беріктік сипаттамалары, ұзақ мерзімділігі, технологиялылығы және олардың негізінде бұйымдардың кең ассортименті әлеуетті (потенциалды) пайдаланудың кез келген салалары үшін қазіргі заманғы техникалық талаптарды қанағаттандыратын материалды таңдауға мүмкіндік береді. Табиғи талшықтар дамушы елдерде ерекше сұранысқа ие, өйткені жаңа буын материалдарын жасау кезінде өзінің табиғи ресурстарын пайдалануға мүмкіндік береді, сонымен қатар қоршаған ортаға және қоғамға зиянның тигізбейді [6].
Жүн күтімі ерекше қажет, оны бірден тазалап жуу керек, сонда бұл шикізат пайдалы қасиеттерін жоғалтпай ұзақ сақтауға қабілеттілігін сақтайды. Ерекше «толқындылықтың" есебінен жүн, тығыз оралған талшықтарда миллиондаған кішкентай ауа қалталары (воздушный карман) құрылады, олар қыста және жаз мезгілінде жылуды сақтауға көмектеседі. Табиғи жүннен жасалған материалды қолдану ауа мен құрылымдарда пайда болатын температура мен ылғалдылықтың ауытқуын азайтады,сондай-ақ ауа арқылы таралатын ластағыштар, токсиндер мен иістер санын төмендетеді.
Табиғи қой жүнінен жасалған инновациялық көпфункционалды жылу және дыбыс оқшаулағыш материалдарды шығаратын өндіріс орындарын ірі елді мекендерге орналастырған жөн. Инновациялық жылу оқшаулағыш материал қабырғаларды жүннен оқшаулау ретінде жаңа ғимараттарды орнатуда қолданылады; ағаш үйлерде тірек конструкцияларын салу кезінде, бөренелерді қосу түйіндерінің тығыздағышы ретінде; үй-жайлардағы акустиканы жақсарту үшін құрылымдардың, едендердің, бөлімдердің құрамдас бөліктері ретінде; кез-келген заттармен ластанған ғимараттарды қайта құру кезінде; тұрғын үйде қолайлы микроклимат жасау және техникалық оқшаулау материалы ретінде қолданылады.
Тиісті өңдеу кезінде материал берік, шірімейді, көгермейді, бактерияға қарсы және жанбайтын қасиеттерге ие болуы мүмкін. Қазіргі уақытта шығындарды азайту арқылы қолданылатын жылу оқшаулағыш материалдармен бәсекеге қабілетті инновациялық материал өндірісін ұйымдастыруға қой жүнінің жеткілікті мөлшері бар. Осылайша, есептеулерге сәйкес, терінің (жүнсіз) және ет құнын қоспағанда, жыл сайын миллиондаған кіріс алуға болады [8].
Таза жүн жылытқышы дыбысты 1,08 есе сіңіреді және дыбыс оқшаулағыш болып табылады, сондай-ақ жүн ұзақ уақыт бойы жылуды сақтайды, өйткені жүн жылу оқшаулағыш қасиетке ие және өңделген жүн талшығының микробиологиялық бұзылуына төзімділігі анықталды, ол 1,3 есе ұлғаяды.
Жүннен жасалған материал сапасын бағалау кезінде оның технологиялық, тауарлық және пайдалану қасиеттерінің қатарын анықтайтын жүн беріктігін ескеру қажет. Жүннің беріктігі ұзындығы мен қалыңдығына байланысты. Жүн қалың болған сайын, оны жырту үшін көп күш қажет. Жүннің абсолюттік беріктігі талшық жыртылатын жүктемемен сипатталады [9].
Жүннің экономикалық және әлеуметтік маңыздылығы халық шаруашылығының қажеттіліктерімен, өндіріс мүмкіндігімен, саланың экономикалық тиімділігімен, оның елдегі табиғи және материалдық-техникалық ресурстарды пайдалану қабілеттілігімен айқындалады [10].
Қорытынды.
Қазіргі заманғы құрылыс индустриясының жоғары талаптарына жауап беретін жаңа конструкциялық және композициялық материалдарды жасау кезінде қой жүні талшықтарын пайдаланудың перспективасы талданды және орнатылды. Сонымен, қой жүні талшықтарын толтырғыш ретінде пайдалану жаңа материалдар өндіруге негізделген. Оларды технологиялық параметрлері мен қайта өңделу көрсеткіштерін жақсарту, құнын арзандату, сондай-ақ қалдықтарды кәдеге жарату кезінде ыдырауға қабілеті бар экологиялық міндеттерді шешу мақсатында енгізеді.
Әдебиет:
- https://damu.kz/upload/Files/Biznes-plani/Biznes_plan_SozdaniePredpriyatiyaPoPererabotkeShersti.pdf
- Кущев Л. А. Пути снижения энергозатрат в жилищно-коммунальном хозяйстве / Л. А. Кущев, Г. Л. Дронова // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В. Г. Шухова. 2008. № 2. С. 24–25.
- Савина Н. С., Дронова Г. Л. Применение современных изоляционных материалов в строительстве // Современные наукоемкие технологии. — 2014. — № 7–2. — С. 53–54;
- Величко Е. Г., Цховребов Э. С., Экологическая безопасность строительных материалов: основные исторические этапы // Вестник МГСУ. — 2017. Т. 12. № 1 (100). — С. 26–35.
- Тур В. В., Шалобыта Т. П., Шалобыта Н. Н., Экологические и гигиенические аспекты использования эффективных теплоизоляционных строительных материалов // Вестник Брестского государственного технического университета. Водохозяйственное строительство, теплоэнергетика и геоэкология. — 2016. № 2 (98). — С. 115–120.
- Роговина С. З., Прут Э. В., Берлин А. А., Композиционные материалы на основе синтетических полимеров, армированных волокнами природного происхождения // Высокомолекулярные соединения. Серия А. — 2019. Т. 61. № 4. — С. 291–315.
- Никитина Н. И., Панчук Н. Н., Энергоэфективные методы использования материалов: переработка, повторное использование, возобновляемые материалы // Новые идеи нового века: материалы международной научной конференции ФАД ТОГУ. — 2013. Т. 2. — С. 392–396.
- https://elibrary.ru/download/elibrary_41530591_72525613.pdf
- Авдеенко М. В., Тонина и крепость шерстяных волокон у овец разных направлений продуктивности // В сборнике: Научные проблемы производства продукции животноводства и улучшения ее качества Материалы XXIX научно-практической конференции студентов и аспирантов. — 2014. — С. 90–92.
- Слепнева Е. В., Хамматова В. В., Плазменная обработка сырья как инструмент поверхностной модификации волокон в процессе первичной обработки шерсти // Известия высших учебных заведений. Технология текстильной промышленности. — 2014. № 5 (353). — С. 32–36.
