دراسة تحسين العزل الحراري للصبة الاسمنتية باستخدام ألياف بولميرية نانوية من البوليسترين PS و ABS باستخدام تقنية النفخ

الملخص

في ظل السعي الدائم لإيجاد سبل لترسيخ مبادئ الاستدامة وترشيد الطاقة، وتماشياً مع التطور والتقدم التكنولوجي والبحث العلمي بهدف تطبيق النظم البيئية السليمة، يندرج هذا البحث من خلال استخدام طريقة جديدة لإنتاج ألياف نانوية بولميرية بتقنية النفخ بهدف استخدامها في مجال العزل الحراري للصبات الاسمنتية.

تم في هذا البحث دراسة تحسين العزل الحراري لعينات اسمنتية تم تصنيعها خصيصاً لهذا الغرض، وقد تم تصنيع العينتان بأبعادcm  21 X 21 X 2 ، وتم قياس معامل الموصلية الحرارية لهما وقد بلغت1.595 W/m.K ، ثم تم وضع العينة الأولى على جهاز غزل الألياف النانوية بطريقة النفخ، ثم تم إضافة طبقة عزل من الألياف البولميرية النانوية على العينة بسماكة معينة، والألياف هي من البوليسترين PS ، تم بعدها قياس سماكة طبقة الألياف المتشكلة على سطح العينة وإجراء قياس معامل الموصلية الحرارية الجديد للعينة، ثم تم إعادة العينة لجهاز الغزل واضافة طبقة ثانية من الألياف وإعادة قياس السماكة ومعامل التوصيل احراري، ثم إضافة طبقة ثالثة ورابعة وخامسة وتكرار الخطوات تسجيل نتائج القياس، وبذلك أصبح لدينا خمس قراءات لعينات معزولة بألياف PS بالإضافة لقراءة العينة المرجعية. تم تطبيق نفس الإجراءات على العينة الثانية وذلك باستخدام بولمير مختلف وهو ABS لإنتاج الياف نانوية بولميرية من ABS وعزل العينة الثانية وفق نفس الآلية مع أخذ القياسات في كل مرحلة عزل، وبذلك أصبح لدينا 12 عينة لكل عينة قراءاتها الخاصة. تم حساب المقاومة الحرارية الاجمالية لكل عينة وحساب معامل التوصيل الحراري لطبقات العزل بمفردها حيث بلغ معامل التوصيل الحراري لطبقة ألياف PS  0.07 W/m.K  بينما بلغ لألياف ABS 0.085 W/m.K .

أظهرت النتائج تفوق ألياف PS النانوية على ألياف ABS النانوية بنسبة 19.84% من حيث المقاومة الحرارية، وتفوقت أيضاً ألياف PS النانوية على ألياف ABS النانوية بنسبة 13.5% من حيث معامل التوصيل الحراري الأقل، وبالتالي إن استخدام الألياف النانوية المصنعة بتقنية النفخ من نوع PS في العزل الحراري له جدوى جيدة، يليه ألياف ABS النانوية التي حققت أداءً حرارياً أقل.