Tấm xốp cách nhiệt XPS từ lâu đã là sản phẩm cách âm chống nóng xanh được sử dụng trong nhiều công trình dân dụng và công nghiệp. Hiện nay trên thị trường có nhiều sản phẩm cách âm cách nhiệt, nhưng vẫn chưa có một sản phẩm ưu việt hơn tấm xốp XPS. Liệu bạn có bao giờ hỏi XPS được ra đời từ bao giờ, được sản suất ra sao?
1. Lịch sử hình thành và phát triển vật liệu Xốp cách nhiệt XPS
1.1. Hình thành, nở rộ và thoái trào
Xốp cách nhiệt XPS được nghiên cứu và phát triển bởi các nhà khoa học Mỹ những năm 1940. Ban đầu, XPS được chế tạo từ việc kích giãn nở và nén với cường độ cao các khí nở CFC và HCFC. Nhờ những đặc tính vượt trội, XPS nhanh chóng trở thành vật liệu không thể thiếu trong quá trình phát triển của ngành xây dựng. Các nhà máy sản xuất XPS nở rộ như một điều tất yếu.
Nhưng sự ra đời của công ước Motreal về chống hiệu ứng nhà kính và biến đổi khí hậu toàn thế giới đã làm ngành sản xuất này đi vào bế tắc. Việc cấm hai chất khí CFC và HCFC những năm 1996-2001 tại châu Âu, sau đó đến Bắc Mỹ từ năm 2010 khiến sản lượng xốp XPS sụt giảm nghiêm trọng, giá cả leo thang. Ngành xây dựng đối mặt với khủng hoảng về việc tìm vật liệu cách âm cách nhiệt thay thế.
1.2. Công nghệ xanh thay thế những vật liệu độc hại CFC, HCFC
Để bảo vệ môi trường và đảm bảo sự phát triển sản xuất, các nhà khoa học lại gấp rút nghiên cứu nhằm tìm ra các nguyên liệu để thay thế trong sản xuất xốp XPS. Vài năm sau đó công thức sản xuất tấm xốp XPS mới ra đời. Công nghệ sản xuất mới đã loại bỏ hoàn toàn việc sử dụng hai chất độc hại trên. Thay thế chúng là chất liệu polystyrene có thể tái chế và CO2 lỏng.
Việc thay thế vật liệu xanh trong quá trình sản xuất đã mang lại kết quả bất ngờ. Nó góp phần giảm hiệu ứng nhà kính, giảm rác thải cứng ra môi trường và chống biến đổi khí hậu. XPS nhanh chóng phát triển trở lại và trở thành một vật liệu xanh được UNIDO (tổ chức phát triển công nghiệp Liên hiệp quốc) công nhận. Công nghệ sản xuất XPS mới mang lại hiệu quả năng lượng rõ rệt, giúp giảm lượng khí thải CO2 ra môi trường lên đến 460 triệu tấn/ năm. Các báo cáo còn chỉ ra việc sử dụng tấm xốp cách nhiệt XPS trong các công trình thương mại có thể tiết kiệm từ 343 – 344 kwh/m2.
Như vậy cứ mỗi năm, mỗi 1m2 xốp XPS được sử dụng sẽ tiết kiệm khoảng 1.000.000 VNĐ (nguồn: styroor.de). Chính vì thế, Xốp cách nhiệt XPS ngày nay đã chiếm một thị phần quan trọng trong ngành vật liệu. Và dự kiến ngành sản xuất này sẽ còn có mức tăng trưởng đáng kinh ngạc trong tương lai.
2. Quy trình sản xuất tấm xốp cách nhiệt XPS.
XPS cách nhiệt sản xuất qua ba giai đoạn chính.
2.1.Giai đoạn nung chảy dưới nhiệt độ cao:
Các hạt polystyrene được nung chảy trong một máy đùn dưới nhiệt độ cao cùng với hơi nước. Một dòng Polystyrene sủi bọt được tạo thành (do tác dụng của khí CO2 được đẩy vào ngay sau đó). Dòng Polystyrene này chảy qua máy đùn vào một rãnh khuôn. Do sự giảm áp lực đột ngột làm cho polystyrene tạo thành các hình dạng đồng nhất và khép kín.
2.2. Giai đoạn đúc:
Các biến thể trong rãnh khuôn dạng tấm có độ dày từ 20 mm, 25mm tới 200 mm. Sau đó chúng được làm nguội thành các tấm xốp XPS.
2.3. Giai đoạn tạo hình hoàn thiện:
Các tấm xốp lúc này được lấy ra khỏi khuôn sau một thời gian ngắn để cắt tỉa thành những kích thước tiêu chuẩn.
Sự thay đổi của tỷ lệ nguyên vật liệu và nhiệt độ trong quá trình sản xuất cho phép thay đổi các đặc tính các sản phẩm XPS. Với mật độ bọt từ 20kg/m3 (tỷ trọng thấp) đến 50 kg/m3 (XPS tỷ trọng cao). Giá trị cường độ nén có thể đạt được 150 – 700 kPa. Điều này tương ứng với năng lực tải từ 15 – 70 tấn/m2. Giá trị dẫn nhiệt định mức của XPS nằm trong khoảng 0,029-0,045 W/(mK). Cấu trúc ô kín (close cell) đặc giúp cho xốp cách nhiệt XPS gần như không thấm nước.
3. Ứng dụng thực tiễn
Với các ưu điểm như hệ số dẫn nhiệt thấp, hệ số cách nhiệt cao, chống thấm chống ẩm cách âm tốt, chịu được lực nén dễ thi công. Xốp cách nhiệt XPS được ứng dụng hầu như trong tất cả các lĩnh vực thiết kế thi công các công trình hiện đại. Ngày nay, những công trình cách âm cách nhiệt bảo ôn chống thấm người ta đều ưu tiên sử dụng xốp XPS.
XPS – Một vật liệu cách âm cách nhiệt tiết kiệm năng lượng, góp phần bảo vệ hành tinh xanh. Vì lý do gì mà ta lại không sử dụng và phát triển?
Xem thêm thông số kỹ thuât: Mút xốp XPS 50 chống thấm chống ồn