Gyapjú szigetelésre, tulajdonságai
Fogalma
A legdrágább természetes hőszigetelő anyag a gyapjú. Jó hőszigetelő képességű és jó páravezető. Különlegessége, hogy nagyobb páratartalom esetén jobb szigetelőképesség érhető el vele.
Gyapjúból készült hőszigetelő paplan
Története
Az állati eredetű anyagok szintén a legősibb szigetelőanyagok közé sorolhatók. Állati bőrökből, szőrmékből és gyapjúból az ember már az őskorban is készített magának különféle meleg ruhadarabokat, hogy megvédje magát a téli hideggel szemben.
Ezek az anyagok – főleg a gyapjú – természetesen kezdetleges épületek (kunyhók, sátrak) szigetelésére is alkalmasak voltak, de a modern építészetben a 20. század első felében megjelentek a gyapjúból készült hőszigetelő paplanok is.
Gyártása
Alapanyaga szinte egész Európában megtalálható, de más kontinensekről is importálják. Egyre inkább terjed a világban, a fő felhasználó jelenleg Ausztrália, Nagy-Britannia, Írország és Németország.
A gyapjú olyan állati szőrzet, amelynek szálai nyírás után is együtt maradnak, szálai finomak, simulékonyak, nyújthatók, erősek, rugalmasak. E tulajdonságok együttes birtokában fonalvonásra vagy nemesítésre alkalmas. A juhok gyapja főképp abban különbözik a többi állatétól (teve, jak, alpaka stb.) és a növényi rostoktól (gyapot, len, kender, juta stb.), hogy hullámos ívelődésű és zsíros. Emellett – miután a juh bőrében a szőrtüszők tekervényesek -a gyapjúszálak göndörödnek, ami javítja a hőszigetelő képességet.
A szigetelőanyagot tiszta birkagyapjúból állítják elő. A levágott birkagyapjút először megtisztítják, átmossák és gyapjút vagy filcet állítanak belőle elő. Az általában 10 cm vastag gyapjúszőnyegeket poliészterszálakkal erősítik. A többi természetes alapanyagú szigeteléshez hasonlóan bóraxszal impregnálják. A bórax egyben biztosítja a rovarok, gombák elleni védelmet és javítja tűzállóságát. Könnyen feldolgozható, újrahasznosítható, flexibilis és korhadás-mentes, nincs káros élettani hatása.
Tulajdonságai
A gyapjú elsődlegesen keratinnak nevezett fehérjeanyag, továbbá zömmel szénből, oxigénből, hidrogénből, nitrogénből és kénből összetett szerves vegyület, amelyben 18 különféle aminosav szerepel. A gyapjúszál alig gyullad, nehezen ég. Hő hatására alaktalan masszává olvad. A tiszta gyapjúszál a gyufa lángjában nem gyullad meg, hanem égett haj, égett köröm szagát terjesztve, fekete anyaggá zsugorodik. A gyapjú a lúgos mosásra különösképpen érzékeny.
A napfény komoly károsodást okoz a gyapjún, mert anyaga elbomlik. Ugyancsak károsítják a gyapjút a lúgok és az oxidálószerek. Már a leggyöngébb szódás oldat is károsan befolyásolja a tulajdonságait. Fölmelegített 10%-os káli- vagy nitrogénlúgban teljesen feloldódik. A híg savaknak jól ellenáll, de a tömény savak gyengítik. 100-105 °C-ig a hő nem károsítja, legfeljebb akkor, ha ez a hőmérséklet hosszú ideig hat rá.
Megfelelő fizikai feltételek (hő és nedvesség együttes hatása) mellett a gyapjú maradandóan alakíthatóvá válik. A penészgombák, baktériumok könnyen megtámadják, legveszedelmesebb kártevője a moly-hernyó (ruhamoly, takácsmoly).
7.15. táblázat. A gyapjú hőszigetelő anyagok fontosabb anyagtulajdonságai
| Tulajdonság | Jel | Mértékegység | Érték |
|---|---|---|---|
| Testsűrűség | ρ | kg/m3 | 20-70 |
| Nyomószilárdság | σ nyomó | kPa | - |
| Húzószilárdság | σ húzó | kPa | - |
| Hajlítószilárdság | σ hajlító | kPa | - |
| Fajhő | Ϲ | J/kg x K | 960-1300 |
| Vízfelvétel (rövid idejű) | W | kg/m2 | 12 |
| Vízfelvétel (hosszú idejű) | W | kg/m2 | 33 |
| Hővezetési tényező | λ | W/m x K | 0,035-0,045 |
| Páradiffúziós ellenállási szám | µ | - | 1-2 |
| Páradiffúziós tényező | - | mg/ Pa x h x m | - |
| Gyulladási hőmérséklet | T | °C | 130-150 |
| Tűzvédelmi osztály | - | - | E |
A gyapjú jellemző tulajdonsága a zsírossága. A gyapjúzsír a bőr faggyú- és verejtékmirigyeinek váladéka. A gyógyászatban használt lanolint ebből készítik. A szakemberek szerint a gyapjúzsír „szükséges rossz”. Szükséges, mert hiányában a napfény, a por, a homokszemcsék, a nedvesség, a legkülönfélébb mikrobák közvetlenül hatnának a gyapjúszálakra, és csökkentenék jó tulajdonságait. Rossz, mert a gyapjú feldolgozásakor fölösleges tehertétel, s mint ilyet, el kell távolítani, kimosása pedig költséges.
A gyapjúszigetelés tűzvédelmi szempontból is előnyös, mivel gyulladási hőmérséklete 580-700 °C között van, és magas nitrogéntartalma miatt jó tűzgátló hatású is.
Tömegének 33%-át képes nedvességként felvenni és ezt gyorsan le is adni anélkül, hogy elveszítené szigetelőképességét. További nagy előnye, hogy a szál szerkezetének köszönhetően a káros anyagokat, pl. a formaldehidet képes lebontani. A juh szőrének a szálai vékonyabbak, mint a mesterséges és a növényi szálak, rostok: 8-50 u között változik az átmérőjük.
Alkalmazása
A gyapjú szigetelések magas áruk miatt kevésbé elterjedtek. Az építőiparban különféle filcek, szigetelő paplan, és tömítő gyapjú formájában használják. Ily módon alkalmas födémekre terítve, tetőtér-beépítések hőszigetelésére szarufák közé helyezve, valamint kisebb üregek kitöltésére is. Ritkán előfordulhat homlokzati hőszigetelésként is. Favázas vagy boronafalas épületek hőszigetelésére különösen alkalmas. A beépítés során a gyapjútekercsek mindkét oldalára légzáró- és páraáteresztő réteget helyeznek.
Födém hőszigetelése ömlesztett birkagyapjúval