Homojen hücre yapısına sahip, ısı yalıtımı yapmak amacıyla üretilen ve kullanılan köpük malzemelerdir. XPS'in hammaddesi olan polistren, ekstrüzyon işlemi ile hat boyunca istenilen kalınlıkta çekilir. Sürekli bilgisayar kontrolünde yapılan bu üretim sayesinde homojen balpeteği görünümünde, kararlı bir hücre yapısı elde edilir. Hücreler bütün yüzlerinden birbirine bağlıdır. Hava hücrelerin içine hapsedilmiştir. Hareketsiz kuru hava ile; bilinen en mükemmel ısı yalıtımı sağlanmaktadır.
Hattan çıkan malzemenin yüzeyi, zırhlı veya pürüzlü yüzey olarak malzemenin kullanılacağı detaydaki ihtiyaçlar doğrultusunda yapılandırılır.
Bu yapı sayesinde Ekstrude Polistren malzemeler (XPS) bünyesine su almaz ve nemden etkilenmezler ve diğer ısı yalıtım malzemeleri ile kıyaslandığında haklı bir üstünlüğe sahiptirler.
XPS'İN ÜSTÜN ÖZELLİKLERİ:
• Düşük ısı iletkenlik değeri.
• Su emmeme özelliği sayesinde sürekli ve azalmayan λ- ısı iletkenlik değeri.
• Dona karşı dayanım.
• Yüksek basma ve eğilme mukavemeti sayesinde zaman içinde kalınlığı azalmaz.
• Yüksek elastizite modülü ve boyutsal kararlılık.
• Optimum buhar difüzyon direnci sayesinde kullanım yerine uygun µ değeri.
• XPS ürünler diğer plastiklerle karıştırılmadan geri dönüşümde kulanılabilir.
• Her çeşit kesici aletle kesilebilir,ufalanmaz, fire vermez.
• Kapalı Gözenekli Hücre Yapısına Sahiptir.
İlk Ekstrüde Polistren Köpük 1940'lı yılların başında, Amerika'da askeri amaçlı talep üzerine yüzer sallar için üretilmiştir. Yoğun kullanımı sonucunda, su ve neme karşı oldukça dirençli olduğu fark edilen bu ürünlerin aynı zamanda ısı yalıtım teknik özelliklerinin farkına varılmıştır ve ısı yalıtımı amacıyla üretimine devam edilmiştir. 1960'lı yıllarda ise Avrupa'da üretimine başlanan Ekstrüde Polistren Köpükler, 50 yılı aşkın bir süredir de tüm binalarda ve mühendislik yapılarında güvenle kullanılmaktadır. Bugün Ekstrüde Polistren Köpüklerin tüm dünyadaki kullanımı 15-20 milyon m3 / yıl civarındadır.
Türkiye'de yerli üretim 1994 yılında başlamıştır.2005 yılında toplam üretim 700.000 m3 / yıl iken 2008 yılında 1.600.000 m3 / yıl'ın üzerindedir. İnşaat sektöründeki büyümeye paralel olarak yıllık yaklaşık % 15-20 Pazar büyümesi gerçekleşmektedir. 2012 yılı Pazar büyüklüğü yaklaşık 3 milyon m3'ün üzerindedir.
Homojen hücre yapısına sahip, ısı yalıtımı yapmak amacıyla üretilen ve kullanılan köpük malzemelerdir. XPS hammaddesi polistren, bir şişirme ajanı yardımı ile sürekli bir ekstrüzyon işlemi vasıtasıyla sabit basınç altında köpük halinde üretilir. Kapalı hücre yapısına sahip levha haline getirilmiş ürün kullanım yerine uygun olarak yüzey işlemesine tabi tutulur.
Üretimi sırasında işlem parametrelerinin varyasyonu ile çeşitli uygulama gereksinimlerini karşılamak üzere XPS ürün özelliklerinin değişikliğine izin verir. Köpük yoğunluğu ( 20-50 kg/m3) ile basınç mukavemeti değerleri (100-500 kPa) elde edilebilir. Isı iletkenlik hesap değeri 0.030-0.035-0,040 gruplarında üretilir.
Avrupa topluluğu içinde inşaat sektöründe CPD (Construction Product Directive) Türkiyede de Yapı Malzemeleri Yönetmeliği gereğince inşaat sektöründe kullanılan kullanılan XPS ısı yalıtım levhalarının CE işareti taşıması gerekir. TS EN 13164'e uygun olarak belirtilen ürün test frekansları ile CE işareti başlangıç tip deneyi (ITT) ve fabrika üretim kontrolü (FPC) için gereksinimleri karşılamak için üretici tarafından uygulanması gerekmektedir.
Ekstrude polistren köpük(XPS) ve polistiren köpük (EPS), Isı Yalıtımı amacı ile kullanılan üretim prosesi ve süreçleri açısından, dolayısı ile ürün performansı açısından birbirinden farklı iki ürün grubudur. Her iki tür köpük levhaların teknik özellikleri birbirinden farklılıklar gösterir. XPS Köpüklerin en belirgin temel özellikleri Su emme değerlerinin çok düşük olması, yüksek basınç direnci, daha düşük ısı iletkenlik değeri ..v.b. bazı özelliklerdir.
Genleştirilmiş Polistiren Sert Köpük (EPS-Expanded Polystyren Foam), stiren monomerin polimerizasyonuyla petrolden elde edilen, köpük haldeki kapalı gözenekli tipik olarak beyaz renkli bir termoplastik malzemedir. Özel üretimlerde taneciklerin uzun dalga ışınımı yansıtacak şekilde işlendiği gri/siyah tonlarında ürünler de mavcuttur.
Polistiren taneciklerinin şişirilmesi ve birbirine kaynaşması ile elde edilen EPS ürünlerde, taneciklerin şişirilmesi ve köpük elde edilmesi için kullanılan şişirici gaz “Pentan”dır. Organik bir bileşen olan pentan, tanecikler içinde çok sayıda küçük gözeneklerin oluşmasını sağladıktan sonra, üretim sırasında ve üretimi takiben çok kısa sürede hava ile yer değiştirir. Açığa çıkan pentan gazı atmosferde zaten bulunan CO2 ve su buharına-H2O'ya dönüşür. Pentanın açığa çıkmasıyla, malzemenin bünyesinde bulunan çok sayıdaki (yoğunluğa bağlı olarak 1 m3 EPS'de 3-6 milyar) küçük kapalı gözenekli hücreler içinde durgun hava hapsolur. Malzemenin % 98'i hareketsiz havadır; %2'si ise polistirendir. Malzeme, küçük tanecikler halinde hammadde olarak temin edildikten sonra ön şişirme işleminden geçer. Bu sırada taneciklerin içindeki pentan gazı ile hava yer değiştirir ve malzemenin istenilen yoğunluğu bu aşamada büyük ölçüde sağlanır. Daha sonra özel silolorda dinlendirilen genleştirilmiş taneciklerin kalıp içerisinde su buharı yardımı ile birbirleriyle kaynaşması ve malzemenin özelliklerini kazanması sağlanır. Tanelerin birbiri ile kaynaşması sonucunda balpeteği görünümünde, arada boşluk kalmadan birbiri ile kaynaşmış çokgenlerin oluşturduğu sürekli bir kütle meydana gelir. Daha sonraki üretim adımları ise malzemenin kullanım sahasına (ısı yalıtım amaçlı veya ambalaj malzemesi olarak) göre değişiklik gösterir (+).
Bilindiği gibi durgun hava, bilinen en ekonomik, çevre dostu ve mükemmel ısı yalıtım malzemesidir. EPS'nin üstün ısı yalıtım özellikleri çok sayıdaki taneciklerinin bünyesinde bulundurduğu durgun hava sayesindedir. Dünyada mevcut en iyi ısı yalıtımı sağlayan birkaç malzemeden biri olan EPS, aynı performansı, ülkemizde kullanılan diğer ısı yalıtım malzemelerinden daha ekonomik olarak sağlayan tek malzemedir.
Malzeme, esnek olan yapısı, darbe emiş özelliği ve mekanik dayanıklılığı sayesinde de bir çok ürünün koruma amaçlı amblajlanmasında kullanılır ve ambalajlanan ürünlerin hasar görmelerini engeller. Ayrıca, hem ısı yalıtım özelliği hem de koruma özelliği sayesinde EPS'in özel tipleri gıda malzemelerinin de amblajalanmasında kullanılır.
Üretiminin enerji yoğun olmaması, üstün teknik özelliklerine rağmen ekonomik olmasının diğer önemli sebebidir. Etkin mekanik dayanımın yanında şişirici gazın çok kısa sürede hava ile yer değiştirmesi, ürünün performansının kullanım ömrü boyunca sabit kalmasını sağlar. Kalınlığı azalmaz, ısı iletkenliği artmaz, mekanik özellikleri değişmez ve diğer özelliklerinde de zamanla hiçbir bozulma meydana gelmez.
EPS, kullanım sahasına göre istenilen yoğunluklarda üretilir. Özellikleri yoğunlukla istenilen yönde değiştirilebildiğinden malzeme israfına ve gereksiz maliyet artışlarına sebep olmaz. Isı yalıtım amacıyla genellikle 15'30 kg/m3 yoğunluklarda; ambalaj malzemesi olarak kullanım amacıyla da 20-100 kg/m3 yoğunluklarda üretilmektedir. Bitmiş ürün olarak EPS, hafiflik, kolay işlenebilirlik ve diğer malzemeler ile kompozit ürünlerin imalatında kullanılabilirlik gibi özelliklere de sahiptir.
Bütün bu özelliklerinin yanı sıra EPS, %100 geri dönüşümlü bir malzeme olması ve bünyesinde bulundurduğu malzemelerin atmosfere ve ozon tabakasına zarar vermemesinden ötürü çevre dostu bir malzemedir. EPS'nin özel tipleri ayrıca, gıda maddelerinin amblajlarında bile kullanılabilen ve insan sağlığına zararlı olmayan bir üründür.
EPS ürünler, levha, boru veya önceden şekil verilmiş elemanlar halinde, yapıların ısı ve ses yalıtımında ve ambalaj sanayiinde yoğun bir şekilde kullanılırlar. EPS ürünlerin ayrıca, binalarda duvar malzemesi olarak kullanımından, soğuk hava depolarının yalıtımına, soğuk bölgelerdeki karayolu yapımına, zeminlerin takviyesine, gemiler için can simidi ve can yeleği yapımına kadar sayılması mümkün olmayan; hafifliğin, dayanımın, kolay şekil verebilmenin, kolay uygulayabilmenin ve düşük ısı iletkenliğinin önemli olduğu bütün uygulamalarda sınırsız kullanım alanı vardır.
