Isı Yalıtımında XPS ve EPS

9 Aralık 2014 | TEKNİK MAKALE 129. Sayı (Aralık 2014)

Dr. Emrullah C. Işık PakBoard Üretim Şefi
Türkiye’de enerji ihtiyacı, nüfus artışına ve sanayideki gelişmelere paralel olarak gün geçtikçe artıyor. Türkiye’de enerji tüketiminin yüzde 33’ü konutlarda, yüzde 39’u ise sanayide kullanılıyor. Konutlarda kullanılan enerjinin büyük bir kısmı ısıtma ve soğutma amaçlı olarak tüketiliyor. Enerjide dışa bağımlı olan ülkemizde, enerjinin etkin ve verimli kullanılması noktasında ısı yalıtımının rolü ise hayati bir öneme sahip. Isı yalıtımı günümüzde sağlıklı yaşam koşullarının yaratılması, yakıt tüketiminin azaltması, kullanıcının düşük yakıt masrafları ile ısınma ve soğutma yapabilmesi, dolayısıyla hava kirliliğinin azaltılması için en etkili yöntem. Bunun yanı sıra ısı yalıtımı, binaların iç ve dış etkenlerden korunarak ömrünün uzatılması açısından da büyük önem taşıyor. Isı yalıtımında kullanılabilecek ürünlerin başında ise XPS (Extrüde polistren) ve EPS (Expanded  polistren) geliyor.


Isı yalıtımının (XPS, EPS) avantajları
• Duvar, tavan ve ara kesitlerde yoğuşma, ıslanma ve küflenme gibi sorunlar önlenir. 
• Sıva, boya dökülmeleri, kabarmalar ve bina içinde rutubetli hava oluşumu engellenir. 
• Isı yalıtımsız binaya göre daha az kapasiteli ısıtma ve soğutma cihazına ihtiyaç duyulur. 
• Bina dış kabuğunda ve yapı elemanlarında ısısal değişmeler ve ısı şokları nedeniyle oluşan gerilmeler ve bunun sonucunda binada oluşabilecek tahribatlar engellenir. 
• Isı yalıtımlı binalarda daha az yakıt kullanılacağı için hava kirliliği önemli oranda azalır ve çevreye katkı sağlanır. 
• Kaliteli ve doğru uygulanmış bir ısı yalıtım materyali, binayı tamamen örttüğü zaman, konforlu, ekonomik ve temiz bir yaşam başlar. 


Hareketsiz kuru hava ve XPS
XPS, homojen hücre yapısına sahip, ısı yalıtımı yapmak amacıyla üretilen ve kullanılan köpük malzemelerdir. XPS’in hammaddesi olan polistren (GPPS-General Purpose Polystyrene), ekstrüzyon işlemi ile hat boyunca istenilen kalınlıkta çekilir. Sürekli bilgisayar kontrolünde yapılan bu üretim sayesinde homojen bal peteği görünümünde, kararlı bir hücre yapısı elde edilir. Hava hücrelerin içine hapsedilmiştir. Hareketsiz kuru hava, bilinen en mükemmel ısı yalıtımını sağlamaktadır.  


XPS’in kulanım alanları
Teraslar; Kırma çatılar (Çatı altı döşemeleri, mertek arası ve altı, çatı tahtası üstü); Mantolama (duvarın dış yüzeyi); Söve, kartonpiyer; Duvara içten yalıtım; Sandviç panel; Tavan yalıtımı; Döşemeler; Temel yalıtımı; Kolon, kiriş, çıkmaltı, ısı köprüleri; Soğuk depolar; Alttan ısıtma; Tavuk çiftlikleri; Mantar çiftlikleri; Soğuk hava kamyonları


XPS üretimi
XPS hammaddesi olarak kullanılan GPPS, farklı akışkanlıklarda (MFI-Melt Flow Index) üretiliyor. Isı yalıtım levhası olarak üretilecek ürüne göre uygun MFI özelliğine sahip üretim reçetelerine göre hatta besleniyor. XPS üretiminde ürün özellikleri sağlamak ve ilgili standartları yerine getirmek için yanma geciktiriciler, boya ve ajanlar gibi katkı malzemeleri kullanılıyor. 
Üretim hatlarında reçeteye göre oranlanan GPPS ve katkılar extrüderde birinci bölgeye alınıyor. 180-200 °C sıcaklıktaki zonlarda GPPS ve katkılar eritiliyor ve homojen karışım elde ediliyor. Ayrıca yine reçete değerlerine göre gazlar extrüdere besleniyor.
Extrüder ilk bölgesinde karışımı hazırlanan malzemenin, extrüderin ikinci bölgesinde yoğunluk, kalınlık ayarlaması ise zonlardaki sıcaklıklara göre yapılıyor. Son olarak kalıp ağzından alınan XPS ürünü, kalibratörde kalınlık ve genişlik ayarlaması yapılarak kesim hatlarına iletiliyor.
XPS ürünü 45 metre hat boyunca soğuma yaptıktan sonra ebatlama işlemi yapılır ve paketlenerek sevke hazır hale getirilir.


XPS ile ısı yalıtımı ve dekoratif uygulamalarıN avantajları
• Kapalı hücre yapısına sahip olduğundan su geçirmez. Hava şartlarından etkilenmez.
• Yüksek basma dayanımına sahiptir.
• Düşük ısı iletkenlik değerine sahiptir.
• Farklı ölçülere işlenebilme ve dekoratif amaçlı kullanılabilme özelliği vardır.
• Yüksek su buharı geçirgenliğine sahiptir.
XPS ürünlerinde önceki yıllarda HCFC gazı kullanılmaktaydı. Son iki yıldır XPS üreticileri, çevreye duyarlı HFC gazı kullanımı ile bu süreci olumlu yönde geliştirdi. 2015 yılı itibariyle de HCFC gazlarının kullanımı yasaklandı. Ayrıca XPS ürünlerinde TS EN 13164 standardı kapsamında test ve belgelendirme yapılıyor.


Organik bileşen pentan ve EPS 
Genleştirilmiş Polistiren Sert Köpük (EPS-Expanded Polystyren Foam), stiren monomerin polimerizasyonuyla petrolden elde edilen, köpük haldeki kapalı gözenekli tipik olarak beyaz renkli ve gri/karbonlu bir termoplastik malzemedir. 
Polistiren taneciklerinin şişirilmesi ve birbirine kaynaşması ile elde edilen EPS ürünlerde, taneciklerin şişirilmesi ve köpük elde edilmesi için kullanılan şişirici gaz “Pentan”dır. Organik bir bileşen olan pentan, tanecikler içinde çok sayıda küçük gözeneklerin oluşmasını sağladıktan sonra, üretim sırasında ve üretimi takiben çok kısa sürede hava ile yer değiştirir. Açığa çıkan pentan gazı atmosferde zaten bulunan karbondioksit ve su buharına dönüşür. Pentanın açığa çıkmasıyla malzemenin bünyesinde bulunan çok sayıdaki (yoğunluğa bağlı olarak 1 m3 EPS’de 3-6 milyar) küçük kapalı gözenekli hücreler içinde durgun hava hapsolur. Malzemenin yüzde 98’i hareketsiz havadır; yüzde 2’si ise polistirendir.


EPS’nin kullanım alanları
İnşaat sektöründe: Yapıların iç ve dış duvarlarının sıcak ve soğuğa karşı yalıtımlarında, dekoratif uygulamalar ve sövelik imalatında, zeminden ısıtma sistemlerinde, pres ahşap-plastik kapılarda dolgu materyali olarak, dilatasyon fugalarında ve Geofoam uygulamalarında.
Soğutma sektöründe: Soğuk hava depoları, klimatize edilmiş antrepolar, buz fabrikaları, frigofrik vagon gemi treyler gibi her türlü taşıtlarda, soğuk ya da sıcak sıvı nakli yapan borularda, endüstriyel ve ev tipi buzdolapları imalinde, termos kutularda ve balık kasalarında.  
Tarım sektöründe: Granül halinde toprağa karıştırılarak her türlü sulama sonucu toprak yüzeyinde oluşan ve bitkilerin gelişimlerini önleyen kaymak tabakasının oluşmasına engel olmak amacıyla.
Denizcilik sektöründe: Deniz iskelelerinde kütükler halinde yüzdürücü dolgu malzemesi olarak, cankurtaran yelek ve simitleri, kurtarma salları ve yüzdürücü şamandıralar imalinde, gemi ve tekne ambarlarında, sportif teknelerde yüzdürücü dolgu materyali olarak. 
Görsel sanatlar, reklamcılık ve dekorasyon sektörlerinde: Vitrin, sahne panoları ve dekorlarda. 
Sağlık sektöründe: Soğuk zincir kutuları, organ nakli, kan, tüp bebek ilaçlarının korunması ve naklinde. 
Ambalaj sektöründe: Beyaz eşya korunması ve taşınmasında, gıda, yiyecek ve içecek kaplarında, oyuncak kutularında, kırılacak eşya ambalajlamada. 
 
EPS üretimi 
EPS hammaddeleri tanecik çapı, şişebilme kabiliyeti ve rengine göre farklılık göstermektedir. Temel olarak Beyaz EPS ve Gri Karbonlu EPS olarak iki sınıfa ayrılır. 
EPS üretiminde ilk aşama ön şişirmedir. Ön şişirme aşamasında, EPS tanecikleri miksere alınıp 160 °C buhar ile şişirilir. Tanecik çapları 0,8-1,2 mm’den yoğunluğa ve hammadde çapına bağlı olarak 30-60 mm’ye çıkartılır. Ön şişirme ünitesinde istenilen yoğunluğa ayarlanan EPS tanecikleri, bünyesindeki fazla Pentan gazını emisyon etmek için hava şartlarına bağlı olarak 12-24 saat bez silolarda dinlendirilir.
Dinlenmiş EPS tanecikleri Enjeksiyon ve Blok makinalarına üretim için alınır. Üretim makinalarında yine buhar ile kaynaşma yapılıp sonrasında vakumlama yapılır ve kalıp dışına alınır. Blok üretimlerinde ise, bloklar kapalı stok alanında dinlendirildikten sonra kesime alınır. Dinlenme sürecini tamamlayan bloklar tel kesme ile istenilen ebatlarda kesilerek pakete alınır.


EPS ile ısı yalıtımı ve dekoratif uygulamalarıIN avantajları
• Hafiftir. Uygulaması kolaydır.
• Uygun basma dayanımına sahiptir.
• Özellikle karbonlu ürünlerinde çok düşük ısı iletkenlik değerine sahiptir.
• Farklı ölçülere işlenebilme ve dekoratif amaçlı kullanılabilme özelliği vardır.
• Yüksek su buharı geçirgenliğine sahiptir.
• Isı yalıtımı ile birlikte büyük ebatlarda imalatı yapılabildiğinden karayolları, heykelcilik, film sahnesi vb. çok farklı uygulama alanlarına sahiptir.
EPS ürünlerinin ozon tabakası üzerinde etkisi yoktur. Aksine ısı yalıtımı ile karbon salınımı azaltma etkisiyle dolaylı fayda sağlar. EPS ürünlerinde TS EN 13164 standardı kapsamında test ve belgelendirme yapılır.

 

---

R E K L A M