پلی استایرن منبسط شده یا EPS ماده‌ای کم‌وزن و با کاربردهای متنوع در بسته‌بندی و عایق‌کاری است که از دانه‌های ریز پلاستیکی تولید می‌شود. دانه‌های مورد بحث از واکنش پلیمریزاسیون مونومر استایرن به وجود آمده‌اند. در این فرآیند، مونومرهای استایرن با یکدیگر ترکیب شده و زنجیره‌های بلند پلیمری را تشکیل می‌دهند. همچنین، این دانه‌ها حاوی گاز پنتان هستند که در داخل ساختار پلیمری حل شده و به عنوان عامل انبساط عمل می‌کند. این گاز به دانه‌ها اجازه می‌دهد تا در طی فرآیند فوم‌سازی منبسط شوند و به شکل نهایی خود درآیند. این انبساط، ساختار سلول بسته ی پلی استایرن منبسط شده را ایجاد می کند. این دانه‌ها حاوی نوعی گاز هستند که با افزایش دما، توانایی انبساط و باد شدن تا چهل برابر حجم اولیه خود را دارند.
محصولات پلی استایرن منبسط شده
| گرید | تامین کننده | MFR | چگالی | دیتاشیت |
|---|---|---|---|---|
| F1000 | بانیار | 1/2-2/0 | 12-13 | دانلود |
| F2000 | بانیار | 0/8-1/2 | 13-15 | دانلود |
| F3000 | بانیار | 0/4-0/9 | 15-17 | دانلود |
| F4000 | بانیار | 0/3-0/5 | 17-19 | دانلود |
| P1000 | بانیار | 1/4-2/0 | 10-11 | دانلود |
| P2000 | بانیار | 0/9-1/4 | 11-13 | دانلود |
| P3000 | بانیار | 0/7-1/0 | 13-15 | دانلود |
| P4000 | بانیار | 0/5-0/8 | 15-17 | دانلود |
| SE 1000 | بانیار | 1/2-2/0 | 20-21 | دانلود |
| SE 2000 | بانیار | 0/8-1/2 | 21-23 | دانلود |
| SE 3000 | بانیار | 0/4-0/9 | 23-25 | دانلود |
| SE 4000 | بانیار | 0/3-0/5 | 25-27 | دانلود |
| HS 121 | تبریز | 1/8-2/5 | 13-15 | دانلود |
| HS 221 | تبریز | 1-1/8 | 14-30 | دانلود |
| HS 321 | تبریز | 0/7-1 | 18-30 | دانلود |
| HS 422 | تبریز | 0/5-0/7 | 20-30 | دانلود |
| HS 522 | تبریز | 0/3-0/5 | 22-30 | دانلود |
| 526WP | تبریز | 0/3-0/5 | — | دانلود |
| F50 | انتخاب | — | 6-12 | دانلود |
| F100 | انتخاب | — | 7-12 | دانلود |
| F200 | انتخاب | — | 10-18 | دانلود |
| F205 | انتخاب | — | 13-20 | دانلود |
| F300 | انتخاب | — | 14-23 | دانلود |
| F305 | انتخاب | — | 15-23 | دانلود |
| F400 | انتخاب | — | بالای 20 | دانلود |
| F405 | انتخاب | — | بالاتر از 21 | دانلود |
| R100 | انتخاب | — | 8-12 | دانلود |
| R200 | انتخاب | — | 12-20 | دانلود |
| R220 | انتخاب | — | 12-21 | دانلود |
| R300 | انتخاب | — | 13-25 | دانلود |
| R310 | انتخاب | — | 14-25 | دانلود |
| R320 | انتخاب | — | 14-25 | دانلود |
فرآیند تولید پلی استایرن منبسط شده
1. انبساط
فرآیند با دانه‌های کوچک و جامد پلاستیک پلی استایرن که شبیه به مرواریدهای کوچک هستند، آغاز می‌شود. این دانه‌ها سپس در معرض بخار آب یا گرما قرار می‌گیرند. این عمل باعث می‌شود گاز پنتان که در داخل دانه‌ها گیر کرده است، به سرعت منبسط شود و حجم دانه‌ها را تا 40 برابر اندازه اولیه خود افزایش دهد.
2. قالب‌گیری
پس از این انبساط قابل توجه، دانه‌ها در قالب‌های خاصی قرار می‌گیرند تا شکل نهایی مورد نظر را بسازند. با استفاده از گرما و فشار، این دانه‌ها برای ایجاد محصول نهایی پلی استایرن منبسط شده با هم ادغام می‌شوند. این نکته قابل توجه است که پنتان یک عامل دمنده ایمن و سازگار با محیط زیست است که برای ایجاد خواص وزن سبک و عایق حرارتی فوم EPS ضروری است.
خواص پلی استایرن منبسط شده
- سبک وزن: بسیار سبک است زیرا 98 درصد از حجم آن را هوا تشکیل می‌دهد.
- هدایت حرارتی پایین: این خاصیت باعث می‌شود به عنوان یک عایق حرارتی کارآمد عمل کند.
- ضربه گیری عالی: دارای خاصیت ضربه گیری عالی است و در برابر فرسودگی مقاوم است.
- قابل بازیافت:قابل بازیافت است و می‌توان از مواد آن برای تولید محصولات جدید با ارزش افزوده استفاده کرد.
- قابل اصلاح با افزودنی ها: با افزودن مواد ضد شعله، مقاومت آن در برابر آتش بهبود می‌یابد. این خواص پلی استایرن منبسط شده را به یک ماده بسیار مفید و کاربردی در صنعت تبدیل کرده است.
انواع پلی استایرن منبسط شده
- پلی استایرن منبسط شده: پلی استایرن منبسط شده نوعی فوم سلول بسته با ساختار صلب و مقاوم است. چگالی معمولی آن در حدود 11 تا 32 کیلوگرم بر متر مکعب است. به دلیل خواص متعدد و ارزشمندی که دارد، از آن در صنایع مختلفی از جمله بسته بندی، ساخت و ساز و خودروسازی کاربرد دارد.
- پلی استایرن اکسترود شده (XPS): XPS نوع دیگری از پلی استایرن است که با فرآیند اکستروژن تولید می‌شود. در این فرآیند، ابتدا دانه‌های پلی استایرن ذوب می‌شوند و سپس با استفاده از قالب، به شکل نهایی مورد نظر در می‌آیند. XPS نیز یک فوم سلول بسته است، اما چگالی آن بالاتر از EPS است و معمولا بین 32 تا 40 کیلوگرم بر متر مکعب است.
تفاوت‌های کلیدی بین EPS و XPS فرایند تولید و چگالی آن هاست: فرآیند تولید: تمایز اصلی بین این دو نوع در فرآیند تولید آن‌ها است. EPS با انبساط دانه‌های پلی استایرن در قالب تحت تاثیر گرما و فشار شکل می‌گیرد، در حالی که XPS با اکسترود کردن مذاب دانه‌های پلی استایرن به شکل نهایی مطلوب تولید می‌شود. چگالی: به طور کلی، چگالی EPS کمتر از XPS است. با توجه به ویژگی‌های مشترکی که دارند، از جمله عایق بندی حرارتی برجسته، وزن سبک و مقاومت مناسب در برابر رطوبت و مواد شیمیایی، هر دو نوع EPS و XPS در طیف وسیعی از صنایع، از جمله بسته بندی، ساخت و ساز و خودروسازی، کاربرد دارند.
کاربرد های پلی استایرن منبسط شده
ساختمان و ساخت و ساز
- پلی استایرن منبسط شده به دلیل خواص متعددی که دارد، در بسیاری از صنایع کاربرد دارد. ساختمان و سازه: EPS به عنوان پنل‌های عایق برای نمای ساختمان، دیوارها، سقف‌ها و کف‌ها استفاده می‌شود تا بهره‌وری انرژی را افزایش دهد.
- همچنین به عنوان شناور در ساخت اسکله‌ها و پونتون‌ها (سازه‌های شناور که به عنوان اسکله یا پل متحرک استفاده می‌شوند) استفاده می‌شود.
بسته‌بندی:
- پلی استایرن منبسط شده برای ساخت بسته‌بندی محافظ برای محصولات شکننده و حساس مانند لوازم الکترونیکی، تجهیزات پزشکی و محصولات باغبانی استفاده می‌شود.
- همچنین برای ساخت بسته‌بندی مواد غذایی مانند سینی میوه، لیوان نوشیدنی، سینی غذا و ظروف درب دار به دلیل خواص عایق حرارتی آن استفاده می‌شود.
- برای ساخت سردکننده‌های فوم یکبار مصرف و دانه‌های بسته‌بندی جهت حمل و نقل استفاده می‌شود.
سایر کاربردها
- پلی استایرن منبسط شده برای ساخت کلاه ایمنی ورزشی، صندلی کودک خودرو، صندلی و نشیمنگاه در خودروهای اسپرت به دلیل خاصیت جذب ضربه استفاده می‌شود.
- برای ساخت وسایل صحنه، دکور و پس‌زمینه برای تئاتر، فیلم و برنامه‌های تلویزیونی به دلیل وزن سبک و سهولت در شکل‌دهی استفاده می‌شود.
- برای ساخت پنل‌های عایق سازه‌ای باربر استفاده می‌شود.
- در صنعت دریایی برای شناوری و وسایل شناور مانند ماژول‌های شناور و علامت‌های شناور استفاده می‌شود.
به طور خلاصه، پلی استایرن منبسط شده به دلیل خواص مفیدی مانند وزن کم، عایق حرارتی و مقاومت در برابر ضربه، یک ماده همه‌کاره است که به طور گسترده در عایق ساختمان، بسته‌بندی محافظ، قطعات خودرو، کاربردهای دریایی و صنعت سرگرمی مورد استفاده قرار می‌گیرد
مزایا و معایب پلی استایرن انبساط یافته
جمع بندی
پلی استایرن انبساط یافته (EPS) یک ماده پرکاربرد است که مزایای متعددی را در صنایع مختلف به ارمغان می آورد، از جمله عایق حرارتی عالی، ساختار سبک و در عین حال محکم، قابلیت شکل دهی متنوع و قیمت مناسب. EPS کاربردهای گسترده ای در ساختمان و سازه، بسته بندی محافظ، قطعات خودرو و صنعت سرگرمی پیدا کرده است. با این حال، EPS معایبی نیز دارد که باید در نظر گرفته شود، مانند حساسیت به هجوم آفات، شکنندگی در هنگام حمل و نقل، قابلیت اشتعال و پیامدهای زیست محیطی. تلاش هایی برای رفع اثرات زیست محیطی EPS از طریق بهبود بازیافت و توسعه جایگزین های سازگارتر با محیط زیست در حال انجام است. به طور کلی، EPS یک ماده همه کاره و با ارزش است که برای اطمینان از پایداری بلندمدت و استفاده مسئولانه، نیازمند مدیریت دقیق می باشد.