Materiały termoizolacyjne
Materiały termoizolacyjne powinny się cechować:
- niską gęstością objętościową;
- niskim współczynnikiem przewodzenia ciepła λ;
- wystarczającą wytrzymałością mechaniczną, aby zapewnić
zachowanie kształtów w trakcie montażu i eksploatacji;
- wysoką stabilnością biologiczną, aby nie ulegały procesom
gnilnym;
- wysoką stabilnością chemiczną – odpornością na
oddziaływanie środowiska;
- brakiem właściwości higroskopijnych i możliwości
absorbowania wilgoci z otoczenia.
Materiały termoizolacyjne
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
Materiały termoizolacyjne uzyskują swoje właściwości
termiczne dzięki obecności w nich powietrza lub innych gazów.
Zatem istotą 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 się wyroby ceramiczne
drążone.
Materiały termoizolacyjne
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 się 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 swoją objętość o kilkadziesiąt razy).
W specjalnych formach kształtuje się z nich bloki, które
później tnie się na płyty i sezonuje. Sezonowanie umożliwia
zachowanie stabilności wymiarów styropianu.
Materiały termoizolacyjne
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, mają małą
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 +75
o
C, lecz nie mogą być wystawione na długie działanie
promieni słonecznych, gdyż ulegają degradacji do postaci
drobnego pyłu.
Materiały termoizolacyjne
Standardowe wymiary płyt wynoszą 500×1000 mm, a grubość
ich wynosi od 10 do 50 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 więc
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 się płyt po ich ułożeniu.
Materiały termoizolacyjne
Oprócz zwykłych, białych płyt produkowany jest też styropian
w czarne kropki - z dodatkiem grafitu.
Grafit zawarty w płytach styropianowych podnosi ich
właściwości izolacyjne poprzez dodatkową absorpcję
promieniowania cieplnego.
Styropian z dodatkiem grafitu
Materiały termoizolacyjne
Styropian ekstrudowany (XPS), tzw. (styrodur)
Styrodur produkuje się z granulek polistyrenu, które miesza
się w maszynie razem z różnymi dodatkami. Granulki
poddaje się działaniu wysokiej temperatury i wysokiego
ciśnienia, a gdy polistyren jest podgrzany, do mieszaniny
wtłacza się gaz, który miesza się z roztopionym
polistyrenem. Otrzymana mieszanina przez szczeliny
wydostaje się 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.
Materiały termoizolacyjne
Styropianem często przez pomyłkę bywają również nazywane
płyty z
polistyrenu ekstrudowanego
- tymczasem są to dwa
różne produkty pomimo, że wytwarzane są one z polistyrenu
Płyty polistyrenu ekstrudowanego mają dużo większą
wytrzymałość mechaniczną niż styropian oraz minimalną
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
.
Materiały termoizolacyjne
Wełna mineralna
Surowcem do produkcji wełny mineralnej jest bazalt z
dodatkami surowców mineralnych. Po ich stopieniu (w
temperaturze powyżej 1400
o
C) otrzymuje się włókna
bazaltowe, które po połączeniu 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
objętościowa 20kg/m
3
. Jest niepalna, posiada zdolność
pochłaniania hałasu, wodoodporna oraz paroprzepuszczalna.
Wełna mineralna zawiera około 95% powietrza. Jest
materiałem pylącym.
Materiały termoizolacyjne
Płyty pilśniowe
Produkuje się 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 1000
o
C
piasku kwarcowego oraz dodatków. Roztopiony surowiec
poddaje się rozwłóknianiu, a następnie dodaje się 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.
Materiały termoizolacyjne