পলিইউরিথেন ইনসুলেশন, যা প্রায়শই পিইউ (PU) নামে পরিচিত, এর ক্লোজড সেল গঠনের কারণে একটি থার্মোসেট হিসাবে কাজ করে যা নিম্ন পরিবাহিতা গ্যাসগুলিকে আটকে রাখে এবং তাপ স্থানান্তরকে অনেক বেশি কঠিন করে তোলে। আমরা এটিকে কঠিন প্যানেল বা স্প্রে ফোম অ্যাপ্লিকেশন হিসাবে পাই, এবং পরীক্ষায় দেখা গেছে যে এর তাপীয় পরিবাহিতা 0.02 থেকে 0.025 W প্রতি mK এর কাছাকাছি। এটি নিয়মিত ফাইবারগ্লাস উপকরণগুলির তুলনায় প্রায় দ্বিগুণ ভালো ইনসুলেটর হিসাবে কাজ করে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের শক্তি বিভাগের কর্মকর্তারা দেখেছেন যে এই পিইউ প্যানেলগুলি সময়ের সাথে সাথে তাদের আর-মান বজায় রাখে, যদিও আটকে থাকা গ্যাসগুলি অবশেষে উপকরণের মধ্যে স্থায়ী হয়ে গেলে কিছু মামুলি পরিবর্তন হতে পারে।
পলিইউরিথেন এত কার্যকর হওয়ার কারণ হল এর অনন্য কোষীয় গঠন, যা মধুমক্ষিকার প্যাটার্নের মতো, এবং সেখানে প্রায় 90 থেকে 95 শতাংশ কোষগুলি আসলে বন্ধ থাকে। এই ছোট ছোট গ্যাস পকেটগুলির মধ্যে আমরা প্রায়শই পরিবেশ-বান্ধব ব্লোইং এজেন্ট খুঁজে পাই, যা কাজ করে এবং একটি তাপ রোধক প্রভাব তৈরি করে যা পরিবহন এবং পরিচলন উভয় তাপ স্থানান্তরকেই বন্ধ করে দেয়। যখন প্রস্তুতকারকরা কঠিন পলিইউরিথেন প্যানেল চান, তখন তারা পলিঅল রজন এবং আইসোসাইনেটগুলি একসাথে মিশ্রিত করেন। রাসায়নিক বিক্রিয়াটি ঘন উপাদান তৈরি করে যা আর্দ্রতা প্রতিরোধ করতেও ভালো কাজ করে। নির্মাণ প্রয়োগের জন্য সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ বিষয় হল যে এটি প্রায় 40 পাউন্ড প্রতি বর্গ ইঞ্চি পর্যন্ত কাঠামোগত চাপ সহ্য করতে পারে এবং তারপরেই কোনও চাপের লক্ষণ দেখা যায়।
পলিইউরেথেন তার মধ্যে তাপ স্থানান্তর রোধ করার ক্ষমতার জন্য এবং বায়ু ফাঁকে ফাঁকে পালানো বন্ধ করার ক্ষেত্রে প্রতিদ্বন্দ্বিতা করে। যখন এটি ব্যবহার করা হয় ক্রমাগত প্যানেল হিসাবে যেগুলো ফাঁকা জায়গা রাখে না, তখন ভবনগুলো শক্তি খরচে বেশ কিছুটা সাশ্রয় করে – বিভিন্ন অধ্যয়ন অনুযায়ী প্রায় 15 থেকে 30 শতাংশ। তৃতীয় পক্ষের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে 20 বছর পরেও এই উপকরণগুলো তাদের মূল তাপ রোধক ক্ষমতার প্রায় 94% অক্ষুণ্ণ রাখে, যা অন্যান্য ফোম বোর্ডের তুলনায় বেশি এবিষয়ে বিশেষভাবে যখন পরিবেশ কঠোর বা আর্দ্র হয়। আর আর্দ্রতার কথা বললে, পলিইউরেথেনের এমন একটি দুর্দান্ত বৈশিষ্ট্য রয়েছে যেখানে জলীয় বাষ্প সহজে ভেতরে ঢুকতে পারে না (1 পার্ম রেটিংয়ের কম)। এর ফলে সময়ের সাথে সাথে উপকরণের ভিতরে আর্দ্রতা প্রবেশের কারণে কাঠামোগত ক্ষতির সম্ভাবনা অনেক কম হয়।
তাপ বাইরে রাখার বেলা পৌঁছালে, বাজারে প্রাপ্য অন্যান্য উপকরণের তুলনায় পলিইউরিথেন পাত্রগুলি প্রকৃতপক্ষে পৃথক হয়ে ওঠে। তাপীয় পরিবাহিতা বা k-মান প্রায় 0.022 এবং 0.025 W/m·K এর মধ্যে থাকে, যা 0.04 W/m·K এর তুলনায় ফাইবারগ্লাসের চেয়ে প্রায় 35% ভালো এবং পলিস্টাইরিন বিকল্পগুলির চেয়ে প্রায় 25% উত্তম। এটি কীভাবে সম্ভব? আসলে উপকরণটির একটি বদ্ধ কোষের গঠন রয়েছে যা নিষ্ক্রিয় গ্যাসগুলি আটকে রাখে, যার ফলে তাপ প্রবাহিত হওয়া অনেক বেশি কঠিন হয়ে ওঠে। ASTM C518 এর মতো পদ্ধতি ব্যবহার করে শিল্প পরীক্ষা দেখিয়েছে যে বহু বছর ধরে এই বৈশিষ্ট্যগুলি অপরিবর্তিত থাকে। খনিজ উল পণ্যগুলির ক্ষেত্রে এটি বেশ আলাদা, যেখানে সময়ের সাথে সঙ্কুচিত হওয়ার সাথে সাথে প্রায় 15% কর্মক্ষমতা হ্রাস পায়।
পারফরম্যান্স মেট্রিক্সের ক্ষেত্রে পলিইউরিথেন ইনসুলেশন বেশ কার্যকর। প্রতি ইঞ্চি প্রায় 6.5 আর-মানের সাথে, এই উপাদানটি প্রায় সেলুলোজের চেয়ে দ্বিগুণ এবং এক্সট্রুডেড পলিস্টাইরিনের চেয়ে প্রায় ডেরো আড়াই গুণ বেশি সরবরাহ করে। শিল্প গবেষণা অনুসারে, অধিকাংশ নমুনা কাজে লাগার 15 বছর পরেও তাদের মূল ইনসুলেটিং ক্ষমতার প্রায় 98% ধরে রাখে। স্প্রে ফোমের তুলনায় এটি বেশ দারুন, যা সময়ের সাথে প্রায় 88% কার্যকারিতায় নেমে আসে। তবে পলিইউরিথেনকে আলাদা করে তোলে কীভাবে এটি অন্যান্য উপকরণগুলি যেমন ফাইবারগ্লাস এবং ফোম বোর্ডগুলিকে প্লেগ করা জ্বালানি হ্রাস করে। বাস্তব পরিস্থিতিতে পরীক্ষা করে দেখা যায় যে এই ইনস্টলেশনগুলি সংযোগ বিন্দুগুলিতে শক্তি ক্ষতি প্রায় 40% কমিয়ে দেয়, যা তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণের বিষয়টি যেখানে সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ সেখানে ভবনের জন্য এটি একটি স্মার্ট পছন্দ করে তোলে।
পলিইউরিথেন প্রায় স্থিতিশীল থাকে বিস্তীর্ণ তাপমাত্রা পরিসরে, -50 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে শুরু করে +120 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত। এটি হিমায়িত গুদামে জিনিসপত্র সংরক্ষণের ক্ষেত্রে এবং মরু অঞ্চলে ভবনের তাপ নিয়ন্ত্রণের ক্ষেত্রে ভালো কাজ করে। যখন আর্দ্রতা স্তর অধিক হয় (80% আপেক্ষিক আর্দ্রতা বা তার বেশি), পলিইউরিথেন মাত্র 1% বা তার কম আর্দ্রতা শোষণ করে। এটি আসলে ভালো কারণ এটি ছাঁচ তৈরি হওয়া বন্ধ করে এবং সেলুলোজ জাতীয় উপকরণে যে তাপ-সংক্রান্ত ক্ষতি হয় তা প্রতিরোধ করে। সেলুলোজ পণ্যগুলি যখন আর্দ্রতা 90% এর কাছাকাছি হলে প্রায় 20% কার্যকারিতা হারায়। শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত সংরক্ষণ সুবিধাগুলিতে পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে প্রচলিত XPS ফোমের তুলনায় পলিইউরিথেন ইনসুলেশনে পরিবর্তন করলে শীতলকরণ ও উত্তাপ খরচ প্রায় 32% কমে যায়, বিশেষ করে যখন তাপমাত্রা শূন্যের নীচে নেমে আসে।
পলিইউরিথেনের বন্ধ-কোষ গঠন একটি প্রাকৃতিক আর্দ্রতা বাধা হিসাবে কাজ করে, 90% আর্দ্রতায় এমনকি 1% এর নিচে জল শোষণ দেখায়। এটি ক্যাপিলারি ক্রিয়াকে প্রতিরোধ করে যা কাঁচের তন্তু বা খনিজ ウールের মতো উপকরণগুলিতে ছাঁচ তৈরি করে। শোষক বিকল্পগুলির বিপরীতে, পলিইউরিথেন বৃষ্টি, ওসামান বা মাটির আর্দ্রতার সম্মুখীন হলে তাপীয় কর্মক্ষমতা স্থিতিশীল রাখে।
পলিইউরিথেন প্লেটগুলি সংকোচন বলকে 150 kPa এর বেশি সমর্থন করতে পারে যা ছাদের জন্য যথেষ্ট যেখানে তুষার সঞ্চয় বা মাঝে মাঝে পায়ে চলাচলের প্রয়োজন হয়। উপাদানটির অণুর স্তরে একটি বিশেষ ক্রস লিঙ্কড গঠন রয়েছে যা চাপটি পৃষ্ঠের উপর সমানভাবে ছড়িয়ে দেয় যাতে এটি চাপের অধীনে ফেটে না যায় বা আকৃতি নষ্ট হয়ে না যায়। এই বৈশিষ্ট্যগুলির কারণে, শিল্প ভবনগুলিতে ব্যবহৃত স্যান্ডউইচ প্যানেলগুলির অভ্যন্তরে কোর উপকরণ হিসাবে এগুলি খুব ভালোভাবে কাজ করে যেখানে ভালো ইনসুলেশন এবং শক্তিশালী কাঠামোগত সমর্থন প্রয়োজন।
প্রায় 30 বছরের উপকূলীয় পরিস্থিতি অনুকরণ করে এমন পরীক্ষা দেখায় যে পলিইউরিথেন এর আর্দ্রতা প্রতিরোধ ধর্ম বেশ ভালো থাকে, এবং 5% এর নিচে ক্ষয় ঘটে। কঠোর উপকূলীয় পরিস্থিতি মোকাবেলার ক্ষেত্রে পলিইউরিথেন XPS এবং EPS উভয় ফোমকেই হার মানায়। এই উপকরণগুলি পুনঃবার বার হিমায়ন ও তাপন অথবা লবণাক্ত জলীয় বাষ্পের সংস্পর্শে আসার পক্ষে ততটা দাঁড়াতে পারে না, যার ফলে সময়ের সাথে ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র ফাটল তৈরি হয়ে থাকে। মাইনাস 30 ডিগ্রি সেলসিয়াস থেকে 50 ডিগ্রি সেলসিয়াস পর্যন্ত তাপমাত্রার পরিবর্তনের পর পলিইউরিথেন দিয়ে প্রাচীরের তাপীয় চিত্রগুলি দেখলে একটি আকর্ষণীয় বিষয় দেখা যায়, যথা এমন তাপমাত্রা পরিবর্তনের পরও কোনো শীত সেতু তৈরি হয়নি।
আজকের নির্মাণের ক্ষেত্রে, পলিউরেথেন প্লেটগুলি বেশ জনপ্রিয় হয়ে উঠেছে। এগুলি প্রতি ইঞ্চিতে প্রায় 6.5 ইনসুলেশন মান প্রদান করে, যা আমরা নিয়মিত ফাইবারগ্লাস থেকে যা পাই তার চেয়ে প্রায় 30 শতাংশ ভালো। এই বোর্ডগুলি এত কার্যকর কেন? আচ্ছা, তাদের টাইট, ক্লোজড সেল ডিজাইন আসলে পুরানো উপকরণের সাথে স্টাক করার সময় দেয়াল এবং ছাদের মধ্য দিয়ে তাপ চলাচলে 40 থেকে 50 শতাংশের মধ্যে হ্রাস করে। অনেক স্থপতি যখন পুরানো ভবনগুলিকে তাদের আসল চেহারা পরিবর্তন না করেই আপডেট করার প্রয়োজন হয় তখন এই প্যানেলগুলি দিয়ে কাজ করতে পছন্দ করেন। বোর্ডগুলি বেশ পাতলা করা যেতে পারে কখনও কখনও মাত্র 20 মিলিমিটার পুরু এবং ঐতিহাসিক কাঠামোতে প্রায়শই দেখা যায় এমন জটিল বাঁকা পৃষ্ঠগুলিকে ফিট করার জন্য এগুলি সুন্দরভাবে বাঁকানো হয়।
শীতাতপ নিয়ন্ত্রিত গুদামে, 12-15 সেমি পুরুত্বে পলিইউরেথেন পাত তাপমাত্রা -30°C থেকে +25°C এর মধ্যে রাখে। কম্প্রেসার কম বার চালু হওয়ার কারণে সুবিধাগুলি বার্ষিক শক্তি খরচ 35% কম হওয়ার কথা উল্লেখ করে। 2023 সালে 50টি শিল্প সংস্থার উপর পরিচালিত অধ্যয়নে দেখা গেছে যে EPS দিয়ে তৈরি করা স্ট্রাকচারের তুলনায় পলিইউরেথেন দিয়ে তৈরি স্ট্রাকচারে শীতলীকরণ গ্যাস ক্ষরণ 18% কম হয়।
| সম্পত্তি | PIR (পলিইসোসায়ানুরেট) | PUR (পলিইউরেথেন) |
|---|---|---|
| তাপ চালকতা | 0.022 W/mK | 0.028 W/mK |
| আগুনের পারফরম্যান্স | শ্রেণি B1 (EN 13501-1) | শ্রেণি E (সংযোজন প্রয়োজন) |
| টাইপিক্যাল থিকনেস | 100-200মিমি | 80-150mm |
| জন্য সেরা | উচ্চতর অগ্নি-প্রতিরোধী দেয়াল | শক্তি-দক্ষ ছাদ রেট্রোফিট |
প্যাসিভ হাউস ডিজাইনে পিআইআর-এর চাহিদা বেশি কারণ এটি কম গ্লোবাল ওয়ার্মিং সম্ভাবনা রাখে (জিডব্লিউপি 1,230 বনাম পিইউআর-এর 1,450), যেখানে পিইউআর-কে শিল্প ছাদে ব্যবহার করা হয় যেখানে আঘাত প্রতিরোধ ক্ষমতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। ইইউ-র অগ্রণী বাজারগুলিতে উভয় উপাদানেই এখন 15-30% পুনর্ব্যবহৃত উপকরণ অন্তর্ভুক্ত করা হয়।
পলিইউরিথেন তাপীয় দক্ষতায় ঐতিহ্যগত উপকরণগুলির চেয়ে শ্রেষ্ঠ। ক-মানের মান 0.022 W/mK ফাইবারগ্লাসের (0.040 W/mK) তুলনায় 50% কম হওয়ায় এটি পাতলা ইনস্টলেশনে উচ্চতর আর-মান (প্রতি ইঞ্চিতে 6.5) অর্জন করে। এটি স্থান সংরক্ষণ করে রেট্রোফিট এবং কমপ্যাক্ট ডিজাইনে প্রধান সুবিধা হিসাবে ইনসুলেশন মানগুলি মেনে চলতে সাহায্য করে।
উদাহরণস্বরূপ:
| উপকরণ | তাপ পরিবাহিতা (W/mK) | প্রতি ইঞ্চি আর-মান |
|---|---|---|
| পলিউরেথেন | 0.022 | 6.5 |
| ফাইবারগ্লাস | 0.040 | 3.7 |
| পলিস্টাইরিন ফোম | 0.035 | 4.0 |
অধ্যয়নগুলি দেখায় যে ইটের তুলনায় পলিইউরিথেন 700% ভালো ইনসুলেশন ক্ষমতা এবং দশ বছরে স্প্রে ফোমের তুলনায় 30% বেশি শক্তি ধরে রাখে।
যদিও পলিইউরেথেনের দাম ফাইবারগ্লাসের তুলনায় 20-40% বেশি, তবু এর স্থায়িত্ব এবং দক্ষতা উল্লেখযোগ্য সাশ্রয় ঘটায়। পলিইউরেথেন ইনসুলেশন সহ ভবনগুলিতে বার্ষিক তাপ ও শীতাতপ নিয়ন্ত্রণের খরচ 25-30% কম হয়, যেখানে পরিশোধের সময়কাল গড়ে 5-7 বছর হয়ে থাকে। ফোম বোর্ডের সঙ্গে তুলনা করলে যা আর্দ্রতায় দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়, পলিইউরেথেন 30 বছরের বেশি সময় ধরে কার্যকারিতা অক্ষুণ্ণ রাখে, যা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজনীয়তা কমিয়ে দেয়।
উৎপাদন নিশ্চিতভাবে অনেক শক্তি নেয়, কিন্তু পুনর্ব্যবহারে সাম্প্রতিক উন্নতি পলিইউরেথেনের পরিবেশগত পদচিহ্ন অনেকটাই কমিয়েছে। আজকের পণ্যগুলি আসলে নব্বই শতাংশ পুনর্ব্যবহৃত উপকরণ ধারণ করতে পারে, তার উপরে তাদের বন্ধ কোষ ডিজাইন সেই অসুবিধাজনক গ্রিনহাউস গ্যাসগুলিকে পালানো থেকে আটকায়। ফাইবারগ্লাসের ক্ষেত্রে এটি ল্যান্ডফিলে কারণে প্রায় বিশ শতাংশ বেশি আবর্জনা তৈরি করে কারণ এটি তত দীর্ঘস্থায়ী নয় এবং বাইন্ডার ধারণ করে যা ভেঙে ফেলা যায় না। কোনও ইনসুলেশন উপকরণই সম্পূর্ণ সবুজ নয় স্পষ্টতই, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে শক্তি সাশ্রয়ের দিকে তাকানোর সময় এবং প্রস্তুতকারকদের চক্রাকার প্রক্রিয়ার দিকে যাওয়ার সময়, বিল্ডিংয়ের জন্য বর্তমানে পাওয়া যাওয়া ভাল বিকল্পগুলির মধ্যে একটি হিসাবে পলিইউরেথেন এখনও প্রতিভাত হয় যারা কার্বন নি:সরণ কমাতে চায়।
পলিইউরেথেন ইনসুলেশন নিম্ন k-মান, প্রতি ইঞ্চিতে উচ্চ R-মান, আর্দ্রতা প্রতিরোধ, এবং দীর্ঘমেয়াদী স্থায়িত্ব সহ শ্রেষ্ঠ তাপীয় দক্ষতা প্রদান করে, যা শক্তি সাশ্রয় এবং স্থিতিশীলতার জন্য কার্যকর।
-50°C থেকে +120°C পর্যন্ত পলিইউরেথেন স্থিতিশীল থাকে, কম আর্দ্রতা শোষণ সহ, যা বিভিন্ন জলবায়ুর জন্য উপযুক্ত এবং ছাঁচ এবং উপকরণের ক্ষয় প্রতিরোধ করে।
হ্যাঁ, উন্নত পুনর্ব্যবহার প্রক্রিয়াগুলি এর পরিবেশগত পদচিহ্ন কমিয়েছে, এবং পলিইউরেথেনের উচ্চ কর্মক্ষমতা এবং দীর্ঘস্থায়ী স্থায়িত্ব ভবনগুলিতে কম কার্বন নিঃসরণে অবদান রাখে।
EN
