Jak wybrać materiał rdzeniowy dla paneli do pomieszczeń czystych

W branżach takich jak biotechnologia farmaceutyczna, produkcja półprzewodników oraz przemysł spożywczy panele do pomieszczeń czystych stanowią podstawę budowy środowisk kontrolowanych. Wydajność panele czyste , takich jak odporność na ogień, wytrzymałość, izolacja termiczna oraz odporność na korozję, zależy w pełni od materiału wewnętrznego rdzenia. Przed twarzą olśniewającej różnorodności opcji materiałów rdzeniowych dostępnych na rynku, który z nich stanowi optymalne rozwiązanie dla Twojego projektu? W niniejszym artykule Producent Glostar przedstawi podstawową wiedzę na temat sześciu głównych materiałów rdzeniowych stosowanych w panelach do pomieszczeń czystych.

Czym jest materiał rdzenia panelu czystego?

Panele czyste (znane również jako płyty do pomieszczeń czystych) to materiały budowlane składające się z płyty wykonanej z materiałów takich jak stal powlekana kolorowo lub stal nierdzewna oraz wewnętrznej warstwy rdzeniowej. Materiał rdzeniowy nie tylko zapewnia sztywność konstrukcyjną, ale także decyduje o izolacji cieplnej, izolacji akustycznej, odporności ogniowej oraz odporności na ciśnienie w pomieszczeniach czystych. Szczegółowe porównanie sześciu głównych materiałów rdzeniowych paneli do pomieszczeń czystych

1. Materiał rdzeniowy z wełny skalnej

– Klasyczny, odporne na ogień rozwiązanie pionierskie; wełna skalna jest obecnie najbardziej powszechnie stosowanym materiałem w inżynierii pomieszczeń czystych.

a. Definicja: Produkty z wełny skalnej są wytwarzane z wysokiej jakości bazaltu, dolomitu oraz innych surowców. Po stopieniu w temperaturze powyżej 1450 ℃ są one wirowane w włókna za pomocą nowoczesnego, czteroosiowego wirówek stosowanych na całym świecie. Jednocześnie rozpyla się określoną ilość spoiwa, oleju zapobiegającego pyleniu oraz środka wodoodpornego. Następnie włókna są zbierane przez maszynę do zbierania wełny, a po ułożeniu w sposób trójwymiarowy metodą wahadłową poddawane są utwardzaniu i cięciu, w wyniku czego powstają produkty z wełny skalnej o różnych specyfikacjach i przeznaczeniach.

b. Przebieg procesu produkcyjnego: Dawkowanie — Topienie (1450 ℃) — Tworzenie włókien — Nanoszenie powłoki — Zbieranie wełny — Metoda wahadłowa — Faldowanie — Utwardzanie — Chłodzenie — Cięcie — Pakowanie

c. Wskaźniki wydajności:

Odchylenie gęstości: Dozwolone odchylenie gęstości wełny mineralnej określa zakres odchylenia gęstości dla produktów z wełny mineralnej. Wełna mineralna to powszechnie stosowany materiał budowlany do izolacji akustycznej i termicznej, a jej gęstość ma bezpośredni wpływ na skuteczność izolacji akustycznej i termicznej. Zgodnie ze standardami krajowymi dozwolony zakres odchylenia gęstości wełny mineralnej wynosi ±10%.

Wodoodporną wełnę mineralną uzyskuje się poprzez zmianę napięcia powierzchniowego tradycyjnej wełny mineralnej w celu zmniejszenia siły oddziaływania między nią a wodą.

1. Doskonała odporność na wodę: Wodoodporna wełna mineralna nie pochłania wody, zapewniając długotrwałą odporność na działanie wody.

2. Zwiększona odporność na korozję: Po modyfikacji wodoodporna wełna mineralna staje się bardziej jednorodna i gęstsza, co przekłada się na wyższą odporność na korozję oraz dłuższą żywotność.

Klasa odporności na ogień:

Klasa A: Materiały budowlane niepalne;

Klasa B1: materiały budowlane trudnopalne, samogasnące po usunięciu źródła ciepła lub gasnące w ciągu 10 sekund;

Klasa B2: materiały budowlane palne, po zapłonie ogień nie rozrasta się dalej, a kropliowe materiały nie zapalają papieru filtracyjnego;

Klasa B3: materiały budowlane łatwozapalne, łatwo zapalające się i ulegające coraz większemu rozprzestrzenianiu się ognia. Łatwość spalania zależy od klasy.

Właściwości wytrzymałościowe:

d. Zalety:

Wysoka wytrzymałość: Wełna konstrukcyjna sama w sobie charakteryzuje się doskonałą wytrzymałością konstrukcyjną. Po połączeniu ze specjalnymi połączeniami, które wymagają zamocowania jedynie na obu końcach, panele jednoprzęsłowe mogą osiągać długość do 12 m, co znacznie zmniejsza zużycie materiałów konstrukcyjnych i obniża całkowite koszty.

Wysoka odporność ogniowa: Niepalna wełna konstrukcyjna w połączeniu z gęstym projektem połączeń umożliwia tworzenie paneli o granicy odporności ogniowej sięgającej nawet 4 godzin oraz skuteczne zapobieganie rozprzestrzenianiu się ciepła i płomieni.

Wysoka temperatura zapłonu: Konstrukcyjna wełna skalna jest materiałem niepalnym o temperaturze topnienia wynoszącej 1000 ℃ i charakteryzuje się doskonałą odpornością ogniową.

e. Zastosowania: Stropy i przegrody w fabrykach farmaceutycznych, laboratoriach oraz innych miejscach, gdzie obowiązują szczególnie rygorystyczne wymagania dotyczące odporności ogniowej.

2. Wełna szklana

– Ekspert w zakresie lekkiej izolacji: Wykonana z włókien szklanych, jest lżejsza niż wełna skalna.

Definicja: Płyty wełny szklanej to materiały w formie płyt wykonane z nadmiernej drobnej włóknistej szkła z dodanymi spoiwami żywicznymi, utwardzane pod ciśnieniem i temperaturą. Na powierzchni można przykleić folię aluminiową. Stosowane jako materiały izolacyjne do dachów oraz do pochłaniania dźwięku oraz jako izolacja budynków.

Proces produkcji: Różne minerały, w tym mielone szkło, boraks, piasek krzemionkowy, skaleń, wapień, dolomit oraz soda oczyszczona.

Właściwości wełny szklanej: Pochłanianie dźwięku i redukcja hałasu skutecznie zapobiegają rozprzestrzenianiu się dźwięku.

Wełna szklana posiada mikroskopijne pory i przestrzenie wolne. Gdy fale dźwiękowe uderzają w wełnę szklaną, mogą one przenikać przez te pory, powodując drgania cząsteczek powietrza. Lepkość powietrza oraz zderzenia cząsteczek powietrza ze ściankami porów przekształcają energię dźwiękową w energię cieplną, która następnie rozprasza się. Obecność warstwy powietrza za wełną szklaną powoduje efekt pochłaniania dźwięku podobny do przypadku braku takiej samej grubości warstwy powietrza. W szczególności dla płyt z wełny szklanej z warstwą powietrza wydajność pochłaniania dźwięku w zakresie średnich i niskich częstotliwości jest znacznie lepsza niż przy twardej powierzchni. Współczynnik pochłaniania dźwięku rośnie wraz ze wzrostem grubości warstwy powietrza. Płyty z wełny szklanej stosowane są w różnych materiałach pochłaniających dźwięk, w tym w przestrzennych pochłaniaczach dźwięku oraz w złożonych perforowanych panelach pochłaniających dźwięk. Proces bezżużlowy nie uszkadza struktury i ciągłości włókien. Charakteryzuje się doskonałymi właściwościami pochłaniania dźwięku i redukcji hałasu.

Jak wynika z tabeli, produkty te charakteryzują się niską gęstością, niską przewodnością cieplną, wysokim współczynnikiem pochłaniania dźwięku, szerokim zakresem temperatur roboczych oraz mają zalety takie jak niepalność, odporność na mróz, odporność na szkodniki i stabilność chemiczna.

Zastosowanie: Czyste pomieszczenia o dużych rozpiętościach z wysokimi wymaganiami dotyczącymi nośności.

3. Płyta tlenkowo-magnezowa

– Reprezentant wyjątkowo dużej wytrzymałości, panel czysty z tlenku magnezu jest często określany jako „siatka tlenku magnezu” lub „ręcznie robiona płyta z tlenku magnezu w warstwie podwójnej".

Definicja: Płyta z tlenku magnezu (potocznie nazywana płyta z tlenku magnezu) to stabilny materiał cementowy magnezowy, wytworzony z trójskładnikowego układu tlenku magnezu, chlorku magnezu i wody poprzez dozowanie oraz dodanie modyfikatorów. Jest to nowy typ niepalnego materiału dekoracyjnego, w którym jako zbrojenie stosuje się siatkę szklaną o średnim stopniu zasadowości, a jako wypełniacz – lekkie materiały.

Cechy: Wysoka twardość według skali Mohsa, doskonała płaskość.

Zalety: Bardzo duża nośność, nie ulega odkształceniom pod wpływem nacisku stóp, całkowicie niepalna.

Zastosowania: Stropy przejść w czystych pomieszczeniach elektronicznych.

4. Płyta z krzemionkowego skałotworu

– Równowaga między odpornością na ogień a odpornością na wodę: Panel czystego pomieszczenia z krzemionkowego skały to nowy typ ekologicznego materiału, który pojawił się w ostatnich latach.

Definicja: Wełna kamienna to sztywna, przyjazna dla środowiska i oszczędzająca energię płyta piankowa wykonana metodą wytłaczania ciągłej pianki o zamkniętej strukturze komórkowej poprzez proces polegający na ogrzewaniu i mieszaniu żywicy polietylenu z polimerami oraz wprowadzaniu katalizatora. Jej wewnętrzna struktura składa się z niezależnych, zamkniętych komórek powietrznych. Jest to materiał izolacyjny termiczny o doskonałych właściwościach, takich jak wysoka wytrzymałość na ściskanie, niskie pochłanianie wody, odporność na wilgoć, szczelność powietrzna, lekkość, odporność na korozję, odporność na starzenie się oraz niski współczynnik przewodzenia ciepła. Jest to powszechnie stosowany i wysokiej jakości materiał izolacyjny termiczny w branży budowlanej. Główne surowce do jej produkcji to krzemionka, siarczan-magnezian tlenku magnezu oraz cząstki polietylenu. Zastosowano zaawansowaną technologię tworzenia zamkniętych porów w masie piankowej, a następnie proces utwardzania, w wyniku którego uzyskuje się płytę odporną na ogień i zapewniającą izolację termiczną.

Cechy: Wytwarzana głównie z nieorganicznych minerałów, o strukturze zamkniętej komórkowej.

Zalety: Odporność na ogień klasy A i niechłonność, rozwiązująca problem degradacji właściwości po wchłonięciu wilgoci przez wełnę skalną.

Zastosowania: Projekty oczyszczania w środowiskach o wysokiej wilgotności.

Popularne specyfikacje: 80K-3000*565*50

5. Papier plastra miodu

– Papier plastry (honeycomb) powstaje poprzez przetwarzanie papieru kraftowego w regularną strukturę sześciokątną, opartą na zasadzie naturalnej struktury plastra miodu. Jest to nowy typ ekologicznego i energooszczędnego materiału o budowie sandwichowej, w którym papier falisty jest sklejany w liczne puste, trójwymiarowe, regularne sześciokąty, tworząc całościowy element nośny – rdzeń papierowy, a następnie sklejany z papierem okładkowym po obu stronach. Jest tanim materiałem o dobrej płaskości, jednak jego klasa odporności na ogień wynosi zwykle tylko B1.

6. Aluminium plastra miodu

– Wykonany w całości z aluminium, odporny na ogień klasy A.

Cechy: Lekki, o wysokiej wytrzymałości, odporny na wilgoć, odporny na ogień, izolacyjny akustycznie, o wysokiej płaskości, odporny na wstrząsy, odporny na korozję;

Zastosowania: Elektronika wysokiej precyzji, czyste pomieszczenia do zastosowań lotniczych i kosmicznych, przemysł budowlany, przemysł meblowy, przemysł transportowy itp.

Popularne specyfikacje: Grubość folii aluminiowej: 0,04 mm, średnica otworu: 20 mm, długość boku: 12 mm, wysokość: 18,5/43,5/38,5/48,5 mm

Proces produkcji: Surowcem do produkcji aluminiowych rdzeni piankowych jest folia aluminiowa. Folia aluminiowa → druk na maszynie do powlekania → cięcie → układanie w bloki → gorące prasowanie folii aluminiowej → bloki piankowe. Bloki piankowe można ciąć na paski, przy czym grubość każdego paska zależy od wymagań klienta. W razie potrzeby paski te mogą być również rozciągane, tworząc rozwinięte bloki.

Lista materiałów rdzeniowych do paneli czystych

Wybór panele czyste należy wziąć pod uwagę trzy parametry techniczne: gęstość, wytrzymałość połączenia oraz technologię uszczelniania krawędzi. Nie ma jednego „najlepszego” materiału rdzeniowego do paneli stosowanych w czystych pomieszczeniach – istnieje jedynie materiał „najbardziej odpowiedni”. W przypadku fabryk farmaceutycznych standardem jest ognioodporne wełna kamienna, natomiast w zakładach produkujących precyzyjną elektronikę korzystniejsze są rdzenie aluminiowe lub płyty tlenku magnezu.