لزوم و تاریخچه پیدایش عایق حرارتی
عایق حرارتی مناسب به منظور جلوگیری از هدررفت گرما و صرفه‌جویی در مصرف انرژی به کار گرفته می‌شود. البته مواد عایق حرارتی باید تا حد امکان از اتلاف بیش از حد حرارت جلوگیری کند، به راحتی و به سرعت نصب شود و سبک باشد. برای سال‌ها، پشم معدنی، آجر و بلوک بتنی به عنوان محبوب ترین مواد عایق حرارتی به کار گرفته می‌شدند. فوم پلی یورتان ریجید در طی چندین سال گذشته ظهور کرد و بلافاصله جایگزین جذابی برای پشم معدنی شد.
عایق حرارتی و سیستم‌های پلییورتان
پلی‌یورتان‌ها، پلیمرهایی با وزن مولکولی بالا هستند که از واکنش افزایشی پلی‌ال‌های چند عاملی حاوی گروه هیدروکسیل و پلی ایزوسیانات تهیه می‌شوند. طیف گسترده ای از خواص مانند نرمی، سختی، پلاستیک، الاستیک، ترموست، ترموپلاستیک و ساختار فشرده یا فوم را می‌توان برای برآوردن نیازهای کاربردهای مختلف طراحی کرد. یکی از بهترین انتخاب‌های تجاری موجود برای استفاده به عنوان مواد عایق، فوم پلییورتان است، که از وجود خواص عایق حرارتی مناسب، نفوذپذیری پایین در برابر رطوبت و بخار، مقاومت بالا در برابر جذب آب، استحکام مکانیکی مطلوب و دانسیته پایین ناشی می‌شود.
عایق فوم پلییورتان در فرمول‌های سلول بسته و سلول باز موجود است. فوم پلییورتان را می‌توان به عنوان عایق دیوار یا به عنوان عایق سقف، کف، لوله و تاسیسات صنعتی استفاده نمود. خاصیت عایق بودن فوم پلییورتان به دلیل ساختار سلولی و وجود گاز محصور شده در داخل این سلول‌ها است. به طور کلی، ویژگی عایق حرارتی به علت هدایت حرارتی بسیار پایین گازها است. گازها در مقایسه با مایعات و جامدات دارای خواص هدایت حرارتی ضعیفی هستند و بنابراین اگر بتوان آن‌ها را در یک ساختار محصور به دام انداخت (به عنوان مثال در یک ساختار فوم مانند)، خواص عایقی مطلوبی ایجاد خواهد شد. هوا و سایر گازها عموماً در نبود همرفت عایق‌های مناسبی به شمار می‌روند. بنابراین، فوم پلییورتان به علت وجود ساختار سلولی پر شده با گاز از همرفت در مقیاس بزرگ جلوگیری می‌کند و بنابراین خواص عایقی مطلوبی از خود نشان می‌دهد. زیرا این فوم دارای درصد نسبتاً بالایی (حداقل ۹۰ درصد) میکروسل های بسته غیر متصل و پر شده از گاز بی اثر است.
رسانایی و مقاومت حرارتی ارائه شده توسط پلییورتان بسته به ضخامت آن متفاوت است، اما به دلیل ضرایب حرارتی مناسب و مطلوب، این ضخامت مورد نیاز یرای ایجاد عایق حرارتی مناسب بسیار کمتر از سایر مواد عایق است، که منجر به کاهش فضای اشغال شده و صرفه‌جویی در هزینه می‌گردد. در تمامی سیستم‌های عایق حرارتی اعم از پلییورتان یا مواد دیگر، نصب صحیح از اهمیت زیادی برخوردار است تا عایق مورد نظر به عملکرد حرارتی مورد نظر برسد. اگر نصب عایق حرارتی به درستی اجرا نشود، ممکن است موجب بروز مشکلاتی مانند نفوذ هوا، ایجاد فضای خالی یا به وجود آمدن کثیفی شود که از ارائه عملکرد خوب مجموعه عایق جلوگیری می‌کند.
مطالعه بیشتر: پوشش پلییورتان چیست و چه کاربردی دارد؟
مزایای فوم پلییورتان به عنوان عایق
فوم سخت پلییورتان قابلیت رقابت با سایر مواد عایق را دارد. این عایق کمترین رسانایی حرارتی را از خود نشان می‌دهد، خواص مکانیکی و شیمیایی مطلوبی در دماهای بالا و پایین دارد، قابلیت برآورده کردن تمامی الزامات اصلی ایمنی آتش‌سوزی را دارا می‌باشد، توانایی تشکیل ساختارهای ساندویچی با مواد مختلف را داشته که می‌تواند به صورت آماده در محل مورد نظر نصب گردد و قابل بازیافت است. به علت خواص عایقی مطلوب، فوم پلییورتان می تواند به میزان ۳۰ تا ۵۰% باعث صرفه‌جویی در مصرف انرژی گردد. فوم پلییورتان برای سلامتی انسان و همچنین محیط زیست کاملاً بی‌خطر است. در تمام مدت استفاده در ساختمان گرد و غبار ایجاد نمی‌کند، خرد و اکسید نمی‌شود و خواص خود را کاملاً حفظ می‌کند. همچنین این عایق در برابر کپک‌زدگی و قارچ مقاوم است و حتی جوندگان و حشرات هم آن را دوست ندارند. ماندگاری بالا مزیت بزرگ این عایق است، به گونه‌ای که با گذشت زمان، خواص مکانیکی و عایق بودن فوم تغییر نمی‌کند. این عایق ضمانت ۱۰۰ درصدی دوام و ماندگاری خواص را برای سال‌های طولانی فراهم می‌کند و زیست تخریب پذیر نیست. در کاربردهای عایق خانگی، کیفیت هوا افزایش می یابد، زیرا گرد و غبار و مواد حساسیت‌زا در داخل آن کمتر وجود دارد. عایق پلییورتان بسیار سبک بوده و نصب آن ساده است. ۲ نفر می توانند در مدت ۸ ساعت، ۲۵۰ متر مربع را با فوم پلییورتان پوشش دهند. در حالی که ۲ نفر تنها قادر به نصب ۵۰ تا ۱۰۰ متر مربع عایق پشم معدنی در مدت ۸ ساعت کاری هستند. همچنین اجزاء سازنده پلییورتان را می‌توان با نسبت مشخص مخلوط کرده و با استفاده از دستگاه‌های مخصوص روی سطح مورد نظر اسپری نمود. سقف، صفحات بتنی، داخل حفره‌های دیوار یا سوراخ‌هایی که در دیوار ایجاد شده، از این طریق می‌توانند با فوم پلییورتان پوشانده شوند. فوم پس از اسپری شدن سریعاً به حالت جامد در می‌آید. بنابراین عایقی با دوام و با مقاومت شیمیایی و مکانیکی مطلوب به وجود می‌آید. قابلیت اجرای سریع در مقیاس وسیع و نیز عایق‌کاری مکان‌های سخت و پیچیده از لحاظ دسترسی، فوم پلییورتان پاششی را به گزینه‌ای مطلوب برای استفاده به عنوان عایق حرارتی تبدیل می‌کند.
هدایت حرارتی سیستم‌های پلییورتان
یکی از ویژگی‌هایی که تعیین می کند آیا یک ماده به عنوان عایق حرارتی رفتار خوبی دارد یا خیر، هدایت حرارتی است. رسانایی حرارتی به عنوان مقدار گرمای منتقل شده به دلیل اختلاف دما (بر حسب وات) از طریق یک سطح مربعی از مواد با ضخامت معین (بر حسب متر) تعریف می شود. هرچه رسانایی حرارتی ماده کمتر باشد، توانایی ماده در مقاومت در برابر انتقال حرارت بیشتر می شود و در نتیجه عملکرد ماده مورد نظر به عنوان عایق مطلوب‌تر خواهد شد. عایق پلییورتان هدایت حرارتی پایینی را از خود نشان می دهد، به گونه ای که با حداقل ضخامت، ویژگی‌های عایق حرارتی مطلوب و مورد نیاز به دست می‌آید. در مقایسه با سایر مواد، عایق حرارتی پلییورتان ۷۰۰% بهتر از عایق آجری و ۵۰% بهتر از عایق حرارتی پشم شیشه عمل می‌کند. با مقایسه رسانایی حرارتی مواد عایق اصلی در جدول زیر، مشاهده می شود که سیستم‌های پلییورتان به دلیل سطح رسانایی بسیار پایین، عایق حرارتی بسیار بهتری بوده و عملکرد مطلوبی از خود نشان می‌دهد. اگرچه تفاوت در هدایت حرارتی بین سیستم‌های پلی‌استایرن انبساط یافته، پلی‌استایرن اکسترود شده، پشم معدنی و پلییورتان چند اعشار باشد، اما ممکن است برای به دست آوردن عملکرد حرارتی یکسان، ضخامت مورد نیاز اختلاف ۳-۴ سانتی‌متری را نشان دهد. تمامی ویژگی‌های ذکر شده سیستم های پلییورتان را به یک گزینه مناسب و ایده آل برای عایق کاری حرارتی ساختمان‌های مسکونی، تجاری و یا صنعتی تبدیل می‌کند.
بدون دیدگاه