Cechy spienionego polietylenu
Pojawienie się spienionego polietylenu na rynku wyrobów polimerowych nastąpiło już około 50 lat temu. Dało to impuls do produkcji jakościowo nowych materiałów izolacyjnych i zmieniło spojrzenie zarówno na konstrukcję, jak i na wytwarzanie szerokiej gamy wyrobów dla różnych dziedzin działalności człowieka.
Rodzaje według metody produkcji
Dla uproszczenia wyjaśnienia, pianka polietylenowa jest podzielona na „usieciowaną” i „nieusieciowaną” zgodnie z metodą produkcji, chociaż technologie stosowane dla każdego typu mogą być różne. Główna różnica pomiędzy otrzymanymi materiałami polega na tym, że podczas produkcji struktura molekularna „nieusieciowanej” pianki polietylenowej nie zmienia się, w przeciwieństwie do „usieciowanej”, chociaż oba materiały nazywane są spienionymi.
Każdy z otrzymanych rodzajów materiału posiada szereg charakterystycznych cech, a co za tym idzie nieco inną dziedzinę zastosowania. Technologia „zszywania” oznacza proces sieciowania jednostek molekularnych w trójwymiarowy region z szerokimi komórkami.
Recykling
Do usuwania odpadowego polietylenu piankowego stosuje się te same technologie, co w przypadku niespienionego - recykling termomechaniczny i termochemicznylub piroliza.
Zużyte opakowania z PSE są poddawane recyklingowi na wtórny granulat, a okruchy usieciowanych ŚOI służą jako wypełniacz do materiałów kompozytowych, z których wykonuje się płyty chodnikowe i inne sztuczne nawierzchnie.
Główna cecha polimerów wypełnionych gazem - niska gęstość - powoduje dostosowanie technologii. Podczas przetwarzania odpadów ŚOI tłoczony w specjalistycznych maszynach - zagęszczarki termiczne.
Na rynku sprzętu można znaleźć urządzenia o współczynniku kompresji do 90: 1. ŚOI brykietowane w prasach można załadować do wytłaczarki lub pieca termicznego, używanego jako surowiec do produkcji wosku polietylenowego.
„Nieusieciowana” pianka polietylenowa (NPE)
Uzyskuje się go za pomocą fizycznego środka porotwórczego, metodą wytłaczania lub prościej, metodą spieniania materiału polimerowego mieszaniną gazów, którą następnie zastępuje zwykłe powietrze.
Jego produkcja jest jedną z najbardziej przyjaznych dla środowiska ze względu na fakt, że zakazany we wszystkich krajach europejskich i większości krajowych organizacji ekologicznych freon został z powodzeniem zastąpiony butanem, propanem-butanem i izobutanem. Choć uczciwie trzeba powiedzieć, że to właśnie freon, ze względu na wysoką temperaturę parowania, jest idealny do tej produkcji, ale ze względów zdrowotnych należy go porzucić.
Rezultatem jest półprzezroczysty materiał o dużych porach. Jednak jego wytrzymałość na rozciąganie jest gorsza od „usieciowanej” pianki polietylenowej. Wynika to z faktu, że nie ma silnego wiązania między cząsteczkami polimeru. Wskaźnik ten określa obszar stosowania IPE.
Pianka polietylenowa „usieciowana” (PPE)
W zależności od zastosowanej technologii istnieją dwa rodzaje tego materiału:
- chemicznie „usieciowane”;
- fizycznie „zszyte”.
Oba rodzaje są spieniane w piecu, ale sposób tworzenia stabilnych wiązań wewnętrznych na poziomie molekularnym jest inny.W tzw. „Sieciowaniu chemicznym” stosuje się odczynnik chemiczny, a fizyczny - akcelerator wiązki impulsów, który reguluje strukturę molekularną materiału na skutek przepływu elektronów.
W efekcie w obu przypadkach uzyskuje się materiał o raczej małych, zamkniętych komórkach, który wyróżnia się doskonałą odpornością na naprężenia.
Marki i producenci materiałów
Na współczesnym rynku izolację reprezentuje wielu różnych producentów. Wśród marek krajowych jak i zagranicznych na największą uwagę zasługuje marka Thermaflex, w skład której wchodzą rury, rolki oraz kabel grzejny. A także serie z powłoką foliową.
Każdego roku światowy przemysł produkuje około 200 tysięcy ton spienionego polietylenu. I choć rynek tych produktów zaczął się aktywnie kształtować stosunkowo niedawno, to dziś jego wolumeny przewyższają tempo produkcji polietylenu LDPE. Spodziewany jest dalszy wzrost zapotrzebowania na tę izolację termiczną i planuje się, że będzie ona bardzo skuteczna w stosowaniu jej w zupełnie nieoczekiwanych obszarach i sferach działalności człowieka. Może to być elektrotechnika, sprzęt turystyczny i wiele więcej.
Charakterystyka porównawcza
| Główna charakterystyka | Pianka polietylenowa „usieciowana” | "Wired" pianka polietylenowa |
| Grubość, mm | od 0,5 do 15 | od 0,5 do 20 |
| Gęstość, kg / m3 | 33(± 5) | 25(± 5) |
| Temperatura pracy, ° С | od -60 do +105 | od -60 do +75 |
| Współczynnik przewodności cieplnej, W / (m • ° С) | 0.031 | 0.045-0.055 |
| Współczynnik pochłaniania ciepła, W / (m • ° С) | 0,34 | — |
| Przepuszczalność pary wodnej, mg / (m.h.Pa) | 0.001 — 0.0015 | 0.003 |
| Wskaźnik redukcji hałasu uderzeniowego, dB, nie mniej | 18 | — |
| Wytrzymałość na ściskanie przy 25% odkształceniu liniowym, MPa | 0,035 | |
| Objętościowa absorpcja wody przy pełnym zanurzeniu 96 h,% | >1 |
Częstą wadą jest to, że przy braku dodatków gaśniczych (opóźniaczy ognia) są one łatwopalne.
Ogólne pozytywne cechy:
- wysoka odporność na wilgoć;
- odporność na agresywne media - kwasy, oleje, zasady itp.;
- doskonała interakcja z innymi materiałami;
- łatwość instalacji;
- niewielka waga;
- całkowity brak określonego zapachu;
- odporność na działanie mikrobiologiczne;
- bezpieczeństwo środowiska i niewielka ilość odpadów w produkcji.
Jednak technologie produkcji „usieciowanej” pianki polietylenowej są bardziej złożone, dlatego ma ona szereg zalet w porównaniu z „nieusieciowaną”:
- o prawie 30% ma gęstszą strukturę, co stawia go w znacznie korzystniejszej pozycji w zakresie izolacji akustycznej;
- dzięki zwiększonej wytrzymałości i większej odporności na promieniowanie UV niż NPE ma dłuższą żywotność;
- jego przewodność cieplna jest o 20% niższa niż NPE;
- wyższa odporność mikrobiologiczna materiału;
- odporność na temperaturę i obciążenia mechaniczne;
- niewrażliwość na rozpuszczalniki organiczne;
- odporność na wibracje;
- wysoka wytrzymałość na odkształcenia.
Niemniej jednak NPE ma niezaprzeczalną zaletę - niską cenę, która często prowadzi do ogromnej pokusy dla sprzedawców do sztucznego zawyżania jego właściwości, podszywając się pod pełnoprawny dźwiękochłonny materiał używany w budownictwie. Warto zauważyć, że dziś można znaleźć dość oryginalne zastosowanie pianki polietylenowej.
Ze względu na to, że właściwości rodzajów pianki polietylenowej czasami bardzo się różnią, bardziej celowe byłoby osobne rozważenie ich obszarów zastosowania.
Właściwości fizykochemiczne
Tutaj podstawowe właściwości materiałów:
- Dolna granica temperatury roboczej to -80 ° C. Wychodząc poza nie, materiał traci elastyczność i staje się kruchy.
- Temperatura topnienia wynosi około 110 ° C. Niektórzy producenci oferują kompozycje z górną granicą 140 ° C.
- Nasiąkliwość (przy bezpośrednim kontakcie) nie przekracza 1,2%.
- Wytrzymałość na rozciąganie wynosi 0,015 - 0,5 MPa.
- Materiał jest odporny na większość agresywnych związków, w tym produkty rafinowane i media biologicznie czynne.
- Żywotność sięga 100 lat.
Dane dotyczące przewodności cieplnej w porównaniu z innymi typami polimerów wypełnionych gazem podano w tabeli:
| Materiał | Gęstość, kg / m 3 | Przewodność cieplna, W / m°DO |
| Pianka polietylenowa | 20 – 400 | 0, 029 – 0,05 |
| Spieniony polipropylen | 20 – 200 | 0, 034 |
| Pianka poliuretanowa | 60 – 600 | 0,02 – 0,04 |
| Guma piankowa | 12 – 60 | 0,03 – 0,06 |
| Spieniony polistyren | 15 – 150 | 0,027 – 0,042 |
| Pianka z polichlorku winylu | 15 – 700 | 0,035 – 0,045 |
Dane zaczerpnięte z ofert promocyjnych producentów.
Zakres „nieusieciowanej” pianki polietylenowej (NPE)
- Ten typ nie może pochwalić się szerokim wachlarzem zastosowań bezpośrednio w budownictwie. Jednak jego właściwości sprawiają, że jest absolutnie niezbędny w opakowaniach produktów, co świadczy o braku toksyczności.
- Pomimo tego, że ze względu na komórki wypełnione powietrzem użycie IPE pod obciążeniem punktowym jest obarczone pęknięciami, jest szeroko stosowany do pakowania wszelkiego sprzętu elektronicznego, produktów szklanych, pakowania mebli, naczyń i tak dalej.
- NPE jest bardzo wygodnym materiałem opakowaniowym. Dobrze tłumi nawet wielokrotne obciążenia udarowe. Co więcej, w ogóle się nie psuje. To najcenniejsza cecha przy transporcie wszelkiego rodzaju przedmiotów. Służy zarówno jako materiał amortyzujący, jak i materiał do owijania. Szybko zastąpił on tekturę falistą i folię bąbelkową, stanowiąc obecnie 90% rynku opakowań.
- Kolejną zaletą jest to, że dzięki swojej drobnopęcherzykowej strukturze i miękkości jest w stanie zbierać pewne zanieczyszczenia techniczne, które osiadają na powierzchni materiału podczas operacji załadunku i rozładunku, wykluczając późniejszą możliwość kontaktu gruzu z powierzchnią;
- NPE jest nawet stosowany jako izolacja przed wodą, parą, kondensatem i hałasem konstrukcyjnym. Należy jednak zauważyć, że dzieje się tak tylko w tych przypadkach, w których nie ma dużych obciążeń łożysk i wysokich temperatur;
- Ponadto, przy niskich wymaganiach jakościowych, jest stosowany w inżynierii mechanicznej, a nawet w budownictwie jako materiał termoizolacyjny;
- Służy jako izolacja odblaskowa, zatrzymując ciepło w domu, a tym samym obniżając koszty energii;
- Służy jako podłoże do parkietu laminowanego do wyrównania powierzchni;
- NPE produkowany jest w różnych grubościach (patrz tabela) oraz w różnych formatach - w rolkach, arkuszach, w postaci siatki z pianki polietylenowej. Istnieje również folia i laminowany EPS. Dlatego istnieje wybór w zależności od wykonywanego zadania;
- Jego niski koszt pozwala na wykorzystanie go do produkcji wyrobów jednorazowego użytku.
W krajach UE zakres jego stosowania jest ściśle ograniczony tylko do opakowań.
Cechy instalacji spienionego polietylenu
Penofol jest częściej stosowany do izolacji termicznej domów prywatnych - to on ma dobrą grubość, która zapewnia ochronę przed zimnem. Izolację układa się warstwą folii w kierunku ulicy, jeśli celem jest wykluczenie przenikania ciepłego powietrza z zewnątrz, a w kierunku pomieszczenia, jeśli konieczne jest ocieplenie domu.
Powszechnie stosuje się polietylen jako podłoże dla wszystkich rodzajów podłóg (ciepłych, wodnych, elektrycznych). Jeśli warunki pracy nie są bardzo trudne, materiał zapewni dobrą izolację termiczną oraz ochronę przed hałasem i szkodnikami. Nie powinieneś używać pianki polietylenowej jako niezależnej izolacji podłogi, ale razem z innymi w pełni się to uzasadni. Czasami materiał służy jako podkład pod tapetę lub powierzchnie, które później zostaną obrobione z płytą kartonowo-gipsową.
Również spieniony polietylen będzie doskonałą izolacją termiczną dla:
- ściany zewnętrzne lub wewnętrzne budynków;
- piwnice, fundamenty;
- strychy;
- dach płaski i dwuspadowy;
- prysznice, sauny, kąpiele.
Popyt w innych obszarach (motoryzacja, produkcja zamrażarek, wykładziny rurociągów) to kolejny powód, dla którego warto zadbać o niezawodność omawianej izolacji. Podstawową zasadą podczas montażu jest prawidłowe umiejscowienie warstwy folii.Przy prawidłowym montażu izolacji z pianki polietylenowej nie ma wątpliwości co do jej trwałości i niezawodności.
