پشم شیشه

پشم شیشه چیست؟ پشم شیشه یا GlassWool ساختار الیافی و فیبری دارد. این ساختار، باعث می شود که پشم شیشه خواص آکوستیک خوبی از خود نشان دهد و می توان از پشم شیشه به عنوان عایق صوتی نیز استفاده کرد. پشم شیشه را از شیشه بازیافتی به همراه مقداری ماسه معمولی و رزین مخصوص تولید می کنند. یک رول از پشم شیشه معادل حداقل ۱۰ بطری شیشه بازیافتی است.

پشم شیشه مقاومت حرارتی بسیار بالایی دارد. به دلیل ساختار بسیار مشابه پشم شیشه با پشم سنگ، استاندارد ASTM، در بسیاری از موارد، استاندارد مشترکی برای هر دو نوع عایق در نظر گرفته است. پشم شیشه در ابعاد و اندازه های مختلف از جمله لوله ای، فله ای، پتویی و لحافی ارائه می شود و یکی از پرکابردترین انواع عایق های گرم محسوب می شود.

پشم شیشه

اولین عایق های معدنی در قرن ۱۸ میلادی مورد استفاده قرار گرفت اما استفاده و تولید از پشم شیشه در سطح جهانی بیش از ۷۰ سال سابقه دارد و در ایران در حدود ۴۰ سال است که صنعتگران در بخش های خصوصی و دولتی این الیاف را تولید می کنند.

این الیاف بسیار نازک بوده و انعطاف پذیری بالایی دارند. تعداد بسیار زیادی از این الیاف در فرایند تولید پشم شیشه به هم تافته می شوند  و بصورت یک لایه عایق پشم شیشه با طول و عرض و ضخامت مورد نظر با روکش های گوناگون ارائه می شود. این به هم تافتگی الیاف باعث بوجود آمدن حفره های زیادی در پشم شیشه می شود. این حفره ها با نگه داری هوا باعث ایجاد خواص عایقی را در پشم شیشه  ایجاد می کنند. ضخامت این الیاف بر حسب میکرون (۰۰۱/۰ mm) محاسبه می شود.

طول بیشتر و ضخامت کمتر الیاف پشم شیشه  = انعطاف پذیری بیشتر عایق پشم شیشه

پشم شیشه

در حالت استاندارد الیاف پشم شیشه باید بین ۳/۲ الی ۶/۴ میکرون ضخامت ارائه دهد. اگر ضخامت این اندازه باشد الیاف انعطاف پذیر و دارای قدرت ارتجاعی خواهند بود. به دلیل عدم شکنندگی، حفره ها بین الیاف آسیب ندیده و عایق برای مدت طولانی قابل استفاده خواهد بود.

اگر  ضخامت الیاف پشم شیشه بیشتر از اندازه ۶/۴  میکرون باشد جنس پشم شیشه حاصل از الیاف خشن و شکننده خواهد بود که پس از مدت کمی الیاف خرد شده، حفره های بین الیاف تخریب و ضخامت عایق پشم شیشه کم خواهد شد و خاصیت عایقی خود را از دست خواهد داد. بزرگترین نشانه این نوع پشم شیشه، ایجاد گرد و خاک زیاد در حین کار می باشد.

 

مواد اولیه تولید پشم شیشه:

سیلیس : ۴۴ %

کربنات سدیم : ۱۸ %

دومولیت : ۱۱%

فلدسپات : ۱۲ %

براکس : ۷ %

سنگ آهن : ۴ %

کربنات باریم : ۳ %

سولفات سدیم : ۱ %

توجه داشته باشید که خلوص مواد اولیه نقش مهمی در کیفیت پشم شیشه تولیدی دارد.

 

  • آیا پشم شیشه برای سلامت مضر است؟

با توجه به مواد اولیه این نکته حاصل می شود که بر خلاف تصور، ماده آزبست (پنبه کوهی) که سرطان زا است به هیچ عنوان در تولید پشم شیشه بکار برده نمی شود. در واقع الیاف شیشه و آزبست هیچگونه ارتباطی با یکدیگر نداشته و در سرتاسر دنیا عایق های معدنی به عنوان پر مصرف ترین عایق ها شناخته شده اند و هیچ کدام از مراکز تحقیقاتی نکته ایی درباره مضرات پشم شیشه اعلام نکرده اند.

طبق تحقیقات و اطلاعات ارائه شده توسط آژانس بین المللی تحقیقات سرطان که زیر مجموعه سازمان بهداشت جهانی W.H.O است، نقش مواد مختلف در بروز سرطان در انسان به ۵ گروه تقسیم شده که آزبست در گروه اول به عنوان عامل سرطان زا شناخته شده است ولی پشم شیشه در گروه چهارم و هم ردیف با چای و کافئین به عنوان عامل غیر قابل طبقه بندی در سرطان انسانی قرار دارد.

پشم شیشه

بررسی وضعیت مشتعل شدن پشم شیشه

  • کمک کننده در آتش سوزی

پشم شیشه (پایه سیلیس) بر خلاف عایق های گروه پلی یورتان و پلی استایرن (پایه کربن)، در آتش سوزی مشارکت ندارد یعنی در بروز حریق به آتش سوزی کمک نمی کند. اما حریق عایق های با پایه کربنی، باعث متصاعد شدن گازهای سمی گوناگون مانند دی اکسید کربن، مونواکسید کربن و سیانید هیدروژن شده که نسبت به خود حریق خطر بیشترd دارد.

  • استقامت در برابر آتش

در انواع عایق های مورد استفاده در سازه ها، عایق های معدنی مقاومت بسیار بالایی در برابر آتش دارد و نه تنها کمکی به افزایش حریق نمی کند بلکه از پیشرفت آن جلوگیری می کند. ولی مانند هر ماده دیگری در طبیعت، ضریب انتقال حرارت پشم شیشه نیز با افزایش دما افزایش یافته و از مقاومت حرارتی آن کاسته می شود.

 

مشخصات عایق های پشم شیشه

مشخصه فیزیکیتوضیحواحداستاندارد
ساختارالیافی و فیبری
رنگزرد تیره – زرد کروماتیکی
بوبی بوASTM E679
چگالی۱۰ ̴ ۱۰۰[Kg/m3]ASTM D1622
انعطاف پذیریانعطاف پذیرASTM C209
استحکام فشاریبستگی به چگالی داردPa – [N/m2]ASTM C 165 – C1621
محدوده دمای کاری[-۱۰۰] ̴ [+۴۵۰][۰C]ASTM D3517
ضریب نفوذ رطوبتN/APermASTM E96
ضریب جذب رطوبتN/A% W/WASTM E96
ضریب انتقال حرارت در ۲۴۰C۰٫۰۳۲[W/m.0C]ASTM C518 – ASTM C335
ضریب انتقال حرارت در ۱۰۰۰C۰٫۰۴۴[W/m.0C]ASTM C518 – ASTM C335
مقاومت در مقابل UVخوبASTM D1171
انتشار اشتعال سطحیClass 1ASTM E84 – BS 476 Part 7
مقاومت شیمیاییخوب

 

پشم شیشه

موارد استفاده پشم شیشه

  1. عایق کاری خطوط لوله گرم، تانک ها و مخازن، دیگ های بخار، سیستم های سرمایش و گرمایش
  2. مناسب برای عایق کاری های با حجم بالا
  3. عایق دیوار حفره
  4. کاشی های سقف
  5. دیوار پرده
  6. مجرای لوله کشی
  7. عایق صوتی
  8. عایق حرارتی
  9. ساندویچ پانل ها
  10. کانال های هوایی که قبلا عایق شده اند
  11. ساخت مخازن
  12. کاربری های گوناگون صنعتی وساختمانی و…

 

مزایای پشم شیشه

  • چگالی های متنوع
  • سبک
  • نصب آسان
  • مقاوم در مقابل آتش سوزی و ضریب انتشار دود و آتش بسیار کم
  • ساختار الیافی پشم شیشه، مانند پشم سنگ، خواص آکوستیک خوبی به این نوع عایق ها می دهد و می توان از پشم شیشه به عنوان عایق صوتی نیز در ساختمان ها استفاده کرد.
  • قیمت کم و ارزان بودن پشم سنگ

 

انواع پوشش پشم شیشه

  • فویل آلومینیومی
  • بافت سیاه شیشه ای
  • الیاف پارچه ای شیشه ای

 

معایب پشم شیشه

  • ساختار فیبری و متخلل این گونه از عایق ها، در مقابل رطوبت و نفوذ بخار و آب، مقاومت کمی از خود نشان می دهد و خاصیت عایق بودن آن نیز نسبت به رطوبت حساس بوده و با نفوذ رطوبت و بخار آب به درون عایق، از مقاومت حرارتی کاسته می شود.

 

  • تماس مستقیم پشم شیشه با پوست، چشم و سیستم تنفسی مشکلزا خواهد بود. در بسیاری از گزارش ها، تنفس مستقیم گرد پشم شیشه علت افزایش نرخ ابتلا به سرطان، به خصوص سرطان ریه عنوان شده است. اما انجمن ها و ارگان های بهداشت، سلامتی و محیط زیست مختلفی، از جمله انجمن سلامتی کانادا (Health Canada)، آژانس بین المللی تحقیقات بر روی سرطان (International Agency for Research on Cancer) و سازمان ملی سم شناسی آمریکا (National Toxicology Program) با انجام آزمایشات مختلفی، عنوان کرده اند که در صورتی که پشم شیشه در یک سری آزمایشات و تست های مشخص، موفق عمل کند، هیچ خطری برای سیستم تنفسی نخواهد داشت. در هر صورت، توصیه اکید می شود که کارگران و عایق کاران، هنگام کار با پشم شیشه از ماسک و لباس محافظ مناسب استفاده کنند.

 

  • به دلیل عدم مقاومت پشم شیشه در مقابل رطوبت و بخار، در صورت نصب در فضای باز، استفاده از پوشش های ضد رطوبت و فویل های آلومینیومی اجباری است.

پشم شیشه

تولید پشم شیشه

در آغاز فرایند تولید، شیشه (معمولا شیشه بازیافت شده به صورت کاملا خرد شده) به همراه ماسه معمولی تا دمای ۱۴۵۰۰C حرارت داده شده و پخت می شود. شیشه در آن دما ذوب شده و با مذاب آن با نیروی فشاری از درون شبکه مش بندی شده ریز (به عنوان قالب) عبور کرده و تبدیل به فیبر می شود. فیبر پس از خروج از قالب در تماس با هوا خنک می شود. پس از این مرحله، برای افزایش استحکام و بهبود خواص مکانیکی الیاف شیشه و همچنین چسباندن الیاف به یک دیگر، رزین به الیاف اضافه می شود. الیاف رزین خورده تا دمای ۲۰۰۰C حرارت داده می شود تا رزین پلیمرایز شده و کاملا مستحکم شود. در مرحله نهایی، الیاف بریده شده و در صورت نیاز وارد ماشین پرس می شود تا به شکل مقاطع پتویی یا لوله ای دربیاید و یا بصورت پشم شیشه فله ای بسته بندی می شود.

 

انواع پوشش پشم شیشه

  • فویل آلومینیومی
  • بافت سیاه شیشه ای
  • الیاف پارچه ای شیشه ای

 

محدوده دمایی مناسب برای پشم شیشه

بازه دمایی متعادل برای پشم شیشه در کاربردهای گوناگون از منفی صد و نود و پنج درجه سانتیگراد تا صد و بیست درجه سانتی گراد است. اما در کاربرد های خاص این بازه دمایی به ۴۵۰ درجه سانتیگراد می رسد.

 

مقاومت دمایی پشم شیشه

پشم شیشه نیز مانند سایر عایق ها تا دمای خاصی قادر به تحمل دما میباشد که آستانه دمایی پشم شیشه تا ۵۵۰ درجه سانتیگراد است اما با این تفاوت که پشم شیشه نقشی در روند توسعه آتش سوزی ندارد و گازهای گلخانه ای و سمی در هنگام آتش سوزی از خود تولید نمیکند.

 

شاخص های فنی پشم شیشه

مهمترین عوامل انتخاب پشم شیشه خوب عبارتند از:

_  دانسیته (density)

_ ضخامت(thickness)

_ نوع لفاف یا روکش(facing)

نکته :  نوع لفاف نسبت به خود پشم شیشه مهمتر است زیرا تا وقتی که عایق پشم شیشه رطوبت فضا را جذب نکند , تعیین نوع لفاف می تواند به بهترین صورت وظیفه عایق بودن خود را جذب نماید.

 

پشم شیشه

چگالی پشم شیشه

چگالی این عایق گستره ای بین ۲۴ تا ۹۶ کیلوگرم بر متر مکعب می باشد و مقاومت فشاری کمی دارد و لازم به ذکر است که یکی از مزایای پشم شیشه تنوع در چگالی آن است.

 

عایق صوتی بودن پشم شیشه

پشم شیشه با جذب انرژی صوتی باعث بهبود روند عملکرد صوتی دیوارها, کف, سقف و انتقال هرگونه آلودگی صوتی می شود و یک عایق صوتی می باشد.

 

پایداری زیستی محیطی پشم شیشه

پشم شیشه نه تنها موجب صرفه جویی در استفاده از انرزی می شود بلکه باعث کاهش تولید انرژی نیز می شود. بدین صورت که با ایجاد تعادل گرمایش و سرمایش مورد نیاز محیط باعث جلوگیری از اتلاف انرژی می شود که این امر موجبات صرفه جویی از زمان در یافتن منابع مواد خام, تولید, توزیع و نصب و راه اندازی را فراهم می کند که ۸۴% آن از مواد بازیافتی ساخته شده و باعث کاهش دفع زباله و هدر نرفتن منابع با ارزش می شود.

 

استفاده از فناوری نانو

با توجه به معایب یاد شده برای پشم شیشه امروزه به خوبی میتوان بر اساس فناوری نانو تکنولوژیک در انواع الیاف معدنی از جمله پشم شیشه باعث جلوگیری از هرگونه آسیب دیدگی آن شد. استفاده از نانو باعث تولید چند نوع پشم شیشه با فناوری نوین را می دهد که در ذیل به آن اشاره شده است:

  • پشم شیشه پلاست معمولی : از این محصول در سقف سوله های فلزی و یابین دیوارهای جداکننده استفاده می شود.
  • پشم شیشه پلاست آنتی باکتریال : این نوع از پشم شیشه پلاست خاصیت ضد میکروب و قارچ زدگی را در بر دارد.
  • پشم شیشه پلاست آنتی فایر : این محصول خاصیت ضد شعله ور شدن و گسترش حریق را دارد که باعث کند سوزی خود محصول و محیط اطراف آن می یاشد.
  • پشم شیشه پلاست آنتی استاتیک : آنتی استاتیک بودن محصول در کارتن پلاست باعث ایجاد خاصیت ضد بار الکتریکی میشود و همچنین باعث شستشوی راحت پشم شیشه پلاست می شود.

 

فناوری های جدید در عایق پشم شیشه

از جدیدترین تولیدات پشم شیشه، میتوان به تولید پانل های ایزو اکوستیک اشاره نمود. این پانلها ۴ نوع خواص کاربری دارند که  شامل:

  • خواص جذبی صوتی بسیار بالا و کم نمودن آلودگی صوتی
  • تفاوت بالا نسبت به رطوبت محیط(تا سقف ۹۵% رطوبت نسبی)
  • عکس العمل مناسب در برابر حریق
  • رنگ بندی متنوع

 

آبان ۹, ۱۳۹۶