Finnfoam yra porėtas plastikas, kurio žaliava - polistirenas (PS). Polistirenas nėra kenksmingas sveikatai, jis dažnai naudojamas kaip pakavimo medžiaga maistui. Kita svarbi žaliava Finnfoam plokščių gamyboje yra anglies dioksidas (CO2), kuris gaunamas kaip kitų pramonės šakų atlieka, todėl jis neturi neigiamo poveikio aplinkai. Anglies dioksidas išgaruoja iš plokščių per kelias savaites nuo pagaminimo ir yra pakeičiamas oru. Polistireno ir anglies dioksido dalis sudėtyje yra apie 96-98 %. Finnfoam gamyboje nenaudojamos CFC, HCFC ar HFC dujos. Finnfoam gamyboje nenaudojamos sveikatai žalingos, bromo junginių turinčios, ugnį slopinančios medžiagos. Iš Finnfoam plokščių neišsiskiria sveikatai pavojingų dujų, dalelių ar pluoštų.
Finnfoam plokščių puikios savybės priklauso nuo jų porų struktūros. Finnfoam visiškai vientisa ir uždara porų struktūra yra įgyjama gamybos procese, kur aukštame slėgyje į ištirpdintą polistireną yra įterpiamas skystas anglies dioksidas. Anglies dioksidas virsta dujomis, kai jis išeina pro purkštuvą į normalų oro slėgį. Porų struktūrą modifikuojančiomis medžiagomis ir įrenginių dėka, suformuojamos norimos formos ir dydžio poros. Ypač stiprių, netgi virš 70 000 kg/m2 atlaikančių plokščių poros yra truputį statmenos. Gaminimo metu ant plokščių paviršiaus atsiranda vientisas paviršinis sluoksnis, kur vietoje porų yra vientisas polistireno sluoksnis-plėvelė. Šis vientisas paviršius atstumia vandenį. Finnfoam plokštės yra ypač tvirtos dėl mažų porų formuojamos vientisos, sukryžiuotos struktūros. Be to, plokštes dengiantis paviršinis sluoksnis sutvirtina plokštes. Taip gaunama sluoksniuota konstrukcija, kurios paviršius turi gerą atsparumą tempimui, branduolio medžiaga - gerą atsparumą spaudimui, ir visi sluoksniai yra tvirtai sujungti tarpusavyje. Matuojant ilgalaikį atsparumą spaudimui galimas tik 2% storio pasikeitimas.
Finnfoam F-300 (apie 32 kg/m3) plokščių trumpalaikis atsparumas spaudimui yra 300 kPa, kuris yra pasiekiamas tik 2% spaudimu, todėl iš dalies F-300 plokščių ilgalaikis atsparumas spaudimui yra netgi daugiau nei 150 kPa. Atitinkamai EPS 300 (putų polistirolas apie 40 kg/m3) trumpalaikis atsparumas spaudimui yra 300 kPa (10 %), bet ilgalaikis atsparumas spaudimui yra jau apie 90 kPa. 40 kg/m3 sveriančios Finnfoam plokštės ilgalaikis atsparumas spaudimui yra apie 230 kPa. Finnfoam standartinių plokščių ilgalaikis atsparumas spaudimui yra 150-250 kPa, priklausomai nuo plokštės tipo. Atitinkamai trumpalaikis atsparumas spaudimui yra nuo 300 kPa iki 500 kPa. F-300 atsparumas spaudimui yra virš 300 kPa arba apie 30 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra virš 150 kPa arba apie 15 t/m2. F-300 plokštes tinka naudoti beveik visur šiltinant individualius namus. F-300 paprastai užtenka įėjimo į namą ir kiemo teritorijos apsaugai nuo įšalo, kur paprastai nėra sunkaus transporto judėjimo.
F-400 atsparumas spaudimui yra virš 400 kPa arba apie 40 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra virš 200 kPa arba virš 20 t/m2. F-400 plokštės yra naudojamos sunkaus transporto judėjimo teritorijose - keliuose, gatvėse ir krovininių automobilių terminalų kiemuose. F-400 plokštės taip pat naudojamos lengvojo transporto stovėjimo aikštelėse, kur ant izoliacijos yra mažiausiai 300 mm žemės sluoksnis. F-500 plokščių atsparumas spaudimui yra virš 500 kPa arba apie 50 000 kg/m2. Ilgalaikis atsparumas spaudimui yra daugiau kaip 250 kPa arba daugiau kaip 25 t/m2. F-500 naudojamos tokiose vietose, kur izoliacija turi būti itin tvirta, pavyzdžiui, geležinkelių izoliacijai. F-600 ir F-700 - tai specialūs gaminiai, kurie gaminami pagal užsakymą.
Finnfoam porų struktūra yra visiškai vientisa ir uždara visoje plokštėje. Plokštė turi ir sandarų vandenį atstumiantį paviršių. Daugiau kaip metus trukusio panardinimo eksperimento metu įrodyta, kad vanduo įsigeria tik į perpjauto paviršiaus poras (porų dydis 0,05-0,1 mm). Per metų laikotarpį drėgmės kiekis plokštėse buvo toks pat, koks įsigeria per pirmas 2 paras. Tai rodo, kad vanduo įsigeria tik į plokštės paviršių, t.y. Finnfoam plokščių uždara porų struktūra yra vientisa ir natūraliai veikia kaip garų izoliacija. Finnfoam plokštės taip pat nepraleidžia vandens kapiliariškai, nes plokščių porų struktūra yra visiškai vientisa ir joje nėra kapiliariškų kanalų.
Statybose arba transportuojant Finnfoam plokštes nereikalinga speciali apsauga nuo drėgmės ir šalčio. Pagrindinė dalis vandenį sugeria kaip ir grynas polistirenas, t.y. tik 0,1 % tūrio. Tai įrodyta ilgalaikiais panardinimo ir sušaldymo tyrimais. Drėgmė veikia izoliaciją. U reikšmė, kuri yra skaičiuojama pagal medžiagos šilumos laidumo koeficientą, pilnai nenusako konstrukcijos izoliacinių savybių. Jos taip pat labai daug priklauso nuo konstrukcijos sandarumo vertės (n50). Kuo sandaresnė struktūra, tuo ji yra geriau izoliuota. U vertėje ne visada atsispindi vidinė konvekcija izoliacijos viduje. Finnfoam plokščių termoizoliacinės savybės praktiškai nepriklauso nuo naudojimo sąlygų. Plokštėse nebūna oro srovių, stipriai silpninančių konstrukcijos izoliacines charakteristikas, todėl jos veikia ir kaip vėjo izoliacija. Finnfoam plokščių šilumos laidumas (λ10) yra 0,029-0,034 W/(mK) priklausomai nuo plokštės tipo. Finnfoam plokštėms nereikalinga papildoma apsauga nuo vėjo. Finnfoam plokščių porose yra oras, todėl jų izoliacinės savybės laikui bėgant neblogėja. Kadangi oro šiluminis laidumas mažėja vėstant, tai ir Finnfoam izoliacinės savybės gerėja žemėjant temperatūrai. Finnfoam plokščių izoliacinės savybės yra geriausios tuomet, kai yra labai šalta. Finnfoam izoliacija nuo įšalo yra ženklinama CE-ženklu ir, vadovaujantis Europos standartais, turi geresnį šiluminį laidumą (0,034 arba 0,036) negu plokštės naudojamos sausose patalpose (0,035 arba 0,037). Sausose patalpose matuojamos temperatūros šiluminis laidumas yra dažnai toks pat kaip ir deklaruojamasis šilumos laidumas (λdeclared). Dėl savo sandarumo Finnfoam plokštes nepraleidžia pavojingų oro srovių, šiluminis laidumas nesilpnėja laikui bėgant, t.y. Finnfoam gaminių cheminis atsparumas yra geras. Finnfoam gaminių degumo klasė yra F. Juose nėra nuodingų, ugnį slopinančių bromo junginių. Dėl to apsauga nuo ugnies jei reikia įrengiama konstrukcijoje. Pro sandarias ekstruzinio polistirolo plokštes oras ir deguonis nepatenka į gaisro vietą, todėl XPS plokštės dega blogai. Uždaroje erdvėje gaisras užgęsta.
Ilgalaikė naudojimo temperatūra, kada plokščių tvirtumo savybės beveik nekinta yra apie -180...+75 C°. Plokštės išlaiko savo formą iki apie + 90 C°. Šiluminis plėtimasis yra 0,07 mm/(mK).
Struktūriniai aspektai ir praktiniai taikymo pavyzdžiai: F-300, F-400, F-500 plokštės skirtingose transporto ir statybos aikštelėse užtikrina skirtingą atsparumą spaudimui ir ilgalaikį izoliacijos patikimumą. F-300 plokštės paprastai naudojamos įėjimo ir kiemo zonų šiltinimui, F-400 - sunkaus transporto judėjimo teritorijose, o F-500 - itin tvirtoms izolacijoms, pavyzdžiui, geležinkelių izoliacijai. Specialūs F-600 ir F-700 gaminiai pateikiami pagal užsakymą.
- Porų vientisumas ir uždarumas užtikrina garų izoliaciją ir atsparumą vandeniui kapiliariškai.
- Sandarus paviršiaus sluoksnis iš viršaus atstumia vandenį ir gerina atsparumą išoriniams veiksniams.
- Mažos poros ir kryžminė struktūra didina atsparumą spaudimui ir tvirtumą.
- Konstrukcijos sandarumas nulemia U vertę ir bendrą izoliacijos efektyvumą.
- Temperatūros kaita dar labiau pagerina oro šiluminį laidumą mažėjant temperatūrai.
Gamyboje naudojamos plastikinės medžiagos: kristalinis plastikas turi didesnę deformacijos tikimybę nei nekristalinis plastikas, o kristalizacijos procesas gali ją koreguoti mažindamas susitraukimą. Įpurškimo proceso defektai gali būti paveikti: per didelis įpurškimo slėgis, netinkamas aušinimas, sraigto greitis ir priešslėgis, formos konstrukcija ir medžiagų tankis. Sprendimai apima žymiai kiekybiškai derinamus parameterus: šildymo ir aušinimo srautus, kampų bei pereinamosios zonos geometriją, simetrišką vožtų atidarymą ir pan. Taip pat svarbu užtikrinti vienodą sienelių storį ir tinkamą išmetimo sistemą.
Ekstrudinio polistirolo plokščių (XPS) kontekste dažnai susiduriama su skaidrių defektų ryšiais su spalvų misimu. Pagrindiniai sprendimai apima tiekimo sekcijos temperatūros reguliavimą, greičio ir priešslėgio derinimą, formos keitimą ir išmetimo reguliavimą, siekiant užtikrinti vienodą tirpstančios medžiagos mišimą ir sklandų išliejimą.
Ekstruzinio polistirolo plokščių tyrimai taip pat apima šviesių dėmių ir ryškių pluoštų defektus. Šios problemos dažnai susijusios su skaidraus pluošto dalimis ir gali būti sumažintos per techninį poslinkį, pavyzdžiui, tikslinant tiekimo sekcijos temperatūrą ir turbulencijos efekto optimizavimą.
Styrodur C (BASF) - išspaudimo būdu gaminamas žalias standus polistireno putplastis. Jis pasižymi gera šilumos izoliacija, maža vandens sugertimi bei dideliu atsparumu spaudimui. Styrodur C slopina degimą ir kokybės kontrolė vykdoma nepriklausomai. Sudėtyje nėra CFC, HCFC ir HFC junginių. Gaminio privalumai: energijos taupymas, konstrukcijų šiluminė apkrova sumažėja, ilgiau išlieka vertė ir dengiamųjų konstrukcijų lankstumas. Styrodur C tinka įvairioms statybos ir specialių konstrukcijų užduotims.
Gaminio techniniai duomenys ir plotai įtraukti į pateiktus matmenis, atsižvelgiant į storių ir plotį. Stilistinis ir techninis pasirinkimas leidžia inžinieriams planuoti išskirtinai tvirtas ir energetiškai efektyvias sprendimų kombinacijas.
Pagrindiniai išvados ir praktiniai įspėjimai
Finnfoam plokštės su uždara porų struktūra veikia kaip garų izoliacija, o vanduo įsigeria tik į paviršines zonas. Ši savybė užtikrina stabilias ilgalaikes izoliacines charakteristikas net ir esant drėgmei ar šalčiui.
Užtikrinamas didelis atsparumas spaudimui priklauso nuo plokštės tipo (F-300-F-700), todėl pasirinkimas priklauso nuo to, ar reikia švelnios, ar itin tvirtos izoliacijos konkrečiai konstrukcijai ar transporto teritorijoms.
Dėl sandarumo ir medžiagos chemijos Finnfoam plokštės nėra kenkiančios sveikatai. Jos atitinka M1 klasifikaciją pagal oro kokybę Suomijoje ir neatitinka grėsmingų teršalų ar kvapų reikalavimų. XPS produktai, pvz., Styrodur C, turi gerą degumo kontrolę ir atsparumą vandeniui, tačiau jų naudojimas taip pat yra orientuotas į specifines konstrukcijas.
tags: #styrodur #temperaturines #deformacijos