Из чего делают пенополистирол: состав и производство

Состав, производство и применение пенополистирола

 

Пенополистирол (полистирольный пенопласт) – экологически чистый современный материал, обладающий прекрасными теплоизоляционными свойствами. Он также является отличным звукоизолятором, практически не подвержен воздействию влаги, устойчив к воздействию щелочей и слабых кислот, морозостоек, прочен, долговечен. Теплоизоляционные плиты из пенополистирола легко режутся и монтируются, при этом при работе с ним не требуются респираторы и защитная одежда. Благодаря этим качествам пенополистирол снискал славу как один из лучших теплоизоляторов для жилых и нежилых помещений.

Схема производства пенополистерольных плит.

Из чего и как производится пенополистирол?

Принцип производства довольно прост. В качестве исходного сырья используются гранулы вспенивающего полистирола. В их состав входит пентан, представляющий безвредный конденсат природного газа. Для уменьшения горючести в гранулы добавляют препятствующие горению вещества (антипирены), например бромированный углеводород.

Гранулы помещают в специальное устройство (предвспениватель), где на них воздействуют горячим (свыше 100°С) водяным паром. Это приводит к интенсивному испарению пентана, вследствие чего гранулы в 20-50 раз увеличиваются в размерах, становятся упругими и под воздействием водяного пара спекаются друг с другом. Повторное или многократное вспенивание требуется, если нужно сделать шарики менее плотными. В результате этих технологических процессов содержание воздуха в полученном пенополистироле достигает 98%, что и наделяет его столь высокими теплоизоляционными качествами.

Потом готовые шарики пенополистерола загружают в формовочную машину, где под воздействием пара и большого давления они слипаются, образуя большие блоки. Потом эти блоки нарезаются на листы требуемой толщины на автоматизированных станках или столах для резки пенопласта. Резка производится при помощи разогретых металлических струн. Для фигурной нарезки материала используются станки для фигурной резки, оснащенные поворотными столами. В быту для резки используются специальные ножи для резки пенопласта или термоножи (терморезаки).

Как сделать правильный выбор?

Характеристики пенополистерола.

При выборе следует обратить внимание на внешний вид утеплителя. Качественная теплоизоляционная плита – ровного яркого белого цвета, любые другие оттенки свидетельствуют, что была нарушена технология производства. О том же свидетельствуют исходящие от материала посторонние или резкие химические запахи. Края плиты не должны крошиться или осыпаться. На поверхности не должно быть вмятин, повреждений, сколов.

Формирующие плиту гранулы должны быть приблизительно одинакового размера и распределяться по поверхности теплоизоляционного листа равномерно, без промежутков и пустот между ними. При сломе линия разрыва должна проходить не только между целыми гранулами, но и непосредственно внутри их, в противном случае это будет означать, что гранулы плохо спеклись друг с другом в процессе производства.

Плиты пенополистирола нельзя хранить на открытом воздухе, поскольку так они быстро теряют свои теплоизоляционные свойства.

Покупать нужно только материал, который хранился на закрытом складе.

Продукция должна быть обязательно промаркирована, а маркировка должна содержать полную информацию о производителе, физико-механиеских и теплотехнических характеристиках товара.

Качество пенополистирола регулируется ГОСТом 155-8868 «Плиты пенополистирольные. Технические условия».

Безопасность для здоровья – превыше всего

Схема панели из пенополистирола.

Бытует распространенное мнение, будто пенополистирол – излюбленное лакомство мышей, но это далеко не так. Поскольку он не содержит питательных веществ, то совершенно не привлекает грызунов в качестве корма. Мыши способны прогрызать пенополистирол, равно как и другие материалы, стремясь к источникам воды или пищи, либо выискивая убежища для потомства. Для защиты от вредителей теплоизоляционные плиты закрываются металлической сеткой, кирпичами или штукатурятся. При изобилии грызунов на участке необходимо провести мероприятия по дератизации.

Поскольку пенополистирол относится к биологически нейтральным материалам, он не подвержен гниению. Грибок, плесень, болезнетворные бактерии не могут размножаться на его поверхности. Доказательством служит тот факт, что вспененный пенопласт используется не только для утепления зданий. Из него делают пищевые контейнеры, то есть этот материал подходит для длительного контакта даже с продуктами питания.

Что касается пожарной безопасности, то современные теплоизоляционные плиты обогащаются антипиренами – особыми веществами, препятствующими тлению и горению. Здания, утепленные пенополистиролом, способны выдержать от 15 до 60 минут горения без обрушения. Этого времени достаточно для экстренной эвакуации при пожаре. Так как пенополистирол не содержит хлора, при его горении не выделяются синильная кислота или фосген, а также выделяется меньше угарного газа, чем при горении дерева или шерсти.

Однако это не значит, что при использовании пенополистирола не нужно уделять внимание элементарным мерам противопожарной безопасности. При строительстве следует позаботиться о том, чтобы пенополистирол не контактировал с воздухом и, тем более, с открытым огнем. Этот материал не следует использовать для теплоизоляции бань или саун, поскольку верхний предел температур его эксплуатации ограничен 80°С. При покупке следует обязательно ознакомиться с санитарно-гигиеническими и пожарными сертификатами.

Где и для чего применяется пенополистирол?

Структура стеновой панели с наполнителем из пенополистирола: 1. Наполнитель – пенополистирол. 2-3. Оцинкованный окрашенный листовой металл (лист стальной профилированный, покрытие – оцинковка, порошковая окраска). 4-5. Пленка защитная.

Полистирольный пенопласт широко применяется для внешней и внутренней теплоизоляции помещений. Наружное утепление включает утепление стен, фасадов, цоколя фундамента. Для утепления данным материалом хорошо подходят стены из газобетона, пенобетона, кирпича, керамзита. Нежелательно утеплять пенополистиролом деревянные стены.

Толщина теплоизоляционных плит для внешней теплоизоляции варьируется в пределах 50-80 мм. Они крепятся на специальный клей и для прочности дополнительно фиксируются дюбелями. Перед выбором материала для теплоизоляции следует учитывать, что штукатурить плиты пенополистирола легче, чем минеральную вату. Перед оштукатуриванием обязательно делают армирование.

Использование пенополистирола для внутреннего утепления помещений заодно гарантирует и хорошую звукоизоляцию. Для защиты утеплителя от огня нужно сделать обшивку стен гипсокартоном. Толщина плит для внутренней теплоизоляции составляет 20-30 мм.

Утепление пенополистиролом – неотъемлемая часть обустройства «теплых полов». Полы нагреваются гораздо быстрее, а тепло равномерно распределяется по всей их поверхности. Применение для системы «теплого пола» подложки из теплоизоляционного материала едва ли вдвое сокращает расход электроэнергии, которая тратится на поддержание нужной температуры. На балконах и лоджиях тоже предпочтительней утеплять полы именно пенополистиролом, поскольку работать с ним в условиях ограниченного пространства куда удобнее, чем с минеральной ватой или рулонными утеплителями. Если на утепленные полы собираются класть ламинат или паркет, предварительно обязательно делается обрешетка.

Пенополистирол также широко применяется для теплоизоляции трубопроводов, защиты телефонных и электрических кабелей.

Самостоятельное производство пенополистирола

Схема правильного утепления дома пенопластом (пенополистиролом).

Учитывая популярность пенополистирола в качестве утеплителя, собственное производство этого материала может оказаться весьма прибыльным деловым предприятием. К несомненным плюсам относится тот факт, что производство пенополистирола является практически безотходным, поскольку все промышленные отходы (обрезки пенопласта, брак) измельчаются в специальной дробилке и добавляются к вспененному исходному сырью.

Как любой бизнес, самостоятельное производство пенополистирола требует толково составленного бизнес-плана, изучения рынков сбыта и серьезных денежных вливаний на первых порах. Для организации линии по производству понадобится следующее:

• парогенератор на природном газе или дизельном топливе или паровой котел с утилизатором отходов, либо электрический котел;
• автоматизированный предвспениватель;
• устройство вторичного вспенивания, необходимое для получения более легких гранул;
• приемный бункер (изготавливается на месте монтажа, с учетом особенностей конкретных производственных помещений);
• мешки-вкладыши для бункера;
• блок-форма, по крайней мере, 2 шт;
• дробилка с вентилятором для переработки отходов и брака;
• столы для резки с трансформатором, для значительных количеств продукции понадобится электрический станок для резки.

Примерная стоимость оборудования варьируется от 300 000 р. и выше (в зависимости от комплектации, стоимости монтажа и доставки). Сам по себе исходный материал (гранулированный пенополистирол) стоит недорого, но надо учитывать стоимость электроэнергии, расходы на топливо и аренду помещений.

Для обслуживания линии понадобятся 2-3 человека. Следует учитывать, что доставка теплоизоляционных плит на дальние расстояния нерентабельна.

Задуматься о самостоятельном производстве пенополистирола имеет смысл владельцам средних и малых строительных предприятий при условии, что производство пенополистирола будет совмещено с выпуском изделий из него, например утепленных сэндвич панелей или потолковых плинтусов и плит.