پشم سنگ چیست و چه کاربرد مزایا و معایبی دارد؟

پشم سنگ (Rockwool) جزو خانواده عایق های حرارتی و صوتی متشکل از الیاف معدنی است. این عایق با شکل ها و ساختارهای مختلف در ساختمان های مسکونی، مجتمع های پتروشیمی، پالایشگاه های نفت و گاز، نیروگاه و صنایع سنگین به اسم عایق حرارتی و صوتی کاربرد گسترده ای دارد. علاوه بر آن پشم سنگ توانایی خوبی در تامین و حفظ مواد لازم برای رشد و نمو گیاهان دارد. پشم سنگ جز و خانواده عایق های حرارتی متشکل از الیاف معدنی است به همین علت گاهی به آن Mineral Wool هم اطلاق می گردد.

به گزارش گروه ساختمانی آبان، به هنگام فوران های آتشفشانی وقتی که بادی قوی روی جریان گدازه های مذاب می وزد، این گدازه ها به شکل الیاف نرم و لطیفی درمی آیند که شبیه پشم به نظر می رسند.

ماده اولیه اصلی برای فراوری این عایق، سنگ بازالت، از گروه سنگ های آذرین است که بازمانده فعالیت های آتشفشانی است و در کشور به وفور وجود دارد.

تکنولوژی فراوری پشم سنگ دارای روشی پیشرفته با اصولی ساده است. ابتدا سنگ بازالت در دمای 1450 درجه سانتیگراد ذوب می شود و به صورت سیلیکات مذاب در می آید. سپس مذاب به دست آمده با روش های خاصی به الیاف بسیار ظریف به قطر 6 تا 8 میکرون تبدیل می شود. مجموعه این الیاف میکروسکوپی عایق پشم سنگ را تشکیل می دهند.

مهمترین ویژگی عایق پشم سنگ مقاومت بسیار بالا آن در برابر آتش است. پشم سنگ آتش گیر نیست و مشتعل نمی شود در نتیجه به اسم نوعی حفاظ در برابر آتش شناخته شده است.

شیوه فرآوری پشم سنگ:

1. پشم سنگ یک ماده کاملا طبیعی به شکل پشم ریسیده شده است که از سنگ به دست می آید.

2. یکی از فراوان ترین مواد روی کره زمین گدازه های سنگهای آتشفشانی که بیش از 200 میلیون سال عمر دارند، به دست می آ ید.

سپس با کک و سرباره مخلوط شده و در کوره ای با دمای1500 درجه سانتیگراد ذوب می شوند. ماده مذاب به سوی یک سری چرخ های در حال گردش راهنمایی می شود تا در آنجا به شکل پشم ریسیده شود.

3. این پشم از ماشین ریسندگی وارد محفظه ای می شود که در آن میزان کمی رزین و روغن های معدنی به آن اضافه می شود.

4. این کار رشته ها را به هم متصل نموده و آنها را ضد آب می نماید. در این مرحله پشم به صورت تشکی است که به کوره هایی راهنمایی می شود تا در آنجا فرآوری و فشرده شود.

5. سپس به شکلها و میزان های مختلفی بریده می شود تا بتواند با روکش هایی از مواد دیگر تلفیق شده و محصولات تخصصی و استاندارد بوجود آورد.

خواص پشم سنگ:

خواص ضد اشتعال پشم سنگ:

یکی از مهم ترین ویژگی های عایق پشم سنگ، ایستایی استثنایی آن در برابر آتش است. پشم سنگ آتش گیر نیست، مشتعل نمی شود و در نتیجه به اسم نوعی حفاظ در برابر آتش شناخته شده است. سازه های فلزی ساختمان ها هنگام بروز حریق در نتیجه جذب حرارت زیاد و داغ شدن، مقاومت مکانیکی خود را از دست داده و بر اثر نرم شدن تغییر شکی می دهند و این پدیده باعث فروریختن کل سازه می شود. برای جلوگیری از این مسئله سازه های فلزی و مخصوصا ستون های ساختمان را با روش های مناسب از طریق پشم سنگ عایق کاری می نمایند و بدین ترتیب در صورت تداوم حریق حتی تا ده ساعت هیچ مسئله ای برای سازه های ساختمان به وجود نمی آید. به همین علت در برخی کشور ها شرکت های بیمه برای ساختمان هایی که به این شکل عایق کاری شده باشند تخفیف های بسیار بالایی را قائل می شوند. بعلاوه تمام ساختمان های موجود روی سکوهای نفتی که برای اسکان پرسنل در نظر گرفته شده با عایق پشم سنگ ضد حریق می شوند تا در صورت بروز حریق تا رسیدن نیرو های کمکی، پرسنل درون ساختمان ها ایمن باشند.

قابلیت رسانایی حرارتی:

قابلیت رسانایی حرارتی یکی از مهمترین ویژگیهای عایقهای حرارتی است.

عمل عایق حرارتی پشم سنگ بدین گونه است که از انتقال انرژی حرارتی از هر سه طریق (همرفت، راهنمایی و تابش) جلوگیری می نماید و در نهایت جریان انرژی قطع می شود و یا به حداقل می رسد. این خصوصیت مبنای صرفه جویی در مصرف انرژی از طریق عایق کاری است. در ساختمان های مسکونی از عایق به منظور کاهش مصرف انرژی استفاده می شود.

به طور کلی کار عایق حرارتی این است که محیط گرم را گرم و محیط سرد را سرد نگه دارد.

هر چه قابلیت رسانایی حرارتی کمتر باشد، کیفیت عایق بهتر است.

عایق صوتی پشم سنگ:

1. پشم سنگ ساختمان فیبری بازی دارد که برای جذب وکنترل صدا بسیار مناسب است.

2. محصولات ضد صدای پشم سنگ برای استفاده دردیوارها، سقف ها، پشت بام ها، کف ساختمان ها و اطراف ماشین ها و تاسیسات فراوری می شود وتاثیر به سزایی در جلوگیری از ورود و خروج صدا بین همسایگان دارد.

ویژگی های بیولوژیکی

الیاف پشم سنگ ذاتا استریل هستند و این عایق محیط مناسبی برای رشد آفت، قارچ، باکتری و حشرات موذی نیست و به اسم یک ماده معدنی در برابر این انگل ها مصونیت دارد.

سازگاری با محیط زیست

بین انواع عایق هایی که تا به حال در جهان ساخته شده اند پشم سنگ بی ضررترین آنهاست و با محیط زیست و تمام مصالحی که در ساختمان و صنایع به کار می فرایند سازگار است و تماس آن با این مصالح مسئله ای به وجود نمی آورد و بعلاوه باعث از بین رفتن ترکیبات نرم نماینده بکار رفته در روکش کابل های برق و لوله های PVC نمی شود.

بهداشت و ایمنی

برخلاف عایق های دیگر در این گروه، پشم سنگ آسیبی به پوست نمی رساند و باعث سوزش آن نمی شود بعلاوه در هنگام وقوع حریق دود و ترکیبات مسموم نماینده از آن متصاعد نمی شود. ذرات الیاف پشم سنگ از طرف سازمان بهداشت جهانی برای سلامتی انسان بی ضرر تشخیص داده شده اند و حتی مطابق استانداردهای اروپا استنشاق هوایی که حاوی حدبیشتر 5 میلی گرم بر مترمکعب ذرات پشم سنگ باشد به مدت 8ساعت در روز مجاز است.

محدوده دمای کارکرد

ایستایی موثر محصولات پشم سنگ در برابر دما در محدوده 250- تا 800+ درجه سانتی گراد است. الیاف پشم سنگ در مقابل شعله مستقیم آتش تا 4 ساعت مقاومت می نمایند. نقطه ذوب این الیاف بیش از 1200 درجه سانتیگراد است و توانایی کار مداوم در دامنه دمایی 150- تا 700+ درجه سانتیگراد را دارند. عامل پیوندی که در بیشتر محصولات پشم سنگ استفاده می شود، در حرارت حدود 220+ درجه سانتی گراد تجزیه می شود ولی هیچگونه تاثیر منفی در خاصیت ترمودینامیکی عایق نخواهد داشت. نیروگاه ها، پالایشگاه های نفت و گاز، مجتمع های پتروشیمی، صنایع سیمان و صنایع سنگین بدون عایق کاری دقیق و اصولی تجهیزات و محیط کار خود قادر به فعالیت نمی باشند و عایق پشم سنگ به علت دارا بودن محدوده دمای کار بالا (700+ درجه سانتی گراد) به اسم عایقی منحصر به فرد در صنایع فوق مطرح است.

دفع آب

گرچه پشم سنگ آب را دفع می نماید و جاذب رطوبت نیست، لیکن اگر از آن برای عایق کاری لوله ها یا تاسیساتی که در فضای باز قرار دارند استفاده شده باشد، باید با یک پوشش ضد رطوبت محافظت شود.

دوام

برخلاف برخی از فوم های پلیمری که دوام چندانی ندارند و به مرور زمان شکل و کیفیت خود را از دست می دهند، پشم سنگ کهنه یا خراب نمی شود و ویژگی های خود را به اسم عایق موثر حرارتی سال ها و بلکه به مدت طول عمر ساختمان حفظ می نماید.

خصوصیات پشم سنگ:

1. می توان این نوع عایق ها را در ابعاد بسیار متنوع (از 2 سانتی متر تا 20 سانتی متر ضخامت) فراوری نمود.

2. می توان این نوع عایق ها را در چگالیهای مختلف، از 40تا 200 فراوری کرد.

3. در مقابل حرارت، آتش، صدا و ارتعاش مقاوم بوده و نقش تمامی این عایق ها را ایفا می نماید.

4. به علت ساختار غیرارگانیک، باکتری و مواد آلاینده طبیعی در آن ها رشد نمی نماید و از این نظر عایقی کاملاً پاک محسوب می شود.

5..پشم سنگ، غیر خورنده بوده و خورده هم نمی شود و فاسد نشدنی است و پایداری بسیار خوبی دارد.

6 هزینه آن نسبت به عایقهای پلیمری و ارگانیک بسیار پایین تر است.

7. کاربردهای بسیار متنوع دارد، از جمله صنایع ساختمان، صنایع نفت و گاز، خطوط لوله، کوره و اجاق سازی.

8. ضایعات نصب عایق های معدنی نزدیک به صفر است و تنها در برخی اشکال و تجهزات پیچیده ممکن است تا سقف %5 برسد.

معایب پشم سنگ:

1- مقاومت آنها در مقابل نفوذ آب و بخار آب پایین است.

2- در صورت نصب در فضای باز یا در صورت وجود رطوبت نسبی بالا در فضا، استفاده از پوشش های خارجی اجباری است.

انواع محصولات پشم سنگ:

1- پانل دیواری:

پانل دیواری از مخلوط شدن الیاف پشم سنگ با رزین مخصوص و سپس قرارگرفتن در دمای پخت مناسب فراوری می شود.این پانلها برای گستره وسیعی از کاربردها از جمله ساختما نهای مسکونی، مدارس، بیمارستان ها، ساختمان های تجاری به اسم لایه جدانماینده دیوارهای داخلی و دیوارهای بین واحدها به کار می فرایند.

ویژگی های پانل دیواری:

1. عایق صوتی و عایق حرارتی

2. خواص فیزیکی و شیمیایی پایدار

3. حمل و نقل، برش و نصب آسان

4. عاری از آزبست و بدون خطر برای سلامتی

5. سازگار با محیط زیست

6. مقاوم در مقابل آتش

2-پانل کفی:

پانل کف از الیاف طبیعی سنگ بازالت به همراه رزین به اسم پیوند دهنده تشکیل شده است. الیاف به گونه ای تحت عملیات قرارگرفته اند که بتوانند استحکام فشاری متناسب با کاربرد مورد نظر را داشته باشند. این پانلها، معمولاً با دانسیته های بالا فراوری می شوند.

3.پانل های خارجی:

پانل خارجی از به هم پیوستگی الیاف پشم سنگ از طریق رزین مخصوص تشکیل می شود که بعضاً یک طرف آن از طریق فویل آلومینیوم پوشش می شود. این پانل ها به صورت نیمه سخت و با دانسیته های نسبتا ماز طریق فراوری می شوند.

از این پوشش به اسم جلوگیری از سرایت آتش در فضای بیرونی ساختمان و سطح خارجی دیوار ها و سقف ها استفاده می شود. بعلاوه در زیر و یا روی سقف های شیروانی می توان از آن استفاده کرد. از این محصول با روکش فویل آلومینیوم در فضای باز و در معرض نور خورشید و رطوبت استفاده می شود.

4. پانل های صوتی:

پانل های صوتی از جمله پانل های نسبتاً سخت هستند که از الیاف پشم سنگ آغشته به رزین مخصوص تهیه می شوند. این پانل ها با دانسیته های ماز طریق و بالا بر فراوری می گردند.

پانل های صوتی معمولاً بین دیوار ها یا پارتیشن ها به منظور کاهش صدای انتقالی قسمت های مختلف به کار می فرایند.ا ز این محصول در ساختمان های مسکونی، مدارس، بیمارستان ها، هتل ها، ساختمان های تجاری و اداری در بین دیوار های داخلی و بعضا سقف ها استفاده می شود

5. پانل های ضد آتش:

پانل ضد آتش از اضافه کردن رزین مخصوص مقاوم در برابر آتش به الیاف پشم سنگ بدست می آید که پس از پخت ویژگی مقاوم بودن پشم سنگ را ارتقاء می دهد. این پانل ها فراوری می شوند.

پانل ضد آتش در محل هایی که باید در مقابل آتش مقاوم باشند و یا از سرایت آتش جلوگیری شود به کار می فرایند، مانند: فاصله بین دیوار ها، فاصله بین طبقات، درب های ضد حریق، قسمت هایی از سازه های فولادی که باید در مقابل آتش مقاوم باشند، درب ها و دیوار های کشتی ها و…