Kaasaegne ehitusturg on valmis pakkuma oma tarbijatele nii pikaajalise kasutusega ja stabiilse mainega materjale kui ka tervet nimekirja polümeeridest, mis on turule tulnud mitte nii kaua aega tagasi ja koguvad endiselt tunnustust ostjatelt. Sellesse rühma kuulub vahtpolüuretaan.
Mis on vahtpolüuretaan?
Selle kaasaegse ehitusmaterjali eksperdid viitavad gaasiga täidetud plastide rühmale. Polüuretaanvaht (PPU) koosneb enam kui 85% ulatuses inertgaasi faasist. Selle materjali ulatus on lai ja mitmekesine. Ometi pole äge vaidlus selle üle, kas polüuretaanvaht on tervisele kahjulik, vaibunud juba palju aastaid. Sellest vaatenurgast on enim arutatud materjali käitumist põlemisel ja mürgiste komponentide vabanemist kuumutamisel.
Materjali välimuse ajalugu
Polüuretaanvahu sünniaega võib julgelt nimetada aastaks 1937, mil väike rühm teadlasi Levenkuseni laborist sünteesis ebatavaliste omadustega materjali. ATsõltuv alt sellest, milline oli uue materjali komponentide segamissuhe ja kui kiiresti reaktsioon toimus, olid polüuretaanvahu omadused kardinaalselt erinevad. Ühest küljest oli materjal elastne ja painduv, kuid purunemiskoormuse suhtes üsna habras. Seevastu tugevus, kõvadus, tihedus, aga paindumisel rabedus. Materjalil olid ülim alt laiad väljavaated, kuid Teine maailmasõda aeglustas oluliselt nende teostamist. Alates eelmise sajandi 60. aastatest hakkas PPU tootmine aga kiiresti arenema.
PPU komponentide koostis
Peamised komponendid, mis moodustavad polüuretaanvahu ja on vajalikud polümeeriahelate moodustamiseks ja kinnitamiseks, on polüool (komponent A) ja polüisotsüanaat (komponent B). Mõnikord võivad kodumaised tootjad lisada polüoolile veel ühe komponendi - katalüsaatori. Polüuretaanvahu põhikomponendid on spetsiifilise lõhnaga ja üsna paksu konsistentsiga vedelik helekollasest tumepruunini.
Polüool kipub pikaajalisel säilitamisel ketendama, seetõttu on soovitatav seda enne kasutamist segada. Polüisotsüanaat interakteerub veega – kokkupuutel algab kristalliseerumine. Pikaajalisel hoidmisel vabas õhus tekib materjali pinnale kile. Komponentide koostise järgi võib PPU olla kahte tüüpi – pihustamiseks ja valamiseks.
Biogeensed omadused
PU-vahu tootmisel kasutatavad polüoolid ja polüisotsüanaadid onnaftatooted. Samas on teada, et polüuretaanvahu komponente saab toota ka taimeõlidest. Parim variant selleks on kastoorõli. Polüoolkomponenti võib saada ka päevalille-, soja- ja rapsiõlist. Selle tooraine maksumus on aga üsna kõrge ja tootmine ei ole majanduslikult otstarbekas. Biogeenseid PU-vahtmaterjale toodetakse väikestes kogustes ja neid kasutatakse väga kitsaste spetsiifiliste ülesannete lahendamiseks.
PPU omadused
Kodumaiste ja välismaiste tootjate toodetud polüuretaanvahul on mitmeid nii positiivseid kui ka negatiivseid omadusi.
Materjali madal soojusjuhtivus (0,019 - 0,03 W/m), peaaegu täielik auruläbilaskvus, veekindlus muudavad polüuretaanvahu suurepäraseks soojus- ja veeisolaatoriks. Sama võib öelda ka heliisolatsiooni kohta. Kõrge nakketegur võimaldab kanda PPU-d peaaegu igale pinnale.
Polüuretaanvaht ei iseloomusta aga mitte ainult positiivseid omadusi. PPU põlemisel võib tekkida kahju inimeste tervisele (otse tuleallika juuresolekul materjal põleb). Lisaks eraldub polüuretaanvaht atmosfääri mürgiseid aineid – formaldehüüdi. Polüuretaanvaht, mille komponendid interakteeruvad õhu ja veega, ei ole päikesevalguse suhtes vastupidav. Aja jooksul see tumeneb ja kukub maha.
PPU ulatus
See kaasaegne ehituspolümeer on leidnudlaialdane rakendus erinevates inimtegevuse valdkondades. Selle kõige laiem ulatus on ehituses: tsiviil- ja tööstusrajatiste (elamud, maamajad, töökojad, laod, angaarid jne) soojusisolatsioon, akustiline ja hüdroisolatsioon. Madala soojusjuhtivuse tõttu kasutatakse polüuretaanvahtu mitte ainult katuste, vaid ka seinte soojustamiseks nii hoonete sees kui ka väljas. PPU sandwich-paneelid on kokkupandavate ehitusprojektide ehitamisel asendamatud.
Heli- ja soojusisolatsioonimaterjalina kasutatakse PPU tihedusega 30-86 kg/m³ (jäigad polüuretaanvahud). Materjal tihedusega 70 kg / m³ on tiheda struktuuriga, ei lase vett läbi ja seda kasutatakse eduk alt hüdroisolatsioonitöödel.
Külmutusseadmete tootmisel kasutatakse PPU-d külmaisolaatorina. Kingatööstus kasutab seda materjali kingade ja kaaretugede erinevate elementide valmistamiseks.
Samas on piirkondi, kus sellise materjali nagu polüuretaanvaht kasutamine on väga kaheldav. Pehme mööbli, madratsite, patjade jms voodrimaterjal ja täiteained võivad kahjustada tervist. (polüuretaanvaht tihedusega 5-40 g / m³ - pehmed vahtplokid). Kuigi PU-vahu tootjad väidavad, et materjal on keskkonna- ja bioloogiliselt neutraalne, võib selle kasutamine laste mänguasjade täiteainena panna vanemaid mõtlema ka oma laste tervisele.
PPU süles magamine…
See puudutab selliseid voodipesu esemeid naguvahtpolüuretaan madratsid. Kahju, ja üsna tõsine, võib põhjustada keeruliste lenduvate keemiliste ühendite (umbes 30 tüüpi) aurude sissehingamine, millest kõige ohtlikumad on fenool ja 2-etüülheksaanhape. Pealegi paiskavad uued polüuretaanvahuga täidetud madratsid atmosfääri 5-6 korda rohkem ohtlikke aineid kui vanad. Nende ainete aurude kontsentratsioon on võrreldav uue laminaatpõranda emissiooniga.
Polüuretaanvahuga täidetud madratsite ohutuse tagamine on kaheldav sel lihtsal põhjusel, et nende valmistamise etapis kasutatakse vaike, katalüsaatoreid, lahusteid, aktiivseid keemilisi komponente (fenool!).
Kas fenool on suur oht?
Fenooli peetakse mürgiseks aineks, kuna see eraldab mürgiseid aure ja see protsess võib kesta aastaid ilma toksilisust vähendamata või kaotamata. See keemiline element võib põhjustada häireid inimkeha kõige olulisemates süsteemides: hingamisteede, närvisüsteemi, südame-veresoonkonna süsteemis. Tagajärjeks võivad olla peavalud, teadvusekaotus, liigutuste koordineerimise häired. Ka neeru- ja maksafunktsioon võib olla kahjustatud. Pidev kokkupuude fenooli ja selle aurudega võib põhjustada selliseid kohutavaid haigusi nagu astma, nakkuslikud kopsupatoloogiad ja allergiad.
Selle valdkonna uurimistööga tegelevate teadlaste sõnul on polüuretaanvahu kasutamine lastemööbli, madratsite ja mänguasjade valmistamisel ebamõistlik. PPU võib asendada ohutumate materjalidega. Kui vanemad on mures oma tervise pärastlapsed, peavad nad olema väga ettevaatlikud, valides neile mänguasju ja madratseid, mille täiteainena saab kasutada polüuretaanvahtu. Enamik tsiviliseeritud riike on keelanud fenooli kasutamise igapäevaste kaupade valmistamisel.
Mis veel halba on?
Polüuretaanvahust tooteid kasutatakse laialdaselt paljudes inimelu valdkondades. Polüuretaanvaht ja polüuretaanvahul põhinev vahtplaat mõjutavad ebasoods alt kopse, nahka ja silmi. Polüuretaanvahust valmistatud soojusisolatsiooniplaadid eraldavad õhku mürgiseid polüisokoanaatühendeid, mis võivad põhjustada allergiat või astmat. Kui PPU-plaate kuumutatakse akude või päikesevalguse abil, suureneb polüisotsüanaadi eraldumine.
Tulekahju korral PPU põleb ja eraldab mürgiseid gaase, mis on täiendav ohuallikas ja oht elule. Siiski väärib märkimist, et viimasel ajal on üha enam kasutatud mittesüttivaid polüuretaanvahtu, mis on saadud spetsiaalsete lisandite lisamisega nende koostisesse. Selline polüuretaanvaht praktiliselt ei kahjusta tervist.
No kus on tõde?
Polüuretaanvaht – mis see on? Kas sellest kahju või kasu? Suur hulk kohti, kus polüuretaanvahtu kasutatakse inimelu erinevates valdkondades, ei võimalda meil sellele küsimusele ühemõttelist vastust anda. Ehitustööstuse jaoks on see kindlasti kasu ja tohutu. Võimalus valmistada segu ja kanda polüuretaanvahtu soojustatavale pinnale otse ehitusplatsil vähendab kaasnevaid kulusid ja võimaldab luuamonoliitne PPU-pind ilma vahedeta paigaldamise ajal ja külmasildadeta. Peatorustike soojusisolatsioon, keemiatööstuse madala temperatuuriga torustike isoleerimine on samuti praegu vaev alt võimalik sama tõhususega, mida pakub polüuretaanvaht.
Paljud selle valdkonna spetsialistid ei pea aga selle materjali kasutamist inimestele (ja eriti lastele) mõeldud kaupade valmistamisel täiesti põhjendatuks. Toksiliste ainete eraldumine võib avaldada negatiivset mõju inimeste tervisele. Juba enne 2003. aastat nägi polüuretaanvahu tootmiseks mõeldud kodumaiste komponentide valmistamise tehnoloogia ette väga lenduvate eetriühendite kasutamist. Täna väidavad tootjad, et sellest tehnoloogiast on loobutud. 3 päeva jooksul pärast pealekandmist eraldub materjal väikesest kogusest pärast komponentide reageerimist allesjäänud gaasidest ja pärast seda on polüuretaanvaht keskkonnasõbralik.
Üldiselt tuleb igal konkreetsel juhul enne PPU-toodete kasutamist mõistlikult hinnata selle materjali teatud eluvaldkonnas kasutamise plusse ja miinuseid.
