عایق فوم پلی استایرن چیست ؟

جهت دریافت اطلاعات بیشتر و کارشناسی تماس بگیرید.
۴۱۴۶۴۰۰۰ (۰۲۱)

عایق پلی استایرن یا Expanded Polystyrene (EPS) فوم های پلاستیکی سفید رنگی است که از دانه های جامد پلی استایرن تشکیل شده است. و عموماً برای بسته بندی و عایق کاری استفاده می گردد.

این عایق ها ساختار سلول بسته داشته و فوم های سخت و جامدی هستند که از مواد زیر تشکیل شده است:

  • استایرن (Styrene)، که ساختار سلولی را تشکیل می دهد.
  • پنتان (Pentane)، که به عنوان دمنده یا کف کننده استفاده می شود.

هر دو نوع این مواد یعنی استایرن و پنتان از ترکیبات هیدروکربن هستند و از مشتقات جانبی نفت و گاز طبیعی به دست می آیند.

عایق فوم پلی استایرن بسیار سبک است و ضریب هدایت حرارتی بسیار اندکی دارد. نرخ جذب رطوبت پایین از دیگر ویژگی های مثبت این عایق هاست. یکی از محدودیت ها و ضعف های اصلی این عایق ها دامنه حرارتی کاربردی پایین آن است و حداکثر دمای عملیاتی آن ۸۰ درجه سانتی گراد (۱۶۷ درجه فارنهایت) است. البته نکته مثبت این است که در بلند مدت ویژگی های حرارتی این عایق تحت تاثیر قرار نمی گیرد و دامنه حرارتی خود را حفظ می کند.

مقاومت شیمیایی عایق پلی استایرن تقریباً برابر با مقاومت شیمیایی ماده پایه آن یعنی پلی استایرن است. و این عایق ۱۰۰ درصد قابل بازیابی است.

عایق فوم پلی استایرن چیست

برخی از شرکت های اصلی تولید کننده عایق های پلی استایرن در جهان BASF، Nova chemicals، SABIC، DowDupont، Synthos Group و … است.

عاق فوم پلی استایرن چیست و چگونه تولید می شود ؟

تبدیل پلی استایرن انعطاف پذیر یا خام به پلی استایرن انبساطی در سه مرحله انجام می گردد:

  • مرحله پیش تولید
  • مرحله تثبیت
  • مرحله قالب سازی

مراحل تولید عایق فوم پلی استایرن

خود پلی استایرن محصول پالایشگاه های نفت خام استایرن می باشد. برای تولید عایق پلی استایرن انبساطی دامنه های پلی استایرن با ماده کف کننده پنتان ترکیب یا آغشته می شود. دانه های پلی استایرن قبل از این مرحله در دمای ۹۰ درجه سانتی گراد ساخته می شود. این دما باعث می شود تا ماده کف کننده (یعنی پنتان) بخار شده و باعث باد کردن مواد قابل ارتجاع و نرمش پذیر بین ۲۰ تا ۵۰ برابر اندازه اولیه آن گردد.

بعد از این مرحله این مواد به مدت ۶ تا ۱۲ ساعت در دمای متعادل قرار داده می شود تا حالت به دست آمده تثبیت گردد. سپس این دانه ها به داخل قالب فرستاده می شود تا فرم های متناسب با کاربرد آن تولید گردد. در طی مرحله آخر دانه های پلی استایرن تثبیت شده به صورت قالب های بزرگ یا اشکال سفارشی در می آید.

البته در برخی موارد متریال دیگری نیز به آن افزوده می شود. که باعث بالا رفتن مقاومت عایق پلی استایرن در برابر آتش می گردد.

ویژگی ها و مزایای عایق فوم پلی استایرن

عایق فوم پلی استایرن بسیار سبک بوده و دارای خواص عایق بندی خوبی می باشد که دارای مزیت هایی است، که در زیر به آنها اشاره می کنیم.

ویژگی ها حرارتی (عایق کاری)

عایق های پلی استایرن به دلیل ساختار سلول بسته ای که دارند از ضریب هدایت حرارتی بسیار پایینی برخوردار است. این فضاهای خالی و محبوس شده داخل سلول باعث پایین آمدن ضریب هدایت حرارتی می گردد و یک عایق مناسب را تشکیل می دهد.

استاندارد ASTM C578 که بر ویژگی های حرارتی و فیزیکی این عایق ها دلالت دارد، جوازی است بر قابلیت استفاده این عایق ها در مصارف ساختمانی

قدرت مکانیکی

خاصیت تولید سفارشی و انعطاف پذیری در تولید، این عایق ها را برای انواع پروژه ها کاربردی می کند. عایق پلی استایرن به دلیل مقاومت فشاری بالا، قابل استفاده در مکان هایی است که نیاز به تحمل بار سنگین دارد. به طور عمومی قدرت تحمل فشار عایق پلی استایرن می تواند با افزایش تراکم آن بالا رود. کاهش حجم دانه های پلی استایرن و افزایش تراکم در زمان قالب دهی می تواند قدرت مکانیکی این عایق را افزایش دهد.

عدم تغییر حالت در بلند مدت

این خاصیت عایق فوم پلی استایرن باعث می گردد که این عایق ها در برابر طیف گسترده ای از شرایط محیطی بدون تغییر باقی بمانند و تاثیر نگیرد. حداکثر تغییر در ابعاد فوم پلی استایرن تحت شرایط محیطی کمتر از ۲ درصد است.

خصوصیات جذب آب

فوم پلی استایرن کاملاً در برابر جذب آب مقاوم است. حتی اگر این عایق در درون آب قرار گیرد تنها مقدار بسیار کمی آب را جذب می کند. از آنجایی که دیواره سلول ریز آن، ضد آب است، آب تنها می تواند به سلول های شکسته روی فوم عایق نفود کند و هیچ گاه نمی تواند به عمق آن نفوذ کند.

مقاومت شیمیایی

آب و محلول های قلیایی بر عایق پلی استایرن تاثیری ندارد، اما توسط حلال های آلی به راحتی واکنش نشان می دهد.

مقاومت در برابر تهدیدات آب و هوایی و عمر مفید

عایق فوم پلی استایرن عمر مفید بالایی دارد و اگر در معرض نور خورشید (اشعه ماورابنفش) قرار گیرد. تنها رویه بالایی آن زرد شده و آسیب می بیند. تخریب رویه بالایی باعث نمی گرددکه خاصیت کل عایق از بین برود و هیچ گاه اشعه آفتاب نمی تواند باعث آسیب رسانی به کل عایق گردد.

مقاومت در برابر آتش

عایق پلی استایرن قابل اشتعال است. اصلاح و افزودن مواد بازدارنده از اشتعال تا حدود زیادی قابلیت اشتعال این عایق را می کاهد. اما به دلیل این که این عایق از مشتقات نفتی تهیه می گردد، قابل اشتعال است.

مقایسه عایق پلی استایرن اکسترود شده (اکستروژنی) با عایق پلی استایرن انبساطی

عایق پلی استایرن انبساطی، فشرده شده یا منبسط شده که به آن EPS می گویند در مقایسه با عایق پلی استایرن اکسترود شده یا اکستروژنی یا XPS دارای مواد اولیه و ساختار مشابهی هستند و هر دو به صورت سلول بسته با مواد پایه پلی استایرن تولید می گردند و تنها تفاوت آنها در روند تولید است.

پلی استایرن انبساطی

Expanded Polystyrene (EPS)

عایق پلی استایرن انبساطی

  • این عایق به وسیله گرما و فشار و ادغام دانه های ریز با هم تولید می گردد. در صورتی که هر دانه منحصراً یک سلول محبوس هواست، فضای قابل توجهی بین هر دانه نیز وجود دارد.
  • دانه های پلی استایرن  انبساطی در داخل قالب هایی قرار داده شده و به صورت اشکال مختلفی توسط ماشین آلات قالب بندی می شود.
  • ماده کف کننده باعث تغییر سایز سریع دانه های پلی استایرن شده و هزاران دانه محبوس هوا را با سرعت بسیار زیادی ایجاد می کند.
  • این عایق میزان جذب آب بیشتری نسب به نوع اکسترود شده خود دارد که باعث کاهش عملکرد و کم شدن ویژگی های عایق بندی آن می گردد.
پلی استایرن اکسترود شده

Extruded Polystyrene (XPS)

عایق پلی استایرن اکسترود شده

  • عایق های پلی استایرن اکسترود شده در یک فرایند مداوم اکستروژنی تولید می شود تا هر کدام از دانه ها توسط یک دیواره پلی استایرنی فضای خالی و هوا را محبوس کند.
  • این عایق ها با مواد افزودنی و یک ماده کف کننده ترکیب می شود و به وسیله دستگاهی مخصوص رنگ زده و تقویت می گردد.
  • ماده دمنده یا کف کننده در عایق های پلی استایرن اکسترود شده تا سال ها به صورت محسوسی در کنار دانه های سلول بسته می ماند.
  • نوع عایق پلی استایرن اکسترود شده در فضاهایی که مرطوبتر هستند بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد چرا که مقاومت در برابر جذب آب بیشتری دارد.
  • میزان فشردگی نوع عایق پلی استایرن اکسترود شده بیشتر از نوع انبساطی آن است.

دامنه کاربرد عایق پلی استایرن انبساطی

این عایق ها در پروژه های متنوعی کاربرد دارد که ما در این جا به تفکیک برخی از آنها را بیان خواهیم کرد.

عایق فوم پلی استایرن در صنعت ساخت و ساز

صنعت ساخت و ساز

یکی از عمده مصارف این نوع از عایق های حرارتی صنعت ساختمان سازی است. عایق پلی استایرن انبساطی به خاطر برخورداری از ویژگی های عایق کاری، مقاومت باکتریایی و خصوصیت دافع آفات و … در این صنعت بسیار کاربرد دارد. ساختار سلول بسته آن باعث ایجاد مقاومت بالایی در برابر جذب آب می گردد. این عایق ها مقاومت بالایی دارد و به صورت پانل هایی قابل استفاده در نمای خارجی دیوارها، سقف و کف ساختمان است. همین طور به عنوان یک ماده سبک وزن در صنعت راه سازی قابل استفاده است.

همینطور عایق پلی استایرن انبساطی مزایای زیست محیطی زیادی را ارائه می دهد. مانند:

  • مصرف انرژی را کاهش می دهد
  • قابلیت بازیافت کامل دارد
  • قابلیت توزیع منطقه ای در کل دنیا را دارد

باعث بهبود کیفیت هوای داخلی ساختمان می گردد.

کاربرد پلی استایرن در صنعت بسته بندی

صنعت بسته بندی مواد غذایی

با استفاده از عایق ها می توان اقدام به ساخت انواع ظروف مناسب برای بسته بندی مواد غذایی کرد. به مانند ظروف یک بار مصرفی که همه ما از آنها استفاده کرده ایم. عایق پلی استایرن انبساطی هیچ گونه ارزش غذایی ندارد و همین باعث می شود که هیچ گونه رشد باکتری و قارچ را در آنها شاهد نباشیم. به همین دلیل به صورت گسترده ای برای بسته بندی مواد غذایی در کل دنیا از این متریال استفاده می گردد. وجود ویژگی های حرارتی باعث می شود تا مواد غذایی همیشه تازه نگه داشته شود.

وقتی میوه و سبزیجات را به وسیله این مواد بسته بندی می کنیم ماندگاری ویتامین C در مقایسه با مواد دیگر بسته بندی بسیار بیشتر می گردد.

فوم پلی استایرن در صنعت بسته بندی

صنعت بسته بندی و حمل و نقل

از این عایق ها در صنعت بسته بندی و حمل و نقل بسیار استفاده می گردد. این متریال به خاطر داشتن ویژگی های خاص مانند تحمل در برابر ضربات ناگهانی کاملاً ایده آل برای صنعت بسته بندی و حمل و نقل می باشند. همان طور که گفتیم این عایق فوم پلی استایرن را می توان در اشکال کاملاً سفارشی تولید کرد که همین ویژگی باعث می شود بتوان تجهیزات پزشکی ظریف، قطعات الکترونیکی، کالاهای مصرفی الکتریکی، اسباب بازی ها و محصولات باغبانی را بسته بندی کرد و همینطور برای حمل و نقل آنها از این متریال استفاده کرد.

کاربرد فوم پلی استایرن انبساطی

سایر کابردهای عایق پلی استایرن انبساطی

این عایق ها در شکل های متنوعی تولید می گردد که قابل استفاده در موارد زیر است:

  • کلاه های ایمنی ورزشی
  • انواع صندلی ها
  • صندلی ماشین های ورزشی
  • پانل های عایق بندی مقاوم در برابر فشار و …

ایمنی، پایداری و بازیافت عایق پلی استایرن

عایق پلی استایرن از عناصر آلی تشکیل شده است. این عناصر کربن، اکسیژن و هیدروژن می باشد و حاوی کلروفلوئورکربن ها (CFCs) و هیدروکلروفلورو کربن ها (HCFCs) نمی باشد. این عایق ها در بسیاری از چرخه های مصرف مواد قابل بازیافت است.

از آنجاییکه این محصول بسیار سبک است جمع آوری آن یک چالش جدی است. برای عایق فوم پلی استایرن مصرف شده یک سیستم جمع آوری ایجاد شده است که در فواصل معین مورد پردازش قرار می گیرد.

  • خرد کردن: عایق پلی استایرن به وسیله دستگاه های مخصوص تکه تکه می گردد.
  • مخلوط کردن: موادی که در مرحله اول خرد شده است برای ترکیب شدن با یک گرانول مشابه داخل دستگاه های مربوط مخلوط می گردد.
  • خروجی: مواد مخلوط شده قالب بندی می گردد و در صورت نیاز رنگ مخصوص نیز به آن افزوده می شود و موادی با ارزش افزوده جدید تولید می گردد.

مزایای پلی استایرن انبساطی

این مواد جدید می تواند برای بسته بندی استفاده گردد و به کالاهای با دوامی تبدیل گردد.

و همینطور

پروسه تولید عایق پلی استایرن هیچ آسیبی به لایه ازون وارد نمی کند.

در طی تولید این عایق هیچ گونه زباله جامد و … ایجاد نمی گردد.

استفاده از این محصول باعث ذخیره انرژی می گردد و باعث کاهش انتشار گازهای گلخانه ای می شود.

این عایق کاملاً قابل بازیافت است.

عایق پلی استایرن بی ضرر و غیر سمی است. در صورتی که با آب آشامیدنی مخلوط گردد، هیچ ماده ای را به آن اضافه نمی کند.

۰ پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

تمایل دارید در گفتگوها شرکت کنید؟
در گفتگو ها شرکت کنید.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *