Petr Houška | Středa, 31. červenec 2013 |

Syntetické tepelné izolanty mají řadu předností, avšak jejich výroba je technologicky a finančně náročná – zbytečně se zatěžuje životní prostředí. Příroda nabízí mnoho vynikajících tepelných izolantů jako je např. korek, ovčí vlna, dřevní či konopné vlákno atd. O těchto izolantech zde již psáno bylo, avšak například syntetický všudypřítomný a známý polystyren našemu podrobnému hledáčku dosud unikal. Před desítkami let probíhali pokusy o výrobu různých syntetických materiálů – mnohdy se však v počátcích nejednalo o záměr vytvořit např. tepelné izolanty (třeba PU byl prvotně nátěrem). O objevení polystyrenu se jako první na světě zasloužil německý lékárník Eduard Simon v předminulém století (v roce 1839). Původní materiál byl vytvořen z přírodních pryskyřic a praktickému použití se polystyrenu dostalo až v meziválečném období - roku 1931. O jeho průmyslovou výrobu se tehdy zasloužilo Německo v soukromém chemickém koncernu IG Farben ve spolupráci s firmou BASF (Badische Anilin & Soda - Fabrik). Dow Chemical Company – tato společnost v USA uvedla na trh první izolační výrobky z polystyrenu, však masivnímu použití se polystyren na americkém trhu dočkal až v roce 1954.
Polystyren je sice syntetickou látkou, avšak vychází z přírodní suroviny - ropy. Polystyren je tepelně zpracovaný plast – spadající do obecně zvaných termoplastů.

EPS-expandovaný pěnový polystyren

Polystyren (nepěněný) je velmi tvrdá avšak velmi křehká plastická hmota. Tepelně izolační materiály vyrobené z polystyrenu jsou velmi lehké. Této vlastnosti vděčí procesu výroby – polymeraci styrenu. Styren má široké použití v chemickém průmyslu - jedná se o nažloutlou kapalinu sladkého zápachu. V přírodě je v nepatrném množství zastoupen téměř ve všech rostlinách a tím pádem i potravinách. Pro průmyslové použití je ale vyráběn z černého zlata - ropy. Primárním výrobkem je zpěňovaný polystyren, a to ve formě tzv. perlí. Dodávány jsou jednotlivým výrobcům izolačního polystyrenu v různých průměrech reflektujících výsledný produkt. Perle obsahují už i nadouvadlo – pentan - nízkovroucí uhlovodík s bodem varu okolo 37 °C. Perly jsou předpěňovány sytou vodní párou, díky tomuto procesu markantně zvětšují svůj objem – je tomu díky nadouvadlu. Objem se zvětší až padesátinásobně! Primárním výrobkem pro veškerý sortiment jsou velké bloky. Jejich výroba spočívá v nasypání perel do velké formy, která se po uzavření naplní sytou vodní párou.
Za vysokého tlaku a teploty uvnitř formy probíhá další expanze - svaření v kompaktní blok. Vzniká tak velmi lehký tepelný izolant, jehož hlavní součást je vzduch (až 98%) – zkratka EPS. Struktura je tvořena uzavřenými mnohostěnovými buňkami vyplněnými vzduchem. O vzduchu je obecně známo, že je po vakuu nejlepším tepelným izolantem. Vzduch obsažený v buňkách nemá šanci úniku,proto se tepelně izolační vlastnosti časem nezhoršují. Polystyren nemá pouze tepelně izolační vlastnosti, ale díky speciální úpravě zvané elastifikace, vyniká i v útlumu kročejového hluku. Bloky jsou v lisu stlačeny o dvě třetiny – při uvolnění tlaku se vrátí na čtyři pětiny svého původního rozměru. Desky nařezané z takto upravených bloků se používají do skladeb plovoucích podlah.

Difuze ano i ne

Vzhledem k faktu nerozpustnosti pěnového polystyrenu ve vodě a uzavřenosti buněčné struktury, nepohlcují vzduchem naplněné buňky prakticky žádnou vodu. Mechanické ani tepelně izolační vlastnosti desky se i po dlouhodobém působení vlhkosti významně nemění.
Na rozdíl od vody můžou vodní páry, které jsou obsaženy ve vzduchu, procházet mezi stěnami buněk a tím i vrstvou izolace. Rychlost difuze vodních par závisí na tloušťce izolační vrstvy a na faktoru difuzního odporu dotyčného výrobku.

Velké teplo polystyrenu nesvědčí

Výrobky z polystyrenu jsou termoplasty, a tak jsou na něj logicky náchylné. Maximálně přípustné tepelné hodnoty pro použití pěnového polystyrenu závisí stejně jako u všech termoplastů na době expozice vysoké teploty. Bez dodatečného mechanického zatížení snese pěnový polystyren krátkodobé teploty do 100°C. Díky malé tepelné vodivosti polystyrenu zůstává hloubka průniku vysokých teplot relativně malá. Některá místa nejsou vůbec vhodná pro užití polystyrenu: Jsou to hlavně prostory pod oplechováním parapetů a atik, kde dochází ke kontaktu izolantu s rozpáleným plechem. V letních měsících je teplota velmi vysoká a způsobuje degradaci izolantu a tím tepelné mosty. Pokud je v těchto místech mechanicky namáhán, degradace je o to mnohem rychlejší.

Lehký jako pírko

Vzhledem k nízké hmotnosti izolantu je fyzická manipulace velmi snadná a tím efektivní. Polystyren lze opracovávat běžnými dřevařskými nástroji a lze na něm provádět veškeré potřebné úkony od řezání, vrtání, broušení, frézování až po lepení. Velmi snadno se tvaruje odporovou tavnou pilou, kde rozžhavený drát bezodpadově prostupuje materiálem a zanechává čistý řez s uzavřenou buněčnou strukturou – řez se nedrolí. Desky jsou tuhé, tím nehrozí zborcení izolantu ve svislé konstrukci. Přesnost při opracování a instalaci musí být na nejvyšší úrovni - případné netěsnosti markantně narušují tepelně izolační obálku stavby. Když je nekvalitně provedena izolace z EPS, je to pro stavbu horší, než když by nebyla izolace provedena vůbec.

Na každém rohu

Izolace z EPS je nejrozšířenější na stavebním trhu a proto lze většinu sortimentu koupit v každých stavebninách či hobby marketech. EPS má tři běžné druhy: Základní, stabilizovaný, fasádní. Existují ještě další speciální druhy s vylepšenými tepelně izolačními vlastnostmi – např. grafitový EPS. Každý výrobce má ucelenou řadu produktů včetně speciálních tvarovek pro ozdobné fasády, spádových klínů pro izolaci plochých střech, rastrových desek pro podlahové vytápění a podobně. XPS (extrudovaný) se užívá především pro izolaci spodních staveb, pochozích plochých střech a betonové podlahy s uvažovaným vysokým zatížením jako třeba sklady, výrobní haly, hypermarkety a jiné.

Základní vlastnosti desek EPS

Součinitel tepelné vodivosti λ = 0,035-0,042 [W/mK]
Faktor difuzního odporu μ =20-60
Objemová hmotnost = 10-60 kg/m3

 

Vaše komentáře (3)

Hodnocení uživatelů: 5 / 4
Líbil se Vám článek?04