פוליסטירן מורחב: מידות ותכונות יישום
השיטה לייצור פוליסטירן מורחב נרשמה פטנט בסוף שנות ה-20 של המאה הקודמת, לאחר שעברה מודרניזציות מרובות מאז. פוליסטירן מורחב, המאופיין במוליכות תרמית נמוכה ומשקל קל, מצא את היישום הרחב ביותר בתחומי פעילות תעשייתיים רבים, בחיי היומיום וכחומר גימור לבנייה.
במה שונה קצף פוליסטירן מקצף פוליסטירן?
פוליסטירן מורחב הוא תוצר של הזרקת גז למסת פוליסטירן. עם חימום נוסף, מסת פולימר זו גדלה משמעותית בנפחה וממלאת את כל התבנית. כדי ליצור את הנפח הנדרש, ניתן להשתמש בגז אחר, התלוי בסוג הפוליסטירן המורחב המיוצר. עבור תנורי חימום פשוטים בעלי תכונות סטנדרטיות, נעשה שימוש באוויר, שאוב פנימה כדי למלא את החללים במסת הפוליסטירן, ופחמן דו חמצני משמש להקניית עמידות באש לדרגות מסוימות של EPS.
בעת יצירת פולימר זה, רכיבים נוספים שונים יכולים להיות מעורבים גם בצורה של מעכבי אש, תרכובות פלסטיות וצבעים.
תחילת התהליך הטכנולוגי של השגת מבודד חום מתחיל מרגע מילוי גרגירי הסטירן הבודדים בגז עם פירוק של תערובת זו במסת הפולימר לאחר מכן. ואז מסה זו נתונה לחימום בעזרת אדי נוזלים רותחים. כתוצאה מכך, גודלם של גרגירי סטירן גדל, הם ממלאים את החלל, סינטרים למכלול אחד. כתוצאה מכך, נותר לחתוך את החומר המתקבל בדרך זו לצלחות בגודל הנדרש, וניתן להשתמש בהן בבנייה.
לרוב מבלבלים בין קלקר מורחב לפוליסטירן, אך מדובר בחומרים שונים לחלוטין. העובדה היא שפוליסטירן מורחב הוא תוצר של שחול, המורכב מהמסת גרגירי פוליסטירן וקשירת גרגירים אלה ברמה המולקולרית. המהות של תהליך ייצור הקצף היא שילוב גרגירי פוליסטירן זה עם זה כתוצאה מעיבוד פולימר עם קיטור יבש.
שיטות טכנולוגיות וצורת שחרור
נהוג להבחין בין שלושה סוגי פוליסטירן מורחב בעלי תכונותיהם הייחודיות, הנובעות משיטת ייצור בידוד מסוים.
הראשון הוא פולימר המיוצר בשיטה ללא לחיצה. המבנה של חומר כזה גדוש בנקבוביות ובגרגירים בגודל של 5 מ"מ - 10 מ"מ. סוג זה של בידוד הוא בעל רמת ספיגת לחות גבוהה. החומר של המותגים במבצע: C-15, C-25 וכן הלאה. המספר המצוין בסימון החומר מעיד על צפיפותו.
פוליסטירן מורחב המתקבל על ידי ייצור בלחץ הוא חומר בעל נקבוביות פנימיות אטומות הרמטית. בשל כך, מבודד חום לחוץ כזה יש תכונות בידוד תרמי טובות, צפיפות גבוהה וחוזק מכני. המותג מסומן באותיות PS.
קצף פוליסטירן שחול הוא הסוג השלישי של פולימר זה. הנושא את הכינוי EPPS, הוא דומה מבחינה מבנית לחומרים דחוסים, אך הנקבוביות שלו קטנות משמעותית, לא עולות על 0.2 מ"מ. בידוד זה משמש לרוב בבנייה. לחומר יש צפיפויות שונות, המצוינות על האריזה, למשל, EPS 25, EPS 30 וכן הלאה.
ידועים גם סוגי בידוד חיטוי זרים ושיחול אוטוקלאב.בשל הייצור היקר מאוד, הם משמשים רק לעתים רחוקות בבנייה ביתית.
הממדים של גיליון מחומר זה, שעוביו הוא כ-20 מ"מ, 50 מ"מ, 100 מ"מ, וכן 30 ו-40 מ"מ, הם 1000x1000, 1000x1200, 2000x1000 ו-2000x1200 מילימטרים. בהתבסס על אינדיקטורים אלו, הצרכן יכול לבחור בלוק של יריעות EPS הן לבידוד של משטחים גדולים למדי, למשל, כמצע לרבד לרצפה חמה, והן לאזורים קטנים יחסית לבידוד.
תכונות של פוליסטירן מורחב
הצפיפות ופרמטרים טכניים אחרים של חומר זה נובעים מהטכנולוגיה של הייצור שלו.
ביניהם, מלכתחילה היא המוליכות התרמית שלו, שבזכותה פוליסטירן מורחב הוא חומר בידוד כה פופולרי. הנוכחות של בועות גז במבנה שלה משמשת כגורם לשימור המיקרו אקלים הפנימי. מקדם המוליכות התרמית של חומר זה הוא 0.028 - 0.034 W / (m. K). המוליכות התרמית של בידוד זה תהיה גבוהה יותר, ככל שהצפיפות שלו גבוהה יותר.
תכונה שימושית נוספת של PPS היא חדירות האדים שלו, שהמדד שלה עבור המותגים השונים שלה נע בין 0.019 ל-0.015 מ"ג/מ"ש • פא. פרמטר זה גבוה מאפס, מכיוון שיריעות הבידוד נחתכות, לכן אוויר יכול לחדור דרך החתכים לעובי החומר.
חדירות הלחות של פוליסטירן מורחב היא כמעט אפס, כלומר, היא אינה מאפשרת ללחות לעבור. כאשר שבר PBS טובל במים, הוא סופג לא יותר מ-0.4% מהלחות, בניגוד ל-PBS, שיכול לספוג עד 4% מהמים. לכן, החומר עמיד בפני סביבות לחות.
החוזק של חומר זה, שווה ל-0.4 - 1 ק"ג / ס"מ2, נובע מחוזק הקשרים בין גרגירי פולימר בודדים.
חומר זה עמיד גם מבחינה כימית להשפעות של מלט, דשנים מינרליים, סבון, סודה ותרכובות אחרות, אך הוא עלול להינזק מפעולת ממיסים כמו רוח לבנה או טרפנטין.
אבל הפולימר הזה הוא מאוד לא יציב לאור השמש ולבעירה. בהשפעת קרינה אולטרה סגולה, פוליסטירן מורחב מאבד את גמישותו וחוזקו המכני ובסופו של דבר מתמוטט לחלוטין, ובהשפעת להבה הוא נשרף במהירות עם שחרור עשן חריף.
לגבי בלימת קול, בידוד זה מסוגל לשכך רעשי זעזועים רק כאשר הוא מונח בשכבה עבה, ואינו מסוגל לכבות רעשי גלים.
האינדיקטור של הטוהר האקולוגי של PPP, כמו גם היציבות הביולוגית שלו, הוא חסר משמעות. החומר אינו משפיע על מצב הסביבה רק אם הוא מצופה בציפוי מגן כלשהו, ובזמן הבעירה הוא פולט תרכובות נדיפות רבות ומזיקות כמו מתנול, בנזן או טולואן. פטריות ועובש אינם מתרבים בו, אך חרקים ומכרסמים יכולים להתיישב. עכברים וחולדות עשויים ליצור את בתיהם בעובי של לוחות הפוליסטירן המורחבים ולכרסם את המעברים, במיוחד אם קרש הרצפה מכוסה בהם.
באופן כללי, פולימר זה הוא מאוד עמיד ואמין במהלך הפעולה. הנוכחות של חיפוי איכותי להגנה מפני גורמים שליליים שונים והתקנה נכונה ומוכשרת טכנית של חומר זה היא המפתח לשירות הארוך שלו, שיכול להימשך יותר מ-30 שנה.
יתרונות וחסרונות של שימוש ב-PPP
לפוליסטירן מורחב, כמו לכל חומר אחר, יש מספר תכונות חיוביות ושליליות שיש לקחת בחשבון בעת בחירתו לשימוש נוסף. כולם תלויים ישירות במבנה של כיתה מסוימת של חומר זה, המתקבל בתהליך הייצור שלו. כפי שהוזכר לעיל, האיכות החיובית העיקרית של מבודד חום זה היא הרמה הנמוכה של המוליכות התרמית שלו, המאפשרת לבודד כל חפץ בניין באמינות מספקת וביעילות גבוהה.
בנוסף לעמידות החומר לטמפרטורות חיוביות ושליליות גבוהות, יתרון משמעותי של חומר זה הוא גם משקלו הנמוך מאוד. הוא יכול לעמוד בקלות בחימום עד לטמפרטורה של כ-80 מעלות ולהתנגד גם בכפור עז.
ריכוך ושיבוש מבנה החומר מתחיל רק במקרה של חשיפה ממושכת לטמפרטורות גבוהות מעל 90 מעלות צלזיוס.
לוחות קלים של מבודד חום כזה קלים להובלה והתקנה.מבלי ליצור, לאחר ההתקנה, עומס משמעותי על האלמנטים של מבני הבניין של האובייקט. מבלי לעבור או לספוג מים, בידוד עמיד לחות זה לא רק שומר על המיקרו אקלים שלו בתוך הבניין, אלא גם משמש להגנה על קירותיו מההשפעות השליליות של לחות אטמוספרית.
פוליסטירן מורחב קיבל גם דירוג גבוה מהצרכנים בשל עלותו הנמוכה, הנמוכה משמעותית ממחירם של רוב סוגי מבודדי החום האחרים בשוק הרוסי המודרני של חומרי בניין.
הודות לשימוש ב-PPP, היעילות האנרגטית של הבית המבודד על ידו עולה משמעותית, ומוזילה פי כמה את עלות החימום והמיזוג של המבנה לאחר התקנת בידוד זה.
באשר לחסרונות של מבודד חום קצף פוליסטירן, העיקריים שבהם הם דליקותו וחוסר הביטחון הסביבתי. החומר מתחיל להישרף באופן פעיל בטמפרטורות של 210 מעלות צלזיוס, אם כי חלק מהדרגות שלו מסוגלות לעמוד בחימום של עד 440 מעלות. במהלך בעירה של PPP, חודרים לסביבה חומרים מסוכנים מאוד העלולים לפגוע הן בסביבה זו והן בדיירי הבית המבודדים בחומר זה.
פוליסטירן מורחב אינו יציב לקרינה אולטרה סגולה וממיסים כימיים, שבהשפעתם הוא ניזוק מהר מאוד, ומאבד את המאפיינים הטכניים העיקריים שלו. רכות החומר ויכולתו לאגור חום מושכת אליו מזיקים המציידים בו את בתיהם. הגנה מפני חרקים ומכרסמים מחייבת שימוש בתרכובות מיוחדות, שעלויותיהן מייעלות משמעותית את עלות התקנת מבודד חום ואת עלות פעולתו.
בשל הצפיפות הנמוכה יחסית של בידוד זה, אדים יכולים לחדור לתוכו, להתעבות במבנה שלו. בטמפרטורות של עד אפס מעלות ומטה, קונדנסט כזה קופא, פוגע במבנה מבודד החום וגורם לירידה באפקט הבידוד התרמי לכל הבית.
בהיותו חומר, באופן כללי, המסוגל לספק רמה איכותית למדי של הגנה תרמית של מבנה, פוליסטירן מורחב עצמו זקוק להגנה מתמדת מפני גורמים שליליים שונים.
אם הגנה כזו לא מטופלת מראש, אז הבידוד, שאיבד במהירות את הביצועים החיוביים שלו, יגרום לבעיות רבות עבור הבעלים.
למידע על איך לבודד את הרצפה באמצעות קצף פוליסטירן שחול, ראה את הסרטון הבא.
התגובה נשלחה בהצלחה.