Mediante un processo industriale, si ricavano le piccole perle trasparenti di polistirene, a cui viene aggiunto pentano, un idrocarburo che funge da gas espandente, che al termine del processo di espansione evapora. Le perle si espandono fino a 20-50 volte il loro volume iniziale una volta che vengono a contatto con il vapore acqueo a temperatura superiore ai 90 °C.
Il passo successivo consiste nel fare saldare insieme le perle espanse di polistirene e, grazie alla sinterizzazione, come si chiama questo secondo passaggio, si ottiene un blocco rigido, di peso ridotto avente una struttura a celle chiuse che trattengono l’aria e quindi le eccellenti proprietà di isolante termico.
Il polistirene espanso sinterizzato ha generalmente massa volumica compresa fra 10 e 40 Kg/mc, ed è quindi mediamente costituito dal 98% di aria e solo dal 2% di materiale strutturale di puro idrocarburo. Non vengono usati, nè mai sono stati usati, i clorofluorocarburi -CFC- dannosi per la fascia di ozono che circonda la nostra atmosfera. L’EPS è un materiale estremamente versatile, può essere fabbricato in qualunque gamma di forme e dimensioni.
Il primo e più importante uso del polistirene espanso sintetizzato in edilizia è costituito dal suo impiego come isolante termico in edifici sia nuovi che in fase di ristrutturazione. Grazie alla sua efficacia come materiale isolante, l’EPS svolge un ruolo prezioso: contribuisce infatti al risparmio dei combustibili fossili usati per il riscaldamento/raffrescamento e riduce le emissioni di anidride carbonica che concorrono all’aumento dell’effetto serra. La sua compatibilità al cemento, calcestruzzo, mattoni, malta di cemento, gesso, calce e membrane impermeabili bituminose, lo rendono adatto alle più svariate applicazioni. Ancora, le proprietà strutturali del polistirene espanso sinterizzato offrono diversi vantaggi:
la leggerezza del materiale rende possibile un notevole risparmio durante il trasporto;
la movimentazione, lo stoccaggio e l’installazione non richiedono alcun tipo di abbigliamento protettivo;
il rapporto fra costi e prestazioni offre la migliore soluzione.
L’EPS è permeabile al vapore acqueo, quindi è traspirante, ma è impermeabile all’acqua. La permeabilità al vapore acqueo fa si che in edifici e ambienti isolati con EPS non si formino muffe o fenomeni di condensa sulle pareti.
L’EPS ha una conduttività termica ridotta grazie alla sua struttura cellulare chiusa, formata per il 98% di aria. Questa caratteristica gli conferisce un’ottima efficacia come isolante termico. Il potere termoisolante è misurato dal coefficiente di conducibilità termica noto come l, e la sua unità di misura è W/(m ∙°C). Il l dell’EPS usato oscilla tra 0,027 e 0,031 e le norme UNI 7357-74 impongono di assumere nei calcoli il valore di 0,030.
Isolamento a cappotto con EPS
L’EPS è assolutamente stabile nei confronti dei materiali da costruzione consueti come cemento, calce e gesso. L’EPS è ancora stabile, a soluzioni acquose di acidi (35% di HCl; 50% di HNO3; 95% di H2SO4), di alcali (idrato sodico, idrato potassico, acqua ammoniacale) e di alcoli (metilico ed etilico); è stabile ancora al bitume e a masse bitumose a base acquosa.
L’EPS è privo di valori nutritivi in grado di sostenere la crescita dei funghi, batteri o altri microrganismi per cui non produce muffa e non tende a putrefarsi. L’EPS non costituisce nutrimento per alcun essere vivente.
Nel caso di esposizione all’esterno, una semplice vernice protegge l’EPS dai raggi del sole e dalle sue radiazioni UV o da tutti i raggi ricchi di energia, da pioggia, grandine e vento.
L’analisi svolta delle influenze che i fattori ambientali, come temperatura e umidità, e le sollecitazioni di lavoro hanno sulle caratteristiche dell’EPS mostra che esso può garantire per un periodo illimitato le prestazioni che gli vengono richieste. Ciò è dimostrato da anni di esperienza applicativa su scala vastissima e in particolare da numerose verifiche delle caratteristiche, effettuate su EPS in opera da decenni.
L’EPS è atossico non contiene nè CFC (clorofluorocarburi) nè HCFC (idroclorofluorocarburi). Gli imballi in EPS conferiti in discarica non inquinano nè il terreno nè l’atmosfera. L’EPS è interamente riciclabile. Esso infatti può essere macinato e poi mescolato a polistirene espanso vergine per produrre nuovi imballi e componenti di allegerimento per l’edilizia oppure può essere ottimamente impiegato quale inerte per la produzione di malte cementizie alleggerite.
Simbolo e sigla adottati a livello europeo per designare il materiale EPS ed il relativo riciclo.
I benefici dell’EPS sono del resto riscontrabili anche in relazione al consumo di combustibili, ai quali è associato l’emissione di anidride carbonica (1m3 di metano rilascia nell’atmosfera 1m3 di anidride carbonica [1,98Kg]) e al risparmio energetico favorito dalle proprietà isolanti del materiale. Tutto ciò costituisce una misura preventiva agli esiti degli effetti serra.
L’EPS, quele composto di carbonio e idrogeno, è di sua natura un materiale combustibile. Si infiamma a circa 450°C, e la fiamma si propaga poi spontaneamente se vi è sufficiente apporto di ossigeno. In edilizia si usa l’EPS a ritardata propagazione di fiamma, ottenuto con opportuni additivi, per sopperire alla natura combustibile di questo composto, in cui la propagazione cessa al venir meno della causa di innesco.
Inoltre prove su cavie, eseguite nei laboratori NASA, indicano la minor tossicità dei fumi dell’ EPS rispetto a quelli di altri materiali usati nell’edilizia. La tabella seguente indica il tempo medio di sopravvivenza,in minuti, di topi esposti ai fumi della combustione.