Tấm mút xốp cách nhiệt và những ứng dụng thực tế
Trong vài năm trở lại đây, mút xốp cách nhiệt được làm từ chất liệu EPS hay Expanded Polystyrene (EPS) với khả năng cách âm cách nhiệt đã và đang được ứng dụng rất nhiều trong cuộc sống hằng ngày, và đang dần trở nên thiết yếu trong cuộc sống hiện đại.
Một ví dụ rõ ràng nhất cho ta thấy được tầm quan trọng đặc biệt của loại chất liệu này đó là ứng dụng của nó trong việc sản xuất các loại bao bì đựng thực phẩm, cụ thể là những chiếc hộp xốp dùng để chứa đựng thức ăn mang đi mà chúng ta khá quen thuộc hằng ngày.
1. Tổng quan về mút xốp cách nhiệt
a. Mô tả sản phẩm mút xốp cách nhiệt
+ Mút xốp cách nhiệt được cấu thành từ các hạt nhựa EPS ở hình thái thô nhưng được kích nở (Expanded) ở nhiệt độ khá cao (khoảng 900 độ C).
Nhìn chung, các sản phẩm mút xốp cách nhiệt thường nhẹ nhưng rắn, và có độ dày đặc (density) cực kỳ cao. Với một mét khối hợp chất có thể chứa từ 3-6 triệu hạt nhỏ.
+ Về mặt cấu tạo vi mô, trong mỗi phần tử hạt sẽ chứa khoảng 98% không khí và chỉ vỏn vẹn 2% nhựa.
+ Mút xốp cách nhiệt làm từ nhựa EPS có tính dẫn nhiệt, điện cực kỳ thấp, khả năng kháng tốt và đặc tính đệm (lót) cực kỳ ưu việt.
Một nhược điểm đáng lưu ý của loại chất liệu này là nhiệt độ tối đa mà chất liệu này có thể chịu được trước khi biến dạng ở mức khá thấp, chỉ 80oC.
b. Quy trình sản xuất mút xốp cách nhiệt
Quá trình sản xuất ra một tấm mút xốp cách nhiệt sẽ gồm ba giai đoạn chính là: tiền kích nở (Pre-expansion), ổn định đồng chất (Stabilization) và cuối cùng là nặn khuôn (Moulding).
+ Đầu tiên, PS (Polystyrene) sẽ được tổng hợp từ Styrene, là sản phẩm trong quá trình lọc hóa dầu. Một loại chất xúc tác tạo xốp sẽ được cho vào để kích ứng khiến cho hạt Polystyrene thô hình thành cấu trúc phân tử dạng pentane (nhóm ankan C2H12).
+ Hạt Polystyrene sẽ bắt đầu kích nở và khởi tạo quá trình tiền liên kết ở nhiệt độ 90oC
+ Tiếp tục tăng nhiệt độ lên vượt trên 90oC, chất xúc tác tạo xốp sẽ bị bốc hơi và từ đó kích nở các hạt Polystyrene lên khoảng 20-50 lần kích thước ban đầu của chúng.
+ Sau khoảng từ 6 – 12 tiếng, giai đoạn 2 của quá trình bắt đầu khi các hạt đạt đến trạng thái cân bằng và sẽ được chuyển vào băng chuyền để đi tới khuôn tạo mẫu.
+ Trong giai đoạn cuối cùng, những hạt này sẽ được ép khuôn thành các mảng lớn hay các hình dạng tùy chọn.
c. Phân loại mút xốp cách nhiệt
+ Mốp xốp cách nhiệt có thể trọng từ 4 – 6kg/1m3: Loại mốp xốp có thể trọng thông thường này thường được sử dụng chủ yếu để đóng gói hàng hóa hoặc bảo quản những đồ dễ bị va đập mạnh.
+ Mốp xốp cách nhiệt có thể trọng từ 8 – 20kg/1m3: Loại mốp xốp này được ứng dụng nhiều trong xây dựng để cách âm, cách nhiệt, để lót tường mái nhà hay dùng để đóng thùng xe tải.
+ Mốp xốp cách nhiệt có thể trọng từ 20 – 35kg/1m3: Loại mốp xốp này có thể trọng cao được sử dụng trong các công trình xây dựng yêu cầu cao về tính cách nhiệt như các kho lạnh hoặc hầm đông, các khu vực nhà cao tầng.
d. Những ứng dụng thực tiễn của mút xốp cách nhiệt
Mút xốp cách nhiệt có thể được ứng dụng trong nhiều trường hợp để phục vụ nhiều nhu cầu khác nhau.
+ Là chất liệu bảo ôn hiệu quả cho các loại tàu, xe có kho lạnh
+ Có thể dùng để cách nhiệt cho các kho lạnh, hầm đông, hầm nước đá
+ Dùng để bao, bọc các loại đồ dùng điện tử, thiết bị công nghiệp, cơ khí trong quá trình vận chuyển xa
+ Lợp dưới mái tôn hay ốp tường chống nóng cho các loại nhà dân dụng
+ Dùng để đổ sàn bê tông cho các tòa cao ốc, khách sạn
+ Tích hợp trên hệ thống điều hòa với chức năng cách âm, cách nhiệt
2. Ưu điểm của mút xốp cách nhiệt
Chất liệu EPS nhẹ và mang các đặc tính cách nhiệt tốt đã mang lại cho mút xốp cách nhiệt những ưu điểm rất vượt trội, cụ thể là:
+ Khả năng cách nhiệt ưu việt: Xốp có hệ suất dẫn nhiệt thấp vì cấu trúc là các hạt Polystyrene (98% không khí) liên kết chặt chẽ với nhau. Không khí bị giữ lại bên trong những hạt này là một chất dẫn nhiệt kém và chính vì vậy tạo ra tính năng cách nhiệt hiệu quả cho mút xốp.
+ Độ bền cơ học cao: Tùy theo nhu cầu sử dụng mà ta có thể linh hoạt trong việc sản xuất mút nhựa để phục vụ. Ví dụ như mút nhựa EPS với sức bền nén cao sẽ được sử dụng cho các nhiệm vụ như bao bọc hàng hàng hóa có khối lượng lớn để tránh va đập và hư vật liệu, trong khi Mút nhựa EPS với sức bền nén thấp hơn thường được sử dụng để lót khi đổ bê tông (tránh việc bê tông tiếp xúc trực tiếp với đất, ẩm trước khi bê tông khô lại, làm giảm tính năng của bê tông).
+ Cách âm cũng như chống thấm tốt: Qua thông số cơ bản mà Gỗ Việt Pro cung cấp bên trên, bạn đã có cái nhìn khá rõ ràng về đặc tính này của mút xốp cách nhiệt. Sản phẩm cho lại khả năng cách âm ở mức tương đối và chống nước cực kỳ hiệu quả.
+ Dễ dàng trong thi công và vận chuyển: Với một trọng lượng rất nhẹ, chúng ta có thể di chuyển sản phẩm đến kiến trúc, công trình một cách dễ dàng, ngoài ra giúp cho công nhân có thể thoải mái thao tác với vật liệu hơn.
+ Sự ổn định về kích thước: có thể nói mút xốp cách nhiệt có tính bền vật liệu đáng kinh ngạc, gần như không bị biến dạng hay ảnh hưởng bởi phần lớn các yếu tố xung quanh. Sản phẩm đạt chuẩn D2126 được ASTM (tiêu chuẩn của Mỹ về phát hành các tiêu chuẩn của vật liệu) công bố.
+ Khả năng cách điện và một số hóa chất gây ăn mòn như muối, kiềm.
3. Tính bền vững và an toàn của mút xốp cách nhiệt
+ Mút xốp cách nhiệt được cấu tạo từ các thành phần tạo nên hợp chất hữu cơ, bao gồm cacbon hydro và oxy, và đặc biệt không chứa các hợp chất gây độc hại cho môi trường như CFC và HCFC (dùng trong các loại xốp khác như PU và gây hại cho tầng ozon). Chính vì vậy, xốp cách nhiệt có thể được tái chế trong bất kỳ giai đoạn nào trong chu kỳ sản phẩm của mình.
+ Tấm xốp nhựa cách nhiệt có thể được tái chế biến vào khuôn để sản xuất thành các sản phẩm bao bì, hộp nhựa.
+ Xốp có tính trơ và không độc hại, không thải ra các chất gây ô nhiễm nước
+ Không có sản phẩm thừa trong quá trình sản xuất ra xốp cách nhiệt.
