تزریق پلی یورتان

پلی یورتان یک عایق حرارتی پر مصرف در ساختمان است که در فرآیند تزریق پلی یورتان مورد استفاده واقع می شود و سبب بهینه سازی مصرف انرژی در سطوح گسترده و حتی فضاهای غیرقابل دسترس سازه می گردد. مصرف بالای انرژی تاثیر مستقیمی بر روی هزینه های ساختمان خواهد داشت و اجرای تزریق پلی یورتان کمک شایانی به کاهش این هزینه ها خواهد کرد. برای صرفه جویی در ساختمان و پیشگیری از مصرف بالای انرژی لازم است از عایق حرارتی در ساختمان بویژه بخش هایی از سازه مثل دیوارها، سقف و ... که میزان اتلاف انرژی در آنها بیشتر از سایر نقاط است استفاده شود. از عایق های حرارتی پلی یورتان و عملیات تزریق پلی یورتان علاوه بر ساختمان های اداری و مسکونی می توان در سازه های صنعتی، خطوط لوله کشی، مخازن گاز و ... نیز استفاده کرد. پلی یورتان تزریقی ماده ای شیمیایی محسوب می شود که از حاصل از ترکیب دو ماده ی مختلف با ماهیت مایع است در واقع حاصل اختلاط ایزوسیانات و پلی ال، پلی یورتان تزریقی می باشد که بدلیل واکنش های شیمیایی صورت گرفته به شکل فوم در می آید و پس از گذشت چند دقیقه ظاهری جامد به خود می گیرد. فوم تزریق پلی یورتان عایقی دائمی محسوب می شود که با گذشت زمان دچار تغییر شکل نخواهد شد و در طول گذر زمان پایداری ویژگی های خود را حفظ می کند.
 

تزریق فوم پلی یورتان 

تزریق فوم پلی یورتان فرآیندی است که طی آن مجموعه ای از پلیمرها که از طریق واکنش شیمیایی ایزوسیانات و پلیول ایجاد شده اند و مشتقاتی از نفت محسوب می شوند با استفاده از دستگاه های مخصوص به نواحی غیرقابل دسترس و پیچیده تزریق می شوند. خدمات تزریق فوم پلی یورتان کاربردهای مختلفی دارد، تزریق فوم پلی یورتان در شکاف ها یکی از کاربردهای اصلی این عملیات است علاوه بر این می توان از عملیات تزریق فوم پلی یورتان در نوسازی و بازسازی ساختمان نیز استفاده کرد. بطور کلی در مواردی که سازه نیازمند اتصال، پر کردن، آب بندی بتن و عایق سازی است می توان از خدمات تزریق فوم پلی یورتان به عنوان یک روش کاربردی استفاده کرد. 


 

نحوه ی تزریق پلی یورتان 

برای استفاده از فوم پلی یورتان می توان عملیات تزریق پلی یورتان را به هر دو شکل دستی و با کمک دستگاه انجام داد. دو ترکیب شیمیایی تشکیل دهنده ی فوم پلی یورتان یعنی ایزوسیانات و پلی ال به شکل جدا از یکدیگر در دو مخزن مجهز به پمپ و شیر کنترل فشار نگهداری می شوند و پس از ترکیب با یکدیگر در محل اجرای عایق کاری، فوم پلی یورتان را تشکیل می دهند. برای انجام عایق کاری با استفاده از عملیات تزریق فوم پلی یورتان ترکیبات اولیه ی این ماده با فشار و نسبت های معین از طریق دستگاه های مخصوص در ناحیه ی مورد نظر اجرا می شوند و پس از تزریق با ایجاد انبساط فضای مورد نظر را کاملا پر می کنند. ناحیه ی ایجاد شده از تزریق فوم پلی یورتان دارای سطحی یکنواخت و فاقد درز خواهد بود که نسبت به عوامل مخرب مختلف از مقاومت بالایی برخوردار خواهد بود. نسبت وزن ایزوسیانات به پلی ال بکار رفته در تولید فوم تزریقی پلی یورتان، ساختار پلی ال و تراکم فوم از پارامترهای تاثیرگذار در میزان سختی و نرمی فوم پلی یورتان تزریقی می باشد.

انواع پلی یورتان تزریقی 

پلی یورتان ها یک عایق پلیمری و حرارتی شناخته شده هستند که انواع مختلفی دارند و در شکل های متنوعی از جمله تخته ای، بلوکی، لوله پیش ساخته، اسپری، تزریق و ماستیک های گرم و سرد عرضه می شوند. عموما عایق های پلی یورتان در دو حالت کلی مایع و جامد در فرآیند عایق کاری سازه مورد استفاده قرار می گیرد. بطور کلی عایق های پلی یورتان در سه حالت زیر تولید و عرضه می گردند:
۱)پلی یورتان های سخت Rigid
۲)پلی یورتان های نرم Soft
۳)پلی یورتان های نیمه سخت و نیمه نرم Semi-soft
۴)پلی یورتان منعطف flexible

انواع فوم پلی یورتان

همانطور که گفتیم پلی یورتان های تزریقی به سه دسته اصلی سخت، نرم و نیمه سخت تقسیم می شوند که در ادامه به توضیح هر یک از فوم های پلی یورتان می پردازیم:

 

انواع فوم پلی یورتان: پلی یورتان تزریقی سخت

درصد بالایی از سلول های بسته که دارای ویژگی های به خصوص هستند فوم های پلی یورتان سخت را تشکیل داده اند. فرآیند تولید فوم پلی یورتان تزریقی سخت نیازمند گرما نمی باشد ضمن اینکه در انواع مختلفی عرضه می شوند.  دانسیته ی فوم پلی یورتان سخت را می توان در طیف گسترده ای تنظیم کرد و در صورتیکه دانسیته ی آنها پایین باشد از ویژگی های حرارتی زیادی برخوردار هستند و در برابر نفت و بنزین از مقاومت زیادی برخوردارند. استفاده از فوم پلی یورتان تزریقی سخت علاوه بر اینکه ایمنی افزاد را تا میزان زیادی تامین می کند قادر است میزان مصرف سوخت و بدنبال آن هزینه ها را به مقدار قابل توجهی کم کند. از فوم سخت پلی یورتان به عنوان عایق های حرارتی نیز استفاده می شود. کاربرد فوم تزریقی پلی یورتان سخت در صنعت ساختمان، خودرو سازی، مبلمان و دکوراتیو، کشتی سازی و ... می باشد
 
 

انواع فوم پلی یورتان: پلی یورتان تزریقی نرم

فوم پلی یورتان نرم تزریقی از سلول های باز تشکیل شده اند به همین دلیل هوا به راحتی از آنها عبور می کند. فوم نرم پلی یورتان همانطور که از اسم آن مشخص است از وزن کمی برخوردارند و در عین حال دوام بالایی دارند. فوم نرم پلی یورتان درجه ی متفاوتی از سفتی دارد و دانسیته ی آن بین ۳۵ الی ۵۵ کیلوگرم بر مترمکعب در نظر گرفته می شود. انواع فوم پلی یورتان نرم در سه دسته ی پلی یورتان نرم بلوکی، پلی یورتان نرم قالبی و ویسکو الاستیک تقسیم می شوند. از فوم پلی یورتان نرم بلوکی در صنعت خوردرو سازی و تولید بالشتک، فوم ابری و اسفنج استفاده می شود. پلی یورتان نرم قالبی در تولید صندلی های وسایل نقلیه مثل قطار، هواپیما، خودرو و ... استفاده می شود. ویسکو الاستیک نیز به عنان عایق صوتی مورد استفاده قرار می گیرد.

انواع فوم پلی یورتان تزریقی نرم 
 
فوم های پلی یورتان نرم از درجه های مختلفی برخوردارند که عبارتند از:
 
انواع فوم پلی یورتان نرم: پلی یورتان نرم بلوکی
فوم پلی یورتان نرم بلوکی شامل فوم ابر و اسفنج، فوم بالشتک پشت سری، تشک ها، تزئینات داخل خودرو
 
انواع فوم پلی پلی یورتان نرم: پلی یورتان نرم قالبی (فوم سرد)
فوم پلی یورتان قالبی یا همان فوم سرد به طور گسترده در فرآیند تولید صندلی وسایل نقلیه از جمله صندلی قطار، صندلی هواپیما، خودرو و مبلمان قابلیت استفاده دارد.
 
انواع فوم پلی یورتان نرم: فوم پلی یورتان ویسکو
پلی یورتان ویسکو الاستیک یکی دیگر از انواع فوم های قالبی هستند که قابلیت استفاده برای تولید عایق های صدا را دارند. 
 
 

انواع فوم پلی یورتان: پلی یورتان تزریقی نیمه سخت 

خواص فوم پلی یورتان نیمه سخت بین پلی یورتان نرم و پلی یورتان سخت در نظر گرفته می شود. به بیان دیگر بخشی از سلول های تشکیل دهنده ی پلی یورتان تزریقی نیمه سخت شبیه پلی یورتان تزریقی نرم و بخشی دیگر شبیه پلی یورتان تزریقی سخت هستند. فوم ضربه گیر سپر خودرو، فوم ضربه گیر صنایع ریلی، دریایی و حمل و نقل، قطعات تزیینی خودرو و ... همگی از کاربردهای پلی یورتان تزریقی نیمه سخت هستند
. 

انواع فوم پلی یورتان: پلی یورتان ترموپلاستیک TPU

فوم پلی یورتان ترموپلاستیک یا TPU یکی از انواع فوم های پلی یورتان است که از انعطاف پذیری بالایی برخوردار می باشد علاوه بر این پلی یورتان ترموپلاستیک از خواص فیزیکی گسترده ای برخوردار هستند. فوم پلی یورتان TPU مقاومت بالایی در برابر سایش، ضربه و تغییرات آب و هوایی از خود نشان می دهد. فوم TPU به شکل های مختلفی قابلیت تولید و رنگ شدن دارند. 


 

مزایای پلی یورتان تزریقی

۱)پلی یورتان مورد استفاده در فرآيند تزریق پلی یورتان بدلیل داشتن ضریب انتقال حرارتی کم عایقی مناسب برای پیشگیری از اتلاف انرژی گرمایی محسوب می شود. 
۲)فوم عایقی پلی یورتان تزریقی از مقاومت زیادی نسبت به میکروب ها، قارچ ها و باکتری ها برخوردار است و مانع از جذب آنها می شود.
۳)فوم تزریقی پلی یورتان محصولی مناسب برای عایق کاری در ابعاد گسترده و فضاهای غیرقابل دسترس است.
۴)عایق حرارتی پلی یورتان دچار خوردگی و سائیدگی نخواهد شد.
۵)فوم عایق پلی یورتان نسبت به نفوذ رطوبت از مقاومت بالایی برخوردار است و مانع از بروز آسیب های ناشی از تاثیرات مخرب رطوبت خواهد شد. 
۶)پلی یورتان تزریقی نسبت به مواد اسیدی و حلال ها مقاومت بالایی دارد و تخریب نمی شود. 
۷)پلی یورتان تزریقی از وزن کمی برخوردار است و مانع از افزوده شدن بار مرده ی اضافی به سازه می شود. 
۸)تزریق پلی یورتان فرآیندی با پایداری و طول عمر مفید بالا است
۹)فوم تزریقی پلی یورتان مانع از نفوذ رطوبت و بخار آب می گردد.
۱۰)میزان مقاومت پلی یورتان تزریقی در برابر حرارت زیاد است
۱۱)فوم تزریقی پلی یورتان نقش درزگیر را پر کردن درزها و شکاف های سازه ایفا می کند
۱۲)پس از خشک شدن پلی یورتان تزریق شده امکان شکل دادن و رنگ آمیزی آن وجود دارد
۱۳)اجرای فرآیند تزریق پلی یورتان مانع از اتلاف انرژی در سازه می شود. 
۱۴)پلی یورتان تزریقی مانع از انتقال صدا به داخل سازه می گردد. 
۱۵)میزان تراکم فوم های تزریقی براساس نیاز قابلیت تغییر دارند
۱۶)پلی یورتان تزریقی نسبت به اعمال نیروی ضربه از مقاومت مناسبی برخوردار است
۱۷)فوم تزریقی پلی یورتان نسبت به تغییرات ناگهانی دما، انباسط و انقباض پایدار است
۱۸)فوم های تزریقی پلی یورتان به آسانی قالبیت گالوانیزه شدن و اتصال به لایه های پانل ها را دارند. 
 

معایب پلی یورتان تزریقی

۱)معایب پلی یورتان: غیرقابل جداسازی
پس از تزریق پلی یورتان به سطوح مورد نظر امکان جداسازی و پاکسازی آن وجود ندارد این مورد یکی از معایب تزریق پلی یورتان است لذا تنها در مکان هایی می توان از آنها استفاده کرد که نیازمند تعمیرات و بازسازی نباشند. 
۲)معایب پلی یورتان: تولید گاز 
حین تزریقی پلی یورتان گازی در فضا تولید می شود که برای سلامتی مضر است به همین دلیل استفاده از پوشش های ایمنی ضروری است.
۳)معایب پلی یورتان: چرخه ی بازیافت طولانی 
فوم پلی یورتان تزریقی بدلیل داشتن چرخه ی بازیافت طولانی به طبیعت می تواند یکی از موارد تجزیه ناپذیر باشد.
 

کاربردهای پلی یورتان 

تزریق پلی یورتان علاوه بر کاربرد مهمی که در عایق کاری ساختمان دارد، کاربردهای گسترده ی دیگری از جمله استفاده در مبلمان به عنوان فوم صندلی دارد. ضمنا پلی یورتان تزریقی به عنوان ترموپلاستیک در تجهیزات و وسایل پزشکی مورد استفاده قرار می گیرد. پلی یورتان تزریقی در کفپوش و قطعات خودرو حتی به عنوان آب بند و درزگیر نیز کاربرد خواهد داشت.
 

دستگاه تزریق فوم پلی یورتان

برای تزریق پلی یورتان می توان از دستگاه های فشار پایین و فشار بالای پلی یورتان استفاده کرد. تولید کننده های فوم پلی یورتان طی واکنش های شیمیایی و با استفاده از محصولاتی مانند پلی ال ها یا پلی ایزوسیانت ها مطابق بادستورالعمل های مخشص نسبت به تولید پلی یورتان تزریقی اقدام می کنند. فرآیندی که طی آن فوم پلی یورتان تولید می شود واکنش قالب گیری تزریقی نامیده می شود. با استفاده از فرآیند قالب گیری می توان هم فوم هایی که دارای پوسته ی متراکم هستند و هم فوم هایی که متخلل هستند را در مدت کوتاهی تولید کرد. در فرآیند تولید پلی یورتان تزریقی اجزای اصلی سازنده ی این ماده یعنی پلی ای و پلی ایزوسیانات از تانک های تغذیه به ظروف تغذیه ی دستگاه منتقل می شوند. عموما طی تولید دو جز اصلی سازنده ی پلی یورتان، افزودنی های مورد نیاز ماننده فعال کننده ها، تثبیت کننده ها، ماد مقاوم در برابر شعله، رنگدانه ها و ... در پلی ال و پلی ایزوسیانات موجود است اما با این وجود امکان تزریق افزودنی های مورد نیاز به خطوط متصل به پمپ های اندازه گیری نیز وجود دارد .پمپ های اندازه گیری در فرآیند تولید پلی یورتان مواد را از تانک های تزرق با نسبت های مشخصی به کلگی اختلاط منتقل می کند. پس از آن مخلوط تولید شده از کلگی به هر دو قالب باز و یا متوسط یک سیستم رونده به حفره ها یا سوراخ های قالب بسته روانه می گردد. پس از طی شدن زمان واکنش قطعه پایانی قالب گیری تولید شده و یا محصولات نیمه تمام تکمیل شده اند. 

دستگاه های تزریق پلی یورتان فشار پایین

تزریق همزمان اجزای پلی یورتان تزریقی به همزن دارای محفظه ی اختلاط با استفاده از دریچه های کنترل انجام می شود. بعد از اینکه محفظه ی اختلاط کاملا پر شد باید با استفاده از فشار آب یا هوای فشرده سایر مخلوط های باقی مانده را از درون محفظه پاکسازی کرد. فرآیند تولید فوم های پلی یورتان که از واکنش پذیری پایینی برخوردارند می تواند در فشار اتمسفر و قالب های باز انجام گیرد. برای چنین هدفی دستگاه هایی با فشار پایین و نیروی زیادی وجود دارند که اخیر پیشرفت بیشتری یافته اند. 
 

دستگاه های تزریق پلی یورتان فشار بالا

در دستگاه های تزریق پلی یورتان که با فشار بالا کار می کنند پیش از فرآیند اختلاط و پر شدن محفظه، مواد مورد نظر در مقادیر مشخص و در فشار لازم جهت تزریق به گردش در می آیند. اجزای کنترل حرکت از حالت چرخشی به حالت تزریق تغییر می کنند و سپس مجددا به حالت چرخشی با فشار زیاد در بخش کلگی اختلاط بازمیگردند. در دستگاه های تزریق پلی یورتان با فشار بالا نیز همانند دستگاه های فشار پایین انجام تمیزکاری توسط سیستم هوای فشرده در کلگی ضروری است. در دستگاه های تزریق پلی یورتان فشار بالا مواد اولیه ی مورد استفاده در تانک های تغذیه با کنترل دمای دقیق نگهداری می گردند. بروز هرگونه نوسان دمایی به ویژه در پلی ال ها باعث ایجاد تغییر در چگالی می شود که همین مسئله فرآیند بعدی را با مشکل روبرو می کند. علت دارا بودن دیواره های دو جداره نیز در تانک های تغذیه همین مسئله می باشد.
 

وزن کشی در دستگاه تزریق پلی یورتان 

وزن کشی اجزای مورد نظر باید با دقت بسیار و در نسبت های مناسب انجام گیرد لذا در دستگاه های تزریق پلی یورتان با فشار پایین و بالا از پمپ های دقیق استفاده می گردد. پمپ های مورد استفاده در دستگاه های تزریق پلی یورتان انواع مختلفی دارند. برای مثال پمپ های دنده ای خارجی عمدتا در دستگاه های تزریق پلی یورتان با فشار پایین مورد استفاده قرار می گیرد. هنگام استفاده از پلمپ های ذکر شده باید تلفات ناشی از نشت که کاهش چگالی و افزایش فشار برگشتی را بدنبال دارد توجه کرد. 
 

قیمت تزریق پلی یورتان 

هزینه ی تزریق پلی یورتان وابسته به قیمت پلی یورتان مورد نظر، جنس، کیفیت مورد انتظار، نوع و مواد تشکیل دهنده ی آن، برند و کارخانه ی تولیدی محصول است. لذا براساس پارامترهای مختلف قیمت تزریق پلی یورتان می تواند متفاوت باشد .