Материалы сердцевины.

Существует три основных категории пенистого сердечника:

Пенополистирол (ППС), отпрессованный полистирол (ОПС), вспененный уретан. Каждая имеет свои уникальные качества, но все три отвечают строительным и противопожарным требованиям различных строительных норм и правил (СНиП), предлагая поразительную эффективность использования энергии, будучи неразрывно связанными с системой строительных панелей SIP. Также, сердечники из утрамбованной соломы имеют некоторый потенциал в данной индустрии.

Пенополистирол (ППС)

Корпорация БАСФ (BASF Corporation) запатентовала в 1950 г. первый расширяемый полистирол. Сегодня, 85% плит SIP имеют сердечник из ППС. Пенополистирол имеет герметичные ячейки, влагоотталкивающую структуру совмещенную с миллионами мельчайших воздушных кармашков; ППС изготавливается из гранул, которые образуются в результате полимеризации стиролового мономера с расширяющимся агентом.

Пена ППС изготавливается в несколько этапов. В процессе фазы, предшествующей вспениванию, гранулы полистирола нагревают выше температуры стеклования полистирола (194°F - 212°F), в то время, когда вспенивающая присадка или пенообразователь образуют очень мелкую сотовую структуру, распространяющуюся по полимеру. Т.к. пенообразователем ППС служит пентан, углеводород естественным образом выходит в окружающую среду. В процессе изготовления ППС не используются хлоро-фторуглерод (CFC) или гидро-хлоро-фторуглерод (HCFC), которые истощают озоновый слой.

В ходе второго промежуточного этапа производства гранулы расширяются, формируя структуру герметичных ячеек. По мере остывания пены, вспениватель рассеивается, образуя при этом некоторый конденсат, обеспечивая отрицательное давление в ячейках. Воздух диффундирует в атмосферу сквозь ячейки, стабилизируя гранулы и рассеивая влажность. Эти стабилизировавшиеся, расширенные гранулы затем задуваются в изложницу, где под действием еще более высокой температуры и пара гранулы продолжают расширяться, достигая блоков до 4 на 4 на 24 фута. Эти блоки откладываются на время, чтобы дать им стабилизироваться и выпустить влагу после паровой обработки. Некоторые новейшие «блочные заводы» используют вакуумные изложницы, которые имеют более высокий КПД и снижают общее время изготовления.

Затем, используются резаки (с режущим органом в виде нагретой проволоки) для разрезания блоков на части толщиной как у сердечников панелей SIP. Метод использования таких резаков идеальный для изготовления панелей, потому что нагретая проволока оставляет гладкую оплавленную поверхность, тем самым увеличивая полезную площадь для нанесения соединительного клеящего материала.

Большая часть пены ППС, используемой для SIP имею плотность 1 фунт на кубический фут (pcf), обеспечивая меру теплосопротивления теплоизоляционного материала (амер. R-value), равную 3.85 на дюйм толщины. Жесткие испытания, проведенные независимыми экспертами показали, что ППС и химически сходный материал ОПС не подвержены тепловому дрейфу, свойству изоляционного материала утрачивать изоляционные качества с течением времени.

Формованные блоки ППС разрезаются нагретой проволокой для получения необходимой толщины сердечника.

Отпрессованный полистирол (ОПС)

Отпрессованный полистирол использовался в качестве материала сердечника в SIP, но по стоимости превышает пенополистирол (ППС) и в настоящее время не используется в большинством производителей панелей SIP.

ОПС имеет более высокий показатель прочности на сжатие, немногим большие значение R (теплосопротивление) на дюйм изоляционного материала и большую, чем у пенополистирола, устойчивость к водяному пару. Этот материал повсеместно применяется для изготовления стен холодильных камер и в качестве изоляционного материала, накладываемого на различные поверхности.

ОПС получают из шариков полистирола, которые нагреваются и впрессовываются в листы, обычно с плотностью 1.5 фунта на кубический фут (pcf). По достижению нескольких месяцев старения ОПС происходит полная дегазация вспенивающего агента и достигается окончательное значение теплосопротивления, R = 5.0 на дюйм.

После сравнительного анализа прочности на сжатие, на изгиб и на сдвиг, характеристики отпрессованного полистирола ОПС почти вдвое превысили показатели вспененного ППС. Учитывая эти данные, панели с использованием сердечника из ОПС, теоретически должны иметь возможности увеличения пролета и дополнительных нагрузок. Некоторые результаты могут быть следствием более высокой плотности отпрессованного полистирола ОПС.