Parafa – története és tulajdonságai, alkalmazása
Fogalma
A parafa évszázadok óta használatban lévő hőszigetelő anyag, felhasználható természetes (natúr) formában, ill. feldolgozás után expandált parafa termékek készíthetők belőle. Az expándálás során a parafát hevítik, amelynek hatására a pattogatott kukoricához hasonlóan kitágul. Ettől a fizikai tulajdonságai jelentősen megváltoznak, nő a hőszigetelő képessége, a zaj- és rezgéscsillapítása, csökken a szilárdsága, és jobban összenyomhatóvá válik.
Története
A parafát hőszigetelő anyagként elsőként a mediterrán térségben alkalmazták. Az ókori rómaiak először lábbelik bélését készítették belőle, de az idősebb Caius Plinius Secundus római természettudóstól tudjuk, hogy lakóépületek tetőszigeteléseként is használták. Már ebben az időben Spanyolország déli részén falszigetelések is készültek parafából. Leg-ismertebbek a középkori spanyol és portugál szerzetesek voltak, akik kolostoraik falának belső felületeit parafával burkolták. Számos észak-afrikai bennszülött törzs a házainak a falát parafaőrleménnyel kevert agyagból építette, hogy ezzel is jobb hőszigetelést érjenek el.
Annak köszönhetően, hogy építőipari szigetelőanyagként való alkalmazása hosszú ideje ismert volt, az első építőipari célú szigetelőlemezek is parafából készültek az 1870-es években, amelyekkel előszeretettel burkolták a lakóépületek falának belső felületét. Mivel vakolásuk, festésük szinte lehetetlen volt, így belső felületüket leginkább tapétázták.
Azonban a parafa lapok mögötti falfelületen gyakran lecsapódott a pára, ami kellemetlen belső hőmérsékletet és páratartalmat okozott, ráadásul különféle élősködők is megtelepedtek benne. A parafa hulladékából préselt és szurkos, később bitumenes kötőanyagú lemezeket is készítettek, azonban ezek nem voltak igazán jól használhatók, mivel a kötőanyaguk sötét színe sokszor átütött a vakolaton és a festésen is, a tapétákat elszínezte, melegben pedig bitumenes szagukat is érezni lehetett.
- Hőszigetelő anyagaink általánosságban
- Talajjavítók és szerves trágya, előnyök és veszélyek
- Savas eső – Valóban létezik? Mennyire káros?
Ezek a cikkek is érdekelhetnek:
Az 1880-as években jelentek meg az első formázott szigetelőelemek is, amelyek anyaga mésszel, agyaggal és vízzel kevert parafaőrlemény volt. Az így kapott masszát formába sajtolták és kiszárították. Végeredményben egy nem teherbíró, a normál parafa lapoknál rosszabb hőszigetelő képességű terméket kaptak, ez azonban páratechnológiai szempontból előnyösebb volt. A 20. század első harmadában terjedtek el, elsősorban épületgépészeti szerelvények (légfűtő-, szellőző- és közműjáratok) szigetelésére használták őket.
Az 1920-as években a könnyű, ámde rossz hőszigetelő képességű modern szerkezetek építésének első évtizedeiben vált népszerűvé a parafakő, mint jó hőszigetelő, vízhatlan, rugalmas és fagyálló anyag. A parafakő a paratölgy kérgének feldolgozása során nyert őrleményből (gyakran hulladék) készült, amit agyagos mésszel vagy szurokkal formaálló elemmé préseltek. Tábla, tégla, lemez és csőhéj is készült belőle. Ismert anyag volt még a jégparafakő, amely aszfalttal impregnált parafadarából készült, elsősorban ipari célra (pl. hűtőházakba).
Magyarországon az első világháború után terjedtek el azok a speciális parafatermékek, mint az Expansit márkanevű színparafa lemez, az Emulgit nevű parafa-kő lemez, a szurokkal impregnált, expandált Supremit parafa lemez, valamint az expandált parafakő lemez.
Parafa gyártása
A paratölgy kérgét a fa 25 éves korában hántják le először, majd a kéreg hántást 9 évenként megismétlik. A paratölgy 250 éven keresztül ad jó minőségű parafakérget, amely a parafa termékek alapanyaga.
A parafa hőszigetelő lemezek gyártásához általában a különféle hulladékanyagokat és más, igényesebb termékek előállítására nem alkalmas parafaanyagot alkalmaznak. A gyártás első részében a lehántolt parafakérget deponálják, majd szállítószalagon az őrlőbe kerül, ahol nagy nyomáson (7,5 bar), nagy hőmérsékleten (170 °C) megőrlik. Az így készült granulátumot szita segítségével osztályozzák, majd pneumatikus úton az autoklávba szállítják.
Itt a granulátumot fémsablonokba töltik, majd meghatározott ideig előírt hőmérsékletű gőzölésnek vetik alá. A szemcsék a gőzölés során elszenesesednek, felpuffadnak (expandálás) és egyéb adalékanyagok hozzáadása nélkül, a parafa saját gyantatartalma segítségével homogén tömbbé állnak össze. Az 1 cm3 parafában lévő kb. 40 millió légbuborékszerű sejtecske rugalmas összekapcsolódása biztosítja az anyag kedvező tulajdonságait (rugalmasság, kiváló hő- és hangszigetelő stb.).
A gőzölést követően a tömböket lehűtik, meghatározott ideig pihentetik, majd szállítószalagra kerülnek, ahol fűtött fémszálak segítségével kívánt méretű táblákra vágják. A darabolás után az egyengetés fázisa következik, amelynek során az elkészült parafa hőszigetelő táblákat egy hengersoron vezetik keresztül. A gyártás utolsó lépései a csomagolás, szállítás és tárolás.
7.3. ábra. A parafa sejtszerkezete elektronmikroszkópos felvételen
A parafa tulajdonságai
A parafa a különleges sejtszerkezetének köszönhetően kiváló szigetelőanyag, ugyanis a parafakéreg eredeti funkciója nem más, mint hogy megvédje a fát a sós tengeri levegőtől, az erős napsugárzástól, a hőmérséklet-ingadozástól.
Előnyös tulajdonsága, hogy jó hőszigetelő képességű, jó pára- és légáteresztő, vízálló, fagyálló, víztaszító. Sejtszerkezetébe nem szívódik fel a nedvesség, kapilláris vízfelszívása nincs. Nehezen éghető, láng hatására csak lassan szenesedik, égéskor gyengén füstöl. Égéskésleltető hatású, tűz esetén klorid, cianát vagy toxikus anyag nem képződik belőle, ezért széles hőmérséklet-tartományban (- 180 °C és + 100 °C között) alkalmazható.
Hosszú élettartamú, mérettartó, nem zsugorodik, nem duzzad. Ózon, UV-, penész-, baktérium- és korhadásálló, rovar, rágcsáló nem károsítja. Környezetbarát és újrahasznosítható. Vegyileg semleges, így nem károsítja a vele érintkező anyagokat. Ellenáll a lúgoknak, savaknak, szerves oldószereknek. Kőolajszármazékokkal szemben is rezisztens, így forró bitumennel is ragasztható.
Rugalmas, nyitott és összefüggő sejtszerkezete miatt jól hajlítható, kiváló rezgéscsillapító, jó hangelnyelő. A hangszigetelő képesség általában fordított arányban áll a hőszigetelő képességgel. A jó hőszigetelő anyagok általában nem valók hangszigetelésre, ugyanis a hangszigetelő anyag fontos tulajdonsága, hogy rugalmas, ugyanakkor nagy testsűrűségű és tömör. A parafa azonban egy olyan különleges anyag, amelynek hangszigetelő képessége is kiváló.
Lépésálló, terhelhető, terhelés hatására oldalirányú kitérés nélkül nyomódik össze. Antisztatikus, nem vezeti az elektromosságot. Egyszerűen szabható, vágható, kéziszerszámokkal méretre szabható, kivitelezése egyszerű.
7.1. táblázat. A parafa anyagú hőszigetelések legfontosabb anyagtulajdonságai
| Tulajdonság | Jel | Mérték-egység | Érték |
|---|---|---|---|
| Testsűrűség | ρ | kg/m3 | 100-220 |
| Nyomószilárdság | σ nyomó | kPa | 100-200 |
| Húzószilárdság | σ húzó | kPa | 30-50 |
| Hajlítószilárdság | σ hajlító | kPa | 140-200 |
| Fajhő | Ϲ | J/kg x K | 1700-2100 |
| Vízfelvétel (rövid idejű) | W | kg/m2 | - |
| Vízfelvétel (hosszú idejű) | W | kg/m2 | 0,5 |
| Hővezetési tényező | λ | W/m x K | 0,037-0,060 |
| Páradiffúziós ellenállási szám | µ | - | 2-10 |
| Páradiffúziós tényező | - | mg/ Pa x h x m | 0,070-0,300 |
| Gyulladási hőmérséklet | T | °C | 100 |
| Tűzvédelmi osztály | - | - | E |
Parafa alkalmazása
Az expandált parafa leginkább alkalmas úsztatott padlószerkezetek hő- és hangszigetelésére. Magastetőknél mind szarufák fölé, mind szarufák közé és alá is alkalmazható.
Padlásfödémek, homlokzati falak és – viasztartalma miatti víztaszító tulajdonságának köszönhetően – lábazatok szigetelésére is alkalmas. Vakolt vagy szerelt válaszfalak, kétrétegű falazatok szigetelése is megoldható parafával. Hőhídmegszakításra, gépalapok rezgés elleni szigetelésére és tágulási hézagok kitöltésére is használják.
A parafa hőszigetelő termékek egyszerűen, könnyen feldolgozhatók, jól vághatok. A lemezeket ragasztják vagy dübelezik. Az expandált parafa termékeket általában 500 x 1000 mm-es táblákban forgalmazzák 10-100 mm vastagságban.
Homlokzatra ugyanolyan módon kell felragasztani, mint a polisztirol hőszigetelő lapokat. A lemezeket egyszerű beszabni, a felületre pontszerűen kell felragasztani. Nem szabad teljes felületen ragasztani, akkor ugyanis a termék elveszti páraáteresztő képességét. Mivel viszonylag nagyobb súlya van, ezért dűbelezés is szükséges.
A ragasztó és a glett kiválasztásánál figyelembe kell venni, hogy a parafa lap páraáteresztő képességét csak akkor tudja kihasználni, ha a ragasztó is páraáteresztő. A beépített felületre ezután kívánság szerint kerülhet vakolat, perlites vakolat, vagy akár parafa vakolat is. Ez utóbbi flexibilis, könnyen felhordható, és javítja a homlokzat hőszigetelő tulajdonságát. Nemesvakolatként szilikon vakolat ajánlott, ugyanis ez páraáteresztő, vízlepergető, kosztaszító, öntisztuló.
Lapostetők, terasztetők és zöldtetők szigetelésére is alkalmas. Az egyenes rétegrendű lapostető szigetelése esetén a megfelelően előkészített aljzatra védőfóliát fektetnek, erre helyezik el az expandált parafa táblákat (eltolt hézagokkal), majd a párazáró réteget, a vízszigetelést és a járólapot építik be. A parafa viasztartalmának köszönhetően víztaszító tulajdonságú, ezért fordított rétegrendnél (ugyanúgy, mint a lábazatoknál) is alkalmazható. Párazáró bitumenes lemez megolvasztott felületére közvetlenül ragasztható. A lapostetők vízelvezetéséhez megoldást nyújtanak a parafa lejtésképző elemek. Ezek beépítésével javul a hőszigetelési érték, egyszerűbb lesz a kivitelezés, és csökken a tetőszerkezet önsúlya.
Az anyag felhasználásának kiemelt területe a hűtőkamrák hőszigetelése. Rendkívül fontos, hogy a hűtőkamrákat védjük mindenfajta víznek, párának a falon, tetőn, padlón keresztüli beszivárgásától, mivel a levegő relatív páratartalmának esetleges növekedése csökkenti a hűtőhatást.