Kompletný sprievodca izolačným materiálom z expandovaného polystyrénu (EPS)

Expandovaný polystyrén (EPS) je ľahký a pevný penový materiál. Je to preferovaný materiál pre obalový a stavebný priemysel. Poskytuje cenovo efektívne riešenia a energeticky úspornú izoláciu. Taktiež slúži ako ochranný obalový materiál pre prepravu citlivých tovarov. Objavte viac o tomto všestrannom materiáli do detailov.

Čo je expandovaný polystyrén (EPS)?

Expandovaný polystyrén (EPS) je biely penový plastový materiál. Vyrába sa z pevných guľôčok polystyrénu. Používa sa na balenie a v stavebníctve. Je to penový materiál s uzavretými bunkami, vyrobený z:

• Styrén – ktorý tvorí bunkovú štruktúru
• Pentán – ktorý sa používa ako nadúvacie činidlo

Oba, styrén aj pentán, sú uhľovodíkové zlúčeniny. Získavajú sa z vedľajších produktov ropy a zemného plynu.

EPS je z 98 % vzduch a je recyklovateľný. Je to veľmi ľahký materiál s nasledujúcimi výhodami:

• Má veľmi nízku tepelnú vodivosť, nízku absorpciu vlhkosti a vynikajúce tlmiace vlastnosti.
• Jeho fyzikálne vlastnosti sa nemenia v rámci jeho prevádzkovej teploty (t. j. do 75 °C) pri dlhodobom vystavení teplotám.
• Jeho chemická odolnosť je takmer ekvivalentná materiálu, na ktorom je založený – polystyrénu.

Jedno z vážnych obmedzení polystyrénovej peny je jej nízka maximálna prevádzková teplota, približne 80 °C. Pre expandovaný polystyrén sú definované rôzne typy: eps 150, eps 100 a eps 70.

Ako sa vyrába expandovaný polystyrén?

Konverzia expandovateľného polystyrénu na expandovaný polystyrén prebieha v troch fázach:

• Predpennovanie,
• Zrenie / stabilizácia
• Lisovanie

Polystyrén sa vyrába z produktov rafinácie surovej ropy - styrénu. Na výrobu EPS sú polystyrénové guľôčky napustené nadúvacím činidlom pentánom. Polystyrénový granulát sa predpennuje pri teplotách nad 90 °C.

Táto teplota spôsobuje odparenie nadúvacieho činidla, čím sa termoplastická základná látka nafúkne na 20-50 násobok svojej pôvodnej veľkosti.

Potom sú guľôčky skladované 6-12 hodín, aby dosiahli rovnováhu. Následne sú guľôčky dopravované do formy, aby sa vytvorili tvary vhodné pre konkrétnu aplikáciu.

Počas záverečnej fázy sú stabilizované guľôčky lisované do:

• buď veľkých blokov (proces blokového lisovania)
• alebo do prispôsobených tvarov (proces tvarového lisovania).

Materiál môže byť modifikovaný pridaním aditív, ako sú spomaľovače horenia, na ďalšie zlepšenie požiarnej odolnosti EPS.

Aké sú výhody EPS?

EPS je ľahký materiál s dobrými izolačnými vlastnosťami, ktorý ponúka nasledujúce výhody:

• Tepelné vlastnosti (izolácia) - EPS má veľmi nízku tepelnú vodivosť. To je spôsobené jeho štruktúrou s uzavretými bunkami, ktorá obsahuje 98 % vzduchu. Tento vzduch uväznený v bunkách je veľmi zlý vodič tepla, čo poskytuje pene vynikajúce tepelnoizolačné vlastnosti. Tepelná vodivosť expandovanej polystyrénovej peny s hustotou 20 kg/m³ je 0,035 – 0,037 W/(m·K) pri 10 °C.
• ASTM C578 - štandardná špecifikácia pre tuhé penové polystyrénové tepelné izolácie. Rieši fyzikálne vlastnosti a výkonnostné charakteristiky EPS peny v súvislosti s tepelnou izoláciou v stavebných aplikáciách.
• Mechanická pevnosť - Flexibilná výroba robí EPS univerzálnym v pevnosti. Táto pevnosť sa môže prispôsobiť konkrétnym aplikáciám. EPS s vysokou pevnosťou v tlaku sa používa na aplikácie s vysokým zaťažením. Pre tvorbu dutín môže byť použitý EPS s nižšou pevnosťou v tlaku.
• Vo všeobecnosti pevnostné charakteristiky rastú s hustotou. Avšak tlmiace vlastnosti EPS penového obalového materiálu sú ovplyvnené geometriou tvarovanej časti a, v menšej miere, veľkosťou guľôčok a výrobnými podmienkami, ako aj hustotou.
• Rozmerová stabilita - EPS ponúka výnimočnú rozmerovú stabilitu. Zostáva prakticky neovplyvnený širokou škálou vonkajších faktorov. Maximálna rozmerová zmena EPS peny môže byť očakávaná menej ako 2 %. To zodpovedá ASTM metóde skúšania D2126.
• Elektrické vlastnosti - Dielektrická pevnosť EPS je približne 2KV/mm. Jeho dielektrická konštanta sa meria v rozsahu frekvencií 100-400 MHZ. Pri hrubých hustotách od 20-40 kg/m³ je dielektrická konštanta medzi 1,02-1,04. Tvarovaný EPS môže byť ošetrený antistatickými činidlami, aby vyhovoval špecifikáciám pre elektronický priemysel a vojenské balenie.
• Absorpcia vody - EPS nie je hygroskopický. Aj keď je ponorený vo vode, absorbuje len malé množstvo vody. Keďže steny buniek sú vodotesné, voda môže prenikať do peny len cez drobné kanáliky medzi zvarené guľôčky.
• Chemická odolnosť - Voda a vodné roztoky solí a zásad nemajú vplyv na expandovaný polystyrén. EPS však ľahko napádajú organické rozpúšťadlá.
• Odolnosť voči poveternostným vplyvom a starnutiu - EPS je odolný voči starnutiu. Avšak vystavenie priamemu slnečnému žiareniu (ultrafialovému žiareniu) vedie k žltnutiu povrchu, čo je sprevádzané miernym krehknutím vrchnej vrstvy. Žltnutie nemá význam pre mechanickú pevnosť izolácie, kvôli nízkej hĺbke prieniku.
• Odolnosť voči ohňu - EPS je horľavý. Modifikácia so spomaľovačmi horenia výrazne minimalizuje zápalnosť peny a šírenie plameňov.

Aký je rozdiel medzi EPS a XPS?

XPS je často zamieňaný s EPS. EPS (expandovaný) a XPS (extrudovaný) sú oba tuhé izolačné materiály s uzavretými bunkami vyrobené z rovnakých základných polystyrénových živíc. Rozdiel však spočíva v ich výrobnom procese.

Expandovaný polystyrén (EPS)

• EPS - sa vyrába expandovaním guľôčok v tvare, pričom sa používa teplo a tlak na zvarenie guľôčok dohromady. Zatiaľ čo každá jednotlivá guľôčka má prostredie s uzavretými bunkami, medzi jednotlivými guľôčkami sú značné otvorené priestory.
• Guľôčky EPS sa tvarujú do veľkých blokov, ktoré sa následne režu horúcim drôtom na listy alebo akékoľvek špeciálne tvary alebo formy pomocou počítačom riadených systémov.
• Nadúvacie činidlo v EPS rýchlo opúšťa guľôčky, čím vytvára tisíce malých buniek plných vzduchu.
• EPS absorbuje viac vody ako XPS, čo vedie k zníženiu výkonu a strate izolačnej schopnosti (R-hodnota).

Extrudovaný polystyrén (XPS)

• XPS - sa vyrába v kontinuálnom procese extrúzie, ktorý vytvára homogénnu matricu "uzavretých buniek", pričom každá bunka je úplne uzavretá polystyrénovými stenami.
• XPS sa "extruduje" do listov. Polystyrén sa zmieša s prísadami a nadúvacím činidlom, ktoré sa potom spolu roztavia cez formu.
• Nadúvacie činidlo v XPS zostáva v materiáli vložené po mnoho rokov.
• XPS sa často vyberá pred EPS pre vlhkejšie prostredia, ktoré vyžadujú vyššiu odolnosť proti difúzii vodnej pary.
• Tlaková pevnosť XPS je väčšia ako pevnosť EPS.

Je EPS recyklovateľný?

Izolácia z EPS je zložená z organických prvkov – uhlíka, vodíka a kyslíka – a neobsahuje chlórfluórované uhľovodíky (CFC) ani hydrochlorofluórované uhľovodíky (HCFC). EPS je recyklovateľný v mnohých fázach svojho životného cyklu.

Expandovaný polystyrén je 100 % recyklovateľný a je označený identifikačným kódom plastovej živice 6.

Zber EPS však môže byť veľkou výzvou, pretože produkt je veľmi ľahký. Recyklátori PS vytvorili systém zberu, v ktorom je EPS prepravovaný na krátke vzdialenosti do zariadenia, kde je materiál ďalej spracovávaný prostredníctvom:

• Granulácie - EPS je pridaný do granulátora, ktorý rozseká materiál na menšie kúsky.
• Miešania - materiál sa prepraví do miešačky na dôkladné zmiešanie s podobnými granulami.
• Extrúzie - materiál sa privádza do extrudéra, kde sa roztaví. Môže sa pridať farba a extrudovaný materiál je potom tvarovaný do nového hodnotného produktu.

Materiály z EPS môžu byť opätovne spracované a tvarované do nových obalových produktov alebo trvanlivého tovaru.

Niekoľko krajín zaviedlo formálne recyklačné programy pre expandovaný polystyrén po celom svete.

Je EPS toxický?

EPS je inertný a netoxický. Nevylučuje žiadne látky do podzemnej vody. Je bezpečný na použitie pre rôzne obalové aplikácie. Neuvoľňuje škodlivé chemikálie do životného prostredia.

Aké sú výhody EPS z hľadiska udržateľnosti?
Výhody EPS z hľadiska udržateľnosti sú:

• Energetická efektívnosť - Pomáha šetriť energiu, pretože je účinným tepelnoizolačným materiálom, ktorý prispieva k znižovaniu emisií CO2.

• Recyklovateľnosť - EPS je recyklovateľný v mnohých fázach svojho životného cyklu. Pri jeho výrobe nevzniká žiadny zvyškový pevný odpad.

• Nízka hmotnosť - EPS je ľahký. Znižuje náklady na prepravu, spotrebu paliva a emisie skleníkových plynov. Má pozitívny dopad na životné prostredie.

• Odolnosť - EPS je odolný materiál. Produkty vyrobené z EPS môžu byť znovu použité alebo prispôsobené pre iné aplikácie.

• Netoxickosť - EPS je považovaný za bezpečný na použitie v potravinových obaloch. Neuvoľňuje škodlivé chemikálie do životného prostredia.

Fotogaléria

---