عایق xps چگونه عایقی است؟
یکی از عایق‌های مورد توجه با ویژگیهای منحصر به فرد عایق xps است. این عایق از نوع سخت بوده که از پلیمر پلی استرین ساخته می‌شود، در تولید این عایق از فرآیند قالب ریزی استفاده می‌شود.
عایق xps با رنگی متفاوت از سایر فوم‌ها تولید می‌شود تا از سایر انواع فوم متمایز باشد. مهمترین ویژگیهای عایق xps را میتوان هدایت گرمایی پایین و مقاومت فشاری بالا دانست و البته نمی‌توان از ویژگی مهم آن یعنی خود خاموشی صرف نظر کرد. ما در این مقاله به معرفی عایق xps، کاربردها، مزایا و معایب، نحوه تولید و… می‌پردازیم.
مقایسه عایق XPS با سایر عایق‌ها
| ویژگی | عایق XPS | پشم سنگ | پشم شیشه | پلی اورتان |
|---|---|---|---|---|
| مقاومت در برابر رطوبت | بسیار بالا | متوسط | متوسط | بالا |
| مقاومت فشاری | بسیار بالا | متوسط | پایین | متوسط |
| مقاومت حرارتی | بسیار بالا | بالا | بالا | بسیار بالا |
| قیمت | متوسط | متوسط | پایین | بالا |
| سهولت نصب | بالا | متوسط | متوسط | متوسط |
| کاربردها | زیرزمین، سقف، کف، دیوار | سقف، دیوار، عایق‌کاری لوله‌ها | عایق‌کاری لوله‌ها، کانال‌ها، دیوار | عایق‌کاری سردخانه‌ها، صنایع نفت و گاز |
استایروفوم یا فوم XPS چیست؟
عایق پلی استایرن اکسترود شده یا عایق xps یکی از محبوب‌ترین عایق‌های حال حاضر در بازار است. با توجه به مشکلات زیست محیطی سال‌های اخیر که در نتیجه گرمایش زمین و تغییر اقلم رخ داده است، مفاهیمی چون کاهش مصرف انرژی و یا کاهش گازهای گلخانه‌ای مورد توجه قرار گرفته اند. عایق کاری ساختمان با توجه به همین وضعیت صورت میگیرد و در سال‌های اخیر اهمیت دوچندانی یافته است.
مهمترین پیامد این دغدغه ها، تولید انواع مواد و مصالح عایق ساختمانی نوین با ویژگیهای عایق حرارت، رطوبت، صوت و عایق شیمیایی است. از جمله مهمترین مصالحی که با همین هدف ساخته شده است نوعی عایق اکسترود شده با نام اختصاری XPS است که توسط شرکت Dow و برای نخستین بار در سال ۱۹۴۷ و با بهره گیری از حق اختراع پژوهشگر سوئدی Ray McIntire تولید شده است. در واقع این شرکت توانست با بهره گیری از یک روش موفق تولید انبوه فوم قالب ریزی شده با یاخته‌های بسته که در برابر رطوبت مقاوم است اختراع و روانه بازار کند.
ماده تولیدی این شرکت استایروفوم (Styrofoam) نامیده می‌شود. ماده اولیه تولید این محصول از جنس پلی استر معمولی است ولی تفاوت آن با پلاستوفوم یا یونولیت آن است که در مراحل تولید یونولیت فرآیند اکسترود وجود ندارد. استایروفوم یا فوم ایکس پی اس در بازار و در میان اهل فن با نام تخته آبی (Blue Board) شناخته می‌شود.
این محصول با توجه به وجود ویژگیهای خوب عایق گرمایی که دارا است جایگزین مناسب و به صرفه‌ای برای مصالح عایق قدیمی و سنتی همچون پشم سنگ، پشم شیشه و یونولیت یا پلاستوفوم (EPS) به شمار می‌رود.
روش تولید عایق XPS چگونه است؟
این محصول به عنوان عایق حرارتی و یک مانع رطوبتی قوی در ساخت انواع دیوار، سقف، پی و فنداسیون مورد استفاده قرار میگیرد. در واقع عایق XPS به صورت یک لایه پیوسته ورقه‌ای فومی و با کمک دستگاه قالب ریزی پلاستیک (اکسترودر) تولید می‌شود.
در فرآیند تولید عایق XPS ابتدا پلی استر معمولی ذوب شده را وارد دستگاه کرده و با افزودن دی اکسید کربن و در برخی کشورها ماده غیرمجاز HFKW (فلورو کلرو هایدرو کربن به طور جزئی هالوژنی شده) به عنوان ماده کف کننده وارد نازل‌های پهن دستگاه شده و در این مرحله به صورت ورقه‌های فومی با ضخامت ۲۰ تا ۲۰۰ میلیمتر از دستگاه خارج می‌شود. بعد از طی این مراحل عایق با ورود به یک محیط سرد وارد ماشین برش می‌شود و در نهایت به شکل پنل‌هایی با اندازه مشخص برش زده و لبه‌های آن شکل دهی می‌شود.
مهمترین ویژگیهای عایق XPS
فوم عایق XPS دارای ویژگیهای منحصر به فردی است که آن را از سایر محصولات مشابه موجود در بازار متمایز می‌سازد. مهمترین ویژگی‌هایی که میتوان در این مبحث به آنها اشاره کرد عبارتند از:
ضریب مقاومت حرارتی بالا (R-value)
یکی از مهمترین ویژگیهای عایق XPS مقاومت مناسب حرارتی آن است که در افزایش راندمان مصرف انرژی تأثیرگذار است. به همین دلیل بهترین عایق برای مصرف در دماهای پایین و محیط‌های مرطوب محسوب می‌شود. ضریب مقاومت حرارتی این عایق در هر اینچ حدود ۵ است.
مقاومت فشاری بالا
این عایق‌های حرارتی دارای مقاومت بالا و یکنواخت در کل سطح عایق برخوردار هستند و می‌توانند مقاومتی از ۲۵۰ تا ۷۰۰ کیلوپاسکال را تحمل می‌کنند و تغییر شکل این عایق در چنین شرایطی نهایتا بین بین ۵ تا ۱۰ درصد است. به این ترتیب باید گفت که عایق XPS دارای مقاومت به مراتب بهتری در برابر بارهای ثابت و خزش در زمان طولانی است. عدم تغییر شکل و تغییر خواص
یکی از مهمترین چالش‌ها در خصوص عایق‌ها پایایی و دوام عایق‌ها و تجزیه نشدن آنها در دراز مدت است. این در حالی است که عایق xps در طول زمان به مواد اولیه تجزیه نمی‌شود و از نظر شیمیایی و فیزیکی در طول زمان ثابت است.
ضمن این که در برابر عوامل مخربی چون باکتری‌ها و قارچ‌ها نیز مقاوم است. از سوی دیگر مواد سازنده این نوع عایق‌ها هیچ گونه حساسیت و آلرژی به دنبال نخواهد داشت و یک محصول دوستدار محیط زیست محسوب می‌شود.
مقاومت بالا در برابر نفوذ آب و بخار آب
از جمله اصلی‌ترین ویژگیهای عایق XPS آن است که دارای ساختار سلول‌های بسته است و به این ترتیب هرگونه آب، مایعات و بخار آب نمی‌تواند به این عایق نفوذ کند. از طرف دیگر وجود چنین ویژگی باعث مقاومت حرارتی ثابت و تغییرناپذیر این محصول می‌شود چرا که حتی وجود اندکی رطوبت در بافت عایق‌ها باعث انتقال حرارت و کاهش راندمان آنها خواهد شد. با وجود عایق XPS درصد جذب آب نزدیک به صفر خواهد بود که همین مسئله سبب افزایش عملکرد حرارتی وعدم تغییر شکل این صفحات تا ۵۰ سال می‌گردد.
مقاومت در برابر رشد موجودات زنده، قارچ و باکتری
از دیگر ویژگیهای عایق‌های XPS میتوان به نفوذناپذیری آن در برابر عواملی چون قارچ ها، باکتری ها، حشرات و رشد جلبک و… دانست. با توجه به‌عدم امکان نفوذ ریشه گیاهان و همچنین‌عدم پوسیدگی عایق، استفاده از این محصول در زیر خاک نیز امکان‌پذیر است و رطوبت خاک هیچ تاثیری بر آن ندارد.
لبه‌های مقاوم جهت پوشش یکپارچه و جلوگیری از اتلاف انرژی
این عایق‌ها دارای سطحی صاف، یکدست و یکپارچه هستند، ضمن این که لبه‌های آنها مقاوم بوده و پوشش نفوذ ناپذیری را ایجاد می‌کنند که باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می‌شود.
عملکرد حرارتی ثابت و بدون تغییر
عملکرد حرارتی در عایق‌های XPS ثابت و بدون تغییر است و همین ویژگی باعث می‌شود که این محصولات نسبت به سایر عایق‌های سنتی و قدیمی از محبوبیت بیشتری برخوردار باشد.
قابل شستشو
مهمترین ویژگی مورد توجه عایق‌های XPS قابل شستشو بودن آنها است. این ویژگی باعث می‌شود که بتوان شرایط استریل و بهداشتی مناسبی را در کنار عایق‌بندی ساختمان ایجاد کرد. .
جایگاه XPS در بازار عایق‌ها
در حالت کلی باید XPS را از جمله عایق‌های کم کاربرد دانست که علی رغم ویژگیهای منحصر به فردی که دارد نتوانسته است به جایگاه شایسته‌اش در بازار عایق‌ها دست پیدا کند. از نظر حجم بازار این ماده عایق پس از پشم سنگ، فوم پلی اورتان، یونولیت (EPS) و پلی اتیلن در جایگاه پایین‌تری قرار دارد اما با توجه به اهمیت استفاده از عایق‌های کاربردی با ویژگیهای برتر به نظر می‌رسد که در آینده این عایق‌ها به جایگاه بهتری دست پیدا کنند.
کابرد عایق XPS
از فوم‌های عایق xps میتوان در ساخت بخش‌های مختلف ساختمان‌ها شامل ساختمان‌های مسکونی، تجاری، اداری و صنعتی مورد استفاده قرار داد. عموما عایق xps به صورت یک لایه عایق حرارتی کارآمد استفاده می‌شود. از این فوم‌های عایق به دو شکل استفاده می‌شود که عبارتند از:
– استفاده در ساخت ساندویچ پنل‌ها به ویژه ساندویچ پنل‌های بتنی
– استفاده به صورت مستقیم در بخش‌های مختلف سازه که عبارتند از: ساخت دیوارهای عایق، عایق‌بندی سقف: پشت بام (سقف بیرونی): سقفهای تخت، بام وارون و سقف داخلی: عایق‌بندی سقف کاذب، عایق‌بندی کف، عایق‌بندی زیرزمین ها، عایق‌بندی فونداسیون و پی، عایق‌بندی استخر، عایق‌بندی سطوح مختلفی از جمله خیابان ها، خطوط ریل، عایق‌بندی دیوارهای بیرونی ساختمان، سنگ و آجر، عایق‌بندی بخش‌های مختلف سازه‌های صنعتی مانند سردخانه ها، انبارها و سوله‌های صنعتی و کشاورزی
مزایا و معایب فوم عایق XPS
فوم عایق xps همانند سایر مصالح مخصوص عایق‌بندی دارای مزایا و معایبی است. آگاهی داشتن از این نکات می‌تواند انتخاب آگاهانه‌تری را با توجه به ویژگی‌ها و کاربرد این دسته از عایق‌ها به همراه داشته باشد. مهمترین مزایایی که برای این دسته از عایق‌ها میتوان نام برد عبارتند از:
– هدایت گرمایی پایین
– مقاومت و نفوذناپذیری در برابر رطوبت
– خاصیت خود خاموشی و مقاومت بالا در برابر شعله
– جذب رطوبت بسیار پایین (کمتر از ۱٪)
– مقاومت فشاری بالا
– تولید نکردن گازهای آلاینده (البته به شرط نداشتن CFS)
دارای چگالی یکنواخت در تمام قسمت‌ها
– مقاومت بالا در مقابل ضربه و فشار فیزیکی
– نفوذ ناپذیر از نظر رشد باکتری و قارچ‌ها
نگاهی به معایب عایق xps
در کنار همه مزایا و ویژگیهای مثبتی که عایق xps از آن برخوردار است، برخی نقاط ضعف نیز وجود دارد که مهمترین آنها عبارتند از:
– احتمال آسیب و تخریب در صورت قرار گرفتن طولانی مدت زیر تابش نور مستقیم خورشید
– قابل اشتعال بودن و شرایط نگهداری ویژه
– از دست دادن دوام و انسجام در دماهای بالاتر از ۲۵۰ درجه فارنهایت
مزیت‌ها و معایب زیست محیطی عایق xps
نکاتی که در ادامه به آنها اشاره می‌کنیم از نظر زیست محیطی اهمیت ویژه‌ای دارند:
– تولید شده از مواد غیر حساسیت‌زا
– قابلیت بازیافت در شرایط اقتصادی
– اگر در تهیه این محصول از CFC استفاده شود، در صورت آتش سوزی باعث آلودگی‌های زیست محیطی شده و بر لایه ازن اثرات مخرب دارد.
مشخصات فنی عایق فوم XPS
همه عایق‌ها دارای مشخصات فنی منحصر به فرد هستند که در جداول استاندارد و کاتالوگ فنی آنها، این اطلاعات قابل مشاهده است. مشخصات فنی عایق xps عبارت است از:
– هدایت حرارتی (λ): ۰.۰۳۵ تا ۰.۰۴۵ وات بر متر. کلوین
– ظرفیت ویژه نگهداری حرارتی: ۱۵۰۰ ژول بر کیلوگرم. کلوین
– مقاومت در برابر انتشار بخار آب (μ): ۸۰ تا ۲۰۰ (بدون واحد)
– کلاس مصالح ساختمانی: کلاس B۱ و مقاوم به شعله
– مقاومت به حرارت: ۷۵ درجه سانتیگراد (طولانی مدت در فشار ۵ کیلونیوتن بر متر مربع)
– چگالی (ρ): ۲۵ تا ۴۵ کیلوگرم بر متر مکعب
– مقاومت به فشار: ۰.۱۵ تا ۰.۷ نیوتن بر میلیمتر مربع (تنش فشاری در ۱۰ درصد فشردگی بر مبنای استاندارد DIN EN ۸۲۶) و ۰.۰۶ تا ۰.۲۵ نیوتن بر میلیمتر مربع (تنش فشاری کمتر از ۲ درصد فشردگی)
– ضریب انبساط: ۶ تا ۸ در ۱۰ به توان -۵ بر کلوین
– مقدار انرژی اولیه ۴۵۰ تا ۱۰۰۰ کیلووات ساعت بر متر مکعب
روش تولید عایق حرارتی XPS
عایق‌های حرارتی XPS از جمله بهترین مواد عایق در بازار محسوب می‌شوند. این محصولات دارای بافت لایه به لایه و بدون حفره هستند که از گرانول پلی استایرن معمولی یا GPPS ساخته شده است و به روش اکسترودی، همراه با ذوب این گرانول در فشار بالا تولید می‌گردد. گرانولی که از صفحات پلی اتیلن بازیافتی به دست می‌آیند نیز به عنوان ماده اصلی تولید این عایق، از طریق قالب فوم اکسترودر، کالیبراتور، کشش و واحد برش عبور میکند. به این ترتیب عایق XPS به صورت لایه پیوسته ورقه‌ای فومی از دستگاه اکسترودر خارج می‌شود.
به زبان ساده‌تر در فرایند تولید این عایق ها، در ابتدا پلی استر معمولی ذوب شده وارد دستگاه شده و با افزودن دی اکسید کربن به عنوان ماده کف کننده به سمت نازل‌های پهن دستگاه هدایت می‌شود و ورقه‌های فومی با ضخامت ۲۰ تا ۲۰۰ میلیمتر محصول نهایی است که از دستگاه خارج می‌شود. در نهایت این محصول با ورود به یک محیط سرد به دستگاه برش وارد می‌شود و به صورت پنل‌هایی با اندازه‌های مشخص برش زده می‌شود.
در حالت کلی باید گفت فرایند تولید عایق XPS، براساس تکنولوژی ذوب مواد، مخلوط کردن پیوسته و تزریق و فشرده‌سازی در دما و فشار بالا برای تولید صفحات سخت این عایق انجام میگیرد.
خط تولید صفحات عایق پلی استایرن اکسترود شده به دو شکل وجود دارد که عبارتند از:
اکسترودر دو عددی تک ماردون پشت هم و اکسترودر دو ماردون دو قلو که شامل نوع ۱۳۵/۱۵۰ اکسترودر دو عدد تک ماردون پشت هم و اکسترودر دو ماردون دوقلو ۷۵ میلیمتر و یک اکسترودر تک ماردون ۱۵۰ میلیمتر می‌شود. با توجه به راندمان بالای مخلوط شدن، اکسترودر دو ماردون دوقلو، ترکیبات مختلفی را به عمل می‌آید.
اکثر روش‌های تولید عایق موجب سوراخ‌های بسیار ریز در محصول می‌شود و بافت یکنواخت با سلول‌های بسته و نفوذناپذیر شکل میگیرد. بر اثر چنین ساختاری است که ویژگی‌هایی چون ضریب انتقال حرارت بسیار پایین و مقاومت بسیار بالا در برابر نفوذ رطوبت و عبور صوت و فشار برای عایق XPS ایجاد می‌شود.
قیمت عایق حرارتی XPS
یکی از مهمترین سوالات کاربران پیرامون عایق‌های XPS قیمت آن است. در حالت کلی قیمت این محصول تحت تأثیر عوامل مختلفی قرار دارد و نمی‌توان یک قیمت مشخص و دقیق برای آن مشخص کرد. مهمترین عامل‌های تعیین قیمت عایق XPS عبارتند از:
– میزان چگالی یونولیت xps
– قیمت مواد اولیه
– برند و شرکت سازنده عایق
– کاربرد صفحه عایق حرارتی xps
– هزینه‌های خط تولید
– میزان و مقدار یونولیت خریداری‌شده
– ویژگیهای فیزیکی و شیمیایی و …
نحوه اجرای عایق XPS
همان طور که پیش‌تر نیز اعلام شد، عایق XPS در بخش‌های مختلف ساختمان مورد استفاده قرار میگیرد. اگر بخواهیم به صورت دقیق‌تر در خصوص اجرای این نوع عایق‌ها در ساختمان صحبت کنیم میتوان اجرای آن را برای هر بخش به این شکل طبقه‌بندی کرد:
دیوار داخلی ساختمان
عموما عایق‌هایی که در دیوار داخلی ساختمان مورد استفاده قرار می‌گیرند، از یک سمت دارای صفحه گچی و از سمت دیگر دارای پلی استایرن دارند. این قطعات را بر روی شبکه‌های چوبی، پیچ و سپس به وسیله چسب‌های خمیری، روی دیوار نصب می‌کنند.
دیوار خارجی ساختمان
در صورتی که می‌خواهید عایق XPS را در دیوارهای خارجی ساختمان استفاده کرد، بهتر است از مدل‌های ضد آب استفاده شود. در چنین روش نصبی یک شبکه فلزی بر روی عایق، کارگذاشته می‌شود و توسط پیچ به دیوار متصل می‌شود. همچنین باید توجه داشت که اتصال شبکه‌هایی که از الیاف شیشه تشکیل شدند به دیوار، باید به وسیله پیچ‌های پلاستیکی انجام شود.
جمع‌بندی
عایق XPS از جمله عایق‌های محبوب در بازار شناخته می‌شود که علیرغم ویژگیهای مثبت و منحصر به فرد خیلی شناخته شده نیست. ما در این مقاله به نکات مهمی پیرامون ماهیت، روش‌های تولید، مشخصات فنی، مزایا و معایب و سایر نکات مهم مرتبط با این عایق پرداختیم. برای کسب اطلاعات بیشتر با کارشناسان ما در شرکت عایق کاری برکه در ارتباط باشید.
مهمترین ویژگیهای فوم عایق XPS چیست؟
این فوم عایق را میتوان در عایق کاری بخش‌های داخلی و خارجی ساختمان به کار برد. مهمترین ویژگیهای آن عبارتند از: مقاومت بالا در برابر نفوذ حشرات، رطوبت، کپک، قارچ و نفوذ گرما و سرما و…
از فوم عایق XPS در چه مکانهایی میتوان استفاده کرد؟
این فوم عموما در ساختمانسازی مورد استفاده قرار میگیرد و مهمترین بخشهایی از ساختمان که میتوان از عایق XPS در آنها استفاده کرد عبارتند از: کف، سقف و دیوارهای ساختمان، دیوارهای فونداسیون، انواع سطوح، ساخت ساندویچ پانل، ساخت دیوار عایق، سردخانه ها، سقفهای کامپوزیت، نمای ساختمان، سقفهای تیرچه و بلوک و عایق بین دیوارهای دو جداره
مقاومت فشاری عایق XPS چگونه است؟
مهمترین ویژگی عایق XPS که باید مورد توجه قرار گیرد مقاومت فشاری آن است. مقاومت فشاری این نوع عایق‌ها در کل سطح آن کاملا یکسان و یکنواخت است. بنابراین در مقابل بارهای ثابت و خزش نسبت به سایر عایق‌ها تحمل بالاتری دارد.