Materiały termoizolacyjne
Materiały termoizolacyjne powinny sie cechować:
- niską gęstością objętościową;
- niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła λ;
- wystarczającą wytrzymałością mechaniczna, aby zapewnić
zachowanie kształtów w trakcie montażu i eksploatacji;
- wysoka stabilnością biologiczna, aby nie ulegały procesom
gnilnym;
- wysoka stabilnością chemiczna – odpornością na
oddziaływanie środowiska;
- brakiem właściwości higroskopijnych i możliwości
absorbowania wilgoci z otoczenia.
Surowce do produkcji materiałów termoizolacyjnych:
- naturalne materiały organiczne: drewno, filc, trociny, słoma,
korek, kauczuk;
- naturalne materiały nieorganiczne: gips, cement, żużel
wielkopiecowy, bazalt, popiół, pumeks;
- syntetyczne materiały organiczne: poliuretan, polietylen,
kauczuk syntetyczny.
Materiały termoizolacyjne uzyskują swoje właściwości
termiczne dzięki obecności w nich powietrza lub innych gazów.
Zatem istota produkcji materiałów termoizolacyjnych jest
uzyskanie materiału porowatego. Można to uzyskać poprzez:
- luźne zasypywanie materiałów ziarnistych bądź
sproszkowanych takich jak: żużel, włókno szklane;
- tworzenie porów wypełnionych powietrzem: beton
komórkowy,
- wypalanie organicznych dodatków (trociny, miał korkowy) w
trakcie produkcji kształtek izolacyjnych;
W celu zmniejszenia gęstości objętościowej i poprawy
właściwości termicznych produkuje sie wyroby ceramiczne
drążone.
Styropian to materiał o dobrych właściwościach
termoizolacyjnych, otrzymywany z polistyrenu poprzez
spienianie. Jest to materiał lekki, o współczynniku
przewodzenia ciepła λ=0,031-0,042 W/mK.
Jest produkowany jako izolacja sypka w formie granulatu oraz
w postaci płyt.
Styropian ekspandowany (EPS) jest sztywnym materiałem o
zamkniętych porach wypełnionych powietrzem. Składa w 98%
składa sie z powietrza, które jest doskonałym izolatorem
cieplnym, pozostałe 2% to polistyren. W trakcie produkcji
granulki polistyrenu są podgrzewane i spieniane (w trakcie
tego procesu zwiększają swoja objętość o kilkadziesiąt razy).
W specjalnych formach kształtuje sie z nich bloki, które
później tnie sie na płyty i sezonuje. Sezonowanie umożliwia
zachowanie stabilności wymiarów styropianu.
Styropian to materiał, który nie pyli, nie powoduje alergii i nie
podrażnia oczu i skóry.
Poza tym płyty styropianu są nienasiąkliwe, po sezonowaniu
nie zmieniają wymiarów po ich wbudowaniu, maja mała
przepuszczalność pary wodnej, a ponadto są odporne na
większość substancji chemicznych (oprócz rozpuszczalników
organicznych), są odporne na działanie grzybów, pleśni i
bakterii.
Płyty mogą być zastosowane w zakresie temperatur od -100
do +75oC, lecz nie mogą być wystawione na długie działanie
promieni słonecznych, gdyż ulęgają degradacji do postaci
drobnego pyłu.
Standardowe wymiary płyt wynoszą 500×1000 mm, a grubość
ich wynosi od 10 do 500 mm.
Płyty produkowane są z krawędziami gładkimi oraz
frezowanymi - na zakład lub pióro i wpust.
Dzięki frezom krawędzie płyt styropianowych idealnie
przylegają do siebie, wyeliminowane jest wiec
niebezpieczeństwo powstawania mostków termicznych w
miejscach połączeń płyt.
Styropian może być także „podrabiany” o znacznie gorszych
właściwościach termicznych. Styropiany takie mogą zawierać znacznie
więcej granulatu (nawet do 6%) oraz mogą one być niesezonowane w
odpowiedni sposób, co prowadzi do wyginania sie płyt po ich ułożeniu.
Oprócz zwykłych, białych płyt produkowany jest tez styropian
w czarne kropki - z dodatkiem grafitu.
Grafit zawarty w płytach styropianowych podnosi ich
właściwości izolacyjne poprzez dodatkowa absorpcje
promieniowania cieplnego.
Styropian ekstrudowany (XPS), tzw. (styrodur)
Styrodur produkuje sie z granulek polistyrenu, które miesza
sie w maszynie razem z różnymi dodatkami. Granulki
poddaje sie działaniu wysokiej temperatury i wysokiego
ciśnienia, a gdy polistyren jest podgrzany, do mieszaniny
wtłacza sie gaz, który miesza sie z roztopionym
polistyrenem. Otrzymana mieszanina przez szczeliny
wydostaje sie z maszyny, gdzie trafia na ciśnienie
atmosferyczne, co powoduje natychmiastowe powstanie
piany.
Styrodur to płyty termoizolacyjne o dużo większej
wytrzymałości mechanicznej oraz dużej odporności na
wilgoć.
Ma zastosowanie do izolacji dachów, podłóg i konstrukcji
położonych poniżej poziomu gruntu, basenów.
Styropianem często przez pomyłkę bywają również nazywane
płyty z polistyrenu ekstrudowanego - tymczasem są to dwa
różne produkty pomimo, ze wytwarzane są one z polistyrenu
Płyty polistyrenu ekstrudowanego maja dużo większa
wytrzymałość mechaniczna niż styropian oraz minimalna
nasiąkliwość (kosztują jednak więcej niż styropian).
Są bardzo dobrym materiałem do ocieplania dachów
odwróconych, ścian piwnic, podłóg na gruncie. Zwykle
występują w kolorze zielonym, niebieskim lub różowym.
Wełna mineralna
Surowcem do produkcji wełny mineralnej jest bazalt z
dodatkami surowców mineralnych. Po ich stopieniu (w
temperaturze powyżej 1400oC) otrzymuje sie włókna
bazaltowe, które po polaczeniu z lepiszczem tworzą wełnę.
Następnie jest ona prasowana, formowana oraz przycinana.
Współczynnik przewodności cieplnej wynosi λ=0,034 W/mK.
Wełna mineralna nie gnije, jest odporna na insekty, nie ulega
rozkładowi pod wpływem wilgoci. Wełna mineralna stosowana
jest w postaci płyt, filców, mat oraz luzem.
Gęstość objętościową 20kg/m3. Jest niepalna, posiada zdolność
pochłaniania hałasu, wodoodporna oraz paroprzepuszczalna.
Wełna mineralna zawiera około 95% powietrza. Jest materiałem
pylącym.
Płyty pilśniowe
Produkuje sie z włókien drewnianych. Współczynnik
przewodzenia ciepła λ=0,051 W/mK. Produkowane z
drewna rozwłóknionego z dodatkami środków chemicznych.
Są materiałem palnym i nieodpornym na gnicie, dlatego
konieczna jest ich impregnacja.
Wata (wełna) szklana
Wytwarzana w procesie topienia w temperaturze 1000oC
piasku kwarcowego oraz dodatków. Roztopiony surowiec
poddaje sie rozwłóknianiu, a następnie dodaje sie lepiszcze.
Nie chłonie wilgoci z powietrza, nie wykazuje podciągania
wody przez kapilary, jest odporna biologicznie. Współczynnik
przewodzenia ciepła λ=0,032 W/mK. Dostępna jest w
postaci mat, otulin, płyt oraz granulatu. Jest materiałem
pylącym.