پلی یورتان چیست؟
-پلی یورتان چیست؟-شرح کامل و معرفی انواع پلی یورتان.
-فهرست مطالب:(پلی یورتان چیست؟)
1.پلی یورتان پاششی چیست؟ تعریف و معرفی محصول.
2.تاریخچه و جایگاه جهانی پلی یورتان پاششی.
3.شرح کامل و انواع پلی یورتان پاششی.
4.پلی یورتان پاششی سلولبسته (Closed-Cell).
5.پلی یورتان پاششی سلولباز (Open-Cell).
6.سیستم هیبریدی و ترکیب با پلییوریا.
7.پروژههای واقعی اجرا شده با پلی یورتان پاششی در ایران و جهان.
8.پروژههای بینالمللی شاخص.
9.پروژههای واقعی در ایران.
10.جدول مشخصات فنی.( تقسیم بندی براساس کاربرد).
11.جمعبندی و مزایای راهبردی.
الف)پلی یورتان پاششی چیست؟ تعریف و معرفی محصول
پلی یورتان پاششی که اغلب با نام اختصاری SPF (Spray Polyurethane Foam) شناخته میشود. یک عایق حرارتی و رطوبتی پیشرفته و چندمنظوره است که از واکنش شیمیایی دو ماده اصلی یعنی ایزوسیانات و پلیال در محل پروژه تولید میشود .
این محصول برخلاف عایقهای سنتی مانند پشم سنگ یا یونولیت، به صورت مایع روی سطوح مختلف پاشیده میشود و طی چند ثانیه تا چند دقیقه، منبسط شده و به لایهای سخت، منسجم و یکپارچه تبدیل میشود.
آنچه پلی یورتان پاششی را منحصربهفرد میکند، عدم استفاده از درز و اتصال است. این ویژگی باعث میشود که پل حرارتی به طور کامل حذف شده و سطحی کاملاً آببند ایجاد شود. در واقع، این محصول تنها یک عایق نیست. بلکه راهکاری ترکیبی برای آببندی، عایقکاری حرارتی، افزایش استحکام کششی و کنترل آکوستیک محسوب میشود.
ب)تاریخچه و جایگاه جهانی پلی یورتان پاششی
تولید مواد اولیه این صنعت در انحصار تعداد محدودی از کشورها بود. اما امروزه جمهوری اسلامی ایران با راهاندازی خطوط تولید ایزوسیانات در شرکت پتروشیمی کارون، به دومین تولیدکننده بزرگ این ماده در جهان و اولین تولیدکننده در خاورمیانه تبدیل شده است .
این دستاورد استراتژیک نهتنها وابستگی به واردات را کاهش داده، بلکه ایران را به قطب تأمین این ماده در منطقه تبدیل کرده است.
پ)شرح کامل و انواع پلی یورتان پاششی(پلی یورتان چیست؟)
برای درک بهتر کاربردهای این محصول، باید با دو نوع اصلی آن آشنا شویم:
1.پلی یورتان پاششی سلولبسته (Closed-Cell)
این نوع از فوم، متراکمترین و مقاومترین حالت پلی یورتان است. سلولهای این فوم کاملاً به هم فشرده و پر از گاز عایق هستند و راهی برای نفوذ آب یا هوا وجود ندارد.
الف)ویژگیهای کلیدی
-دانسیته بالا: معمولاً ۳ پوند بر فوت مکعب (حدود ۴۸ کیلوگرم بر مترمکعب) .
-مقاومت حرارتی بالا: دارای ضریب R-value حدود ۶ تا ۷ در هر اینچ.
-افزایش استحکام سازه: این فوم به دلیل چسبندگی بالا و سختی، به استحکام کششی دیوارها و سقفها کمک میکند.
-مقاومت رطوبتی: تقریباً نفوذناپذیر در برابر بخار آب و رطوبت.
ب)کاربرد اصلی
عایقکاری سردخانهها، مخازن صنعتی، پشتبامهای فلزی و بتنی، و پروژههای دریایی.
2.پلی یورتان پاششی سلولباز (Open-Cell)
این فوم نرمتر و سبکتر است. سلولها در این نوع به طور کامل بسته نیستند و فضای خالی بین آنها توسط هوا پر میشود.
الف)ویژگیهای کلیدی
-دانسیته پایین: حدود ۰.۵ پوند بر فوت مکعب.
-انعطافپذیری: قابلیت جذب صدا و ارتعاش را دارد.
-نفوذپذیری: برخلاف نوع سلولبسته، این فوم به بخار آب اجازه عبور میدهد و برای فضاهای داخلی مناسبتر است.
ب)کاربرد اصلی
عایق صوتی دیوارهای داخلی ویلاها، استودیوها و سقفهای شیبدار.
3.سیستم هیبریدی و ترکیب با پلییوریا
در پروژههای صنعتی و پالایشگاهی، صرفاً استفاده از فوم کافی نیست؛ زیرا پلی یورتان در برابر اشعه فرابنفش خورشید (UV) آسیبپذیر است و باید محافظت شود.در این روش، لایه زیرین از فوم پلی یورتان برای عایق حرارتی و لایه رویی از پلییوریا برای مقاومت شیمیایی و ضدآب بودن نهایی استفاده میشود .
ت)معرفی پروژههای پلی یورتان پاششی در ایران و جهان
در زیر به معرفی پروژه های موفق اجراشده توسط این محصول را می پردازیم:
1.پروژههای بینالمللی شاخص عایق پلی یورتان
الف)بهسازی مخزن رزین در کارخانه ریختهگری Lawton (آمریکا – ویسکانسین)
شرکت ProSeal در پروژهای نوآورانه برای بازسازی یک مخزن رزین ۹۰۰ فوتی در فضای باز اقدام کرد. تیم اجرایی پس از پاکسازی سطح، از فوم پلی یورتان پاششی سلولبسته (NCFI 10-011) به ضخامت ۱ اینچ استفاده کرد.
نکته جالب در این پروژه، پاشش فوم جهت محافظت از المنتهای حرارتی بود و برای محافظت در برابر شرایط جوی، لایه پایانی با پلییوریا پوشش داده شد. این پروژه در عرض ۳ روز به پایان رسید .
ب)پروژه ۳۰۰ ویلایی العین (امارات متحده عربی)
این پروژه به عنوان اولین اجرای بزرگمقیاس پلی یورتان پاششی در امارات شناخته میشود. برای ۳۰۰ واحد ویلایی به مساحت ۶۰,۰۰۰ متر مربع، از سیستم Baymer SHPU-40SL-46 شرکت Pearl استفاده شد. وجه تمایز این پروژه، استفاده از گاز دمنده نسل چهارم (Solstice LBA®) بود که مانع تخریب لایه ازن را می شود و پتانسیل گرمایش جهانی را به کمتر از ۵ می رساند.
پ)شهرک مسکونی دقم (عمان)
یکی از پروژههای نمادین در منطقه خاورمیانه، عایقکاری سقف شهرک مسکونی در بندر دقم عمان است. در این پروژه بیش از ۵۰,۰۰۰ متر مربع از سقف ساختمانها با استفاده از پلی یورتان پاششی به ضخامت ۴۰ تا ۵۰ میلیمتر عایقکاری شد. این پروژه در سال ۲۰۱۷ به بهرهبرداری رسید و همچنان یکی از نمونههای موفق در اقلیم گرم و مرطوب محسوب میشود.
ت)مجتمع اسمیت کالج (آمریکا – ماساچوست)
در چارچوب پروژه بزرگ کربنزدایی این دانشگاه معتبر، از پلی یورتان پاششی برای بهسازی پوسته ساختمانهای تاریخی استفاده شد. هدف اصلی، ایجاد یک لایه برای کاهش انرژی سیستم سرمایش و گرمایش بود. این پروژه نشان داد که SPF حتی در بناهای قدیمی با محدودیت سازهای نیز به راحتی قابل اجراست.
ث)پروژههای چندخانوادگی توسان (آریزونا)
در دو پروژه ساخت ۵۷۲ واحد مسکونی در آریزونا، از فوم سلولباز ENERTITE® استفاده شد. زمان ساخت در این پروژهها با استفاده از پلی یورتان پاششی صرفه جویی گردید. بلکه ضریب مقاومت حرارتی (R-22) بسیار بالاتری نسبت به طراحی اولیه (پشم سنگ) حاصل گردید.
2.پروژههای واقعی در ایران
الف)پروژههای زیرساختی: تونل رسالت و خطوط فاضلاب (تهران)
بر اساس گزارش رسمی شرکت KÖSTER، از فوم تزریقی پلی یورتان برای آببندی و تثبیت ترکهای فعال در تونل رسالت تهران استفاده گردید. این فوم در تماس با آب تا ۳۰ برابر منبسط می شود و ترکها ودرزها را به صورت دائمی مسدود میکند.
۲. پروژههای مسکونی و رفع رطوبت (شمال ایران)
اجرای عملیات پاشش پلی یورتان برای جلوگیری از نفوذ رطوبت در شمال ایران انجام گردید. این پروژه با رعایت الزامات مبحث ۱۹ مقررات ملی ساختمان و ضوابط آتشنشانی انجام گردید. در این پروژه، فوم پلی یورتان در دیوار اجرا گردید وتوسط لایهای کناف محافظت گردید.
۳. شرکت یورتان سیستمز (رشت)
اگرچه این پروژه یک پروژه ساختمانی نیست. اما به عنوان یکی از مهمترین مراکز تولید سیستمهای پلی یورتان پاششی در ایران، واحدهای تولیدی آن در منطقه صنعتی رشت مستقر است. این شرکت از سال ۱۹۷۷ فعالیت خود را آغاز کرده و تأمینکننده سیستمهای شیمیایی برای پروژههای عایقکاری لوازم خانگی و پانلهای عایق در ایران است .
ث)جدول مشخصات فنی پلی یورتان پاششی (بر اساس نوع و کاربرد)
بخش ۱: مشخصات فیزیکی، مکانیکی و حرارتی
| ردیف | پارامتر فنی | استاندارد آزمون | پلی یورتان سلولبسته (Closed-Cell) | پلی یورتان سلولباز (Open-Cell) | فوم تزریقی/تکجزء (1K) |
|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | دانسیته هسته (Core Density) | ASTM D1622 / EN 1602 | ۳۰ – ۵۰ kg/m³ (۱.۹ – ۲.۰ lb/ft³) | ۷ – ۹ kg/m³ (~۰.۵ lb/ft³) | ۲۸ – ۳۰ kg/m³ (Free Rise) |
| ۲ | مقدار R-Value (مقاومت حرارتی) | ASTM C518 / C177 | ۷.۰۲ (Initial @ 1″) ۶.۴۴ (Aged @ 1″) |
~۴.۰ (@ 1″) λ=۰.۰۳۷ W/mK |
اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست |
| ۳ | ضریب هدایت حرارتی (λ) | ASTM C518 | ~۰.۰۲۲ – ۰.۰۲۶ W/mK | ۰.۰۳۷ W/mK | ≤ ۰.۰۳۰ W/mK |
| ۴ | درصد سلول بسته | ASTM D6226 | > ۹۰% | ۰% (سلول باز) | > ۹۰% |
| ۵ | مقاومت فشاری (Compressive Strength) | ASTM D1621 | ۳۶ psi (~۲۵۰ kPa) @ 1″ | نامنعطف (انعطافپذیر) | اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست |
| ۶ | مقاومت کششی (Tensile) | ASTM D1623 | اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست | اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست | ≥ ۰.۱۵ MPa (چوب/بتن) |
| ۷ | پایداری ابعادی | ASTM D2126 | ۱۲% حداکثر تغییر حجم | DS(TH)4 | اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست |
| ۸ | دمای سرویس مداوم | CAN/ULC-S743.1 | ۶۰- تا ۸۰+ درجه سانتیگراد | مناسب برای فضاهای داخلی | اطلاعات دقیق در نتایج موجود نیست |
| ۹ | زمان گیرش (Tack-Free) | – | ۱۵ – ۶۰ ثانیه | ۲ – ۱۰ ثانیه (واکنشپذیری) | ≤ ۱۰ دقیقه |
| ۱۰ | ضخامت لایه مجاز | – | ~۵۰ mm per pass | متغیر (تا ۱۰۰ mm) |
بخش ۲: مشخصات رطوبتی، شیمیایی، آتش و زیستمحیطی)
| ردیف | پارامتر فنی | استاندارد آزمون | پلی یورتان سلولبسته | پلی یورتان سلولباز | فوم تزریقی |
|---|---|---|---|---|---|
| ۱ | جذب آب | ASTM D2842 | ۰.۸۸% (حجمی) | ۰.۳ kg/m² | نامشخص |
| ۲ | انتقال بخار آب | ASTM E96 | ۱.۱ @ 1″ | MU = ۴.۴ | نامشخص |
| ۳ | چسبندگی به بتن | – | ≥ ۰.۱۵ MPa | نامشخص | ≥ ۰.۱۵ MPa |
| ۴ | مقاومت شیمیایی | – | عالی در برابر روغن و اسید | ضعیف | خوب در برابر آب |
| ۵ | کلاس آتش | ASTM E84 | کلاس A (شعله ≤ ۲۵) | کلاس E | نامشخص |
| ۶ | مقاومت در برابر UV | – | ضعیف (نیازمند پوشش) | ضعیف | ضعیف |
| ۷ | نوع گاز دمنده | – | HFO / HFC / CO₂ | ۱۰۰% آب | HFO |
| ۸ | پتانسیل تخریب لایه ازن | – | ۰ | ۰ | ۰ |
| ۹ | پتانسیل گرمایش جهانی | – | < ۵ (HFO) | ۰ | < ۵ |
| ۱۰ | قابلیت بازیافت | – | محدود | محدود | محدود |
-جمعبندی و مزایای راهبردی
–برای مجریان و پیمانکاران: سرعت اجرای حداقل ۱۰ برابر عایقهای سنتی.
–برای مهندسان و مشاوران: آزادی عمل در طراحی پوسته ساختمان بدون محدودیتهای اتصالات مکانیکی.
