مقایسه ی EPS با پلی‌ یورتان و XPS

در دنیای امروز، با توجه به افزایش نگرانی‌ها در مورد مصرف انرژی و حفظ محیط زیست، عایق‌کاری ساختمان‌ها به یکی از مهم‌ترین موضوعات تبدیل شده است. مواد عایقی مختلفی در بازار موجود هستند که هر کدام ویژگی‌ها و کاربردهای خاص خود را دارند. EPS  یا پلی استایرن منبسط شده، پلی‌یورتان و  XPS پلی استایرن اکسترود شده  سه مورد از پرکاربردترین مواد عایقی هستند که در صنعت ساختمان‌سازی مورد استفاده قرار می‌گیرند.
انتخاب مناسب‌ترین ماده عایق برای یک پروژه، به عوامل مختلفی مانند شرایط آب و هوایی، نوع ساختمان، بودجه و نیازهای خاص پروژه بستگی دارد. هر یک از این مواد عایقی، مزایا و معایب خاص خود را دارند و در شرایط مختلف، عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند.
در این مقاله، قصد داریم به مقایسه‌ی دقیق EPS، پلی‌یورتان و XPS بپردازیم. با بررسی ویژگی‌های فیزیکی و مکانیکی، عملکرد حرارتی و صوتی، مقاومت در برابر رطوبت و آتش، هزینه و کاربردهای هر یک از این مواد، به شما کمک خواهیم کرد تا بهترین گزینه را برای پروژه خود انتخاب کنید.

پلی استایرن منبسط شده یا EPS

ابتدا به بررسی EPS یا پلی استایرن منبسط شده می‌پردازیم. مونومر استایرن از یک حلقه بنزن (C6H6) و اتیلن تشکیل شده است. هر دو توسط صنعت پتروشیمی تحت حرارت یا با استفاده از آغازگرهایی مانند بنزوئیل پراکسید تولید می‌شوند. پیوند دوگانه بین اتم‌های کربن به یک پیوند منفرد تبدیل شده و زنجیره‌ای پلیمری به نام پلی استایرن تشکیل می‌شود. این پلی استایرن مایع در آب ریخته می‌شود تا قطرات یا دانه‌هایی تشکیل شود.
در صنعت دانه‌های پلی استایرن با استفاده از عوامل دمنده‌ای مانند پروپان، پنتان و متیلن کلرید منبسط می‌شوند. دانه‌های EPS در یک قالب قرار می‌گیرند و سپس حرارت یا بخار به آن اعمال می‌شود که باعث انبساط و اتصال دانه‌های کوچک به یکدیگر می‌شود. در حالی که هر دانه منفرد یک سلول بسته است، فضای باز قابل توجهی بین دانه‌ها وجود دارد.
این دانه‌های EPS همچنین می‌توانند به ورقه‌ها یا بلوک‌های بزرگ قالب‌گیری شده و سپس توسط دستگاه‌های برش با سیم داغ به ورقه‌های نازک‌تر یا هر شکل و فرم خاصی برش داده شوند.
EPS از ۹۸ درصد هوا و تنها ۲ درصد پلاستیک ساخته شده است. به راحتی در استون حل می‌شود و تقریباً هیچ باقیمانده‌ای باقی نمی‌گذارد. این درصد بالای هوای محبوس شده آن را به یک عایق عالی تبدیل می‌کند.
به دلیل تطبیق‌پذیری بالا به طور گسترده‌ای در صنعت ساخت و ساز استفاده می‌شود. می‌توان از آن در سقف‌ها، دیوارها و کف‌ها، زیر سطح زمین برای عایق‌بندی سایدینگ‌های وینیل عایق‌بندی شده، قالب‌های بتن عایق‌بندی شده یا بلوک‌های ICF، در پانل‌های عایق‌بندی شده ساختاری یا SIPs و در سیستم‌های پوشش بیرونی عایق‌بندی شده یا EIF استفاده کرد.
خارج از صنعت ساخت و ساز در از EPS  به عنوان یونولیت بسته بندی یا بسته‌بندی بالشتک برای اقلام شکننده و ظروف یکبار مصرف غذا استفاده می‌شود.

مزایای EPS

• EPS بازدهی بالایی دارد. یک ورق چهار فوت در هشت فوت در یک اینچ در فروشگاه‌های خانگی شانزده دلار و بیست و پنج سنت قیمت دارد.
• فوم و هوا نیز EPS را به یک عایق عالی تبدیل می‌کند. اصطلاحی در صنعت ساخت و ساز به نام رانش حرارتی وجود دارد. رانش حرارتی به کاهش تدریجی ارزش عایق‌بندی در طول زمان به دلیل پراکندگی هوای محبوس در داخل آن اشاره دارد.
• مزیت بزرگ EPS این است که هیچ رانش حرارتی یا کاهش ارزش عایق‌بندی در طول زمان ندارد. همچنین هیچگونه انتشار گازهای مضر در محل وجود ندارد زیرا عوامل دمنده در داخل دانه‌ها محبوس شده‌اند.
• EPS در فرایند دمندگی از هیچگونه CFC (کلروفلوئوروکربن) یا حتی HCFC (هیدروکلروفلوئوروکربن) استفاده نمی‌کند. بنابراین، سبزترین انتخاب در بین سه نوع عایقی است که امروزه مورد بحث قرار خواهیم داد. از آنجایی که نسبت به آب نفوذناپذیر است، در برابر کپک و قارچ مقاوم است. همچنین صد در صد قابل بازیافت است.

معایب EPS

• پنل‌های عایق با یک ماده بازدارنده آتش بر پایه بروم به نام HBCD (هگزابروموسیکلو دودکان) پوشش داده شده‌اند که برای سلامتی مضر است.
• EPS  می‌تواند موریانه‌ها و مورچه‌ها را جذب کند زیرا این حشرات می‌توانند از فضاهای بین دانه‌ها نفوذ کنند.
• قابل اشتعال است.
• در برابر نور خورشید تجزیه نمی‌شود و قابل تجزیه زیستی نیست.
• یکی از عوامل اصلی آلودگی زباله در سراسر جهان است.

پلی استایرن اکسترود شده یا XPS

در ادامه به بررسی XPS یا پلی استایرن اکسترود شده می‌پردازیم. این ماده همان استایروفوم است که بسیاری از افراد با آن آشنا هستند. از نظر شیمیایی، از همان مواد پلی استایرن یا EPS ساخته شده است. اما به جای اینکه به صورت قطرات تشکیل شود و سپس منبسط شود، به روش اکستروژن تولید می‌شود.
فرم مایع آن با مواد افزودنی و عوامل دمنده مخلوط می‌شود و سپس از طریق یک قالب اکسترود می‌شود. سپس در حین فرآیند خنک‌سازی منبسط می‌شود. این فرآیند منجر به تولید عایقی با سلول‌های بسته متراکم مشابه EPS می‌شود.
XPS از ۹۸ درصد هوا و تنها ۲ درصد پلاستیک تشکیل شده است.  XPS آبی توسط شرکت Dow Chemical،  XPS سبز توسط شرکت Kingspan و XPS صورتی توسط شرکت Owens Corning تولید می‌شود. رنگ‌ها به منظور تمایز شرکت‌های تولیدکننده در محل پروژه استفاده می‌شوند.

مزایای XPS

• نسبتاً ارزان است. یک ورق چهار فوت در هشت فوت در یک اینچ در فروشگاه‌های خانگی نوزده دلار و نود و هشت سنت قیمت دارد.
• فوم سلول بسته و هوای محبوس شده در داخل آن، آن را به یک عایق عالی تبدیل می‌کند.
• از آنجایی که سلول‌های XPS بسیار متراکم هستند، در برابر رطوبت و کپک زدگی نسبت به EPS مقاوم‌تر است. بنابراین، اغلب در محیط‌های مرطوب‌تر انتخاب می‌شود.
• مقاومت فشاری XPS نیز بیشتر از EPS است. هیچ رانش حرارتی یا کاهش ارزش عایق‌بندی در طول زمان وجود ندارد.
• صد در صد قابل بازیافت است.
• بسیار متنوع است و می‌توان از آن در زیر سطح زمین، زیر کف و حتی در دیوارهای زیرزمین استفاده کرد.

معایب  XPS

• از HFC (هیدروفلوئوروکربن) به عنوان عامل دمنده برای انبساط پلی استایرن استفاده می‌کند.  HFC  پتانسیل گرمایش جهانی ۱۳۰۰ برابر بیشتر از دی اکسید کربن دارد.
• پنل‌های XPS نیز با همان ماده بازدارنده آتش بر پایه بروم که در پنل‌های EPS استفاده می‌شود، پوشش داده شده‌اند که می‌تواند برای سلامتی مضر باشد.
• XPS می‌تواند مورچه‌ها و موریانه‌ها را جذب کند.
• قابل اشتعال است.
• در برابر نور خورشید تجزیه نمی‌شود و قابل تجزیه زیستی نیست.

پلی‌ یورتان یا پلی ایزو

در نهایت، به بررسی پلی‌ یورتان یا پلی ایزو می‌پردازیم. این ماده با ترکیب سه جزء اصلی تولید می‌شود: MDI  (متیلن دی فنیل دی ایزوسیانات)، پلی‌ال و یک عامل دمنده. هنگامی که این سه جزء همراه با مقادیر کمی کاتالیزور مخلوط می‌شوند، واکنش شیمیایی گرمازا باعث جوشیدن عامل دمنده مایع می‌شود.
تبخیر یک واکنش گرمازا است. این امر باعث انبساط فوم و ایجاد سلول‌های پر از گاز متراکم می‌شود. فوم باید بر روی یک بستر پخش شود تا یک پنل سفت و سخت تشکیل دهد. بنابراین، تمام پنل‌های پلی ایزو با فویل یا کاغذ روکش می‌شوند.
پنل‌های روکش شده با فویل به دلیل ایجاد مانع بخار در قسمت داخلی و خارجی، غیرقابل نفوذ در نظر گرفته می‌شوند. هرگز نباید از آن‌ها با مانع بخار داخلی استفاده کرد زیرا در این صورت، بخار آب بین این دو مانع به دام می‌افتد که می‌تواند باعث ایجاد کپک و قارچ شود.

مزایای پلی ایزو

• بالاترین مقدار صرفه اقتصادی را در مقایسه با EPS و XPS دارد.
• در محدوده دمایی وسیعی از منفی ۱۰۰ درجه فارنهایت تا ۲۵۰ درجه فارنهایت پایدار است.
• می‌توان از آن در سیستم‌های سقفی با آسفالت گرم استفاده کرد. در واقع، پلی ایزو در ۷۰ درصد از سازه‌های سقفی تجاری با عنوان یونولیت سقفی استفاده می‌شود.
• جذب آب و انتقال بخار بسیار کمی دارد.
• تحت تأثیر ترکیبات ضد آب بر پایه روغن، حشره‌کش‌ها یا کودهای شیمیایی قرار نمی‌گیرد.
• صنعت پلی ایزو از پنتان به عنوان عامل دمنده استفاده می‌کند که پتانسیل گرمایش جهانی صفر و تخریب لایه ازون صفر دارد.

معایب پلی ایزو

• گران‌تر از EPS یا XPS است. یک ورق چهار فوت در هشت فوت در یک اینچ در فروشگاه‌های خانگی بیست و یک دلار و پنجاه و دو سنت قیمت دارد.
• از یک ماده بازدارنده آتش هالوژنه به نام TCP استفاده می‌کند که برای سلامتی مضر است.
• در دماهای پایین‌تر از ۵۰ درجه فارنهایت عملکرد خوبی ندارد زیرا گازهای محبوس شده شروع به متراکم شدن می‌کنند و دیگر به عنوان عایق عمل نمی‌کنند.
• کمترین گزینه سازگار با محیط زیست در بین این سه نوع عایق است و بیشترین رانش حرارتی را دارد.

در نهایت اگر تجربه استفاده از EPS، XPS  و پلی ایزو را دارید تیم تحریریه ی آریا فوم خوشحال خواهد شد تجربه خود را با سایر خوانندگان در بخش نظرات در میان بگذارید.
پس از بررسی دقیق ویژگی‌ها، مزایا و معایب هر یک از مواد عایقی EPS، پلی‌یورتان و XPS، می‌توانیم به این نتیجه برسیم که انتخاب بهترین گزینه برای یک پروژه، به عوامل مختلفی بستگی دارد. هر کدام از این مواد، کاربردهای خاص خود را دارند و در شرایط مختلف، عملکرد متفاوتی از خود نشان می‌دهند.
EPS (پلی استایرن منبسط شده) به دلیل قیمت مناسب، سهولت در نصب و وزن سبک، یکی از پرکاربردترین مواد عایقی است. EPS عایق حرارتی خوبی است و در عایق‌کاری دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما مقاومت آن در برابر رطوبت پایین است و برای مناطقی با رطوبت بالا مناسب نیست.
پلی‌یورتان به عنوان یک عایق حرارتی بسیار قوی شناخته می‌شود. این ماده به صورت اسپری یا قالب‌گیری قابل استفاده است و به خوبی به سطوح مختلف می‌چسبد. پلی‌یورتان عایق صوتی خوبی نیز هست و در عایق‌کاری سقف‌ها و کف‌ها بسیار موثر است. اما هزینه آن نسبت به EPS و XPS بیشتر است و فرایند نصب آن پیچیده‌تر است.
XPS (پلی استایرن اکسترود شده) مقاومت بسیار بالایی در برابر رطوبت و فشار دارد و عایق حرارتی بسیار خوبی است. XPS به صورت ورق تولید می‌شود و به راحتی قابل نصب است. این ماده عایق صوتی خوبی نیز هست و در عایق‌کاری فونداسیون‌ها، زیرزمین‌ها و مناطقی که در معرض رطوبت هستند، بسیار مناسب است. اما هزینه آن نسبت به EPS بیشتر است.
در نهایت، انتخاب بین EPS، پلی‌یورتان و XPS به عوامل زیر بستگی دارد:

بودجه:  EPS معمولاً مقرون‌به‌صرفه ترین گزینه است، در حالی که پلی‌یورتان گران‌ترین گزینه است.

شرایط محیطی: در مناطقی با رطوبت بالا، XPS گزینه بهتری است.

نوع ساختمان: برای ساختمان‌های صنعتی و تجاری، پلی‌یورتان گزینه مناسبی است.

نیازهای خاص پروژه: اگر عایق صوتی بسیار مهم باشد، پلی‌یورتان یا XPS گزینه‌های بهتری هستند.

به طور خلاصه

 EPSمناسب برای عایق‌کاری دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها در مناطق خشک و با بودجه محدود
پلی‌یورتان مناسب برای عایق‌کاری سقف‌ها، کف‌ها و ساختمان‌های صنعتی با نیاز به عایق صوتی بالا
XPS مناسب برای عایق‌کاری فونداسیون‌ها، زیرزمین‌ها و مناطقی با رطوبت بالا