Что такое EPS?

Что такое EPS? Что такое вспененный полистирол?

Вспененный полистирол (Expandable Poly Styrene) - экологически чистый, нетоксичный термо/звуко/вибро-изоляционный материал, применяемый более 50-ти лет и зарекомендовавший себя как наиболее экономичный, удобный в применении и обладающий низкой степенью теплопроводности строительный материал. Поворот к массовому использованию пенополистирола неизбежен, поскольку в обозримом будущем только такие высокоэффективные материалы, способны удовлетворить все возрастающие нормативные строительные требования к конструкциям зданий и структур.
формула цепи пенополистирола
polystyrene 3D
СВОЙСТВА ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Прекрасные термоизолирующие характеристики достигаются благодаря воздуху, находящемуся внутри закрытых ячеек вспененного полистирола. Воздух составляет не менее 98% от всего объема пенополистирола, иначе говоря, для изготовления целой изоляционной плиты или блока, необходимо лишь 2% исходного сырья. После процесса полимеризации, полистирольные гранулы насыщаются газом пентаном, который является вспенивающим агентом. В процессе переработки гранулы разогреваются и размягчаются насыщеным водяным паром, вследствие чего пентан переходит в летучее состояние и испаряется. Под действием внутреннего давления, гранулы полистирола увеличиваются в объеме до 50 раз, превращаясь во всем знакомые легкие, белые шарики. В процессе вылежки в силосах, ячейки в каждом шарике наполняются воздухом и приобретают упругость. После этого, вспененные гранулы загружаются в пресс-форму, где под воздействием пара они склеиваются между собой, образуя легкий, однородный, устойчивый к сжатию и сохраняющий размеры изоляционный материал.

epsmicroscope01 epsmicroscope02 epsmicroscope03 epsmicroscope04 epsmicroscope06 epsmicroscope12

Благодаря проницаемости для водяного пара, внутри зданий и в пространствах, изолированных EPS не образуется плесень и отсутствует явление конденсата на стенах (вредное для здоровья человека). EPS будучи продуктом переработки нефти, может быть повторно использован в качестве сырья, он экологически совместим и безвреден для окружающей среды.

Материалы и изделия из вспененного полистирола, абсолютно стабильны и со временем не теряют своих свойств по сравнению с традиционными материалами для строительства (известь, гипс, незащищенные и изолированные цементы), кирпичи, цементные блоки. Они стабильны даже в водных растворах кислот (35% di HCl; 50% HNO3; 95% H2SO4), щелочей (гидрат натрия, гидрат калия, аммиачная вода), в спирте (метиловом и этиловом), стабильны даже в битуме и в битумных мастиках на водной основе. В случае длительной эксплуатации материалы извне должны быть защищены от прямых солнечных лучей и UV излучения.

ДОЛГОВЕЧНОСТЬ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Анализ влияния различных факторов окружающей среды таких как, частые перепады температур, влажность, налет морской соли, загрязнение окружающей среды и т.д., рабочие нагрузки, которым подвержены конструкции из вспененного полистирола, показал удивительные и исключительные результаты, обусловленные особыми характеристиками материала. Было продемонстрировано, что пенополистирол может гарантировать на неограниченный период отличные эксплуатационные характеристики, требуемые как подрядчиком, так и проектировщиком на уровне структурной надежности, термозвукоизоляции, защиты от огня и т.д. Эти великолепные характеристики позволяют освободить от гражданской, или уголовной ответственности как проектировщика и строительную фирму, так и заказчика, а также защитить структуру здания от ущерба нанесенного внешними факторами. Это доказано годами практического применения вспененного полистирола в мировом масштабе, в особенности благодаря многочисленным проверкам эксплуатационных характеристик зданий, которые эксплуатируются в мире более 50 лет, проведенным на мировом уровне в любых климатических условиях (холод или жара превышающие средне-сезонные).

ВОЗМОЖНОСТЬ ПОВТОРНОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ И ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА
Материал производится, используется и утилизируется без ущерба для окружающей среды и здоровья людей. EPS это наиболее чистый и безопасный теплоизоляционный материал. Это подтверждается фактом, что он используется и в качестве упаковочного материала для продуктов питания, в игрушках и т.п. Изделия из вспененного полистирола нетоксичны, не выделяют неприятных запахов, не содержит CFC (хлорфторуглеродов), HFC (гидрофторуглеродов), HCFC (гидрохлорфторуглеродов), которые наносят вред озоновому слою земли. Упаковка или отходы EPS, не загрязняют ни почву, ни воду, ни атмосферу. EPS (вспененный полистирол) на 100% может быть использован повторно. Он может быть смешан со вспененными гранулами для производства нового материала.

recycle-polystyrene200
АСПЕКТЫ ЗАЩИТЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ
Выбрав пенополистирол, прежде всего Вы значительно сократите потребление топлива сжигаемого при производстве. По результатам исследования, в ходе которого EPS сравнивали с изоляционным материалом из стекловолокна, расход энергии, необходимый для производства изоляционного материала из пенополистирола оказался на 24% меньше, чем для производства такого же объёма изоляционного материала из стекловолокна с такой же теплопроводностью. При уменьшении потребления энергии, уменьшается и количество побочных продуктов горения, которые образовывают смог и способствуют глобальному потеплению.

С точки зрения вредных для человечества выбросов, вспененный полистирол не содержит какого-либо газа разрушающего озоновый слой, не излучает радиации, не выделяет Радон. Уменьшение выбросов CO2 также связано со значительным снижением потребления энергии для обогрева и охлаждения помещений, которое получаем, используя EPS для термоизоляции любого типа гражданских, или промышленных зданий. В доме при строительстве которого использовались строительные материалы EPS, такие как изоляционные панели, или бетонные конструкции с термоизоляционным покрытием, по сравнению с похожим домом, построенным из двухслойного обрезного пиломатериала, снижены энергозатраты на отопление в такой степени, что Вы на 2-3 тонны в год уменьшите выбросы СО2 в атмосферу. В течение 30-летней ипотеки, дом при строительстве которого использовались строительные материалы EPS, убережет нашу атмосферу от выбросов 60-90 тонн углекислого газа. Пенополистирол не поддерживает образование питательной среды для распространения грибков, бактерий, или других вредных для здоровья человека микроорганизмов, именно поэтому на нем не образуется плесени. Также, EPS не предрасположен к гниению благодаря своей инертности и стабильности. Пенополистирол не является пищей для таких живых организмов как термиты, грызуны и т.д.

К выгодам от использования изделий из вспененного полистирола относится потребление топлива для его производства, с которыми связан выброс углекислого газа (1куб.метр метана оставляет в атмосфере 1куб.метр углекислого газа) и экономия тепловой энергии, которой способствуют уникальные изолирующие качества материала. Все это способствует поддержанием профилактических мер против негативных последствий парникового эффекта, полностью соблюдая директивы протокола Киото (ноль углекислого газа к 2012 году), подписанного Европейским Союзом и свыше 55 нациями. Протокол Киото о климатических изменениях является международным соглашением, которое устанавливает перед индустриально развитыми странами точные объективы, такие как снижение выброса газов ответственных за развитие парникового эффекта и перегрев планеты. Это единственное международное соглашение, которые санкционирует лимит выбросов, признанных ответственными за развитие парникового эффекта и глобального перегрева земли.

КЛЮЧЕВЫЕ ПУНКТЫ ПРОТОКОЛА КИОТО:
Промышленно развитые государства обязаны сократить выброс газов, вызывающих парниковый эффект, минимум на 5% по сравнению с уровнем 1990 года в период с 2008 до 2012 года. Эти государства должны подготовить проекты защиты лесов, сельскохозяйственных земель, которые впитывают углекислый газ (поэтому их называют “Carbon Sinks”, то есть складирующие СО2). Кроме того, они могут заработать «Carbon Credit», помогая развивающимся странам избегать загрязняющих выбросов, экспортируя чистые технологии. Кроме того, каждая страна, должна реализовать национальную систему для оценки газовых выбросов, а также должна быть создана глобальная система для их компенсации. Страны, подписавшие соглашение, подвергнутся соответствующим санкциям, если не достигнут поставленных целей. Более гибкими будут правила для развивающихся стран. Для того, чтобы протокол Киото стал обязательным на международном уровне, он должен быть ратифицирован не менее чем пятидесяти пятью странами. И сейчас это происходит: Законодательное Собрание РФ в ноябре 2005 года приняло соответствующий закон (30 ноября 2004), подготовленный правительством Владимира Путина. Протокол вошел в силу через 90 дней, то есть в феврале 2005. В 2001 году США прекратили переговоры, утверждая, что это повредит американской экономике и окажет незаслуженную поддержку развивающимся странам (США выбрасывают в атмосферу 33% от мировых выбросов). Австралия подтвердила отказ присоединиться, Китай этим вопросом не заинтересовался. Вот перечень газов, которые способствуют развитию парникового эффекта и выброс в атмосферу которых должен быть ограничен: углекислый газ, биоксид углерода, метан (СН4), окись азота (N2O), гидрокарбид фтора, карбид фтора (PFC), гексафторид серы (SF6). Научный мир называет эти газы как «СО2 эквиваленты», ссылаясь на их способность повреждать озоновый слой. Для достижения этих целей протокол Киото предлагает ряд мер: усилить контроль и обучить национальные политики снижению выбросов (развитие обновляемых источников энергии, улучшение энергетической эффективности, продвижение и применение строительных технологий, экономящих энергоресурсы и экологически щадящих, экологически щадящих форм ведения сельского хозяйства и т.д.); сотрудничать с другими присоединившимися к протоколу странами (с целью обмена информацией и опытом, координация национальных политик с целью повышения эффективности через механизмы сотрудничества).

ПОВЕДЕНИЕ ВСПЕНЕННОГО ПОЛИСТИРОЛА В ОГНЕ. РАПОРТ НАСА (США)
В строительстве используется как термический и звуковой изолятор более пятидесяти лет, будучи материалом безопасным и склонным к самозатуханию, благодаря специальным добавкам.

EPS требует определенной энергии для возгорания, одна искра, или одна зажженная сигарета являются недостаточными. Роль полистирола в условиях энергетического баланса пожара очень мала, в соответствии со своим низким объемным весом: 1дм.куб EPS 15кг/м.куб. имеет тепловую способность 590 Дж, против 9200 Дж того же объема еловой древесины.

Горение EPS сопровождается выделением в основном углекислого газа, как и деревянные материалы, присутствующие в конструкции и меблировке, но в пропорциях намного меньших, также не выделяет диоксина. Когда полистирол горит стабильным пламенем при хорошей поддержке кислорода, главными продуктами сгорания являются диоксид углерода, монооксид углерода, вода и частицы.

Поведение EPS вспененного пенополистирола:

  • Температура декомпозиции 260-300°C первые признаки проседания
  • Температура инициирования пламени 360-370°C (DIN 54836) 345-360°C (ASTM D1929)
  • Температура самовозгорания 450-500°C 490°C (ASTM D1929)
  • Температура самовозгорания стирола 490°C

Полистирол – это углеводород, состоящий из водорода и углерода и по своей природе горюч. Вариант, обладающий способностью к самозатуханию, содержит добавку (антипирен), она позволяет получить материал с задержкой распространения пламени. Распространение огня происходит спонтанно при использовании обычного EPS, если есть в наличии достаточное количество кислорода, в тоже время при использовании EPS с антипиреном, распространение прекращается независимо от причин возгорания. Согласно нормативам, соответственно классифицируют поведение горючих материалов. Обычный полистирол находится обычно в классе Е, или D, а с антипиреном (согласно EN 13501-1) EN это европейская норма.

Больший интерес, чем точный состав продуктов сгорания EPS, вызывает токсичность продуцируемых газов. Изучения, проведенные Hilado et.al ("Toxicity of pyrolysis gases from natural and synthetic materials", Fire Technology, May 1978, p.136) и Oettel e Hofmann ("Experiments on toxic hazards with expanded polystyrene", Fire International, 25 july 1969, p.20) и другие (review Zorgman, TNO report B-79-504 1979, TNO…..) продемонстрировали, что, в сравнении с другими стройматериалами (пробка, хлопок, шерсть, фанера и т. д.), в случае пожара EPS представляет меньший риск токсичности (на основании тестов на животных) на основе объема. Небольшая разница токсичности обнаружена между продуктами сгорания обычного полистирола и полистирола с антипиреном, обладающего способностью к самозатуханию.

Опыты на животных, произведенных в лабораториях НАСА (США) указывают меньшую токсичность дыма EPS (вспененного полистирола) в сравнении с другими традиционными материалами, используемыми в строительстве. Следующая таблица показывает среднее время выживаемости, в минутах, мышей, подвергшихся действию дыма от горения во время пожара.

penopolistirol-i-ogon
Автор статьи: Алексей Метелев, перепечатка возможна только с разрешения автора, либо со ссылкой на данный ресурс! Связаться с автором: alexey.metelev@gmail.com