Нетиповое применение экструдированного пенополистирола

В данной статье рассматриваются нетиповые области применения экструдированного пенополистирола «Экстрол». Материал экструдированный пенополистирол возник в середине ХХ века и первоначально использовался в качестве строительной и промышленной теплоизоляции, а также для нужд оборонного комплекса.

Другими словами, основными областями применения экструдированного пенополистирола является теплоизоляция ограждающих конструкций зданий и сооружений. Кроме того, сюда можно отнести и другие около строительные области применения: теплоизоляция полов и фундаментов, трубопроводов, теплоизоляция автомобильных и железных дорог.

Постепенно, экструдированный пенополистирол стал завоёвывать позиции в различных областях применения, обусловленных набором его важнейших характеристик и свойств, прежде всего – благодаря высокой теплоизолирующей способности, прочности и долговечности. Можно выделить три основных группы областей нетипового применения экструдированного пенополистирола:

  • применение материала в составе готовых изделий, изделия из экструзионного пенополистирола;
  • применение материала в качестве утеплителя за рамками промышленного и гражданского строительства;
  • применение, обусловленное физико-механическими характеристиками, за рамками промышленного и гражданского строительства.

В первую группу областей применения входят изделия заводского изготовления из экструзионного пенополистирола (архитектурный декор, отделочные материалы) или в составе изделий широкого назначения (стеновые блоки и сэндвич панели, теплоизоляция фургонов и бытовок, быстровозводимые здания комплектной поставки).

Отдельным пунктом можно отметить несъёмную опалубку из экструдированного пенополистирола, и стеновые блоки несъёмной опалубки. Существуют даже готовые стеновые элементы сборных домов типа «юрта», полностью выполненные из экструзии и не требующие производства бетонных работ.

Несмотря на внешнюю компактность и миниатюрность, изнутри каждый такой дом довольно просторен и имеет площадь около 44 кв. метра. В случаях, когда такого метража мало, блокируют между собой несколько домиков.

Помимо экономии электроэнергии до 75%, можно снизить мощность кондиционеров и отопителей. Люди, живущие и работающие в таких домах, утверждают, что живется в них тише, а дышится легче.

Панели из экструзионного пенополистирола не привлекают насекомых, не плесневеют, не гниют. Если нынешний успех подобных строений выдержит испытание временем, дома из пенополистирола смогут сыграть важную роль в обеспечении надежным жильем и решением энергетических проблем человечества.

Отдельным блоком можно выделить сельское и приусадебное хозяйство, а также сферу торговли, входящие во вторую группу областей применения экструдированного пенополистирола.

Благодаря экологичности экструдированного пенополистирола «Экстрол» его применяют на дачных участках. Садоводы производят теплоизоляцию корневой системы деревьев с использованием стандартных плит утеплителя (используют четыре или шесть стандартных плиты размером 1200х600 мм на одно дерево), которые располагаются на поверхности грунта в течение всего зимнего сезона.

Для защиты корневой системы деревьев от холода возможет вариант устройства постоянной (стационарной) теплоизоляции, в этом случае плиты экструдированного пенополистирола располагаются на глубине 5-10 см пригруженные слоем грунта, а для дренажа в них выполняются отверстия.

Кроме того, экструдированный пенополистирол используется для теплоизоляции стенок парников и теплиц, в том числе в качестве стационарной теплоизоляции, позволяющей раньше в весенний период приступить к посадочным работам.

Что касается выращивания комнатных растений, элементы из экструзионного пенополистирола широко применяют для устройства дренажа комнатных растений.

В сельском хозяйстве и торговле экструдированный пенополистирол применяется при производстве контейнеров для хранения овощей, упаковки для продуктов питания и медицинских товаров (хрупким, или требовательных к перепадам температур), в различных вариациях «тары-холодильника».

В пчеловодстве из экструзионного пенополистирола выполняют корпуса ульев, либо отдельные элементы (крышки, поддоны и т.д.). В данном случае важны именно теплоизоляционные, экологические и прочностные характеристики материала. Улей из пенопласта имеет следующие отличительные особенности:

  • толщина стенок плит «Экстрол» 50 мм;
  • за счет благоприятного микроклимата ускоряется рост пчелосемей особенно в весенний период;
  • масса улья из экструзионного пенополистирола в несколько раз легче деревянного улья;
  • высокая прочность улья за счет монолитности каждого элемента улья и послойного формирования изделия с повышенной прочностью в местах соединения элементов;
  • не требуется капитального ремонта в течение всего срока службы при соблюдении правил эксплуатации
  • герметичность соединений между элементами улья и сохранение их геометрии в течение всего периода службы;
  • не впитывает влагу, не рассыхается, не коробится, не растрескивается, не подвержен гниению и плесневению;
  • легко моется, чистится и сушится.

Третья группа, характеризующая различные области применения экструзионного пенополистирола, обусловленные физико-механическими параметрами материала – наиболее представительная.

Отливки из металлов методом поглощения пенополистироловой модели: здесь имеет значения диапазон рабочих температур материала, его поведение при разогреве. Кроме того, важным фактором является удобство обработки и придания нужной формы.

В литейном деле набирает популярность технология, когда для осуществления литья выполняют модель отливки из экструзионного пенополистирола. Модель вырезают из плит нагретой нихромовой проволокой или с использованием компьютерной резки. Полученная по модели отливка имеет высокую точность и конкурентный товарный вид.

В процессе производства можно видеть отливку в модели, промерять ее стенки, чего при обычной формовке для сложных с несколькими стержнями отливок просто не сделать. Модели красят быстросохнущей краской с порошком-огнеупором, собирают с литником, засыпают сухим песком в контейнере и заливают металлом. При заливке металл испаряет модель и собой ее замещает.

Таким способом получают отливки из чугуна и стали всех видов, бронзы, латуни и алюминия всех марок. Сегодня в мире по моделям из полистирола производят ~1,4% от всего количества литья (~1,5 млн. т/год), прогнозы на ближайшее будущее дают этой технологии 10-20% мирового литья.

Низкие затраты на материалы экономят не менее 100 долларов/тонну литья, а размещение отливок по всему объему контейнера дает выход годного 70-85%, экономию по шихте металла на 250-300 кг, электроэнергии 100-150 кВт∙ч., массы отливок на 10-20% по сравнению с традиционной опочной формовкой. Кроме того, на первоначальном этапе капитальные затраты на организацию производства сокращаются в 2-2.5 раза, также как и сроки ввода его в эксплуатацию.

Применение экструзионного пенополистирольных плит для звукоизоляции, в том числе звукоизоляции конструкций полов и перекрытий от ударного шума (благодаря высоким характеристикам звукопоглощения ударного шума).

По материалам испытаний установлено 20-30 мм и более экструзионного пенополистирола в конструкции пола либо стен, смогут поглотить 23 дБ структурного шума. Суммарное звукопоглощение конкретной конструкции зависит от конструкции перекрытия/стены в целом, и может быть определено опытным путём. Рекомендуемая минимальная толщина экструзионного пенополистирола при звукоизоляции - 40 мм.

Способность экструдированного пенополистирола смягчать удары обусловила его применение в качестве упаковки для бытовой техники, приборов и оборудования.

Следующая область применения экструдированного пенополистирола, связана с его небольшой плотностью и возможностью не тонуть в воде. Конкретное применение – специальные вкладыши в конструкции лодок и судов для обеспечения непотопляемости. Из материала также изготавливаются средства спасения на водах – спасательные круги, жилеты, плоты. Одно из направлений использования экструдированного пенополистирола – устройство плавучих пристаней и понтонов.

Вкладыши из экструдированного пенополистирола должны быть расположены в лодке так, чтобы в случае аварии она сохраняла устойчивое положение на ровный киль.

Прежде всего, необходимо компенсировать вес тяжелого подвесного мотора п.1 (около половины материала, см. рис.); четверть запаса плавучести п.3 можно расположить в носу — обязательно под палубой, а оставшуюся часть п.2 — в пределах кокпита, по бортам и также желательно у самой палубы.

Если же часть экструзии приходится размещать на днище п.5, пространство п.4 в средней части надо оставить пустым: при заливании лодки оно будет служить своеобразной балластной цистерной, помогающей сохранить прямое положение судна.

При производстве поплавков для оснастки рыболовных удилищ и для удержания рыболовных сетей на плаву также используют экструзионный пенополистирол.

Малый вес экструзионного пенополистирола, а также незначительное температурное расширение (он не может треснуть на морозе или деформироваться от жары) позволяет использовать материал для изготовления надписей и отдельных букв (в общем случае любой трёхмерной фигуры) для нужд рекламной промышленности.

Вырезанные буквы из экструдированного пенополистирола крепят к различным типам подложек: оргстекло, поликарбонат, ДСП, ДВП, фанера, далее делают финишную обработку, красят, грунтуют, оклеивают пленкой, делают отделку пластиком и цветным оргстеклом. Они устанавливаются на дистанционных держателях или непосредственно на стену.

Таким образом, по результатам выполненного обзора нетипичных областей применения экструдированного пенополистирола можно отметить, что с каждым годом номенклатура сфер применения экструдированного пенополистирола расширяется, благодаря его уникальным физико-техническим характеристикам – прочности, легкости, экологичности, влагостойкости и т.д.