◎PE聚乙烯發泡保溫材料表面(A、B)型態對保溫效果影響之探討:
何謂A級皮面?何謂B級霧面?其物性為何?各有何優缺點? PE聚乙烯發泡保溫材料,表面型態A、B之產生及緣由,或許業界先進並不全然瞭解,因此常有A就是比B好,其實不然,因它只是用以區別表面型態之代名詞而已。
空調保冷材料演進,自聚苯乙烯發泡PS保麗龍、聚氨基甲酸乙酯發泡PU、合成橡膠發泡NBR再到聚乙烯發泡PE。由於聚乙烯發泡PE,具有優異之保溫效果,因此自上市以來已有近35年之歷史,至今仍為業界採用,可見其效益之大。
聚乙烯發泡PE製作過程,係兩段式模具內高壓發泡,故氣泡細緻又獨立,熱傳導率低且不吸水,保溫效果佳。在發泡過程中,由於與模具接觸之面,冷卻速度較內部材料(以下一般稱為B級霧面亦稱內材)快速,而形成一無發泡之薄膜(以下即一般稱為A級皮面),因此同一塊材料取表層則具有該層薄膜,內部材料則無,也因此差異而形成些許不同之物性,對保溫效果亦有些許的不一樣。霧面由於處於整塊材料之內層,發泡溫度、壓力及速度均一,因之氣泡細緻、均勻、獨立、內部物理性質及機械性質穩定,而造就低熱傳導率且不吸水及施工易貼合之表面黏著性(不易裂開)與長久不變之最佳保溫狀態;相反的皮面,由於其係一無發泡之薄膜附著於內材,因此在材料構造上有著,有、無發泡之差異,熱傳導率亦因該層無發泡之薄膜略受影響,而稍高於內材,更因此差異造成物理性質及機械性質之不均與不穩:如漲縮率不同、彈性不同等,造成接縫處出現裂縫,而形成不氣密現象,減低保溫效果與使用壽命,或許有人覺得A級皮面較B級霧面不吸水,保溫效果較佳,事實非如此(A級皮面猶如皮衣之耐風雨卻不如毛衣之保暖)。PE聚乙烯發泡保溫材料,在正常狀況下均為完全獨立之密閉氣泡結構(氣泡與氣泡間並不相連通),故不吸水。
CNS10487.A2165所謂吸水率一項又代表何意呢?深入探討,則可發現,若稱之為表面附著力,將更為實際與貼切,而非吸水率。就附著力而言,B級霧面較之A級皮面則稍高些,此乃因B級霧面最表層之氣泡,在切薄加工過程中,被切破形成之凹凸粗糙面所致水的附著力增加之故,唯此現象並不影響保溫效果(因非吸水)。反而,因水對A級皮面之內聚力大於附著力之物理現象,致大氣中之濕氣易於皮面上凝聚,形成水珠而產生冷凝水滴水現象。另皮面因與模具接觸,為能順利脫模需使用脫模劑,此劑除直接影響黏著性外亦影響其耐燃性,更會使材料易於劣化,其一優點則具較高之韌性,此一機械性質對保溫效果並無實質之效益,反而易造成保溫氣密之缺憾。是故,為能確保長期保溫效果,選用B級霧面內材,誠屬明智之舉,既經濟又實惠。
◎PE聚乙烯泡沫塑膠保溫保冷斷熱材料之視密度與熱傳導係數關係之探討:
PE聚乙烯泡沫塑膠保溫保冷斷熱材料,係利用其完全獨立之優點,以阻絕冷、熱空氣之對流,避免熱量之傳遞。PE塑膠粒素材與其組成氣泡內之氣體均有一定之熱傳導係數(PE塑膠粒較氣體高),故兩者需有一定之比例,此即引伸為視密度。
視密度過高或過低均會增加其熱傳導係數,視密度過高表示組成中塑膠粒比例過高,熱傳導率相對提高(此時傳導之因素重於對流);又若視密度過低則表示氣體所佔比例過高(塑膠粒過少),而形成大氣室,如此氣室內部之氣體分子易於運動,即產生自室對流現象,致能量傳遞(交換)發生(此時對流因素重於傳導)。
因之不但要增加氣泡含量,更應使氣泡獨立且細(亦即在同一視密度下氣泡要細且獨立者為佳),由此可見一昧增加視密度以求降低熱傳導係數增加保溫效果,實為不智之舉。
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