EPS, polistirene espanso sinterizzato: cos’è e come si usa

20/01/2021 - I materiali utilizzati come isolanti sono molti e di diversa natura, tra questi l’EPS è sicuramente uno dei più noti. EPS sta per polistirene espanso sinterizzato. Esso è un materiale organico sintetico, ossia un prodotto di origine naturale che viene trattato con processi di produzione di tipo artificiale, con struttura cellulare.
 

EPS, il processo di formazione del materiale

L’EPS è costituito per il 98% da aria, la restante parte da carbonio ed idrogeno, al termine del processo di formazione si ottiene un prodotto rigido e di peso ridotto, sotto forma essenzialmente di lastra.
 
L’EPS si ottiene dal polistirene per mezzo della polimerizzazione. La polimerizzazione è un processo basato su una reazione chimica che trasforma lo stirene, un monomero (molecola semplice) in polistirene, un polimero, ossia una molecola complessa costituita da più molecole semplici che si ripetono in sequenza.
 
In fase di polimerizzazione, si scioglie nel polistirene un agente espandente e altri eventuali additivi per migliorare le prestazioni del materiale. Al termine del processo di polimerizzazione, il prodotto finito (quello che l’industria fornisce ai produttori) si presenta sotto forma di perle dall’aspetto vetroso e granulometria differente.
 
Mettendo queste perle a contatto con del vapore acqueo a 90°, il gas in esse contenute si espande facendole rigonfiare fino a 20-50 volte il loro volume iniziale. Si forma così al loro interno una struttura a celle chiuse che trattiene l’aria e conferisce al polistirene le sue eccellenti caratteristiche di isolante termico.
 
Dopodiché le perle vengono sinterizzate. La sinterizzazione è il processo di saldatura delle perle che, sottoposte nuovamente a vapore acqueo a 110-120°, si uniscono fra loro fino a formare un blocco omogeneo di espanso. Alla fine del processo l’EPS è costituito per il 96-99% di aria, chiusa in cellette di struttura e dimensioni tali da limitarne i moti convettivi, questo fa di esso un materiale dalle eccellenti proprietà isolanti.
 

Foto: Pannello termoisolante in EPS RÖFIX EPS-F 036 ©RÖFIX
 

EPS, come materiale isolante per l'edilizia  

A motivo delle sue eccellenti proprietà isolanti, l'EPS è largamente impiegato in ediliza per l'isolamento termico.
Generalmente sotto forma di lastra, viene usato per:
- isolamento a cappotto;
- isolamento delle pareti verticali in intercapedine e dall'interno;
- l’isolamento dei tetti a falde e dei tetti piani;
- isolamento di pavimenti e soffitti.

Per valutare il potere isolante di un materiale, si devono considerare alcune grandezze fisiche come: 
- la Conducibilità Termica (λ): l'attitudine di un materiale a trasmettere il calore. Più è basso il valore di λ, tanto più il potere isolante del materiale è forte;

- la Resistenza alla diffusione del Vapore (μ): misura il comportamento di un materiale al passaggio dell’umidità; indica se il materiale è igroscopico o meno, quindi se assorbe vapore acqueo e può crearsi condensa al suo interno. Alti valori di μ determinano un’alta resistenza alla diffusione del vapore;

- la Densità: misura la capacità di un materiale di accumulare calore. È una grandezza molto importante al fine di valutare il comportamento estivo del materiale isolante. Una buona capacità di accumulo del calore, in estate si traduce in un buon livello di ritardo nel passaggio del calore dall'esterno all'interno.  Ad alti valori di densità sono associati  bassi valori di conducibilità.
 
L’EPS come materiale isolante ha:
- ottimi valori di conducibilità termica (quasi tutti inferiori allo 0.050 W/mK);
- elevata resistenza alla diffusione del vapore; L'EPS è resistente all’umidità e all’acqua: è permeabile al vapore acqueo, quindi traspirante, ma è impermeabile all'acqua. La permeabilità al vapore acqueo fa si che all'interno di edifici e ambienti isolati con EPS non si formino muffe.
- le lastre che hanno densità fra i 30 e 50 Kg / m3 presentano valori ottimali di conducibilità termica. Densità inferiori o superirori determinano un aumento di λ e quindi una diminuzione della capacità isolante. 
 

EPS, altre caratteristiche del materiale

Oltre alle caratteristiche fisiche elencate, l’EPS è un materiale molto resistente. Le lastre di EPS presentano una buona resistenza a tutte le sollecitazioni meccaniche: in particolare alla compressione, ma anche alla trazione, flessione e taglio. 
 
Inoltre, come è noto tutti i materiali tendono ad invecchiare. “Per invecchiamento di un materiale si intende la variazione (generalmente in peggio) delle sue caratteristiche nel corso del tempo, dovuta a cause interne (tensioni, transizioni strutturali, ecc.) o esterne, sia legate alle sollecitazioni imposte, sia alle condizioni ambientali di impiego.”(*) L’EPS si è dimostrato essere un materiale in grado di garantire per un periodo illimitato le prestazioni che gli vengono richieste.
 
Un fattore “svantaggioso” potrebbe essere la combustibilità del materiale. La presenza di carbonio al suo interno fa dell’EPS un materiale combustibile. L’innesco della combustione dell’EPS ha inizia intorno ai 230- 260 °C, ma, in assenza di sorgenti esterne, soltanto fra 450 e 500 °C si ha la loro accensione spontanea. Seppur è richiesta un’energia considerevole per innescare la combustione del materiale, in fase di produzione vengono aggiunti degli additivi che permettano di ottenere un materiale a ritardata propagazione di fiamma. L’EPS a migliorato comportamento al fuoco è definito EPS autoestinguente o EPS-RF.
 
Oltre all’isolamento termico, l’EPS è un ottimo isolante acustico, ma tratteremo questo aspetto in un altro focus.
 

Foto: Pannelli di EPS per l’isolamento di tetti piani e inclinati KNAUF XTHERM TETTO TH 31© KNAUF INDUSTRIES ITALIA
 

EPS, aspettti normativi e agevolazioni fiscali 

Oltre alle grandezze fisiche e alle altre proprietà che caratterizzano il materiale, l'acquirente, il progettista o il posatore, che decidono di utilizzare lastre di EPS per l'isolamento, devono sapere che la qualità dei manufatti in EPS per impiego in edilizia come isolante termico è garantita dal rispetto di quanto previsto dalla norma di prodotto UNI EN 13163, che prevede l'obbligo della Marcatura CE.

In aggiunta all'etichetta CE, dal 1° luglio 2013, gli isolanti in EPS per essere commercializzati, devono essere accompagnati dalla Dichiarazione di Prestazione (DoP). Questo aspetto è anche molto importante ai fini dell’ammissibilità, di un intervento che utilizza l’EPS come materiale isolante, al Superbonus 110%, Ecobonus e Bonus Facciate.
 
In merito al Superbonus 110% va sottolineato che il Decreto Requisiti Tecnici pone delle limitazioni nella scelta dei materiali indirizzando gli operatori all'uso di prodotti più ecosostenibili. Il Decreto Rilancio, inoltre, indica anche che i materiali isolanti utilizzati devono rispettare i Criteri Ambientali Minimi - CAM (di cui al DM 11 ottobre 2017).

 

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*Riferimenti: https://www.aipe.biz/