Как уменьшить вред полистирола
Содержание статьи
14 декабря 2020
Прочитать позже
Отправим материал на почту
О вреде различных утеплителей на здоровье человека говорят немало. Не обошли стороной такой популярный материал, как пенополистирол. Давайте разберемся, вреден ли пенопласт для окружающих. А если опасность есть, то как избежать ущерба для организма, если применять полистирол в виде изолятора.
Как получают полистирольный утеплитель
Первый пенопласт получили методом полимеризации больше полутора столетия назад. Исходным сырьем послужили полимеры. А за годы производства материала, он был получен буквально из любого пластика. Но самым распространенным стал полистирол и его производные.
По сути пенополистирол является популярной разновидностью пенопласта. Его так и продолжают называть в обиходе. И на сегодняшний день для получения столь востребованного материала разработано множество технологий. Самый простой способ подразумевает наполнение гранул стирола природным газом.
При этом они увеличиваются в размерах многократно. И в конечном продукте исходного полимера получается не больше 2 %. Остальное — это просто воздух (газ). После этого массу обрабатывают паром. И если ее свобода не ограничена, то получаются рассыпчатые шарики.
Их чаще всего применяют при строительстве, а также в производстве бескаркасной мебели. Но особую популярность такие гранулы нашли для упаковок. Ими обсыпают даже очень хрупкие вещи и без страха транспортируют их на любые расстояния.
Но если предварительно сырье помещается в специальную блок-форму, то в процессе насыщения газом и нагрева паром, полистирол расширяясь, спекается между собой. Так получают материалы, практически, любой формы. И благодаря великолепным свойствам, их применяют в большой сфере отраслей производства.
Пенополистирол обладает рядом отличных достоинств:
- Почти совсем не впитывает влагу.
- Обладает очень низкой теплопроводимостью.
- Биологически устойчив к гниению.
- Не привлекает паразитов и не вкусен для грызунов.
Материал получается долговечным и устойчивым к различной агрессии природы. И главное, что его производство нельзя назвать дорогостоящим. К тому же существует множество технологий его получения. Например, вакуумная, в которой вообще не применяются газы.
Но самое большое распространение получил способ вспенивания. Для получения гранул применяют суспензионною полимеризацию. Произведенный полистирол обрабатывают паром низкокипящих жидкостей, и он равномерно распределяется в сырье. А из-за нагрева оно начинает увеличиваться, превосходя исходные размеры в 30 раз.
В итоге получаются тонко-ячеистые гранулы, которые спеклись между собой. Внутри них есть микропоры, а между ними — пустота. И после выхода из пресс-формы изделия обладают достаточной плотностью, чтобы не пропускать воздух, влагу и пар.
Материал с успехом нашел применение:
- В производстве изотермической упаковки и одноразовой таре.
- На стройках, для утепления фасадов зданий.
- В военных целях, в виде индивидуальной защиты.
- Как изолятор для бытовых холодильников.
- В искусстве, а также для создания предметов интерьера и даже детских игрушек.
- При транспортировке ценных и хрупких грузов.
- В мебельной индустрии, как наполнитель для бескаркасных кресел и пуфов.
Некоторые страны (Финляндия, Япония, Норвегия и США) с успехом применяют материал при строительстве дорог. В частности, для защиты от промерзания. Также широко используют в ландшафтном дизайне. С помощью пенопласта создаются искусственные рельефы.
Горение пенопласта
Большим недостатком отличного теплоизолятора является его способность к возгоранию. Но этим грешат большинство строительных материалов. И с таким свойством идет повсеместная борьба. Например, древесину пропитывают антипиреном, и она становится пожаробезопасной.
Так и для пенопласта был найден способ, сделать его более устойчивым к огню. Разработана технология, в которой природный газ при обработке гранул стирола, заменялся углекислым. В результате получился материал с противопожарными свойствами. Если убрать от него источник огня, то горение самого пенопласта быстро прекратится.
Самозатухающий пенополистирол стали позиционировать, как безопасный строительный материал. Пока не случилось серьезной беды на пожаре. И люди пострадали не от огня, а от токсических выделений пенопласта, пока тот обрабатывался огнем.
Ведь при горении материала, содержащего полистиролы, происходит сильное дымообразование. Мало того, что подобное облако быстро вытесняет из помещения весь воздух, в нем содержатся сильнейшие токсины — циановодород и бромводород. И они смертельны при вдыхании человеком.
Применение вспененного пенопласта даже после обработки антипиренами не решает проблемы. Пенополистирол вред наносит больше выделениями, чем огнем. Но в остальном материал зарекомендовал себя только с положительных сторон. Поэтому было принято решение использовать его великолепные свойства в местах, где он меньше всего мог бы нанести ущерб для здоровья человека. Даже при пожаре.
Материал стали маркировать, как для наружного применения. Ведь обычно все возгорания происходят внутри помещения. А быстро локализовать источник огня получается редко. Тем более, что в любой жилой комнате всегда найдется, чему поддержать пламя. Например, деревянная мебель. А дополнительный источник не даст пенопласту никаких шансов самозатухнуть.
Использование пенополистирола на фасаде здания более чем оправдано. Плиты не крадут полезную площадь комнат. Свою роль теплоизолятора выполняют на все 100 %. А поскольку пенопласт редко оставляют голым, то природе до него не добраться. Как правило, сверху всегда наносится слой штукатурки. Он и защитит материал от огня, не дав появиться токсичному дыму.
Выделение стирола
Но опасность возгорания материала не единственная проблема. Ведь главный компонент пенопласта стирол. А он оказался очень токсичен. И хоть производители утверждают, что он в процессе технологий, практически, полностью вырабатывается, того что остается вполне достаточно, чтобы пенополистирол вред нанес непоправимый.
Ведь стирол способен проявиться уже при комнатной температуре. А с ее повышением выделение только усиливаются. Поэтому самая большая опасность может заключатся в утепленной пенопластом кухне. Помещение способно прогреваться до больших температур, и его недаром сравнивают в некоторых случаях с баней.
Высокая концентрация стирола может привести:
- к головокружению;
- раздражению слизистой оболочки глаз;
- к легочным отравлениям;
- нарушению работы печени и почек;
- отказу системы кроветворения;
- к возникновению онкологических заболеваний.
Но официально стирол относят к третьей группе опасных веществ. А они считаются умеренными. Это означает, что токсин стоит в одном ряду с медью, алюминием и спиртом. И по-настоящему опасна только высокая концентрация этих веществ.
Защитники пенополистирола сравнивают токсин с орехами и ягодами. Ведь он в них присутствует. И если человек потребляет в пищу умеренное их количество, то они даже приносят пользу. Кроме удовольствия от их вкуса. Когда же норма употребления нарушена, то перебор всегда приводит к негативным последствиям.
Но кроме высоких температур, на выделение стирола не меньше влияет свет. И особенно инфракрасное излучение. А также солнечные лучи. И еще кислород и озон. Да и влага. И если пенопласт просто занести в дом и оставить у незанавешенного окна, то уже через очень малый временной промежуток концентрация стирола в помещении в 10 раз превысит допустимую. А если поднять температуру в комнате до 75 °C, то в 150 раз.
Выделение других токсинов
Но стирол не единственный токсин, который выделяется из пенопласта. Учеными доказано присутствие в испарениях фенола и формальдегида.
Последний может нанести человеку очень серьезные поражения:
- При вдыхании развивается бронхит и астма.
- Заглатывание вещества внутрь может привести к желудочным кровотечениям и отказам почек и печени.
- Попадая на кожу, токсин провоцирует дерматит, сыпь и экзему.
Фенол более опасен, поскольку является сильным ядом. И отравление чревато даже смертельным исходом, если вовремя не обратиться за медицинской помощью. И чтобы спасти жизнь человека, нередко приходится вводить антидот.
Кроме этих сильнейших ядов, пенополистирол выделяет и другие вредные вещества. Например, экструдированный вид пенопласта испускает пары бензола. А при горении в атмосферу попадает сажа и угарный газ.
Правда защитники пенополистирола приводят веские доводы, что подобным грешат только материалы от нерадивых производителей. И это оказывается правдой на самом деле. У дешевых материалов обнаруживаются целые букеты недостатков, включая вредные.
А свою надежность производитель доказывает сертификатами и паспортами качества. В них указаны все вещества в материале в точном процентном содержании. Все данные подтверждены проверками и испытаниями ведущих лабораторий. И, как правило, такие материалы разрешены даже для внутреннего использования.
Но современный рынок богат на всевозможные подделки. По большей части это касается сопроводительных документов к товару. И самый некачественный пенопласт может иметь сертификат, подтверждающий полную безопасность материала для окружающих. Поэтому многие пользователи предпочитают не рисковать и использовать любой пенополистирол только для наружного утепления.
Барьер для пара
Пенопласт не дышит. А если и делает это, то очень плохо. Поэтому паропроницаемость у него, практически, на полном ноле. Это не может привести к очень ужасным последствиям, но они есть. Также существуют и серьезные опасности.
В первую очередь неспособность стен вывести испарения приводят к ухудшению микроклимата в помещении. Обычно это приводит к снижению общего состояния. Портится настроение, и самочувствие опускается ниже нормы.
Поскольку пенопласт будет задерживать вывод испарений наружу, то влага начнет накапливаться внутри стен. И если на пенополистироле грибок не приживается, то на другой поверхности он прекрасно себя чувствует. В подобной ситуации возможно возникновение черной плесени.
Она превосходно развивается на большинстве плоскостей, когда те отличаются повышенной влажностью. А поскольку грибок распространяется спорами, то он быстро передается по воздуху и вскоре занимает все помещения. И в этом случае опасность намного серьезнее.
Споры плесени вызывают в организме:
- внутренние кровотечения;
- поражения дыхательных путей;
- приступы мигрени;
- отказ пищеварительной системы.
Поэтому использование пенопласта оправдано только на материалах с такой паропронициаемостью. Например, между бетонной стеной и утепляющим слоем уже не будет скапливаться вода. А с излишней влажностью в доме с такими стенами борется налаженная естественная вентиляция.
Другой ущерб от пенополистирола
Рассуждая, вреден ли пенопласт, нужно обратить внимание на его утилизацию. Большинство выкинутых пластин просто валяется на свалках. А ведь его нужно закапывать, а в лучшем случае перерабатывать. Но за последнее говорить не приходится.
Единственный компонент, который можно получить при переработке — это сам полистирол. А его дешевле получить из первоначального сырья. Поэтому куски пенопласта, лежащие под дождями и солнечными лучами, продолжают выделять в атмосферу ядовитые вещества.
Но и тот пенополистирол, который все же закопали, еще не разложился. А без воздействия кислорода и ультрафиолета, да еще и при невысоких температурах, он может пролежать довольно долго. Поэтому еще неизвестно какой вред он может нанести в будущем.
Следует также сказать об обмане производителей насчет грызунов. Это скорее недоговоренность, но от этого не легче. Изготовители не лгут, когда говорят, что мышки не едят пенопласт. Они просто не распространяются, что из-за отличной теплоизоляции, грызуны в этих местах оборудуют свои норы.
Исключение вредного воздействия
Простые правила, помогающие избежать плохого влияния:
- Отказаться от использования внутри помещения. Но если ситуация требует применение пенопласта в комнате, то необходимо уменьшить все риски, обратившись только к проверенным производителям.
- Исключить приобретение материала на рынке и в мелких торговых точках. Необходимо искать специализированные компании, которые занимаются производством пенопласта.
- Утеплять дом только снаружи. При этом нужно наладить вентиляцию внутри помещения. Вплоть до установки принудительной системы.
- Потолок изолировать только со стороны чердака. Если тот не используется под жилые нужды.
- Исключить пользование в быту предметами из пенопласта. Особенно это касается строительства детских домиков. А также муляжей, которые используют в жилых помещениях. Например, декоративных каминов из пенопласта.
Заключение
Не стоит отказываться от столь великолепного теплоизолятора, только из-за опасности нанесения вреда. Нужно только внимательнее относиться к производителям, выбирая самых надежных. Не искать дешевых вариантов. А для полной страховки использовать пенополистирол только для наружного утепления дома.
Прочитать позже
Отправим материал на почту
Источник
Шесть мифов о пенопласте
Миф второй: недолговечность пенопласта
Вопрос о долговечности пенополистирола также волнует строителей. Производство пенополистирола началось только в 50-х годах, поэтому говорить о том, что его долговечность проверена временем, конечно, пока еще рано. Но заключение ученых испытательной лаборатории НИИСФ уже в наши дни свидетельствует о том, что «пенополистирольные плиты успешно выдержали циклические испытания на температурно-влажностные воздействия в количестве 80 условных лет эксплуатации в многослойных ограждающих конструкциях с амплитудой воздействий ± 40° С».
Из химии — пластмасса, являясь инертным в биологическом отношении материалом, стоит на втором месте по времени разложения после стекла. Время разрушения пенопласта, как изделия, определяется качеством его изготовления.
Единственные враги пенополистирола это ультрафиолетовое излучение и механические воздействия. Именно поэтому пенопласт необходимо окружать материалами которые будут препятствовать этим воздействиям.
Миф третий: опасность для здоровья и окружающей среды
Пенополистирол абсолютно не токсичен, им можно пользоваться без каких бы то ни было опасений. Это подтверждается и тем, что уже на протяжении многих лет его используют для изготовления продовольственных упаковок, предполагающих прямой контакт с пищевыми продуктами. Пенополистирол не содержит и никогда не содержал хлорофторированных углеводородов или не полностью галогенированных хлорофторированных углеводородов.
Также и в строительстве, пенополистирол — безопасный изолятор, который может быть использован без риска и принятия дополнительных мер безопасности. В составе пенополистирола нет никаких опасных, ядовитых, токсичных веществ, за все время его использования не потребовалось никаких дополнительных средств защиты (например, респираторных масок или перчаток). Не было зарегистрировано ни одного случая профессионального заболевания, связанного с пенополистиролом.
Пенополистирол эффективно противостоит оседанию (уплотнению) и гарантирует долговечность своих теплоизоляционных свойств. После многих лет использования, пенопласт находит себе применение в областях биологии и микробиологии, еще раз доказывая, что он не представляет никакой опасности для здоровья человека.
Столь хорошее положение дел объясняется природой пенополистирола: обладая инертной структурой, пенополистирол биологически нейтрален и устойчив на протяжении многих лет. В окружающей нас среде, мономерный стирол можно найти в смолах растений, а также в продуктах питания как земляника, фасоль, орехи, пиво, вино и т. д. Не содержащий никакого другого газа кроме воздуха, пенополистирол гарантирует отсутствие возникновения аллергий или скрытых болезней.
Миф четвертый: пенопласт едят грызуны
Самый простой способ выяснить этот вопрос для себя — дать какому-нибудь грызуну шарики пенополистирола или часть плиты. Уверяем Вас — есть этот «деликатес» никакой грызун не будет.
Вопрос в том, что грызуны, особенно домовые мыши, уже давно стали постоянными спутниками жизни людей. Для них уже нет преград на пути к жилищу человека. Будь Ваш дом утеплен пенополистиролом или состоять только из кирпича для них нет никакой разницы.
Надеяться и ждать, что грызуны уйдут самостоятельно? С ними необходимо бороться, уменьшая тем самым их численность. Грызуны, в том числе крысы и мыши, являются источниками и переносчиками многих инфекционных и паразитных заболеваний, опасных для человека. Поэтому не надо бояться, что мыши съедят пенопласт, нужно бороться с мышами — разносчиками страшных болезней.
Миф пятый: стены утепленные пенополистиролом не «дышат»
Естественный процесс циркуляции и испарения влаги идет внутри любого помещения. Стены дома похожи на многослойный пирог, и если внешний слой отделки стены имеет больший уровень паропроницаемости чем внутренний, то возникает непроходимость пара и оседание его на более плотной части стены.
Термин «дыхание стен» не является техническим термином. Он появляется лишь в многочисленных высказываниях строительных специалистов, количество которых у нас настолько же велико, как и количество врачей. Они говорят, что какая-то стена «дышит» или «не дышит», причем этот термин ими объясняется как первичный термин, не нуждающийся в определении.
Поток водяного пара, проходящий через внешние стены из полного кирпича типичного жилища, составляет от 0,5 до почти 3 % полного потока водяного пара, устраняемого из жилища — эта незначительная разница зависит от исправности вентиляции (главным образом) и влажности в помещении, а в меньшей степени от вида термоизоляции стен, а также от содержания водяного пара во внешнем воздухе.
Типичные внешние стены не в состоянии, даже частично, заменить вентиляцию в роли устранения водяного пара из помещений, поскольку объемы водяного пара многократно выше от того его количества, которое в действительности может проникнуть через внешние стены жилища, даже если отказаться от их утепления пенопластом.
Не находит также обоснования проведение специальных операций, служащих для обеспечения внешних стен большей паропроницаемостью. Вину за чрезмерную влажность в помещениях на внешние стены, как «не дышащие», перебрасывают на утеплитель — пенопласт. В особенности, результаты расчетов дают право сформулировать специальные рекомендации для проектирования жилых домов — направленные на обеспечение максимального утепления.
Миф шестой: пенопласт хороший звуковой проводник (плохой звукоизоляционный материал)
«Обладая рядом одинаковых свойств, звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы все же различаются, как по акустическим свойствам так и по назначению. Звукопоглощающие материалы и конструкции из них предназначены для поглощения падающего на них звука, а звукоизоляционные — для ослабления звуковых волн, передающихся через конструкции здания из одного помещения в другое.
Звукоизолирующие материалы применяются как упругий прокладочный материал в междуэтажных перекрытиях и стеновых панелях для изоляции отдельных помещений от возникающего в них структурного и, в частности, ударного звука. Структурный звук, вызываемый шагами, ударами или передвижением мебели или вибрациями какого либо механизма, легко распространяется в не имеющих звукоизоляционных прокладок перекрытиях, стенах и перегородках с очень не большим затуханием.» [Воробьев В.А., Андрианов Р.А. «Полимерные теплоизоляционные материалы» Москва-1972г.]
Пенополистирол действительно плохой звукопоглотитель, но звукоизоляционный материал из него — замечательный.
Звукоизоляция перегородки (ГКЛ — Пенополистирол 50мм — ГКЛ), Rw=41Дб (испытания проводились по ГОСТ 27296-87 Защита от шума в строительстве. Звукоизоляция ограждающих конструкций)
Индекс улучшения изоляции структурного шума в конструкции пола =23Дб (испытания проводились по ГОСТ 16297-80. Материалы звукоизоляционные и звукопоглощающие. Методы испытаний).
С наступлением холодов вопрос о теплоизоляции в жилых и промышленных зданиях становится не просто актуальным, а наболевшим. Производители теплоизоляционных материалов уже давно пытаются доказать, что правильное отношение к теплоизоляции конструкций и сооружений может значительно сократить затраты на отопление, обеспечить надлежащий комфорт в жилых помещениях, что положительно влияет на здоровье человека, улучшат условия труда на производстве.
Одна из важнейших целей теплоизоляции — сокращение расходов на отопление здания и увеличение срока службы эксплуатации. По данным Кафедры строительных материалов МГСУ, на отопление зданий ежегодно расходуется 240 млн. тонн условного топлива, что составляет около 20 % от общего расхода энергоресурсов в России. Во многих странах Европы, где показатель энергопотерь в 1,5-2 раза меньше, чем в России, уже давно пришли к пониманию необходимости экономии энергии. Подсчитано, что 1 куб.м. теплоизоляции обеспечивает экономию приблизительно 45 кг. условного топлива в год. К тому же, снижение потребности в отоплении приводит к уменьшению содержания углекислого газа в атмосфере, сокращает объем вредных выбросов в атмосферу, что значительно уменьшает количество кислотных осадков.
Особое место среди материалов, способствующих повышению теплоизоляционных характеристик, занимает пенополистирол. Этот материал отличается малой гидроскопичностью (0,05 — 0,2 %), его водопоглощение составляет не более 0,5 — 1,0 % по объему. Он может применяться в конструкциях, действующих при температурах от -80 до +80° С. Уникальность данного строительного материала заключается в том, что в нем гармонично сочетаются высокие теплоизоляционные свойства с малой массой. По способности к сохранению тепла плита из пенополистирола толщиной в 50 мм равноценна стене из кирпича метровой толщины или стене из деревянного бруса размером 150 мм.
Итог:
Совокупность данных свойств позволяют применять пенополистирол в различных областях строительства.
Пенополистирол — идеален для термоизоляции стеновых панелей, перекрытий, подвалов, кровель, а также для дорожного строительства, производства холодильных камер, резервуаров, промышленных ангаров и т.п.
Автор: Дмитрий Пьянков
Смотри также:
Источник