كيف يتم تصنيع صندوق الستايروفوم المصنوع من ألواح الجيوفوم؟

عملية تصنيع البوليسترين الموسع (EPS)

تتم العملية على مراحل متعددة، بدءًا من المواد الكيميائية الخام وانتهاءً بكتل أو أشكال الرغوة المقولبة.

المرحلة الأولى: صنع حبيبات البوليسترين الخام

1. البلمرة: تبدأ العملية بالستايرين، وهو هيدروكربون سائل مشتق من البترول أو الغاز الطبيعي. من خلال تفاعل كيميائي يُسمى البلمرة، ترتبط آلاف جزيئات الستايرين معًا في سلاسل طويلة لتشكيل البوليسترين الصلب.
٢. تشكيل الحبيبات: يُعالَج هذا البوليسترين الصلب ليُصبح حبيبات أو كريات صغيرة صلبة وشفافة، بحجم حبة ملح تقريبًا. هذه هي المادة الخام لجميع أنواع رغوة البوليسترين الموسع (EPS).

المرحلة الثانية: ما قبل التوسع (الانفجار الأول)

هذه هي الخطوة الأساسية التي تُنشئ بنية الرغوة.

1. يتم تغذية الخرز الخام في آلة تسمى جهاز التمدد المسبق EPS.
2. يتم تطبيق البخار والحرارة (حوالي 100 درجة مئوية/212 درجة فهرنهايت). يوجد داخل كل حبة عامل نفخ البنتان (هيدروكربون).
3. تعمل الحرارة على تليين البوليسترين، ويتمدد البنتان متحولاً إلى غاز. وهذا يتسبب في انتفاخ كل حبة صلبة مثل البالون إلى حوالي 50 ضعف حجمها الأصلي.
٤. تمتلئ الخرزات المتمددة الآن بغاز البنتان المحبوس والهواء. تُبرّد الخرزات وتُثبّت وتُخزّن في أكياس لفترة (عادةً من ٦ إلى ١٢ ساعة) للسماح للهواء بالانتشار داخلها ومعادلة الضغط. في هذه المرحلة، تبدو الخرزات ككرات صغيرة رقيقة غير لزجة.

المرحلة الثالثة: التشكيل والتمدد النهائي

1. يتم صب الخرز المتمدد مسبقًا في قالب EPS ذي شكل محدد (على سبيل المثال، كوب، كتلة للعزل، شكل تغليف لجهاز تلفزيون).
2. يُضخ البخار في القالب مرة أخرى. تعمل الحرارة على دمج الخرز معًا.
3. تتمدد الخرزات للمرة الأخيرة، فتملأ تجويف القالب بالكامل وتلتحم عند حدودها لتشكيل شكل صلب وخفيف الوزن في نفس الوقت.
4. يتم تمرير ماء التبريد عبر قنوات القالب لتثبيت الشكل.
5. يتم إخراج المنتج النهائي. أما بالنسبة للقطع الكبيرة، فيتم تقطيعها لاحقاً إلى صفائح باستخدام أسلاك ساخنة.

---

المبدأ العلمي الأساسي: لماذا هو خفيف الوزن وعازل للحرارة

كل حبة صغيرة عبارة عن بنية رغوية ذات خلايا مغلقة. يتكون المنتج النهائي من حوالي 95-98% هواء محبوس داخل ملايين من هذه الخلايا الصغيرة الصلبة المصنوعة من البوليسترين. لهذا السبب يُعدّ البوليسترين الموسع (EPS) مادةً مميزة.

خفيف الوزن للغاية: يتكون في معظمه من الهواء.
• عازل ممتاز: لا يمكن للهواء المحبوس أن يدور، مما يقلل من انتقال الحرارة.
· طافية: تستخدم في قوارب النجاة والأرصفة العائمة.
• امتصاص الصدمات: تنضغط الخلايا تحت تأثير الصدمات، مما يحمي البضائع المعبأة.

---

سياق بيئي هام

تُعد عملية التصنيع نفسها فعالة نسبياً، لكن التخلص منها في نهاية عمرها الافتراضي يمثل تحدياً كبيراً:

• غير قابل للتحلل البيولوجي: يبقى في البيئة لقرون.
إعادة التدوير عملية صعبة: فهي ضخمة الحجم، وخفيفة الوزن (مكلفة النقل)، وغالبًا ما تكون ملوثة ببقايا الطعام. ورغم أنها قابلة لإعادة التدوير من الناحية الفنية، إلا أن المرافق المتخصصة نادرة.
• لا يتم عادةً وضع النفايات المعاد تدويرها على الأرصفة: معظم البرامج البلدية لا تقبلها.
• المخاوف الكيميائية: عامل النفخ (البنتان) هو مركب عضوي متطاير (VOC)، على الرغم من أن معظمه يتبخر أثناء التصنيع.

ملخص: الخطوات الأساسية

1. صنع البلاستيك: الستايرين → البلمرة → حبيبات البوليسترين.
2. نفخها: الحرارة + البخار + عامل النفخ البنتان → خرز متمدد مسبقًا.
3. التشكيل والدمج: املأ القالب بالخرز، ثم قم بتطبيق البخار مرة أخرى → يتمدد الخرز ويلتحم معًا ليشكل الشكل النهائي.

لذا، عندما تمسك بقطعة من "الستايروفوم"، فأنت في الأساس تمسك بكتلة مصبوبة من حبيبات بلاستيكية منصهرة ومملوءة بالهواء.