انگلیسی 
پلی یورتان پاششی یا فوم پلی یورتان پاششی (Spray Polyurethane Foam | SPF) سیستمی دو جزئی است که شامل رزین‌های ایزوسیانات (معمولاً MDI) و پلی‌اُل می‌شود. این دو ماده هنگام پاشش با هم واکنش داده و فومی منبسط‌شونده را تشکیل می‌دهند که پس از چند دقیقه سخت می‌شود. پلی یورتان پاششی سلول‌باز (کم‌چگال) نرم و انعطاف‌پذیر است و می‌تواند خواص جذب صوت نیز داشته باشد و نوع با سلول‌بسته (چگال‌تر) ساختار سخت‌تری دارد و ضریب عایق حرارتی بسیار بالاتری ارائه می‌کند. پس از خشک شدن کامل، ساختار فوم پایدار بوده و به حالت اولیه برنمی‌گردد.
فوم پلی اورتان
کاربرد فوم پلی اورتان در عایق‌بندی مخازن و سیلوها
فوم پلی‌یورتان نوعی فوم پلیمری جامد است که بر پایه‌ی شیمی پلی‌یورتان ساخته می‌شود. این ماده‌ی مصنوعی تخصصی با کاربردهای بسیار متنوع، عمدتاً به‌عنوان عایق حرارتی و نیز جنس ضربه‌گیر و نرم‌کننده در تشک‌ها، مبلمان راحتی و صندلی وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرد.
چگالی پایین و رسانایی حرارتی اندک آن، در کنار خواص مکانیکی مطلوب، موجب شده است که فوم پلی‌یورتان به‌عنوان عایق حرارتی و صوتی بسیار مؤثر و همچنین به‌عنوان ماده‌ای سازه‌ای و راحتی‌بخش شناخته شود.
ویژگی فوم پلی اورتان
فوم‌های پلی‌یورتان از نوع پلیمرهای گرماسخت (Thermosetting) هستند؛ بدین معنا که پس از شکل‌گیری اولیه، دیگر نمی‌توان آن‌ها را با حرارت ذوب و مجدداً قالب‌گیری کرد. این ویژگی به‌دلیل وجود پیوندهای شیمیایی بسیار قوی میان مولکول‌های ماده است که در اثر حرارت شکسته نمی‌شوند. بنابراین، پس از سخت شدن و خنک شدن، فوم پلی‌یورتان شکل و خواص خود را به‌طور پایدار حفظ می‌کند.
فوم پلی یورتان پاششی
فوم پلی یورتان پاششی به عنوان جایگزینی مؤثر برای عایق‌های سنتی (مثل پشم شیشه) استفاده می‌شود. ترکیب دو جزئی هنگام پاشش، فومی منبسط‌شونده ایجاد می‌کند که درزها، حفره‌ها و اتصالات سازه را کاملاً پر می‌کند. این پوشش یکپارچه هم نقش عایق حرارتی و هم درزبند هوا را ایفا می‌کند و مصرف گرمایش و سرمایش ساختمان را کاهش می‌دهد.
عایق پلی یورتان پاششی
عایق پلی یورتان پاششی (Spray Polyurethane Foam | SPF) چه در زمان بازسازی یک خانه و چه هنگام ساخت بنای جدید یکی از بهترین روش‌ها برای افزایش بهره‌وری انرژی و بهبود راحتی فضای داخلی است.
پلی یورتان پاششی در صورت نصب صحیح سدی پیوسته بر روی دیوارها، گوشه‌ها و سطوح منحنی تشکیل می‌دهد. این ماده در جلوگیری از انتقال حرارت عملکرد بسیار خوبی دارد و راهکاری مؤثر برای کاهش نفوذ ناخواسته‌ی هوا از طریق درزها، شکاف‌ها و اتصالات به شمار می‌رود.
عایق پلی یورتان پاششی که توسط متخصصان اجرا می‌شود، معمولاً در دو نوع فوم فشار بالا و فوم فشار پایین موجود است و هر کدام می‌توانند سلول باز یا سلول بسته باشند. هر یک از این انواع مزایا و معایب خاص خود را دارند که بسته به شرایط و نیاز پروژه انتخاب می‌شوند.
عایق فوم سلول باز و سلول بسته
جدول مقایسه‌ای زیر می‌تواند در توضیح یا تشخیص اینکه کدام نوع SPF برای کاربرد مورد نظر مناسب‌تر است، مفید واقع شود.
| ویژگی | فوم سلول بسته (Closed-Cell) | فوم سلول باز (Open-Cell) |
|---|---|---|
| مقدار R | بیش از 6.0 در هر اینچ | حدود 3.5 در هر اینچ |
| نفوذپذیری رطوبت | کم (مانع رطوبت قوی‌تر) | زیاد (مانع رطوبت ضعیف‌تر) |
| مانع هوا | دارد | در ضخامت کامل دیوار |
| استحکام و سختی | بالا | پایین |
| مقاومت در برابر آب | مقاوم در برابر آب | برای تماس مستقیم با آب مناسب نیست |
| چگالی | 1.75 تا 2.25 پوند در فوت مکعب | 0.4 تا 1.2 پوند در فوت مکعب |
| جذب صدا | جذب صدا | جذب صدا به‌صورت عالی |
عایق صوتی پلی یورتان پاششی
عایق صوتی پلی یورتان پاششی
عایق صوتی ضعیف، مشکلی برای ساختمان‌ها است که نه تنها از لحاظ سازه‌ای اهمیت دارد، بلکه بر رفاه و سلامت ساکنان آن نیز تأثیر می‌گذارد. بنابراین، کاهش صدای داخلی ساختمان‌ها به یک مسئله تبدیل شده است که نیازمند راهکارهای سازه‌ای مؤثر برای رعایت مقررات فعلی می‌باشد.
عایق صوتی پلی یورتان پاششی به‌صورت پاششی یا تزریق در محل اجرا می‌شوند و فوم‌های سلول باز سخت با چگالی کم و متوسط و خواص جذب صوتی خوب ایجاد می‌کنند. استفاده از این سیستم‌ها به‌طور کلی عایق صوتی ساختمان را بهبود می‌بخشد و همزمان رفتار رطوبتی و حرارتی محفظه را تقویت می‌کند.
عایق حرارتی پلی یورتان پاششی
عایق حرارتی پلی یورتان پاششی از جمله با عملکردترین مواد عایق مورد استفاده در ساختمان‌سازی هستند. این خاصیت عایق‌بندی به دلیل ساختار سلولی ریز آن‌ها و همچنین ترکیب گاز محبوس در داخل این سلول‌ها است.
ساختار آن‌ها رسانایی حرارتی پایینی را تضمین می‌کند و به همین دلیل مقادیر مورد نیاز عایق حرارتی با کمترین ضخامت ممکن حاصل می‌شود. در مقایسه با سایر مواد، عایق حرارتی ارائه شده توسط پلی‌یورتان ۷۰۰٪ بهتر از آجر و ۵۰٪ بهتر از پشم شیشه است.
رسانایی حرارتی و مقاومت حرارتی ارائه شده توسط پلی‌یورتان بسته به ضخامت آن متفاوت است، اما به لطف این ضرایب حرارتی، ضخامت مورد نیاز بسیار کمتر از سایر مواد عایق است. این موضوع مزایایی در زمینه صرفه‌جویی در فضا و هزینه‌ها ایجاد می‌کند.
کاربردهای پلی یورتان پاششی
فوم‌های پلی‌یورتان اسپری در تمام بخش‌های ساختمان از پی تا سقف استفاده می‌شوند و علاوه بر آن، برای عایق‌بندی در نمونه‌های زیر نیز به کار می‌روند:
- عایق‌بندی سقف‌های صنعتی
- عایق‌بندی سقف‌های کاذب
- عایق‌بندی وسایل نقلیه دریایی
- عایق‌بندی پناهگاه‌های حیوانات
- عایق‌بندی سردخانه‌ها
- عایق‌بندی لوله‌ها
- عایق‌بندی مخازن و سیلوها
- عایق‌بندی سقف
- عایق‌بندی تراس
- عایق‌بندی صفحات بتنی پی ساختمان
- عایق‌بندی بین‌لایه‌ای
- عایق‌بندی نمای خارجی
کاربردهای پلی یورتان پاششی
پلی یورتان در خودروسازی
در صنعت خودرو از فوم‌های پلی‌یورتان نرم و سخت استفاده می‌شود. فوم نرم در ساخت صندلی‌ها، روکش‌های داخلی و جای‌گاه‌ها به‌کار رفته و راحتی، جذب ضربه و کاهش لرزش و صدا را فراهم می‌آورد. فوم سخت (Rigid Polyurethane Foam) را می‌توان در حفره‌های بدنه خودرو تزریق کرد تا استحکام سازه‌ای خودرو را افزایش دهد و در عین حال وزن کلی آن را برای کاهش مصرف سوخت سبک‌تر کند.
پلی یورتان در پزشکی
فوم‌های انعطاف‌پذیر پلی‌یورتان در پزشکی برای پانسمان زخم‌های مرطوب و تشک‌ها ضد زخم بستر مورد استفاده‌اند. این پانسمان‌ها محیط مرطوب مطلوبی برای ترمیم زخم فراهم می‌کنند. همچنین در تجهیزات پزشکی از قبیل اسفنج‌های جراحی و در بسته‌بندی محافظ دستگاه‌ها و داروهای حساس استفاده می‌شود.
سایر صنایع
فوم پلی‌یورتان پاششی و انواع مشابه آن در بسته‌بندی صنعتی برای محافظت از اجسام شکننده و الکترونیکی کاربرد دارد. در صنایع دریایی و هوافضا نیز گاهی برای عایق‌کاری و به‌عنوان شناورساز استفاده می‌شود. علاوه بر این، فوم‌های پلی‌یورتان در مبلمان و تخت‌های بیمارستانی برای افزایش راحتی و کاهش نویز به کار می‌روند.
مزایای پلی یورتان پاششی
پلی یورتان پاششی به یکی از سریع‌ترین مواد عایق ساختمانی در جهان تبدیل شده است، زیرا با صرفه‌جویی در انرژی، اثرات زیست‌محیطی ساختمان‌ها را کاهش می‌دهد. این فوم می‌تواند در تمام بخش‌های ساختمان، از پی تا سقف، استفاده شود و برای عایق‌بندی در موارد زیر نیز کاربرد دارد.
- ضریب عایق بالا: فوم سلول‌بسته (Closed-cell foam) دارای ضریب عایق حرارتی بسیار بالایی است. این ویژگی باعث می‌شود اتلاف حرارتی به حداقل برسد و مصرف انرژی گرمایش/سرمایش به طور قابل توجهی کاهش یابد.
- هوابندی و کاهش نفوذ هوا: فوم اسپری شده با انبساط زیاد، درزها و ترک‌های سازه را پر کرده و یک پوشش یکپارچه بدون نشت هوا ایجاد می‌کند. این پوشش از ورود هوای بیرون یا خروج هوای داخل جلوگیری می‌کند و راندمان سیستم‌های گرمایش و سرمایش را بهبود می‌دهد.
- مقاومت در برابر رطوبت: بسیاری از SPFها (به ویژه نوع سلول‌بسته) نقش سد رطوبت دارند و آب را جذب نمی‌کنند. بنابراین از نفوذ رطوبت و رشد کپک در ساختار دیوارها یا سقف جلوگیری می‌شود.
- افزایش پایداری سازه: فوم سلول‌بسته به سطوح می‌چسبد و با پر کردن شکاف‌ها و یکپارچه کردن ساختار، استحکام دیوارها، سقف و اتصالات را بالا می‌برد. این ویژگی مقاومت ساختمان را در برابر نیروهای خارجی (مانند باد و زلزله) افزایش می‌دهد
- عایق صوتی و دوام طولانی: هر دو نوع سلول‌باز و سلول‌بسته پلی یورتان پاششی خواص جذب صوت دارند و باعث کاهش انتقال صدا بین فضاها می‌شوند. همچنین فوم پس از اجرا و خشک شدن دوام بالایی دارد و در طی عمر مفید ساختمان تغییر شکل نمی‌دهد و افت عملکرد محسوسی ندارد.
اجرای فوم پلی یورتان پاششی
فوم‌های پلی‌یورتان پاششی از ترکیب پلی‌اُل و ایزوسیانات تحت فشار بالا با نسبت حجمی ۱:۱ تولید می‌شوند و می‌توان آن‌ها را با اسپری روی سطح اجرا کرد. در طول فرآیند اجرا، برای اینکه مواد به خوبی با هم مخلوط شوند و آماده انتقال باشند، دمای شلنگ باید به ۴۰ تا ۵۰ درجه سانتی‌گراد افزایش یابد تا واکنش سریع نشده و مواد جریان یا چکه نکند.
علاوه بر این، بدون نیاز به اعمال پرایمر، فوم‌های پلی‌یورتان پاششی می‌توانند به راحتی به سطوحی مانند بتن، چوب و فلز بچسبند. اجرای فوم‌ها به صورت لایه‌های نازک ۲ تا ۳ سانتی‌متری انجام می‌شود و تعداد لایه‌ها می‌تواند بر اساس ضخامت مورد نظر تنظیم شود.
قیمت فوم پلی یورتان پاششی
قیمت فوم پلی یورتان پاششی می‌تواند بسته به قیمت مواد شیمیایی اولیه تغییر کند. با توجه به ناحیه استفاده، انتخاب چگالی مناسب فوم اسپری برای بهینه‌سازی هزینه‌ها مناسب خواهد بود. با افزایش چگالی، میزان ماده مصرفی به ازای هر متر مربع افزایش یافته و باعث افزایش هزینه می‌شود.
مقدار عایق حرارتی فوم پلی‌اورتان پاششی تقریباً ۱.۵ تا ۲ برابر بهتر از پشم سنگ و EPS است. حتی اگر فوم پاششی با ضخامت کمتری اعمال شود، همان مقادیر عایق‌بندی را دارد. بنابراین، مصرف ماده کمتر و هزینه نیروی کار به دلیل سرعت بالای اجرای آن کمتر است.
محدودیت‌های پلی یورتان پاششی
عایق حرارتی پلی یورتان پاششی
محدودیت‌های فوم پلی‌یورتان پاششی شامل هزینه بالا و نیاز به نصب تخصصی، حساسیت نسبت به شرایط محیطی و نسبت اختلاط مواد، و خطرات شیمیایی هنگام نصب می‌شود. نصب ناصحیح می‌تواند باعث کاهش کارایی عایق، بوی نامطبوع یا حباب‌زدگی شود و تماس با ایزوسیانات‌ها و سایر ترکیبات شیمیایی ممکن است پوست و سیستم تنفسی را تحریک کند، بنابراین استفاده از تجهیزات حفاظتی و تهویه مناسب ضروری است.
- هزینه بالا و نیاز به تخصص: هزینه اولیه مواد و نصب پلی‌یورتان پاششی نسبت به عایق‌های سنتی بیشتر است. اجرای اصولی این فوم نیازمند تجهیزات ویژه و تکنسین‌های آموزش‌دیده است؛ نصب ناصحیح می‌تواند کارایی عایق را کاهش دهد و حتی مشکلات بهداشتی ایجاد کند.
- حساسیت فرایند: نسبت دقیق اجزا و شرایط محیطی (دمای هوا و سطح زیر کار) باید کنترل شود. خطا در نسبت اختلاط، دمای نامناسب یا رطوبت بالا می‌تواند باعث بروز بوی نامطبوع، حباب یا پوشش ناکافی فوم شود.
- خطرات شیمیایی: در حین نصب، ایزوسیانات‌ها و سایر افزودنی‌ها به صورت بخار یا آئروسل آزاد می‌شوند که می‌توانند پوست، چشم و ریه را تحریک کنند. مطالعات نشان داده است که نصاب‌ها و افراد نزدیک محل پاشش ممکن است در معرض مقادیر بالای MDI قرار گیرند؛ بنابراین استفاده از ماسک‌های تنفسی مجهز به هوای تازه و لباس‌های محافظ ضروری است.
این ماده با وجود مزایای چشمگیر در بهبود بهره‌وری انرژی و خواص مکانیکی، نیاز به دقت فنی و رعایت نکات ایمنی در کاربرد دارد.
منابع
- constructioninstruction.com
- en.wikipedia.org
- donyanchem.com
- pubmed.ncbi.nlm.nih.gov
- buildinggreen.com
مطلب پیشنهادی:
