إحدي شركات مجموعة المنتصر
Menu
البولي يوريثان هو بوليمر رئيسي يدخل في معظم المنتجات والمواد التي نستخدمها في حياتنا اليومية دون أن ندرك وجودها والتي تجعل من حياة الإنسان أكثر رفاهية
والتي تعرف أيضاً باسم step polymerization.
يتم تحضير مادة البولي يوريثان من خلال تفاعل مجموعات الهيدروكسيل- OH (Hydroxyl) groups للبولي يوريثان بمجموعات الأيزوسيانات
NCO (isocyanate functional group)
وهو ما يسمى بمرحلة البلمرة كما هو موضح في الشكل 1.
يتم استهلاك 67% من الإنتاج العالمي للبولي يوريثان في العزل الحراري والمائي للمنشآت.
يوضح الشكل السوق العالمي الأكثر استهلاكاً للبولي يوريثان كنظام عازل للحرارة والماء حيث سيطرت منطقة آسيا والمحيط الهادئ وأمريكا الشمالية على حصة السوق العالمية.
لكن مازالت بلدان الشرق الأوسط وقارة إفريقيا ذات استهلاك ضعيف لمادة البولي يوريثان وهو مانسعى جاهدين لتغييره نظراً للقيمة الكبيرة التي تضيفها مادة البولي يوريثان في كافة التخصصات وأهمها العزل الحراري والمائي.
يتم عزل الأسطح بطريقة الرش، ويكون على طبقات، كل طبقة بسمك 1سم، وتكون الطبقة النهائية بسمك 3~5 سم، وهو سمك كافي لعزل مائي وحراري قوي، إلا في بعض الحالات الخاصة التي تحتاج إلى سمك أكبر.
ويتميز العزل بالبولي يوريثان عن العزل التقليدي أنه نظام متكامل في تطبيق واحد، سريع التنفيذ مقارنة بالأنظمة الأخرى وينفرد بالاستدامة والصمود أمام العوامل المناخية المتباينة.
وتزداد الحاجة للعزل الحراري في السنوات الماضية نظراً للاحتباس الحراري والتزايد المستمر في درجات الحرارة، مما يؤدي إلى ارتفاع استهلاك الكهرباء لأجهزة التبريد نظراً للفقد الحراري الكبير.
يوضح الشكل السابق الارتفاع الملحوظ في درجات الحرارة خلال العشرين عاماً الماضية وهو ما يستدعي ضرورة الاهتمام بالعزل الحراري كبند أساسي للحفاظ على استدامة المبنى وراحة السكان.
ومما يجعل فوم البولي يوريثان هو الأنسب للعزل المائي أنه يتألف من خلايا مغلقة غير قابلة لامتصاص الماء بالإضافة لعدم وجود فراغات في بنيته الأساسية، إذ أن تطبيق الفوم في الموقع يعتمد على الضغط الشديد مما يجعل الفراغات في القالب الداخلي للفوم أقل من 2% ،وهي نسبة لاتذكر يتم معالجتها بدهان طبقة من الأكريليك فوق سطح الفوم لتصبح احتمالات تسرب الماء من خلال الفوم 0%
يوضح الشكل السابق خلايا الفوم المغلقة تحت الميكروسكوب. يتبين أن المسافات بين الخلايا المغلقة ضئيلة جداً والفراغات تكاد لاتذكر.
ومما يجعل فوم البولي يوريثان الحل الأمثل للعزل الحراري كونه الأقل بين أقرانه من مواد العزل في التوصيل الحراري ، وكلما قل التوصيل الحراري لمادة يعني أنه أقوى في العزل الحراري حيث يعمل كحاجز قوي بين وسطين ليمنع الانتقال الحراري بين الوسط الخارجي والداخلي والعكس صحيح.
يوضح الشكل السابق قيمة التوصيل الحراري لمادة البولي يوريثان فوم ذات الخلايا المغلقة، ويتبين أنها ذات توصيل قليل جداً مقارنة بغيرها من مواد العزل الحراري مما يجعلها الخيار الأول والنظام الأفضل السائد استخدامه بالفعل في دول العالم الأول كما تم توضيحه سابقاً. بذلك يستحق بجدارة أن يطلق على نظام العزل بالبولي يوريثان بالنظام المتكامل، إذ أنه أثبت كفاءة منقطعة النظير في كلا العزلين المائي والحراري إضافة لخواصه الأخرى كتحمل الضغط حتى 400 كجم/م2 .
ونظراً لقدرته على العزل مع تحمل الضغوط العالية، فإنه يتم استخدامه أيضاً لعزل الأرضيات والبدرومات
العزل الحراري يعتبر أمر لابد منه لأصحاب الصوب الزراعية وعزل مزارع الدواجن إذ أن الفقد الحراري يتسبب في كلفة مادية كبيرة لتعويضه بالمبردات الكهربائية، وهو على المدى الطويل أمر مكلف اقتصادياً.
بولي يوريثان فوم مطلي بطبقة دهان من الأكريليك
وكما هو موضح في الصور السابقة، يتبين لنا الفرق الهائل في درجات الحرارة الذي يوفره نظام العزل بفوم البولي يوريثان، إذ أنه يقوم بالحفاظ على استقرار درجة الحرارة داخل العنبر ويمنع الانتقال الحراري بنسبة تصل إلى 50% وهي نسبة كبيرة يظهر أثرها جلياً في استهلاك الكهرباء الخاصة بأجهزة التبريد والتدفئة الذي سيقل بنسبة تصل إلى 40% في حالة عزل السقف فقط، أما في حالة عزل السقف والجدران فإن نسبة العزل الحراري وتوفير استهلاك الكهرباء قد تتخطى 80% .
درجة الحرارة داخل عنبر الدواجن قبل العزل
درجة الحرارة داخل عنبر الدواجن بعد العزل
تستخدم مادة البولي يوريثان فوم كنظام عزل حراري معتمد في غرف التبريد والثلاجات المنزلية نظراً لما تتمتع به مادة البولي يوريثان من عزل حراري عالي واستدامة طويلة تدوم لمدة تصل إلى 50 عام.
ولولا وجود البولي يوريثان لتأثر الغذاء العالمي وتخزين الحبوب والمحاصيل الزراعية، وزادت معدلات استهلاك الطاقة في العالم بشكل كبير.
في الرسم التوضيحي التالي، طبقاً لمبادرات الاتحاد الأوروبي للحفاظ على الطاقة، فإنه بفضل مادة البولي يوريثان تراجعت معدلات استهلاك الطاقة بشكل كبير جداً مما أسهم اقتصادياً بتراجع تكاليف الإنفاق المهدرة في استهلاك الطاقة بنسبة 75% .
علاوة على العزل الحراري ، فإنه طبقاً لدراسة أجرتها PU-Europe فإن فوم البولي يوريثان المطبق على الأسطح الخرسانية أو المعدنية يدعم المبنى ويزيد من قدرة تحمله للأحمال ومواجهة قوى الرياح والزلازل ويصحح التشققات والشروخ، فهو يقلل من الحاجة إلى الصيانة وإعادة التأهيل ، مما يعني توفير التكاليف والمواد الخام وبالتالي الانبعاثات.
تستخدم مادة البولي يوريثان على نطاق واسع في صناعة السيارات ، وتقدم فوائد حقيقية من حيث الراحة والحماية والحفاظ على الطاقة.
ستجد البولي يوريثان في المقاعد ومساند الذراعين ومساند الرأس لمعظم السيارات ، حيث تساعد خصائصها المبطنة في تقليل التعب والإجهاد المرتبطين غالبًا بالقيادة.
إن متانتها وخفة وزنها ، جنبًا إلى جنب مع قوتها ، تجعلها مثالية ليس فقط لأغراض التوسيد ، ولكن أيضًا داخل أجسام السيارات ، حيث توفر خصائص العزل الخاصة بها الحماية من الحرارة والضوضاء الصادرة عن المحرك، نظرًا لأن البولي يوريثان قوي وخفيف جدًا ، فإن استخدامه يعني تقليل الوزن الإجمالي للسيارات ، مما يؤدي إلى زيادة كفاءة الوقود وتحسين الأداء البيئي.
يستخدم البولي يوريثان على نطاق واسع بسبب قدرته على عزل الأصوات الداخلية وتقليلها عن طريق امتصاص الضوضاء والاهتزازات عن طريق حقن البولي يوريثان في تجاويف الجسم
لا يعد تقليل الضوضاء أمرًا ضروريًا للراحة فحسب ، ولكنه أساسي أيضًا عندما يتعلق الأمر بالسلامة إذ أن فقدان التركيز له تأثير سلبي على سلوك القيادة ويسبب أوقات رد فعل أطول ، وعدم كفاية الملاحظة والفرملة الخطرة.
باختصار ، أصبحت مادة البولي يوريثان جزءًا أساسيًا من تصميم وهندسة السيارات والهياكل الإنشائية.
في حين تم استخدام البولي يوريثان في الأصل للمساعدة في أداء التصادم وزيادة المتانة ، فقد أصبحت استخداماته عالمية بسبب الحاجة الإضافية لبدائل خفيفة الوزن ومعقولة التكلفة .
لم تترك مادة البولي يوريثان باباً من أبواب الصناعات إلا واقتحمته وفرضت نفسها عليه بقوة.
البولي يوريثان أصبح يستخدم وبقوة في تصنيع الأحذية نظراً لخفة وزنه وتحمله للصدمات والاحتكاكات، كما أنه أثناء تصنيع البولي يوريثان ذات الكثافة المتوسطة والقليلة يتخلق عدد كبير من فقاعات الهواء الدقيقة بين جميع جزيئات البولي يوريثان مما يجعل الحذاء أكثر راحة في الارتداء ، حيث تعمل فقاعات الهواء كوسادة.
يتم صناعة نعال الأحذية من مادة البولي يوريثان إما بطريقة الحقن أو بطريقة الصب في قوالب -Pouring والمميز في البولي يوريثان أنه يتم التحكم في مدى صلابة وكثافة النعال عن طريق الإضافات والمواد المستخدمة في التفاعل.
((توضح الصور طريقة تصنيع النعال بطريقة الصب في قوالب))
ولم تكتف مادة البولي يوريثان بمنافسة الجلود الطبيعية والمواد المستخدمة في صناعة الأحذية على مر العصور، بل أنها فاقت كل المواد بما فيها الجلود الطبيعية في القدرة على الاستدامة وطول العمر .
رغوة البولي يوريثان المرنة هي أكثر مواد التبطين شيوعًا المستخدمة في الأثاث المنجد. الرغوة لها مجموعة متنوعة من التطبيقات في التنجيد.
بعضها وظيفي ؛ البعض الآخر جمالي. تتميز رغوة البولي يوريثان ذات الخلايا المفتوحة بنعومة ومرونة استثنائية ونفاذية شديدة للهواء والرطوبة ؛ لهذا السبب يتم استخدامه في إنتاج مراتب و وسائد الميموري فوم.
مواصفات مراتب ميموري فوم هي المواصفات التي تم تزويدها في مادة الميموري فوم لإكساب الجسم المزيد من الراحة والنعومة والمرونة أثناء النوم، وقبل أن نتحدث عن مواصفات مراتب ميموري فوم ومميزاتها يجب أن نعرف أهمية مادة الميموري فوم واستخدامها وكيف ظهرت.
من المعروف أن وكالة الفضاء الغنية عن التعريف ناسا تسعى دومًا لتوفير جميع عوامل الراحة والأمان لرواد الفضاء الذين يقضون أشهرًا طويلة في بيئة قاسية وغير مألوفة، فكانت مادة الميموري فوم واحدة من ابتكارات ناسا لتوفر لرواد الفضاء الراحة وتقلل الضغط الجسدي غير المألوف الذي يتعرضون له أثناء رحلاتهم المكوكية.
مادة الميموري فوم تتكون بشكل أساسي من مادة البولي يوريثان المعروفة والشائعة في المراتب الحديثة مضافًا إليها عدد من المواد الأخرى التي تكسبها لزوجتها ورغوتها التي جعلتها تشتهر برغوة البولي يوريثان.
إن هذا التكوين المميز للميموري فوم يجعل المادة تشكل فقاعات ناعمة ينجم عنها نشوء طبقة يتحرك الهواء من خلالها. بفضل هذا التكوين لمادة الميموري فوم أيضًا تصبح مناسبة في الحفاظ على حرارة الجسم وتدفئته في أقل وقت ممكن.
كرانيش البولي يوريثان مصنوعة من خلية مغلقة أو رغوة بولي يوريثان مفتوحة الخلية. يأتي بقوالب وأحجام مختلفة. تتميز الكورنيش من مادة البولي يوريثان بمزايا بارزة مقارنة بكرانيش الجبس المصبوبة.
تتضمن بعض مزايا استخدام صب الكورنيش من البولي يوريثان:-
1- يدوم لفترة أطول من القوالب المصنوعة من الخشب المضغوط أو الخشب أو الجبس.
2- مصممة للاستخدام الداخلي والخارجي.
3- معدة مسبقًا وجاهزة للطلاء.
4- سهل التركيب ولن يتشقق أو ينهار أو يتشوه.
5- تكلفة منخفضة: حيث يتم الانتهاء من طلاء السطح ووقت التثبيت قصير جدًا ، ويمكن تخطيطه ونشره وتسميره ولصقه.
6- تكلفة أقل مقارنة باستخدام الخشب والخرسانة.
7- مقاومة للحريق: الوصول إلى مستوى عدم الاحتراق.
8- مقاوم للماء: لا يمتص الرطوبة ، نفاذية الماء ، والعفن الناشئ.
9- مقاومة التآكل: مقاومة الأحماض والقلويات.
10- خفيف الوزن: مرونة جيدة ومتانة ، خفيف وصلب.
11- تتوفر ألوان وأنواع مختلفة.
(9) دهانات الحماية
يمكن إنشاء أربع فئات من مادة البولي يوريثان. وهي تشمل الطلاءات والرغاوي المرنة والمتشابكة واللدائن. كل مادة من البولي يوريثان لها وظيفة فريدة يتعين عليها القيام بها. هنا ، سنغوص في طلاءات البولي يوريثان.
عندما يتعلق الأمر باستخدام البولي يوريثين للطلاء ، فإن نطاق تطبيقه الكامل مثير للإعجاب.
تشمل هذه التطبيقات:-
الأسقف والأرضيات
هناك العديد من أنواع الأرضيات التي يمكن استخدام مادة البولي يوريثان عليها. الأرضيات الصناعية والمجمعات التجارية هي الأكثر شيوعًا. يتم استخدامها في صالات البولينج لمنح ممرات البولينج نعومة وبريقًا فريدًا. يوجد البولي يوريثان أيضًا في علاقات الطائرات والهياكل نظرًا لقوة تحملها.
هذه الفئة من البولي يوريثان قد استخدمتها البحرية الأمريكية وسلاح مشاة البحرية ، بالإضافة إلى العديد من الشركات والمصنعين الآخرين. فهو لا يساعد في حماية الطائرة فحسب ، بل يساعد أيضًا في توفير استهلاك الوقود. على الرغم من أننا نرى رغاوي البولي يوريثان في الغالب في تطبيقات الفضاء ، فإنه يتم استخدام طلاء البولي يوريثان أيضًاً.
يمكن أن يساعد في حماية المعدات القيمة من البيئة الصناعية القاسية كما أنه يحسن الكفاءة ، عن طريق الحفاظ على عمل الماكينة لفترة أطول.
يستخدم البولي يوريثان لختم الهياكل البحرية من التآكل والعناصر الساحلية والطقس القاسي. يتم تطبيقه على جميع فئات القوارب والسفن بمختلف الأحجام والاستخدامات. الأكثر إثارة للاهتمام ، أنها تستخدم لتأمين وختم معدات الغوص.
يستخدم هذا الغطاء المتين لحماية أنابيب الغاز والنفط. العديد منها تحت الماء ، وبما أنها تستطيع تحمل الضغط العالي والبيئة القاسية ، فهي الخيار الأمثل. يمكن استخدامه أيضًا في فئات أخرى من الأنابيب.
يمكن أن يعطي البولي يوريثان للسقف عمرًا أطول من منتج ذات الأساس الأكريليك. يمكن أن يؤدي إطالة عمر السقف الصناعي إلى توفير العمل على الإصلاحات المكلفة. لهذا السبب ، يعد اختيارًا رائعًا لأي مدير مشروع يتطلع إلى التوفير في أرباحه النهائية.
تستخدم الطلاءات على ريش وقواعد توربينات الرياح. البولي يوريثان هو طلاء شائع الاستخدام لهذه المشاريع ، حيث يمكنها زيادة كفاءة الطاقة بالإضافة إلى حماية الماكينة.
