В чем вред пенополистирола
Существует ли вред от пенополистирола (пенопласта)?
Интернет облегчил доступ к любой информации. Люди не только могут узнать и прочитать практически всё что угодно, но и сами могут создавать новости. Нередко профессиональные и дилетантские мнения авторов разных статей по одной и той же теме диаметрально противоположны.
Особенно напряженные дебаты разворачиваются, когда речь заходит о безопасности и здоровье. Вопрос о том, вреден ли пенополистирол или безопасен – один из таких. Давайте разберемся: пенополистирол — что это такое?
Что такое пенопласт или пенополистирол?
Для начала нужно понять, что из себя представляет пенополистирол, как он ведет себя при различных воздействиях. И понять представляет ли пенополистирол вред для здоровья?
Пенополистирол — это газонаполненный материал. Они изготавливается при паровом нагреве гранул полистирола. Предварительно эти гранулы заполняются газом. Газ применяется разный: в обычном пенополистироле используется природный газ, в пожаростойком пенопласте – углекислый газ. При нагреве газ расширяется, а гранулы многократно увеличиваются в размере (в 15 – 30 раз от исходного).
Если расширение гранул ничто не сдерживает, то получается рассыпчатый материал, который используют в наполнении бескаркасной мебели, упаковке, строительстве. Для получения твердых форм пенополаста, вспенивание осуществляется в замкнутой форме нужной конфигурации. Так получают плоские листы утеплителя, рельефные декоративные изделия, короба для упаковки бытовой техники и многое другое.
Полученный в результате материал обладает рядом очень выгодных качеств:
Пенополаст недорогой, очень легкий, практически не впитывающий влагу материал с низкой теплопроводностью. Он устойчив к гниению и биозаражению, долговечен, может принимать любую форму и быть упругим, но достаточно твердым, чтобы держать форму.
Благодаря этому пенополистирол получил широчайшее применение во многих областях:
Как влияет изделия из пенопласта на экологию?
Конечно, такое распространение материала и его ежедневное участие в жизни человека заставляют задаться вопросом: пенопласт вреден или безопасен?
Производители объявляют одним из важнейших эксплуатационных качеств, из тех, которыми обладает пенополистирол экологичность. Но их заинтересованность вполне понятна. Вот поэтому, при определении того, приносит ли экологии пенополистирол вред на самом деле, лучше обратиться к научным исследованиям.
Пенополистирол под микроскопом
Экологичность любого материала определяется его собственным воздействием на окружающую среду, воздействием при тех или иных условиях и при взаимодействии с другими веществами.
Причем нужно рассматривать как сиюминутное воздействие, так и долгосрочное. Вот основные факторы воздействия:
К сожалению, основная масса использованного пенополистирола утилизируется на свалках бытовых отходов. При захоронении пенополистирол практически безвреден для экологии, так как не взаимодействует с водой и воздухом, но он и не разлагается.
Ситуация усложняется тем, что сбор и переработка пенопласта на сегодняшний день экономически не достаточно выгодны. При переработке пенополистирол может использоваться для получения полистирола, правда, стоимость этого процесса сопоставима с изготовлением полистирола из первичного сырья, но требует более сложной организации процесса.
Еще одним способом переработки пенополистирола является его измельчение для использования в производстве бетоно – пенополистирольных блоков, наполнителя для теплоизолирующих смесей и подобных материалах. Это перспективное направление вторичной переработки, дающее надежду на уменьшение свалок.
Куча старого пенопласта
То, какой действительно наносит или нанесет полистирол вред экологии, говорить пока рано. Материал он очень долговечный. Даже уже давно захороненные на свалках первые массово выпускаемые пенопласты еще не подошли к порогу разложения.
Влияние пенополаста на здоровье человека
Вопросы о том, наносит пенополистирол вред для здоровья или нет, беспокоили потребителей практически с самого начала его использования. Каждый новый отделочный и строительный материал на основе пенопласта вызывал возобновление этих споров.
Сторонники применения пенополистирола приводят в качестве аргумента безопасности исследования ученых – химиков, физиков и материаловедов. Пенополистирол, без внешних на него воздействий, практически не взаимодействует с окружающей средой.
Его молекулярная структура очень устойчива. Выше описанные эксперименты показывают, что в обычных для человека условиях пенополистирол не выделяет никаких вредных веществ. Собственно, никаких веществ он не выделяет.
Мифы о безопасности пенополистирола: правда или ложь?
Среди множества современных теплоизоляционных материалов пенополистирол постепенно уходит на второй план, однако некоторые характеристики не позволяют ему полностью сдать свои позиции. Узнаем, что все-таки представляет собой этот материал, и насколько эффективно, безопасно и выгодно его использование.
Общая характеристика
Пенополистирол — это вспененный пенопласт, изготовленный при помощи полимеризации стирола. Производство осуществляется с использованием таких веществ, как метиленхлорид, изопентан и т. д. В процессе полимеризации их вводят в гранулы полистирола — при нагревании он вспенивается. После высыхания, под воздействием температуры более 150°С и давления около 200 кгс/см², полученный газонаполненный материал спекается в большие блоки, которые затем разрезают на более мелкие.
Материал очень быстро стал коммерчески выгодным при решении задач, связанных с энергосбережением. Не удивительно, ведь пенополистирол очень легкий (98% воздуха) и недорогой — он стал незаменимым материалом в строительстве жилых панельных «термодомов» и других зданий.
«Химическая начинка» под названием пенополистирол долгое время рекламировалась как удачная альтернатива другим теплоизоляционным материалам. Однако некоторые достоинства имеют очень спорные основания, поэтому мы выяснили сами, где правда, а где вымысел.
Миф первый: хороший утеплитель
Теплоизоляционные свойства данного материала зависят от метода изготовления и условий эксплуатации:
Паропроницаемость пенополистирола
В сравнении со стекловолоконными и минеральными утеплителями, пенополистирол обладает слабой паропроницаемостью (примерно 0. 06 мг/мчПа), что способствует уменьшению диффузии молекул воды через стены где-то на 50—55%.
В домах, утепленных пенополистиролом, даже при наличии качественной вентиляции влажность будет повышенной (более 70% при температуре +19 °С). Такие показатели способствуют образованию грибков.
Миф второй: долгий срок эксплуатации
Пенополистирол, изготовленный прессовым или беспрессовым методами, теряют способность держать тепло довольно быстро — в течение 8—10 лет. Для жилого дома это катастрофически короткий срок!
К таким показателям приводит не только процесс естественного разрушения материала, но и неосторожная эксплуатация дома или капитальный ремонт с применением летучих углеводородных соединений. Получается, что первоначальная выгода от использования пенополистирола превращается в многомиллионные затраты на отопление в будущем.
Приведем один из печальных примеров.
Исключение составляет экструзионный пенополистирол, весьма популярный в Европе. Однако его рекомендуется поменять лишь в качестве утеплителя для искусственных прудов или дорожного покрытия, или для обеспечения теплоизоляции подвалов. При таких условиях, экструзионный пенополистирол сохраняет свои свойства до 50 лет эксплуатации.
Миф третий: экологичный материал
Иногда можно встретить статьи, в которых пенополистирол называют экологически чистым материалом. Чтобы разобраться, так ли это, вспомним, что процесс полимеризации полистирола происходит не полностью, а лишь на 96—98%. Более того, этот процесс обратим, и под влиянием тепла, кислорода и других веществ приводит к распаду полимеров и, соответственно, выделению стирола. Каковы последствия?
Получается, даже при нормальной, комнатной температуре выделяется в 3—10 раз больше вредных веществ, чем допустимо. Летом здания нагреваются до 80 градусов, и тогда можно говорить даже о 170-кратном превышении нормы.
По результатам исследований, до 15% газонаполненных утеплителей разлагается в течение 10 лет. Но самое страшное, что 60% разложившихся веществ представляют собой стирол. Единственное решение, возможное в этом случае — уменьшить его предельно допустимую норму примерно в 550 раз. Если учесть, что стирол с течением времени накапливается в организме (кумулятивность), его вообще нельзя использовать для утепления жилых зданий, даже при уменьшении допустимой нормы.
Последняя серьезная опасность применения пенополистирола — большой риск возгорания. Данный материал обладает очень высокой температурой горения — более 1000 °С. Такое пламя быстро приводит к разрушению здания, даже если оно было возведено из металлоконструкций.
Вывод
Мы постарались развеять все самые распространенные мифы, касающиеся использования пенополистирола в качестве утеплителя. Заключение может быть только одно — пенополистирол должен быть полностью исключен из строительного процесса. Только в этом случае можно избежать таких печальных событий, как, например, пожар в пермском клубе «Хромая лошадь», где погибло 156 человек.
Сейчас существует множество эффективных заменителей пенополистирола — а значит, больше нет ни одной весомой причины, чтобы продолжать использовать вредные материалы в строительстве.
Как уменьшить вред полистирола
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:
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:
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:
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:
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:
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:
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.