پشم سنگ که در زبان انگلیسی rock wool نامیده می شود، جزو خانواده عایق های حرارتی متشکل از الیاف معدنی است به همین دلیل گاهی به آن mineral wool هم اتلاق می شود. ماده اولیه اصلی برای تولید این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ های آذرین است که بازمانده فعالیت های آتشفشانی است و در کشور به وفور وجود دارد. تکنولوژی تولید پشم سنگ دارای روشی پیشرفته با اصولی ساده است. ابتدا سنگ بازالت در دمای 1450 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیکات مذاب در می آید. سپس مذاب به دست آمده با روش های خاصی به الیاف بسیار ظریف به قطر 6 تا 8 میکرون تبدیل می شود. مجموعه این الیاف میکروسکوپی عایق پشم سنگ را تشکیل می دهند. در این مقاله از پیکاتک به بررسی مشخصات پشم سنگ و خواص فیزیکی آن می پردازیم.
پشم سنگ چیست ؟
پشم سنگ عایق حرارتی، صوتی و رطوبتی با تحمل دمای 750+ درجه سانتیگراد و نقطه ذوب 1300 و نیز تحمل برودتی آن 30- درجه سانتیگراد است، پشم سنگ و سرباره دارای ضریب انتقال حرارتی بسیارکم بوده و قدرت عایقی آن 33 برابر دیوار بتونی و 22 برابر دیوار آجری است. عایق حرارتی پشم سنگ (Rock Wool) متشکل از الیاف معدنی است به همین دلیل گاهی به آن Mineral Wool هم گفته میشود. مواد تشکیل دهنده اولیه تولید این عایق، سنگ بازالت است. پشم سنگ، عملکرد خوبی نیز به عنوان عایق رطوبتی دارا می باشد. این نوع عایق می تواند مقدار زیادی رطوبت را در خود جمع کند و مانع از نم دادن دیوار ها و سقف شود.پشم سنگ در انواع زیر تولید میشود
- ایزو ترم (پشم خام فله)
- ایزو بلانکت (پتویی)
- ایزو پایپ (لوله‌ای)
- فنوپانل (تخته‌ای فشرده)
- فنوفلت (لحافی)
خواص فیزیکی پشم سنگ
خواص فیزیکی پشم سنگ به شرح زیر میباشد
1.عملکرد در برابر آتش
یکی از مهم ترین ویژگی های عایق پشم سنگ، ایستایی استثنایی آن در برابر آتش است. پشم سنگ آتش گیر نیست، مشتعل نمی شود و در نتیجه به عنوان نوعی حفاظ در برابر آتش شناخته شده است. سازه های فلزی ساختمان ها هنگام بروز حریق در نتیجه جذب حرارت زیاد و داغ شدن، مقاومت مکانیکی خود را از دست داده و بر اثر نرم شدن تغییر شکی می دهند و این پدیده باعث فروریختن کل سازه می شود. برای جلوگیری از این مسئله سازه های فلزی و مخصوصا ستون های ساختمان را با روش های مناسب به وسیله پشم سنگ، عایق کاری می کنند و بدین ترتیب در صورت تداوم حریق حتی تا ده ساعت هیچ مشکلی برای سازه های ساختمان به وجود نمی آید.
2.ویژگی های بیولوژیکی
الیاف پشم سنگ ذاتا استریل هستند و این عایق محیط مناسبی برای رشد آفت، قارچ، باکتری و حشرات موذی نیست و به عنوان یک ماده معدنی در برابر این انگل ها مصونیت دارد.
3.سازگاری با محیط زیست
بین انواع عایق هایی که تا به حال در دنیا ساخته شده اند پشم سنگ، بی ضررترین آنهاست و با محیط زیست و تمام مصالحی که در ساختمان و صنایع به کار می روند سازگار است و تماس آن با این مصالح مشکلی به وجود نمی آورد و همچنین باعث از بین رفتن ترکیبات نرم کننده بکار رفته در روکش کابل های برق و لوله های PVC نمی شود.
4.قابلیت رسانایی حرارتی
قابلیت رسانایی یکی از مهمترین ویژگی های عایق های حرارتی است. این خصوصیت مبنای صرفه جویی در مصرف انرژی به وسیله عایق کاری است. عملکرد لایه ای از عایق پشم سنگ به ضخامت 5 سانتی متر همانند عملکرد دیوار آجری به ضخامت 1متر است و همان کار دیوار های قطور ساختمان های قدیمی را انجام می دهد که سبب می شد این ساختمان ها در زمستان گرم و در تابستان خنک باشند. به طور کلی کار عایق حرارتی این است که محیط گرم را گرم و محیط سرد را سرد نگه دارد. هرچه قابلیت رسانایی حرارتی کمتر باشد، کیفیت عایق بهتر است. ضریب رسانایی حرارتی پشم سنگ کمتر از چهل هزارم وات بر متر درجه کلوین می باشد که آن را در زمره عایق های بسیار مطلوب قرار می دهد.
5.محدوده دمای کارکرد
ایستایی موثر محصولات پشم سنگ، در برابر دما در محدوده 250- تا 800+ درجه سانتی گراد است. الیاف پشم سنگ، در مقابل شعله مستقیم آتش تا 4 ساعت مقاومت می کنند. نقطه ذوب این الیاف بیش از 1200 درجه سانتیگراد است و توانایی کار مداوم در دامنه دمایی 150- تا 700+ درجه سانتیگراد را دارند. عامل پیوندی که در اکثر محصولات پشم سنگ استفاده می شود، در حرارت حدود 220+ درجه سانتی گراد تجزیه می شود ولی هیچگونه تاثیر منفی در خاصیت ترمودینامیکی عایق نخواهد داشت. نیروگاه ها، پالایشگاه های نفت و گاز، مجتمع های پتروشیمی، صنایع سیمان و صنایع سنگین بدون عایق کاری دقیق و اصولی تجهیزات و محیط کار خود قادر به فعالیت نمی باشند و عایق پشم سنگ به دلیل دارا بودن محدوده دمای کار بالا (700+ درجه سانتی گراد) به عنوان عایقی منحصر به فرد در صنایع فوق مطرح است.
6.دفع آب
گرچه پشم سنگ، آب را دفع می کند و جاذب رطوبت نیست، لیکن اگر از آن برای عایق کاری لوله ها یا تاسیساتی که در فضای باز قرار دارند استفاده شده باشد، باید با یک پوشش ضد رطوبت محافظت شود.
7.دوام
برخلاف بعضی از فوم های پلیمری که دوام چندانی ندارند و به مرور زمان شکل و کیفیت خود را از دست می دهند، پشم سنگ، کهنه یا خراب نمی شود و ویژگی های خود را به عنوان عایق موثر حرارتی سال ها و بلکه به مدت طول عمر ساختمان حفظ می کند.
8.ویژگی های آکوستیکی
عایق پشم سنگ، از دو طریق به کاهش صدا کمک می کند، با کاهش انتقال صدا در میان اجزا متشکله سازه و یا جذب صدا در سطح. افت انتقال صدا عبارت است از کاهش انرژی صوتی هنگام عبور از دیوار، کف، بام و غیره که در مجموع از خصوصیات محیط مادی است. صدا ممکن است در اثر ارتعاش هوا و یا در اثر ضربه مکانیکی ایجاد شود که هر کدام در جای خود باید مورد بررسی قرار گیرد.
معایب
بررسی اثرات پشم سنگ، بر سلامتی انسان نیاز به آزمایش‌های بلندمدت دارد ولی براساس برخی از گزارش‌ها این عایق می‌تواند در مواردی موجب خارش پوست، سوزش چشم و حساسیت گردد. همچنین در یک گزارش اگرچه اثرات منفی پشم سنگ بر سلامتی انسان را کمتر از پشم شیشه گزارش کرده ولی این ماده را بدون عوارض جانبی گزارش ننموده است. به نظر می‌رسد برای حفظ سلامتی در هنگام استفاده از پشم سنگ و نصب آن حتما باید از ماسک، عینک و دستکش استفاده کرد. چرا که در هنگام نصب این ماده احتمال ریزش ذرات پشم سنگ و ورود آن به سیستم تنفسی، چشم و ایجاد حساسیت در پوست وجود دارد. از جمله موارد منفی دیگر می‌توان به موارد زیر اشاره نمود:
- ریزش پشم سنگ، بعد از گذشت زمان
- افت کیفی عایق با گذشت زمان
- ایجاد خارش حتی پس از نصب
- نیاز به شاسی کشی برای نصب و هزینه بالا نصب
کاربرد پشم سنگ
برای کاهش هزینه بالای انرژی در هنگام استفاده از ساختمان‌ها استفاده از عایق‌های حرارتی را ضروری میباشد. البته استفاده از این عایق ممکن است تا حدودی هزینه ساخت و قیمت تمام شده را بالا برد.پشم سنگ، در صنایع زیر کاربرد دارد
- استفاده در صنایع پالایشگاهی
- استفاده در نیروگاهی
- استفاده در صنایع غذایی
- استفاده در ساختمان و تأسیسات
- استفاده در گلخانه‌های هیدرو پونیک (بستر کشت بدون خاک)
انواع پشم سنگ
پشم سنگ ها از انواع مختلفی ساخته شده که هرکدام در جایی و به نوعی در صنعت بکار برده می شود. یکی از کاربرد های مهم این ماده عایق فوق العاده مقاوم در ساخت ساندویچ پانل ها می باشد و پس از قرار گرفتن در لایه داخلی ساندویچ پانل آن را تبدیل به یک ساندویچ پانل دیواری یا سقفی مقاوم و عایق می کند.در ادامه برخی از انواع مدل های پشم سنگ را برای شما توضیح خواهیم داد.
1.پشم سنگ فله ای
عایقی است که از نوع صوتی و حرارتی که به شکل پشم سنگ، خام حلاجی شده تولید می شود و از آن برای پر کردن فضاهای فاقد شکل هندسی منظم استفاده می شود.
2.پشم سنگ لحافی
پشم سنگ لحافی بسیار انعطاف پذیر می باشد و به صورت رولی در بازار توزیغ می شود پشم سنگ لحافی در انواع مختلف بدون روکش و با روکش آلومینیومی و کاغذ کرافت تولید می شود و برای عایق کاری سقف ساختمان ها، سوله ها، دیوارها، سقف های کاذب، کانال های تهویه هوا و سطوح با انحنای کم استفاده می شود.
3.پشم سنگ پتویی
از پشم سنگ پتویی بیشتر در جهت عایق کاری ماشین آلات، تجهیزات صنعتی و لوله های با قطر بالا استفاده می شود.این عایق پتویی، یک عایق حرارتی صوتی حیاتی برای صنایع به حساب می آید و عموما در این نوع عایق پشم سنگ از هیچ نوع عامل پیوندی استفاده نشده است.
4.پشم سنگ تخته ای
یکی از پر کاربرد ترین نوع عایق پشم سنگ، است و زمینه های کاربردی بسیاری دارد و تقریبا در تمام صنایع از آن استفاده می شود. در صنعت ساختمان سازی در عایق کاری صوتی و حرارتی دیوار، کف و سقف کاربرد فراوانی دارد و صنایع کوره سازی، پالایشگاه ها و پتروشیمی ها از مصرف کننده گان عمده این محصول هستند.
5.پشم سنگ لوله
در تاسیسات لوله های ساختمانی و صنعتی کاربرد دارد;و در قطر استاندارد لوله های موجود در بازار و در ضخامت های مختلف تولید می شود.
بررسی پشم سنگ پتویی
پشم سنگهای پتویی، بادوخته شدن پشم سنگ، به تور سیمی گالوانیزه با یک نخ نسوز و ضد زنگ تولید می شود که استفاده از این نوع نخ باعث مقاومت پشم سنگ در برابر ارتعاشات، حرارت و صوت با بالاترین درجه ممکن خواهد شد.پشم سنگ ایزوبلانکت یا عایق پتویی، مقاوم در برابر حرارت است که به صورت متراکم، مانند دیگر پشم سنگها از سنگ آتشفشانی تولید میشود. پشم سنگهای پتویی نوعی از پشم سنگ، رولی است که از الیاف خام بازالت به صورت چند لایه تولید میشود. این نوع نسبت به دیگر انواع پشم سنگ، دارای مقاومت بالایی است و انعطاف پذیری بیشتری دارد.دارای وزن سبک، انعطاف پذیری، عایق عالی و مقاومت در برابر گرما از جمله ویژگی‌هایی مهم و اصلی عایق پتویی است که باعث شده است تا با توجه به ویژگی‌های دیگری که دارد، در بسیاری از صنابع مختلف مورد استفاده قرار بگیرد.موارد استفاده این پشم سنگ، پتویی:
- استفاده در ساختمان ها
- استفاده در مجتمع پتروشیمی
- استفاده در مراکز تامین بخار
- استفاده در کشتی ها
- استفاده در سیستم های تهویه
- استفاده در توربین ها
- استفاده در داکت ها
- استفاده در مخازن
- استفاده در لوله های دارای قطر بالا
- استفاده در کوره ها و گرم خانه ها
- استفاده در شیرها و فلنج ها
لینک های مرتبط :
