โฟมสี่เหลี่ยม (EPS Foam)
1. กระบวนการผลิตโฟม EPS (Manufacturing Process)
การทำความเข้าใจกระบวนการผลิตจะช่วยให้เราเห็นภาพคุณสมบัติของโฟม EPS ชัดเจนยิ่งขึ้น โดยหลักๆ มี 3 ขั้นตอน:
- 1. การขยายเม็ดพลาสติก (Pre-Expansion):
- เริ่มต้นจากเม็ดพลาสติกโพลีสไตรีนดิบขนาดเล็ก ซึ่งมีสาร Pentane (ก๊าซไวไฟ แต่ไม่เป็นอันตรายเมื่ออยู่ในเม็ดโฟม) ฝังตัวอยู่ภายใน
- นำเม็ดพลาสติกเหล่านี้ไปผ่านกระบวนการนึ่งด้วยไอน้ำร้อนที่อุณหภูมิประมาณ 90-100 องศาเซลเซียส
- ความร้อนจะทำให้เนื้อพลาสติกอ่อนตัวลงและสาร Pentane ที่อยู่ภายในจะขยายตัว ทำให้เม็ดพลาสติกขยายตัวขึ้น 30-50 เท่าของขนาดเดิม (ขึ้นอยู่กับความหนาแน่นที่ต้องการ) กลายเป็นเม็ดโฟมขนาดเล็กที่มีโครงสร้างแบบเซลล์ปิด ภายในเต็มไปด้วยอากาศ
- ขั้นตอนนี้เป็นหัวใจสำคัญที่ทำให้โฟม EPS มีน้ำหนักเบาและเป็นฉนวนที่ดี
- 2. การพักตัว (Maturation / Stabilization):
- หลังจากเม็ดโฟมขยายตัวแล้ว จะถูกนำไปพักไว้ในไซโลหรือถังพัก เพื่อให้ก๊าซ Pentane ที่ยังหลงเหลืออยู่ในเม็ดโฟมระเหยออกไปบางส่วน และเพื่อให้เม็ดโฟมคงรูปและมีความเสถียรมากขึ้น
- ระยะเวลาในการพักตัวขึ้นอยู่กับขนาดของเม็ดโฟมและความหนาแน่นที่ต้องการ
- 3. การขึ้นรูป (Molding / Block Molding):
- Shape Molding: เม็ดโฟมที่ผ่านการพักตัวจะถูกนำไปฉีดเข้าสู่แม่พิมพ์ (Mold) ที่มีรูปทรงตามต้องการ เช่น กล่องบรรจุภัณฑ์ แก้วน้ำ หรือชิ้นส่วนกันกระแทกต่างๆ แล้วนึ่งด้วยไอน้ำอีกครั้ง เม็ดโฟมจะขยายตัวและเชื่อมติดกันจนเต็มแม่พิมพ์ ได้รูปทรงที่สมบูรณ์
- Block Molding: เป็นการขึ้นรูปเม็ดโฟมให้เป็นก้อนบล็อกขนาดใหญ่ (Block) มักจะเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า ขนาดมาตรฐาน เช่น 120 cm x 240 cm x 60 cm หรือใหญ่กว่านั้น เพื่อนำไปตัดแบ่งเป็นแผ่นหรือชิ้นงานตามขนาดที่ต้องการในภายหลัง สำหรับงานก่อสร้างหรือฉนวน
2. คุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญของโฟม EPS
นอกจากคุณสมบัติพื้นฐานที่กล่าวไปแล้ว ยังมีคุณสมบัติทางเทคนิคที่สำคัญอื่นๆ ที่ควรรู้:
- ค่าการนำความร้อน (Thermal Conductivity / k-Value):
- บ่งบอกถึงความสามารถในการถ่ายเทความร้อน ยิ่งค่านี้น้อยเท่าไหร่ ยิ่งเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี
- สำหรับ EPS Foam ค่า k-Value มักจะอยู่ในช่วงประมาณ $0.032 – 0.040 \text{ W/(m·K)}$ (Watts per meter Kelvin) ซึ่งถือว่าต่ำมากเมื่อเทียบกับวัสดุอื่นๆ ทำให้เป็นฉนวนที่มีประสิทธิภาพ
- ค่า k-Value จะผันแปรตามความหนาแน่นเล็กน้อย โดยโฟมที่มีความหนาแน่นสูงขึ้นเล็กน้อยอาจมีค่า k-Value ที่ต่ำลงเล็กน้อย แต่ไม่ได้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญเท่าคุณสมบัติด้านความแข็งแรง
- ค่าความต้านทานความร้อน (Thermal Resistance / R-Value):
- บ่งบอกถึงความสามารถในการต้านทานการไหลของความร้อน ยิ่งค่านี้น้อยเท่าไหร่ ยิ่งเป็นฉนวนกันความร้อนที่ดี
- ค่า R-Value คำนวณจากความหนาของวัสดุหารด้วยค่า k-Value (R=Thickness/k) ดังนั้น ยิ่งโฟมหนาเท่าไหร่ ค่า R-Value ก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น หมายถึงความเป็นฉนวนที่ดีขึ้น
- ความสามารถในการรับแรงกด (Compressive Strength):
- บ่งบอกถึงความสามารถของโฟมในการทนทานต่อแรงกดทับโดยไม่เสียรูปทรง
- วัดเป็นหน่วย psi (pounds per square inch) หรือ kPa (kilopascals)
- ความหนาแน่นของโฟมมีผลโดยตรงต่อความสามารถในการรับแรงกด โฟมที่มีความหนาแน่นสูงกว่าจะรับแรงกดได้ดีกว่ามาก ตัวอย่างเช่น:
- EPS ความหนาแน่น 1.0 lb/ft³ อาจรับแรงกดได้ประมาณ 10-15 psi
- EPS ความหนาแน่น 2.0 lb/ft³ อาจรับแรงกดได้ประมาณ 25-35 psi หรือสูงกว่านั้น
- คุณสมบัตินี้สำคัญมากในงานวิศวกรรมโยธา เช่น การใช้เป็นวัสดุถมเบา (Geofoam) ใต้ถนนหรือโครงสร้างเพื่อลดแรงกดทับบนดินอ่อน
- การดูดซับน้ำ (Water Absorption):
- โฟม EPS มีโครงสร้างแบบเซลล์ปิด ทำให้การดูดซับน้ำต่ำมาก โดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 2-4% โดยปริมาตรเมื่อจมน้ำนาน 28 วัน ซึ่งช่วยรักษาคุณสมบัติความเป็นฉนวนได้ดี แม้ในสภาวะที่มีความชื้นสูง
- เสถียรภาพทางมิติ (Dimensional Stability):
- โฟม EPS มีความสามารถในการรักษารูปทรงและขนาดได้ดีภายใต้สภาวะอุณหภูมิและความชื้นที่แตกต่างกัน ทำให้ไม่เกิดการหดตัวหรือขยายตัวมากเกินไปในระยะยาว
Add a compelling title for your section to engage your audience.
Use this paragraph section to get your website visitors to know you. Consider writing about you or your organization, the products or services you offer, or why you exist. Keep a consistent communication style.
Add a descriptive title for the column.
3. การใช้งานโฟม EPS ในเชิงลึก (Advanced Applications)
- Geofoam ในงานวิศวกรรมโยธา:
- วัสดุถมเบา (Lightweight Fill): ใช้แทนดินหรือวัสดุถมอื่นๆ เพื่อลดน้ำหนักของโครงสร้างบนพื้นที่ที่มีดินอ่อน เช่น การถมคอสะพาน การสร้างทางลาด หรือการปรับระดับพื้นในพื้นที่ที่ต้องการลดการทรุดตัว
- การลดแรงดันด้านข้าง (Lateral Pressure Reduction): วางไว้ด้านหลังกำแพงกันดิน เพื่อลดแรงดันของดินที่กระทำต่อกำแพง
- ฉนวนกันความร้อนใต้ถนน/รันเวย์สนามบิน: ในภูมิภาคที่มีอากาศหนาวจัด โฟม EPS ถูกใช้เพื่อป้องกันการแข็งตัวและการละลายของดินใต้โครงสร้างถนนหรือรันเวย์ ซึ่งอาจทำให้เกิดความเสียหาย
- การป้องกันแรงสั่นสะเทือน (Vibration Damping): สามารถช่วยดูดซับแรงสั่นสะเทือนจากภายนอกได้บางส่วน
- การปรับปรุงดิน (Soil Improvement): ในบางกรณี โฟม EPS บดละเอียดสามารถนำไปผสมกับดินเพื่อปรับปรุงคุณสมบัติทางกายภาพของดินให้ดีขึ้น
- ระบบผนังสำเร็จรูป (Sandwich Panel Systems):
- EPS Panel เป็นส่วนประกอบสำคัญของผนังสำเร็จรูปที่นิยมใช้ในอาคารอุตสาหกรรม ห้องเย็น และอาคารที่ต้องการการควบคุมอุณหภูมิ
- ประกอบด้วยแผ่นโฟม EPS ตรงกลางประกบด้วยวัสดุผิวหน้า (Facing Materials) เช่น แผ่นเหล็กเคลือบสี (Colorbond Steel), แผ่นอลูมิเนียม, หรือแผ่นไฟเบอร์ซีเมนต์
- ข้อดี: ติดตั้งรวดเร็ว, เป็นฉนวนที่ดีเยี่ยม, น้ำหนักเบา, ลดต้นทุนโครงสร้าง, มีความสวยงาม
- ข้อจำกัด: คุณสมบัติกันไฟยังไม่เทียบเท่า PIR Panel, อาจถูกเจาะได้ง่ายกว่าผนังอิฐทั่วไป
- งานก่อสร้างแบบประหยัดพลังงาน (Energy Efficient Buildings):
- ใช้เป็นฉนวนในระบบผนังแบบ EIFS (Exterior Insulation and Finish Systems) ซึ่งเป็นการบุฉนวนโฟม EPS ด้านนอกผนังอาคาร แล้วฉาบทับด้วยวัสดุตกแต่ง
- ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพการเป็นฉนวนของผนัง ลดการถ่ายเทความร้อนจากภายนอกเข้าสู่ภายในอาคารอย่างมีนัยสำคัญ
4. ข้อจำกัดและข้อควรระวังในการใช้งาน EPS Foam
แม้จะมีคุณสมบัติเด่นหลายประการ แต่ EPS Foam ก็มีข้อจำกัดและข้อควรระวังที่ควรทราบ:
- ความไวไฟ (Flammability):
- โฟม EPS เกรดทั่วไป (N-Grade/P-Grade) เป็นวัสดุที่ติดไฟได้ง่ายและลามไฟได้
- โฟม EPS เกรดไม่ลามไฟ (F-Grade) เพียงแค่ “หน่วง” การติดไฟและดับเองได้ แต่ก็ยังคงเป็นวัสดุที่ติดไฟได้ และอาจเกิดควันดำและสารพิษเมื่อถูกเผาไหม้
- ในบางกรณีที่ต้องการความปลอดภัยด้านอัคคีภัยสูงสุด เช่น อาคารสูง โรงพยาบาล หรือโรงงานที่มีความเสี่ยงสูง ควรพิจารณาใช้ฉนวนประเภทอื่นที่มีคุณสมบัติทนไฟได้ดีกว่า เช่น PIR (Polyisocyanurate) หรือ Rock Wool ซึ่งเป็นฉนวนใยหิน
- ความเปราะบางต่อรังสียูวี (UV Degradation):
- การสัมผัสกับรังสียูวีโดยตรงเป็นเวลานานอาจทำให้พื้นผิวของโฟม EPS กรอบและเสื่อมสภาพได้ จึงควรมีการปกปิดหรือเคลือบด้วยวัสดุที่ทนรังสียูวีเมื่อใช้งานภายนอก
- ความไวต่อสารเคมีบางชนิด (Chemical Sensitivity):
- โฟม EPS จะละลายได้ง่ายเมื่อสัมผัสกับสารละลายอินทรีย์บางชนิด เช่น ทินเนอร์ น้ำมันเบนซิน สารไซลีน โทลูอีน หรือสารเคมีที่มีส่วนผสมของอะซิโตน จึงควรระมัดระวังในการใช้งานและเก็บรักษา
- ความแข็งแรงต่อแรงเฉือน (Shear Strength) ต่ำ:
- แม้จะรับแรงกดได้ดี แต่โฟม EPS มีความแข็งแรงต่อแรงเฉือน (แรงที่กระทำขนานกับพื้นผิว) ค่อนข้างต่ำ ซึ่งต้องพิจารณาในการออกแบบโครงสร้างที่ต้องรับแรงเฉือน
- การสะสมของไฟฟ้าสถิต (Static Electricity):
- โฟม EPS สามารถเกิดไฟฟ้าสถิตได้ ซึ่งอาจเป็นปัญหาในบางสภาพแวดล้อมที่ละเอียดอ่อน เช่น ห้องคลีนรูม หรือบริเวณที่มีอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์
- การเกิดฝุ่นละอองขนาดเล็ก (Dust Generation):
- ในระหว่างการตัดหรือแปรรูป อาจเกิดฝุ่นละอองของเม็ดโฟมขนาดเล็ก ซึ่งควรมีมาตรการป้องกันและระบายอากาศที่เหมาะสม
5. มาตรฐานและการรับรองที่เกี่ยวข้องกับ EPS Foam
เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพและคุณสมบัติของโฟม EPS ควรเลือกผลิตภัณฑ์ที่ได้รับการรับรองมาตรฐานสากล:
- ASTM (American Society for Testing and Materials):
- ASTM C578: Standard Specification for Rigid, Cellular Polystyrene Thermal Insulation (มาตรฐานสำหรับฉนวนโฟมโพลีสไตรีนแบบแข็ง) ซึ่งจะกำหนดคุณสมบัติทางกายภาพต่างๆ เช่น ความหนาแน่น ความสามารถในการรับแรงกด ค่าการนำความร้อน และการดูดซับน้ำ
- มาตรฐานการกันไฟ:
- DIN 4102-B1: มาตรฐานของเยอรมนีสำหรับวัสดุก่อสร้างที่ไม่ลามไฟ (Building Materials Classification: B1 – Hardly Flammable)
- UL 94 (Underwriters Laboratories): มาตรฐานการทดสอบความไวไฟของพลาสติก ซึ่งจะแบ่งเป็นหลายคลาส เช่น HBF, HF-1 สำหรับโฟม
- ISO (International Organization for Standardization):
- ISO Standards ที่เกี่ยวข้องกับการทดสอบคุณสมบัติทางกายภาพและทางความร้อนของฉนวน
- มาตรฐานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง:
- เช่น มาตรฐานของประเทศนั้นๆ สำหรับวัสดุก่อสร้างและฉนวนกันความร้อน
6. อายุการใช้งานและการบำรุงรักษา
- อายุการใช้งาน: โฟม EPS มีอายุการใช้งานที่ยาวนาน หากติดตั้งและบำรุงรักษาอย่างเหมาะสม สามารถใช้งานได้ถึง 50 ปีหรือมากกว่านั้น โดยไม่สูญเสียคุณสมบัติความเป็นฉนวนอย่างมีนัยสำคัญ
- การบำรุงรักษา: โดยทั่วไปไม่จำเป็นต้องบำรุงรักษาเป็นพิเศษ แต่ควรปกป้องจากแสงแดดโดยตรง สารเคมีที่กัดกร่อน และความเสียหายทางกายภาพ เช่น การกระแทกหรือการเจาะ
ขอรายละเอียดเพิ่มเติม
ขอใบเสนอราคา