عایق پلی استایرن

عایق پلی استایرن یا یونولیت یکی از بهترین عایق های حرارتی و رطوبتی بوده که بسیار مناسب برای عایق کاری کف و دیواره ساختمان ها می باشد. این محصول در ضخامت های مختلف تولید می شود و دارای کاربرد های متنوعی در داخل و خارج از ساختمان است. عایق پلی استایرن در دو دسته بندی منبسط شده و اکسترود شده در بازار موجود است. عایق پلی استایرن از جمله عایق های سلول بسته صلب بوده و از پلیمرهای استایرول یا استایرن ساخته می شود.

در این مقاله به بررسی عایق های پلی استایرن و بیان مشخصات و مزایا آن می پردازیم.

عایق پلی استایرن چیست؟

عایق پلی استایرن یکی از انواع عایق سرد می باشد.که به سهولت می توان در عایق کاری دیوارها، سقف و کف ساختمان استفاده نمود که می توان در داخل و خارج ساختمان استفاده نمود.عایق حرارتی پلی استایرن با ضخامت های مختلف قابل تولید است. از این عایق حرارتی می توان هم در داخل و هم در خارج ساختمان استفاده نمود.

در نمای خارجی ساختمان، می توان از سنگ، آجر و یا کامپوزیت سیمان و رنگ استفاده نمود. در نمای داخل ساختمان نیز می توان از پوشش گچ استفاده نمود. روش معمول عایقکاری دیوار با ورق پلی استایرن (یونولیت) بصورت دو دیوار با عایق حائل و یا استفاده از ورق پلی استایرن، بر روی دیوار و سپس اجرای نمای ساختمان می باشد. همچنین در روش عایقکاری بام وارانه، از ورق پلی استایرن برای عایق کاری سقف ساختمان استفاده می شود. روش رایج عایقکاری دیوار با ورق پلی استایرن (یونولیت) بصورت دو دیوار با عایق حائل و یا استفاده از ورق پلی استایرن، بر روی دیوار می باشد.

همچنین درعایقکاری بام وارانه، از ورق پلی استایرن برای عایقکاری سقف ساختمان استفاده می شود. برای سقف و کف ساختمان که مقاومت فشاری به این عایق ها وارد می شود، دانسیته 20 تا 25 مناسب می باشد. باید توجه داشت که پوشش نما برروی عایق حرارتی پلی استایرین الزامی است.عایق پلی استایرن با ضخامت های مختلف تولید می شود.

کاربرد عایق پلی استایرن

هر نوع عایق دارای کاربرد های متنوعی می باشد. پلی استایرن یکی از بهترین گزینه ها برای عایق کاری حرارتی و صوتی در ساختمان های مسکونی و اداری استفاده می شود. از دیگر کاربرد های این محصول می توان به موارد زیر اشاره نمود:

1. عایق دیوارهای دو جداره
2. عایق سقف های شیب دار و مسطح (مسکونی ، صنعتی ، کشاورزی)
3. عایق بیرونی ساختمان
4. عایق داخلی ساختمان
5. عایق کف ساختمان و سقف بین طبقات
6. عایق سردخانه ها
7. روف گاردن

تولید عایق پلی استایرن اکسترود شده (XPS)

در تولید پلی استایرن اکسترود شده، دانه های پلی استایرن ذوب شده و به طور پیوسته به درون یک قالب اکسترود تحت فشار، تزریق می شوند. در حین فرآید اکسترود، گاز منبسط کننده به درون مذاب پلی استایرن تزریق می شود و پس از خروج از دهانه قالب، به علت اختلاف فشار پدید آمده، منبسط شده و فوم پلی استایرن را به صورت فومی سلولی و همگن، تشکیل می دهد. یکی از رایج ترین گازهای منبسط کننده CO2 است.

پس از گذشتن از دهانه قالب اکسترود، فوم منبسط شده و وارد یک ناحیه خنک کننده می شود. پس از سرد شدن، لبه های فوم با سیم داغ بریده شده و فوم به شکل بلوک موردنظر در می آید. با تغییر پارامترهای فرآیند می توان به XPS با مشخصات مختلف و چگالی های متغیر با دامنه بسیار وسیع و استحکام فشاری متفاوت دست یافت.

مزایا و معایب عایق پلی استایرن 

مزایا عایق پلی استایرن

هر نوع عایق تولید شده و موجود در بازار دارای مزایای خاصی می باشند و به همین دلیل مورد استفاده قرار خواهند گرفت. عایق های پلی استایرن غیر قابل نفوذ در برابر رطوبت و بخار آب می باشند و جذب آب بسیار کمی دارند.پلی استایرن پایدار است و از آن می توان برای قالب گیری های متنوعی نیز استفاده نمود.مزایا این عایق به طور خلاصه به شرح زیر است:

• عایق خوب در برابر حرارت و سرما
• غیر قابل نفوذ در مقابل باکتری ها
• مقاوم در مقابل جذب آب
• سهولت در حمل و نقل
• چگالی یکنواخت در تمام نقاط و ابعاد
• غیر سمی است و  قابلیت بازیافت دارد
• محتوی مواد اطفای حریق بوده و بسیار کند سوز است و از سرایت و شعله ورشدن آتش جلوگیری می کند.
• این محصول بسیار مقرون به صرفه از لحاظ اقتصادی می باشد
• وزن این محصول کم است و نسبت استحکام به وزن بالایی را دارا می باشد.

معایب عایق پلی استایرن

معایب این عایق به شرح زیر است:

• حساس به حرارت بالا و عدم مقاومت در مقابل آتش سوزی و انتشار شعله
• مقاومت برشی پایین
• شکست مکانیکی ترد،ضعف آن در برابر حلالها;برخی چسبها و رنگها، پایداری کم آن در برابر شرایط محیطی خارجی است

نحوه تولید عایق پلی استایرن

نحوه تولید عایق پلی استایرن به شرح زیر میباشد:

تولید عایق پلی استایرن منبسط شده (EPS)

فوم پلی استایرن، به طور طبیعی سفید رنگ است ولی می توان با اضافه کردن افزودنی هایی به ترکیب شیمیایی یا ریزدانه های رنگی، رنگ آن را در طی فرآیند تغییر داد.تولید پلی استایرن در 5 مرحله صورت می گیرد.

1. مرحله قبل از انبساط: در این مرحله دانه های پلی استایرن به طور مستقیم با بخار در معرض حرارت با بخار خواهند بود. به این ترتیب دانه های پلی استایرن، بدون ایجاد هیچ گونه اتصالی به هم، بزرگ تر می شوند.
2. تهویه: پس از عملیات بخاردهی و بزرگ شدن، دانه های پلی استایرن، حاوی بخار آب و گاز پنتان خواهند بود. در گذاشتن دانه های بخار دیده در جریان هوای آزاد، هوا به آرامی به درون دانه ها نفوذ کرده و جای بخار و پنتان را می گیرد.
3. قالب گیری: پس از مرحله دو، دانه های پلی استایرن به درون قالب مورد نظر ریخته می شوند. قالب به صورت شکل نهایی مورد نظر طراحی شده است مانند اسلب، اتصال زانویی و غیره. دانه ها مجداد در معرض بخار قرار می گیرند و منبسط می شوند. با تحت فشار قراردادن دانه ها و انبساط آنها و حرارت گرفته شده از بخار، دانه های پلی استایرن با دانه های مجاور خود اتصال برقرار می کنند و به هم جوش می خورند و محصول همگنی را بوجود می آورند.
4. شکل دهی: پس از یک مرحله کوتاه خنک سازی و تهویه، بلوک پلی استایرن ساخته شده از قالب خارج شده و به شکل نهایی مورد نظر بریده می شود. عمل برش با استفاه از سیم داغ انجام می گردد.
5. عملیات نهایی: پس از تولید و برش بلوک پلی استایرن به شکل مورد نظر، می توان بلوک را با فویل آلومینیومی، کاغذ کرافت و انواع مختلف پوشش های ضد بخار و ضد UV و ضد آتش، پوشش داد.

مقایسه عایق حرارتی پلی استایرن با عایق پشم سنگ

مقایسه عایق حرارتی پلی استایرن با عایق پشم سنگ به شرح زیر میباشد:

مواد سازنده

عایق حرارتی پلی استایرن که به آن یونولیت نیز گفته می شود یک ماده شیمیایی می باشد که از پلیمر استایرول و یا استایرن تولید می شود و عایق صوتی حرارتی پشم سنگ از سنگ بازالت تولید می گردد.به دلیل همین تفاوت در مواد سازنده، این دو عایق حرارتی رفتارهای کاملا متفاوتی در برابر حریق دارند.

حریق

یونولیت به سرعت آتش میگیرد و باعث انتشار حریق میشود;اما عایق صوتی حرارتی پشم سنگ یک عایق ضدحریق به حساب میآید و ایستایی بالا در برابر حریق دارد. محصولات تولیدی از پلی استایرین در برابر حریق بسیار ناپایدار و ضعیف است. سرعت پیش روی آتش در بلوک های پلی استایرن بسیار زیاد است. پلی استایرن در برابر حرارت سریع بصورت سیال در می آید در حالی که مصالح ساختمان باید در برابر حرارت پایداری ابعادی داشته باشند.

تحقیقات نشان داده اند که استفاده از مواد دیرگداز در فرایند تولید پلی استایرن باعث می شود که بلوک های این ماده به ماده ای کندسوز و خود خاموش شونده تبدیل شود. اما استفاده از پلی استایرن آغشته به مواد دیرگداز فقط در قسمت های دکوراسیون ساختمان مجاز است و استفاده از آن در سازه های ساختمانی مجاز نمی باشد.

تولید دود و گاز در زمان سوختن

یکی دیگر از مواردی که در انتخاب نوع مصالح ساختمانی باید به آن ها دقت شود، خطرناک نبودن آن ها در اثر سوختن است. از عایق حرارتی پلی استایرن در هنگام سوختن دود و گاز سمی متصاعد می شود، در مقایسه با آن عایق صوتی حرارتی پشم سنگ در هنگام سوختن هیچگونه گازی از خود منتشر نمی کند.

شکست مکانیکی

از دیگر معایب عایق حرارتی پلی استایرن، شکست مکانیکی ترد،ضعف آن در برابر حلالها;برخی چسبها و رنگها، پایداری کم آن در برابر شرایط محیطی خارجی است.

ضربات

بلوکهای پلی استایرن،به دلیل یکپارچه نبودن در اثر ضربات کوبه ای اثرات مثبت ندارند.و برعکس تقویت کننده صدا هستند.درحالیکه پشم سنگ یک عایق صوتی با عمکرد بسیار خوب به حساب میاید.

ثبات ابعادی

علاوه بر این عایق پشم سنگ دارای ثبات ابعادی، فیزیکی و شیمیایی می باشد. به همین دلیل استفاده از عایق صوتی حرارتی پشم سنگ در عایق کاری ساختمان ها بسیار توصیه می شود همانطور که در پروژه های بزرگ در سراسر دنیا شاهد استفاده از عایق صوتی حرارتی پشم سنگ هستیم.