Что это такое?

Для производства пенополистирола используют полимерную массу, которую подвергают обработке паром под высоким давлением. Результатом обработки становится увеличение массы в объеме.

Вспененный материал имеет многочисленные воздушные пузырьки, которые имеют тонкие оболочки. По сути, пенополистирол – это пена, обладающая достаточной прочностью и твердостью, позволяющая удерживать тепло. В обиходе пенополистирол называется пенопластом. Технология получения материала подразумевает заполнение гранул стирола газом, растворенным в полимерной основе. Это общая основа технологии производства для двух материалов, однако отличительные характеристики у материалов есть.

В обычном пенопласте для заполнения гранул используется обычный природный газ. Пожароустойчивые варианты наполняются углекислым газом. Еще существуют варианты вакуумного пенопласта, в котором вовсе отсутствует газовая составляющая.

Например, внешне у пенопласта можно выделить гранулированные составляющие, тогда как пенополистирол – более однородный материал. Если переломить пенопласт пополам, образуется много гранул. У пенополистирола нет такого качества. Пенопласт дешевле, что является существенным подспорьем при наружном утеплении зданий. У пенополистирола лучшая механическая прочность.

Утепление полистиролом деревянных стен имеет ограничение в связи с тем, что пенопласт имеет большую герметичность, чем фасадная древесина. Сам пенополистирол не подвергается гниению. Так как материал полностью синтетический, он биологически нейтрален к появлению плесени и грибков.

На сегодняшний момент пенополистирол характеризуется удобством и доступностью. Основное достоинство материала – бесспорные теплоизолирующие свойства. Пенопласт отличается долговечностью и удобством в работе. Это идеальный выбор для стен из кирпича и бетона

При работе с материалом важно не забывать про особенности древесины

Пенополистирол имеет две основные разновидности:

• Экструдированный. Он представляет собой непресованный материал, который изготавливается при использовании такого оборудования, как экструдер. Некоторые производители называют эту разновидность экструзионной.
• Экструзионный материал – это обработанная несколько иначе полимерная масса, имеющая более однородную структуру. Обычно из него делают одноразовую упаковку для продуктов и одноразовую посуду.
• Еще существует прессованный пенополистирол, который отличается повышенной прочностью.
• Автоклавный пенополистирол представляет собой экструзионную разновидность, но упоминается производителями редко.
• Беспрессовый пенополистирол – популярная разновидность, которая обладает относительной хрупкостью, но покупателей привлекает конечная стоимость материала.

В целом, пенополистирол – материал с неоднозначными характеристиками. Достоинства и недостатки материала бурно обсуждаются и любителями, и профессионалами строительной сферы. Разберем их подробнее.

Безопасность материала

С химической точки зрения данный материал представляет собой газонаполненную структуру. Производство пенополистирола налажено уже более 50 лет, за это время технология претерпела значительные изменения. В качестве сырья при изготовлении данного теплоизолятора выступают полистирольные гранулы, которые являются продуктами нефтепереработки. Вспененный полистирол представляет собой природный материал и одновременно результат химической промышленности. Сегодня содержание стирола в материале не превышает норму в 0,002 миллиграмма на метр кубический. Помимо прочего хлорсодержащие антипирены заменены на наиболее безопасные элементы.

Характеристики воздуха присущи полистиролу

Вспененный полистирол в процессе производства становится материалом, который состоит на 98 процентов из воздуха. Большинство качественных характеристик обусловлены его природой. Никакой другой газ для ячеек при производстве не используется. Для того чтобы удержать гранулы, не применяются химические связующие по типу фенола, формальдегида или акриловых смол, используется исключительно механическая сила.

Область применения и способы монтажа

Благодаря своим высоким характеристикам, теплоизоляция полистирол применяется в различных сферах строительства, ремонта, машиностроения, энергетики:

• изоляция стен, фасадов, полов, потолков в строящихся, ремонтируемых зданиях;
• утепление дверных, оконных проемов;
• теплоизоляция труб, холодильных емкостей;
• изоляция панелей бытовой, промышленной техники;
• обустройство транспортных путей;
• производство конструктивных изоляционных панелей (СИП)
• изготовление бытовых предметов, элементов декоративной отделки, одноразовой посуды.

При работе со стенами зданий применяют две технологии установки:

• с помощью стальных скоб;
• посредством клеящих составов.

Крепеж с помощью стальных элементов нежелателен, так как металл хорошо проводит тепло и может стать мостиком холода. Наибольшее распространение получил способ крепления посредством клеевых составов. Перед монтажом очищают рабочие поверхности от пыли, грязи, стену немного смачивают, затем на плиты наносят клей небольшими участками с промежутком 20 см. При креплении на керамзитовую поверхность количество клея увеличивают. Высокая эластичность клея дает возможность придавать плите нужное положение на стене в процессе монтажа. После полного высыхания клея на утеплитель из полистирола наносят штукатурку, укладывают облицовочный кирпич или крепят стеновые декоративные панели. Хорошая несущая способность, достаточная жесткость дают возможность утеплять стены, потолок, пол в здании, создавая идеальную изоляцию с минимальными потерями тепла.

Для утепления пола применяют плиты толщиной не более 50 мм, которые укладывают поверх рулонного или сыпучего материала, имеющего изолирующие свойства. Полистирольный слой располагают между лагами, обязательно герметизируют стыковые швы. После укладки делается бетонная стяжка толщиной 60 мм или укладывается древесно-стружечные плиты (ДСП). Благодаря небольшому весу, оригинальной структуре изолирующее полотно можно обрабатывать обычным ножом, придавая ему различные размеры, конфигурацию.

Применение вспененного полистирола дает возможность при обустройстве транспортных путей понижать вертикальную нагрузку на дорожное полотно, делать его более пластичным, увеличивать сопротивление давлению. Для изоляции труб используют круглые секторы пенопласта, которые позволяют при ремонте трубопровода просто удалить часть изоляции на нужном участке трубы. Полимерный стирол различных размеров применяют для изоляции промышленной, бытовой техники. Плиты приклеивают на внутреннюю поверхность панелей для эффективного противостояния тепловым потерям.

Свойства

Степень полимеризации промышленно выпускаемых полистиролов n = 600—2500, коэффициент полидисперсности M w / M n = 2 − 4 {displaystyle M_{w}/M_{n}=2-4} ( M w {displaystyle M_{w}} — среднемассовая, M n {displaystyle M_{n}} — среднечисловая молекулярные массы). В зависимости от метода синтеза и степени полимеризации индекс текучести составляет 1,4-30 граммов за 10 минут, температура размягчения (по Вика, 200 МПа) 97 °С для аморфного и 114 °С для частично кристаллизованного полистирола[1].

Фенильные группы препятствуют упорядоченному расположению макромолекул и формированию кристаллических образований.

Полистирол — жёсткий хрупкий аморфный полимер с высокой степенью оптического светопропускания, невысокой механической прочностью. Полистирол имеет низкую плотность (1060 кг/м³), усадка при литьевой переработке 0,4-0,8 %. Полистирол обладает отличными диэлектрическими свойствами и неплохой морозостойкостью (до −40 °C). Имеет невысокую химическую стойкость (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей).

Растворяется в сероуглероде, пиридине, ацетоне, толуоле, дихлорэтане, хлороформе, четырёххлористом углероде, сложных эфирах, медленнее — в бензине[2]. Нерастворим в воде. Термопластичный материал. Полистирол легко формуется и окрашивается. Хорошо обрабатывается механическими способами. Хорошо склеивается. Обладает низким влагопоглощением, высокой влагостойкостью и морозостойкостью.

При сильном (выше 300 °C) нагревании полистирол разлагается с выделением паров мономера (стирола)[3] и других продуктов распада полимерных цепей. На воздухе горит жёлтым коптящим пламенем.

Примерная комплектация участков для изготовления пенополистирола:

предвспениватели с подачей пара при температуре выше +100 °C;парогенераторы и паронакопители (газ, электроэнергия, дизельное топливо);вентилятор;вторичные вспениватели для снижения веса готовой продукции;сушильные камеры;бункеры для выдержки пенополистирола;циклические блок-формы для спекания полимеров;установки для вакуумирования;порезочный аппарат для вертикальной и горизонтальной резки пенополистирола с помощью нихромовых струн.

Цена установок для изготовления пенополистирола зависит от комплектации, марки отдельных элементов, производительности, долговечности эксплуатации.

Существующие конфигурации всегда можно расширить дополнительными компонентами с учетом реальных условий работы производственного участка (компрессоры, аккумуляторы вакуума, дробилки отходов и т. д.). Надежность и долговечность установок гарантирует быструю окупаемость при невысокой стоимости исходного сырья и обслуживании минимальным количеством персонала.

Этапы получения пенополистирола, от гранул до готовых плит

— первым этапом гранулы засыпаются в отсек предвспенивателя, деформируются, приобретают форму в виде шариков. Для достижения готового материала с минимальным весом, процедуру вспенивания повторяют несколько раз, гранулы набухают до большого размера.

— вторым этапом гранулы помещают в бункер для хранения на протяжении суток. За это время происходит стабилизация давления. Применяя метод суспензионной полимеризации, отдельным шагом является сушка шарообразных гранул.

— третьим этапом материалу придается удобная для использования форма.

Мелкие шарики непрактичны в строительстве. Чтобы обеспечить их склеивание прибегают к горячему пару и пресс-форме. Так после охлаждения получается готовые пенополистирольный блок.

— заключительным этапом является просушка готового материала.

Под воздействием пара между гранулами сохраняется влага. Разрезать мокрую основу без повреждений и деформации невозможно. После 24 часовой сушки пенополистирольный блок легко делиться на тонкие плиты, готовые к использованию.

Технология вспенивания гранул и выдавливания их из экструдера под воздействием высоких температур позволяет получить универсальный материал.

Он не поглощает воду, сохраняя тепло, что делает его совершенным и современным. Он пожаробезопасен, к нему безразличны грызуны и насекомые. Для подгонки плиты под размер достаточно воспользоваться острым ножом.

Секреты производства пенополистирола

Производство пенополистирола и штукатурки по утепленному фасаду – прибыльный бизнес, обладающий средним порогом вхождения. Пенополистирол широко используется в самых разных сферах – в строительстве, в пищевой промышленности, в автомобилестроении.

Выдержка блоков пенополистирола

В данной статье будут детально рассмотрены как агрегаты для изготовления обычного пенополистирола, так и оборудование для производства экструдированного пенополистирола, вы узнаете, из каких элементов состоит производственная линия, и основные аспекты технологии изготовления данного материала.

Виды вспененного пенополистирола — EPS

В основе классификации вспененного пенополистирола выступает:

• плотность;
• технология изготовления;
• форма плиты.

Марки и виды вспененного пенополистирола по плотности

В зависимости от предельного значения плотности вспененный пенополистирол подразделяют на марки.

Выпускают следующие виды этого пенопласта по плотности:

Плиты вспененного пенополистирола в зависимости от технологии изготовления

В зависимости от технологии изготовления выпускают следующие виды пенополистирола:

• Р – производят нарезкой из крупногабаритных блоков;
• РГ – резаные графитосодержащие из крупногабаритных блоков;
• Т – термофомованные.

Плиты вспененного пенополистирола в зависимости от формы плиты

В зависимости от формы плиты пенопласта выпускают двух видов:

А – нарезанные плиты имеющие сплошную ровную боковую кромку.

Б – нарезанные или сформованные плиты имеющие выбранную в четверть боковую кромку для более простого и эффективного монтажа.

Размеры плит вспененного пенополистирола

Современные технологии позволяют производить плиты пенополистирола различного размера. Согласно ГОСТу длина плит варьируется от 500 до 6000 мм с шагом 50 мм, а ширина – от 500 до 2000 мм с шагом 50 мм. Толщина пенопласта от 10 до 500 мм с шагом 5 мм.

Пример и расшифровка условного обозначения плит вспененного пенополистирола

Разобраться в специфике плит вспененного пенополистирола позволяет маркировка, в которой указываются не только габаритные размеры, но и тип материала, вид кромки.

В условном обозначении допускается указание особых характеристик, например, цвета пенопласта или торговой марки. Так же в маркировке обязательно указывается ГОСТ, в соответствие с которым произведен материал.

Пример расшифровки условных обозначений: ППС16Ф-Р-А-2000х1000х150 ГОСТ 15588-2014

• пенополистирол для фасадных систем (ППС16Ф);
• плотность – 16 кг/куб.м. (ППС16Ф);
• произведен нарезкой из крупногабаритных блоков (Р);
• имеет сплошную ровную боковую кромку(А);
• длина – 2000 мм;
• ширина – 1000 мм;
• толщина – 150 мм;
• изготовлен в соответствие с ГОСТом 15588-2014.

Расшифровка маркировки позволяет убедиться, что материал подходит для запланированных работ.

Характеристики по пожарной безопасности, экологичности и долговечности пенополистирола

Производители этого теплоизоляционного материала называют его исключительно экологически безопасным, негорючим и сохраняющим свои эксплуатационные свойства долгие годы. Внешне это так и выглядит — исключение фреона из технологического процесса не вредит озоновому слою, введение антипиренов делает пенополистирол не поддерживающим горение, а лабораторные испытания десятками циклов замораживания и оттаивания характеризуют долговечность. Однако более пристальное изучение пенополистирола показывает несколько иную картину…

Окисления воздухом материалов на основе стирола полностью избежать невозможно, причем у пенопластов скорость окисления выше, чем у экструдированного пенополистирола — в структуре пенопластов более крупные шарики и менее прочные связи. Чем выше температура — тем больше скорость окисления, при этом гореть пенополистиролу не требуется, выделение толуола, бензола, этилбензола, формальдегида, ацетофенона и метилового спирта происходит в процессе воздушного окисления при комнатной температуре более +30оС. Кроме того, свежеуложенный пенополистирол выделяет стирол, не полимеризированный в процессе производства. Повторюсь — 100% полимеризация всего исходного сырья, заложенного в реактор, невозможна.

Все виды полистирола горючи — с точки зрения официальной системы классификации строительных материалов, те из них, что утрачивают изначальный объем при нагреве в воздушном пространстве, являются горючими. Утверждения производителей полистирола любого типа о его самостоятельном затухании не отражают пожарные характеристики полистирола в полной мере, т.е. информация намеренно искажается.

Продукты горения пенополистирола

Большинство производителей этого теплоизолятора утверждают, что под нагревом пенополистирол выделяет не больше ядовитых веществ, чем дерево. Если при горении дерева выделяются боевые отравляющие вещества, то такое утверждение верно — ведь оплавляясь под воздействием тепла свыше 80оС, пенополистирол выделяет в воздушную среду большое количество дыма и сажи, содержащего в т.ч. небольшие количества гидробромида (бромистого водорода), гидроцианида (синильной кислоты) и карбонилдихлорида (фосгена).

Так что же дает производителям пенополистирола утверждать, что их продукт менее опасен при возгорании, чем древесина? По российскому ГОСТ 30244-94 подобное заявления было бы просто невозможно, ведь этот стандарт относит материалы на основе пенополистирола, как наиболее горючие, к группам Г3 и Г4. А вот в Европе существует иная методика оценки горючести, вернее, их целых три — биологическая, химическая и комплексная. По биологической методике оценки токсичности наиболее опасным материалом является именно древесные материалы — быстро сгорают с выделением большого количества СО2 при температур самовозгорания. Но оценка токсичности биологическим методом дается лишь по нескольким конечным параметрам, несопоставимым, к примеру, при сравнении на токсичность продуктов горения древесины и полистирола. Точно так же обстоят дела с вычислением токсичности химическим методом…

Реальную картину дает лишь комплексный метод, безоговорочно применяемый в Европе ко всем полимерным материалам.

Однако в России поставщики европейского пенополистирола и местные производители демонстрируют покупателям экспертные заключения лишь по биологическому и химическому методам, активно придавая эти данные широкой огласке.

Еще один классический ход, якобы демонстрирующий негорючесть полистирола: плиту подвешивают в воздухе, направляют на нее пламя горелки — так часть плиты, куда попадает открытое пламя, выгорает, но далее огонь не распространяется. Какое заключение можно дать полистиролу после просмотра этого ролика? А никакого — если эту же плиту полистирола уложить на жесткую негорючую поверхность, то капли расплава, образующиеся при горении материала, разнесут высокую температуру и открытое пламя по всей площади плиты, которая сгорит полностью!

Коэффициент дымообразования для пенополистирола, не содержащего антипирены, равен 1 048 м2/кг, но у самозатухающего пенополистирола с введенными в его состав антипиренами этот показатель выше — 1 219 м2/кг! Для сравнения: коэффициент дымообразования резины равен 850 м2/кг, а древесины, с которой производители постоянно сравнивают продукты полистирола — лишь 23 м2/кг. Поскольку для не специалиста в вопросах пожарной безопасности приведенные значения дымообразования ничего не объясняют, приведу такие данные — если задымленность в помещении составляет более 500 м2/кг, то на расстоянии вытянутой руки не будет видно ровным счетом ничего.

Последствия горения полистирола известны по трагедии 2009 года, произошедшей в Перми, в ночном клубе «Хромая лошадь» — большинство погибших в этом пожаре задохнулись продуктами горения утеплителя, которым были открыто обшиты внутренние перегородки. Нужно отметить, что владельцы клуба сэкономили на утеплителе, использовав не экструдированный пенополистирол, а упаковочный пенопласт меньшей плотности, который превосходно горит и не склонен к самозатуханию.

Долговечность пенополистирола

При покупке действительно качественного теплоизоляционного материала, соблюдении всех требований по монтажу, полноценному закрытию внешней площади пенополистирола слоем качественной штукатурки или декоративными панелями, его срок службы составит свыше 30 лет. Но эти условия в действительности никогда не соблюдаются на 100% — непрофессионализм монтажников, попытки заказчиков уменьшить расходы, ошибки в расчетах и надежда «на авось».

Классическим просчетом является ставка на толщину пенополистирола — мол, если монтировать плиты 30 см толщины, то теплоизоляционный эффект возрастет в разы с одновременным увеличением срока службы материла. В действительности с увеличением толщины срок службы полистироловой теплоизоляции будет сокращаться, т.к. значительные температурные перепады вызовут деформации и усадку, образовывая трещины и уменьшение площади прямого контакта плит пенополистирола с изолируемой поверхностью, образовывая обширные воздушные пазухи. В странах Евросоюза толщина пенополистирола, применяемого для фасадного утепления, не может превышать 3,5 см — это требование, помимо вопросов долговечности теплоизоляции, связано с пожарной безопасностью, ведь чем тоньше слой пенополистирола, тем меньшее количество продуктов горения будет выделено им при пожаре.

Технология производства пенопласта (пенополистирола) – ООО “ПК ВикРус”

Содержание:

1. ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЕ ВСПЕНИВАНИЕ

1.1. Краткая характеристика сырья

В качестве сырья используется вспениваемый самозатухающий полистирол, содержащий 5-6% смеси пентана и изопентана, являющейся вспенивающим фактором. Эта смесь содержится в гранулах полистирола в растворенном виде.

Сырье имеет вид гранул, получаемых путем суспензионной полимеризации стирола. Оно содержит вещество, снижающее горючесть -антипирен.

После подогрева до температуры 90-100°С, под действием улетучивающегося пентана гранулы увеличивают свой объем (процесс вспенивания) примерно в 30-65 раз. В промышленной практике для вспенивания полистирола используется водяной пар, который проникает также внутрь гранул и способствует действию пентана.

Международное обозначение вспениваемого полистирола: EPS самозатухающий FS.

Хранение:

Хранить исключительно в заводской, плотно закрытой таре или контейнерах, установленных в проветриваемых помещениях или под навесом, далеко от источников тепла и огня. Рекомендуется хранить сырье при температуре, не превышающей 20°С.

Продукт, хранимый при рекомендуемой температуре, следует использовать не позднее 3-6 месяцев с даты исследования продукта, указанной в сертификате качества. Продукт из частично опорожненной или поврежденной тары следует использовать немедленно.

В производственных помещениях можно хранить сырье в количестве, не превышающем его среднесуточный расход.

1.2. Переработка вспениваемого полистирола .

Окончательная плотность готового продукта определена уже на этапе предварительного вспенивания.

Важным показателем является контроль давления при процессе вспенивания, для непрерывных предвспенивателей 0,015-0,03 МПа, для циклических 0,015-0,02 МПа.

Во вспенивателе два способа изменения мнимой плотности продукта:

• путем изменения количества подаваемого сырья;
• путем изменения уровня вспениваемого материала в рабочей камере;

Первый и второй способ оказывают влияние на время нахождения вспениваемого материала в рабочей камере. Третий способ влияет на температуру в камере.

Влияние времени нахождения сырья во вспенивателе на мнимую плотность продукта представлено на рис.1.2.

Если время нахождения сырья во вспенивателе слишком продолжительно, то гранулы начинают усаживаться и плотность растет; при слишком высокой температуре вспененные гранулы могут образовать комки. Оба эти явления могут происходить одновременно. И оказывать непосредственное влияние на качество конечного продукта.

Плотность

Продолжительность предварительного вспенивания

Обратите внимание

С целью получения низкой плотности (< 12 кг/м3) применяют двухступенчатое вспенивание. Двухступенчатое вспенивание проводят с помощью того же самого оборудования, которое используется для одноступенчатого вспенивания, с подачей предварительно вспененного сырья через систему вторичного вспенивания.

С целью достижения оптимальных результатов вспенивания гранулы перед вспениванием второй ступени должны быть насыщены воздухом (процесс кондиционирования).

Предварительно вспененные гранулы поступают в сушилку с кипящим слоем, в которой теплый воздух (темп. примерно 30-40°С) проходит через перфорированное днище сушилки, сушит и продвигает гранулы в направлении выгрузочного вентилятора.

Воздушная струя должна распределяться таким образом, чтобы процесс сушки и перемещения гранул протекал равномерно по всей длине сушилки (регулировка осуществляется с помощью заслонок в воздушных камерах сушилки).

Одним из чрезвычайно важных факторов, оказывающих влияние на вспенивание полистирола, является продолжительность хранения сырья. Чем старше сырье, тем продолжительнее вспенивание и тем труднее достичь требуемой мнимой плотности вспененных гранул. Поэтому срок хранения сырья в герметичной упаковке ограничен до шести месяцев.

1.3. Техническое оснащение узла предварительного вспенивания

a) вспениватель ВП-03

b) система вторичного вспенивания СВВ-1

c) поточная сушилка гранул СС-106

d) выгрузочный вентилятор ВПВ-2,5

2. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ВСПЕНЕННЫХ ГРАНУЛ

2.1. Основы процесса кондиционирования гранул

В ходе кондиционирования воздух проникает внутрь вспененных гранул вследствие образовавшегося в них вакуума, а из вспененных гранул в атмосферу выпускается влага в виде пара и пентан, не прореагировавшие остатки процесса полимеризации сырья. Указанный газообмен возможен благодаря газопроницаемости полистироловых оболочек.

Рис.2.1. Гранулы вспениваемого полистирола в процессе кондиционирования

Скорость диффузии воздуха внутрь гранул обусловлена, главным образом, мнимой плотностью, температурой окружающей среды и размером гранул. Целью удаления влаги с поверхности гранул в сушилке с кипящим слоем является получение 100% мнимой поверхности, через которую осуществляется газообмен.

Скорость испарения пентана также зависит от плотности, температуры окружающей среды и размера гранул. Из крупных гранул пентан испаряется медленнее, чем из гранул малого диаметра, что обусловлено соотношением между поверхностью гранулы и ее массой.

Важно

2.2. Техническое оснащение узла кондиционирования гранул

Силосы, используемые для кондиционирования вспененных гранул, изготовляются в виде легкой металлической конструкции стеллажного типа с контейнерами из ткани, пропускающей воздух.

При перемещении вспененных гранул с помощью струи воздуха, на поверхности гранул накапливаются сильные электростатические заряды. Поэтому чрезвычайно важно тщательно заземлить все металлические элементы силосов, транспортных трубопроводов и остального оборудования.

2.3. Параметры кондиционирования гранул

Температура окружающей среды в цехе кондиционирования гранул не должна быть ниже 15°С, при более низкой температуре продолжительность кондиционирования увеличивается. В летний период, при температуре свыше 20°С время кондиционирования сокращают, а при более низких температурах — продлевают.

При транспортировке свежих гранул в силосы, их мнимая плотность увеличивается в результате столкновений со стенками трубопровода. Поэтому при установке параметров вспенивания необходимо учитывать увеличение плотности при транспортировке.

3. ФОРМОВАНИЕ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫХ БЛОКОВ

3.1. Характеристика процесса формования

При выработке блоков вспененные гранулы свободно засыпают в камеру формы до ее полного наполнения. Затем в форму подают насыщенный сухой водяной пар под давлением 0,2-0,4 МПа, что приводит к дальнейшему увеличению объема гранул. В связи с тем, что гранулы находятся в закрытой камере, сначала заполняется свободное пространство между ними, а затем гранулы сцепляются друг с другом.

1) наполнение 2) продувание 3) запаривание 4) охлаждение 5) расформовка

Важным фактором при запаривании блока является подача в камеру в свободное пространство между гранулами соответствующего количества пара в кратчайшее время.

Для этого необходима соответствующая вентиляция (продувание), целью которой является удаление воздуха перед началом процесса запаривания.

Недостаточная продолжительность продувания приводит к неоднородной плотности и плохому спеканию блока.

Совет

Важно также поддерживать постоянную высокую температуру формы, в противном случае значительно растет расход пара (рис.3.1.3) и пар становится мокрым, что снижает качество сцепления гранул.

Для того, чтобы блок можно было вынуть из формы без его повреждения, это давление необходимо уменьшить до величины около 0,01 МПа.

Время, необходимое для уменьшения давления блока, то есть время охлаждения, зависит от марки пенопласта.

3.2. Техническое оснащение узла формования

a) блок форма УЦИП 1030.

b) установка вакуумирования ВУ-3,3 с аккумулятором вакуума АВ-1.

c) система вакуумной загрузки и охлаждения блоков.

d) компрессорная установка СБ4/Ф-500

e) аккумулятор пара ПН-5000

f) котел паровой

4. КОНДИЦИОНИРОВАНИЕ БЛОКОВ

4.1. Краткая характеристика процесса кондиционирования блоков

После окончания процесса формования блоки кондиционируют. Кондиционирование проводится с целью снижения влажности и устранения внутренних напряжений, возникающих при формовании. Кроме того, при этом протекают процессы диффузии газов и выравнивания давления внутри гранул с атмосферным давлением, подобные процессам, происходящим при кондиционировании предварительно вспененных гранул.

В процессе кондиционирования блоков очень важную роль играет очередность их использования, соответствующая очередности формования, то есть при отборе блоков для разрезания следует начинать с самых «старых».

5. РАЗРЕЗАНИЕ ПЕНОПОЛИСТИРОЛОВЫХ БЛОКОВ НА ПЛИТЫ

5.1. Характеристика процесса резки пенополистирола

Разрезание блоков осуществляется с помощью реостатной проволоки, нагретой до соответсвующей температуры.

Обратите внимание

Все отходы подаются в измельчитель, откуда в измельченном виде пневматически транспортируются на вторичное использование.

5.2. Требования по качеству

Внешний вид

Окраска пенополистироловых плит должна быть такой же, как окраска предварительно вспененных гранул полистирола.

Необходимо проводить выборочную проверку плит — по крайней мере 2 шт. на длине каждого блока.

Если плиты отвечают предъявляемым требованиям, то после укладки в стопки они направляются на упаковку.

Если отклонение от требуемых размеров превышает допустимую величину, то следует еще раз проверить по одной плите на всей длине блока, определить причину, произвести соответствующую корректировку промежутков между отрезками реостатной проволоки.

Проверить таким же образом размеры плит, полученных в результате разрезания следующего блока.

Плиты, которые не отвечают предъявляемым требованиям, направляются на вторичное использование.

6. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПЕНОПОЛИСТИРОЛЬНЫХ ОТХОДОВ

Отходы используется вторично в производстве блоков.

6.1. Техническое оснащение узла

a) дробилка пенополистирольных отходов

b) технологический силос

6.2. Система измельчения

Устройство предназначено для измельчения пенополистироловых отходов, в результате чего получают крошку, используемую в качестве добавки к гранулам полистирола при производстве пенополистироловых блоков. Размеры получаемой таким образом крошки составляют до 15 мм.

Сырье для пенопласта

Сырьем для производства формованных изделий (пенополистирольных блоков, плит, упаковки) служат гранулы вспенивающегося полистирола, представляющие собой продукт суспензионной полимеризации стирола в присутствии порообразователя (пентана, изопентана).

Пенополистирол может иметь антипиреновые добавки для негорючих марок (маркируются буквой F).

Марка сырья для пенополистирола определяется содержанием частиц с наиболее часто повторяющимся размером при рассеве, что в готовом изделии будет определять, наряду с прочими факторами, конечную плотность. Также в маркировке обычно оговорено наличие антипиренов (F). Чем больший процент гранул основной фракции (более 90%), тем стабильнее будет процесс переработки.

Основные критерии при выборе марки вспенивающегося полистирола

• массовая доля частиц основной фракции и их размер;
• массовая доля пентана;
• кажущаяся плотность пенополистирола при однократном вспенивании;
• время выдержки предвспененного полистирола перед формованием (короткий цикл, длинный цикл);
• особые свойства – высокие физико-механические характеристики, негорючесть и пр.

Для получения качественных изделий необходимо провести входной контроль по определенным параметрам , чтобы убедиться, что в работу поступают гранулы в полном соответствии с заявленными техническими характеристиками.В большинстве случаев производители гарантируют сохранение качества продукта в течение 3 — 6 месяцев в герметичной упаковке.

Для изготовления плит различной плотности используется одинаковое сырье — полистирольные гранулы. Но на один кубометр строительных блоков идет разное количество сырья: на ПСП-15 — до 15 кг, ПСП-25 — от 15 до 25 кг, ПСП-35 — от 25 до 35 килограммов. Сырье составляет львиную долю в себестоимости продукции — 70%.

Длительность срока жизнедеятельности

Использование теплоизоляционных плит из вспененного полистирола сегодня крайне распространено в области проведения утеплительных работ внешних стен. Это происходит по той причине, что они отлично противостоят морозам. При этом структура плит совершенно не нарушается, они могут претерпевать до 120 циклов периодического замораживания и оттаивания. К тому же гранулы вспененного полистирола не изменяют своих линейных размеров, а сам материал может прослужить в течение 60 лет, не требуя при этом замены или ремонта.

Помимо своих основных характеристик пенополистирол способствует повышению характеристик звукоизоляции. Полотна этого материала отличаются еще и тем, что они остаются инертны к воздействию ряда агрессивных химических веществ по типу солевых растворов, кислот, спиртов и красителей. При этом структура материала не будет повреждена, как и при воздействии хлорной извести, газобетона, а также краски и штукатурки. Материал совершенно инертен и не подвергается биологическому воздействию, а также гниению. Производство вспененного полистирола обеспечивает получение плит, которые можно использовать практически во всех условиях.

Две технологии производства ПСВ, ПСМ, ПСС/М, УПС, УПМ

В процессе производства полистирола основными способами являются: суспензионная полимеризация и полимеризация в массе. Второй способ является наиболее эффективным, и конечная продукция, полученная данным способом, отличается более высоким качеством. Полистирол, который получен с помощью полимеризации в массе, применяется для изготовления качественной и сложной продукции.

Метод полимеризации в массе на данный момент является наиболее распространенным в силу высоких технических и экономических показателей. В отечественном производстве данному методу отдали предпочтение в 70-х годах. По сегодняшний день более 50% продукции выпускается по этому методу. Данный метод обладает оптимальной схемой технологического процесса производства.

Производство осуществляется по непрерывной схеме. В двух последовательно соединенных аппаратах происходит процесс смешивания. Заключительная стадия процесса включает в себя процесс полимеризации, проводимый в аппарате колонного типа. При начале реакции температура достигает 80-100?С, а в конце – около 200?С. Процесс полимеризации прерывается, когда степень превращения полистирола достигает 80-90%. Не прошедший реакцию мономер удаляется с помощью вакуума. Далее в полистирол вводятся антипирены, стабилизаторы, красители и прочие добавки. После этого расплав гранулируют. При этом блочный полистирол отличается большой чистотой. Данная технология наиболее экономична, так как при ней не применяются обезвоживание и просушка. Она также практически безотходна, так как не прошедший реакцию стирол возвращают на повторную полимеризацию. Благодаря тому, что процесс не доводят до полной конверсии мономера, процесс полимеризации происходит на достаточно большой скорости.

При этом контролируются параметры температуры, обеспечивается нужная вязкость полимеризуемой среды. Но в случае проведения процесса до более глубокой степени превращения мономеров возникают существенные затруднения с отводом тепла от реакционной массы, имеющей высокую вязкость. В связи с этим становится невозможным проведение полимеризации в изотермическом режиме.
Такой существенный недостаток метода полимеризации в массе заставляет специалистов уделять внимание другим способам производства, в частности суспензионному методу.

О свойствах пенополистирола – подробно и доступно

О теплопроводности

Пенополистирол представляет собой не что иное, как множество пузырьков воздуха, заключенных в тоненькие оболочки из полистирола. При этом соотношение таково: два процента полистирола, остальные девяносто восемь – воздух.

В результате получается некое подобие твердой пены, отсюда и название – пенополистирол. Воздух герметично запаян внутри пузырьков, благодаря чему материал отлично удерживает тепло. Ведь известно, что воздушная прослойка, находящаяся без движения – великолепный теплоизолятор.

По сравнению с минеральной ватой коэффициент теплопроводности у данного материала ниже. Он может иметь значение от 0,028 до 0,034 ватта на метр на Кельвин. Чем плотнее пенополистирол, тем больше значение его коэффициента теплопроводности. Так, для экструдированного пенополистирола, имеющего плотность 45 килограммов на кубометр, этот параметр составляет 0,03 ватта на метр на Кельвин. При этом имеется в виду, что окружающая температура не выше +75% С и не ниже -50 С.

О паропроницаемости и поглощении влаги

Экструдированный пенополистирол имеет нулевую паропроницаемость. А характеристики вспененного пенополистирола, который изготавливается особым образом, иные. Его паропроницаемость варьируется от 0,019 до 0,015 килограмма на метр-час-Паскаль. Это кажется странным, так как, по идее, подобный материал с пенной структурой пар пропускать не способен.

Ответ прост – формовка вспененного пенополистирола производится путем разрезания большого блока на плиты необходимой толщины. Вот и проникает пар через разрезанные вспененные шарики, забираясь внутрь воздушных ячеек. Экструдированный пенополистирол, как правило, не режут, плиты выходят из экструдера уже с заданной толщиной и гладкой поверхностью. Поэтому для проникновения пара этот материал недоступен.

Что касается впитывания влаги, то если погрузить лист вспененного пенополистирола в воду, он впитает ее до 4 процентов. Плотный пенополистирол, изготовленный методом экструзии, останется практически сухим. Он вберет в себя воды в десять раз меньше – всего лишь 0,4 процента.

О прочности

Тут пальма первенства принадлежит экструдированному пенополистиролу, у которого связь между молекулами весьма крепкая. По прочности статического изгиба (от 0,4 до 1 килограмма на квадратный сантиметр) он заметно превосходит рядовой вспененный пенополистирол (его прочность лежит в пределах от 0,02 до 0,2 килограмма на квадратный сантиметр). Поэтому в последнее время вспененного пенополистирола, вырабатывается всё меньше, так как он менее востребован. Метод экструзии позволяет получить более современный материал для изоляции, прочный и влагостойкий.

Чего боится пенополистирол

Пенополистирол никак не реагирует на такие вещества, как сода, мыло и минеральные удобрения. Он не взаимодействует с битумом, цементом и гипсом, известью и асфальтовыми эмульсиями. Нипочем ему и грунтовые воды. А вот скипидар с ацетоном, некоторые марки лаков, а также олифа способны не только повредить, но и полностью растворить этот материал. Растворяется пенополистирол и в большинстве продуктов, получаемых путем перегонки нефти, а также в некоторых спиртах.

Вот только не любит пенопоплистирол (ни вспененный, ни экструдированный) прямых солнечных лучей. Они его разрушают – при постоянном ультрафиолетовом облучении материал становится сначала менее упругим, теряя прочность. После этого дело разрушения довершают снег, дождь и ветер.

О способности поглощать звуки

Если надо спастись от излишнего шума, пенополистирол стопроцентно не поможет. Ударный шум он несколько приглушить в состоянии, но лишь при условии, что будет проложен достаточно толстым слоем. А вот воздушные шумы, волны которых распространяются по воздуху, пенополистиролу не по зубам. Таковы особенности конструкции и свойства пенополистирола – жестко расположенные ячейки с воздухом внутри оказываются полностью изолированными. Так что для звуковых волн, летящих по воздуху, надо ставить преграды из других материалов.

Стоит ли утеплять стены пенопластом?

Каждый решает это сам. А если еще не определились с этим, стоит разобрать все тонкости и нюансы использования пенопласта, как утеплителя. Ведь всегда найдутся как положительные моменты этому, так и отрицательные.

Пенопласт — дешевле и проще

Многие строители не зря выбирают именно его, ведь он:

• легок в монтаже (справятся даже новички);
• стоит не дорого;
• имеет малый вес;
• монтаж происходит очень быстро.

Важно! Аналогичным материалом прорабы считают минеральную вату, но она на порядок дороже его. Но многие выделяют его основной минус — повышенную горючесть

Однако и это вопрос частично решается — покупкой специальных марок пенопласта с маркировкой «С» — самозатухающая

Но многие выделяют его основной минус — повышенную горючесть. Однако и это вопрос частично решается — покупкой специальных марок пенопласта с маркировкой «С» — самозатухающая.

Вреден ли пенопласт и что им можно утеплять?

Все чаще данный материал используют для утепления жилых помещений. И понятие экологичности тут играет не последнюю роль. Нагреваясь он (более +40 С) начинает выделять вредное вещество — стирол. Именно поэтому его не рекомендуют использовать для утепления металлической крыши, и других подобных нагревающихся элементов.

Большинство строителей советуют не использовать его для внутренних работ, а только для внешних. Тем более у этого способа утепления есть и другие преимущества:

• будет сохранена прежняя геометрия и полезная площадь;
• точка промерзания переместиться на внешнюю сторону дома;
• не будет образовываться грибок и плесень между стеной и утеплителем;
• разрушающие факторы внешней среды не будут влиять на стены дома.

Важно! При утеплении пенопластом снаружи вредные вещества и их испарения сводятся к минимуму, в отличии от использования его во внутренних работах

Пенопласт хорош, но не всегда, и не везде

Безусловно данный материал хорош, но перед тем, как принять решение об его использовании в вашем доме, нужно понимать, что не везде его можно применять.

Так, он перестанет быть хорошим, если:

• в доме живут грызуны;
• большая влажность;
• плохая вентиляция.

Если перечисленное не касается вашего помещения — можете смело его использовать. Поэтому его можно чаще встретить в квартирах, а не в частных домах.

Пенопласт — утеплитель не для частных домов

Как пример, приведем ситуацию, когда пенопласт использовали для утепления гаражного строения, которое примыкало к частному дому. Стыки плит покрыли монтажной пеной. Со своей теплоизоляционной функцией данный материал справился отлично. В помещении стало ощутимо теплее.

Но через непродолжительное время, мыши из дома проделали ходы в нем, в некоторых местах — насквозь. И работа по утеплению была испорчена.

Пенопласт — качественный утеплитель для стен

Владельцы квартир давно убедились в том, что если монтажные работы по данному утеплителю выполнить качественно, то зимой стена будет радовать сухостью, а летом — прохладой. Последний фактор не говорит о том, что этот материал работает как охладитель.

Просто он не сохраняет температуру в квартире в том состоянии, в котором она была изначально. А если в ней стоит отопление индивидуального плана, то и экономит расходы на отопление.