ฉนวน PU Foam และ PIR Foam คืออะไร (What’s PUR and PIR?)

By admin Uncategorized Comments Off

พียูโฟม (PU Foam)

พียูโฟม (PU Foam) ย่อมาจากโพลียูรีเทนโฟม (Polyurethane Foam) เป็นสารเคมีโพลียูริเทนชนิดหนึ่งที่มีลักษณะของเนื้อโพลิเมอร์ไม่แน่น ผลิตจากโพลีอีเทอร์ และไดไอโซไซยาเนต เช่น TDI โดยมีน้ำและแคตทาลิสต์ เช่น แอมีน และออร์แกโนทิน ทำให้มีแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์เกิดขึ้น และแทรกอยู่ในเนื้อของโพลิเมอร์ระหว่างโพลิเมอไรเซชัน บางครั้งใช้แก๊ส หรือวัสดุระเหยง่ายชนิดอื่นเป็นโบลอิงเอเจนต์ (Blowing agent-ปัจจุบันใช้สาร HCFC-141) แบ่งเป็น 2 ชนิด

เฟล็กซิเบิลโฟม (Flexible Foam) ผลิตจากโพลิออกซิโพรพิลีนไดออล ใช้ทำเฟอร์นิเจอร์ เบาะรองนั่งทั่วไป  เก้าอี้นวม ที่นอน แผ่นรองใต้พรม ตัวดูดซับน้ำมันรั่วไหลในทะเล
ริจิดโฟม (Rigid Foam) ผลิตจากโพลิอีเทอร์ที่ได้จาก ซอร์บิทอลเมทิลกลูโคไซด์ หรือซูโครส ทำให้มีดีกรีของการครอสลิงสูง จึงมีความแข็งแรงสูงกว่าเฟล็กซิเบิลโฟม มีความต้านทานต่อแรงกดดันสูง จึงใช้ทำโครงสร้างของส่วนที่ต้องการน้ำหนักเบา เช่น ลำตัวเครื่องบิน และเรือ เป็นต้น สมบัติในการนำความร้อนต่ำมาก จึงมักใช้เป็นฉนวนสำหรับอาคาร รถขนส่งผลิตภัณฑ์แช่เย็น ชิ้นส่วนของรถยนต์ ตู้เย็น และกระติกน้ำแข็ง นอกจากนี้ยังใช้ทำส่วนประกอบของเรือเพื่อการลอยตัวดีขึ้น เนื่องจากมีน้ำหนักเบาและลอยตัวดี
ในวงการฉนวนกันความจึงมีการใช้ PU Foam ประเภท Rigid Foam อย่างแพร่หลาย ซึ่งช่วยให้ประหยัดพลังงาน เช่น อาคารสถาปนิกที่ได้รับรางวัล 1 ใน 5 อาคารประหยังพลังงานดีเด่น ปี 2552 นั้นก็มีการใช้ฉนวน PU Foam รวมกับการใช้วิธีการอื่น ด้านหลังคาคอนกรีตใช้ฉนวน PU Foam พ่นบนพื้นหลังคา สำหรับหลังคาเหล็ก ใช้ PU Foam ประเภทกันไฟลามเพื่อลดการเกิดเสียง ประตูหน้าต่าง ใช้ระบบประตูหน้าต่าง ALUMINIUM ชนิดป้องกันความร้อน และกรอบบานประตู ALUMINIUM ฉีด PU Foam ประกอบกับกระจกที่ใช้เป็นกระจกฉนวนป้องกันความร้อนและป้องกันรังสีอัลตร้าไวโอเลตภายนอกอาคารให้มีต้นไม้ เพื่อช่วยลดปริมาณความร้อนจากแสงแดด

คุณสมบัติของฉนวนพียูโฟม

1.ป้องกันความร้อน-เย็นได้ดี เนื่องจากมีค่าการนำความร้อน (k) ที่ต่ำกว่าวัสดุอื่น เมื่อเทียบกับความหนาแน่นที่เท่ากัน (PU Foam = 0.023 W/m.K)

2. ไม่ลามไฟ (Fire Resistant) มีการใส่สารกันลามไฟ ให้ดับไฟได้เอง ตามมาตรฐานวัสดุก่อสร้างที่ใช้ในอาคาร

3. ป้องกันน้ำรั่วซึมได้ เนื่องจากเป็นเซลล์ปิด ไม่อุ้มน้ำ

4. ลดเสียงดัง กั้นเสียง (Noise Inhibiting) เพราะมีโครงภายในเซลล์เป็นช่องอากาศเป็นโพรง (Air Gap) เป็นจำนวนมาก ช่วยลดการพาของเสียง

5. ไม่เป็นพิษ (Non-toxic Irritant) เนื่องจากเป็นฉนวนที่แข็งตัวเป็นก้อน ไม่มีกรด-ด่างหรือตัวทำละลายอย่างอื่นจะมาเปลี่ยนสภาวะจากของแข็งเป็นของ เหลวได้ จึงไม่มีสาระคายเคืองหรือสารที่ทำให้เกิดอาการแพ้เหมือนใยแก้ว

6. ป้องกันมด, นก, หนู, แมลง (Vermin Resistant) ส่วนผสมของเคมีป้องกันไม่ให้สัตว์เหล่านั้นเข้าไปทำรัง หรือทำลายฉนวน

7. น้ำหนักเบาและแข็งแรง (Light Weight & Strrength) โฟมขนาด 1 ม.x 1 ม. x 1 นิ้ว (กxยxหนา) มีน้ำหนักไม่ถึง 1 กิโลกรัม และยังรับน้ำหนักแรงกดได้ดี

8. ทนต่อกรด/ด่าง โฟม PU ไม่ละลายในกรด/ด่าง แอลกอฮอล์ น้ำมันเครื่อง จึงสามารถป้องกันการเสียหายจากสารที่กล่าวข้างต้น

9. ความคงตัว โฟมพียูไม่มีการยุบตัว เพราะมีความหนาแน่นถึง 35-50 กก./ลูกบาศก์เมตร มีลักษณะแข็ง ไม่เสื่อมสภาพ จึงทนทาน มีอายุการใช้งานมากกว่า 10 ปีโดยไม่ต้องบำรุงรักษาแต่อย่างใด (ภายใต้การติดตั้งที่ถูกต้อง)

10. ควบคุมการกลั่นตัวเป็นหยดน้ำ (Condensation Control) โฟม PU จะเป็นตัวกั้นกลางแยกความร้อนและความเย็นอยู่คนละข้าง จึงทำให้ไม่เกิดการเกาะตัวของไอน้ำ

ฉนวน PIR (พีไออาร์)

ฉนวนกันร้อน PIR (พีไออาร์) ย่อมาจาก “โพลีไอโซไซยานูเรต” เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า พีไออาร์ หรือโพลีไอโซ คือการพัฒนาโพลียูรีเทนโฟม (PUR Polyurethane) โดยมีคุณสมบัติเหมือน PU Foam มีความพิเศษกว่าตรงคุณสมบัติกันไฟลามที่ดีกว่า และค่าการเกิดควันต่ำกว่า แต่ PIR จะมีข้อด้อยตรงที่มีฝุ่นผงมากกว่า ในต่างประเทศนิยมใช้ฉนวนกันร้อน PIR มากขึ้น เนื่องจากให้ความปลอดภัยมากกว่าทั้งดับไฟได้ไวกว่า และปริมาณควันต่ำกว่า

พัฒนาโดยการปรับสัดส่วนในการผสมเพื่อให้เกิดปฏิกิริยาของเอ็มดีไอสูงกว่าโพลียูรีเทน และใช้โพลีออลที่มาจากโพลีเอสเทอร์แทนโพลีอีเทอร์โพลีออลแทนในการทำปฏิกิริยา นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยาและสารเติมแต่งที่ใช้ในสูตรพีไออาร์แตกต่างจากโพลียูรีเทน

คุณสมบัติพิเศษของฉนวนกันความร้อน PIR (พีไออาร์)

1. ปฏิกิริยาการเกิด PIR เกิดที่อุณหภูมิสูงกว่าปฏิกิริยาของ PUR จึงมีโครงสร้างโมเลกุลที่แข็งแรง ทำให้ PIR มีความแข็งแรงกว่าโพลียูรีเทน (จากรายงานพบว่าต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่า 200 oC จึงจะสามารถทำลายพันธะเคมีของ PIR ได้ ในขณะที่ PUR ใช้เพียง 100-110 oC)

2. พีไออาร์ (PIR) เหมาะใช้กับที่พักอาศัย เพราะมีค่าการเกิดควันน้อยกว่าโพลียูรีเทนโฟม (PUR) โดยพีไออาร์มีค่ากันลามไฟต่ำกว่า 25 แต่ให้ค่าการเกิดควันต่ำกว่า 50 ในขณะที่โพลียูรีเทนโฟมมีค่ากันลามไฟต่ำกว่า 25 และค่าการเกิดควันถึง 150-350-
โพลียูรีเทนโฟม (PUR) มีความยืดหยุ่นและเป็นผงน้อยกว่าแผ่นพีไออาร์ (PIR)

3. ค่าการทนแรงกดต่อความหนาแน่นใกล้เคียงกัน เช่น แผ่นโพลียูรีเทนหรือแผ่นโพลีไอโซ 2 ปอนด์ จะมีค่าการทนแรงกดต่อความหนาแน่นประมาณ 20 psi และมีค่าความเป็นฉนวนใกล้เคียงกันที่ 6.0 ต่อนิ้วโดยเฉลี่ย