Salakgyapot, kőzetgyapot, üveggyapot hőszigetelések tulajdonságai
A szigetelőanyagok e csoportját szálas hőszigetelőknek is nevezik. A szálas hőszigetelő anyagok nagy mennyiségű levegőt tartalmaznak, és a levegő mozgását megakadályozzák. Emiatt a levegő jó hőszigetelő tulajdonsága érvényesülni tud.
Szálas hőszigetelő anyagok:
- a salakgyapot,
- a kőzetgyapot és
- az üveggyapot.
Salakgyapot
A salakgyapotot 1400°C-on olvadó állapotú kohósalakból, centrifugálással gyártják. Az anyag szálképzésekor a porképződés elkerülésére olajat is kell adagolni. Műgyantával kötve lágy, félkemény és kemény lemezek készíthetők belőle, de forgalomba kerül matracok formájában is. Testsűrűsége a készítmények típusa szerint változó, általában 220-280 kg/m3.
Kőzetgyapot
A kőzetgyapot a természetben található kőzetek (bazalt, mészkő, dolomit stb.) megolvasztásával és szálazásával előállított kiváló hő- és hangszigetelő anyag. A kőzetgyapot termékekre jellemző az üveges szálszerkezet és a nagyfokú stabilitás. A szálhalmaz nem károsítja a vele érintkező anyagokat (pl. a betont, téglát, vakolatot, fát, szerkezeti acélokat, különféle fémeket stb.), a nedvességet nem szívja magába, a párának és korróziós hatású anyagoknak ellenáll (az épületszerkezetekben uralkodó hőmérsékleteken).
Az elemi szálak hajlékonyak, ezért a szálhalmaz rugalmas, nem töredezik, összenyomható, rázkódásnak ellenáll. E tulajdonságok a rendeltetésnek megfelelően módosulnak, a termék kötőanyag-tartalmának és testsűrűségének megfelelően (könnyen összenyomható, nem terhelhető, lépésálló, rétegelválási és nyíró igénybevételnek kitehető termékek). A kötőanyagot tartalmazó termékek 250°C-ig, a kötőanyagot nem tartalmazó termékek 750°C-ig alkalmazhatók. Nem éghetők, nem esnek tűzrendészeti korlátozás alá.
Üveggyapot
Az üveggyapot jelentős hazai gyártója a
SALGÓTARJÁNI ÜVEGGYAPOT Rt., amely THERWOOLIN márkanéven hozza forgalomba termékeit.
Az üveggyapot termékek gyártási ciklusában az olvasztásra kerülő alapanyag üvegipari nyersanyagkeverék: üvegcserép, mészkő, homok, dolomit, nátrium-karbonát, földpát, valamint bóroxid tartalmú ásvány. A gyártásnál a keveréket automata adagoló juttatja az üvegolvasztó kádkemencébe. A kemence automata mérő-, érzékelő- és szabályozókészüléke révén biztosítani tudja a kívánt minőségű homogén üvegolvadékot a szálképzéshez. A szálképzést szálazó centrifuga végzi. Az adagolócsatornából kilépő folyékony üveg egy platinakifolyón keresztül jut a forgó centrifugába. A centrifugális erő hatására a palást felületén lévő több ezer furaton keresztül képződik az 5-7 µ (mikron) átmérőjű üvegszál.
A kész üvegszálat ventilátorok segítségével az ülepítő kamrában egy speciális szalagra viszik, eközben a szálat hőre keményedő gyanta kötőanyaggal permetezik be, majd a szál gyűjtőszalagra kerül, amely a polimerizációs kemencébe továbbítja azt. A gyanta biztosítja a szálak egymáshoz tapadását, mennyisége a gyártani kívánt termék típusától függően változik. A polimerizációs kemencében a beporlasztott kötőanyaggal ellátott szálhalmazt a terméktípus szerinti, kívánt testsűrűségnek megfelelő vastagságúra nyomják össze, és a kötőanyagot hőkezeléssel kikeményítik. Lehűtés után az üveggyapot filc- és lemeztermékeket a kívánt méretre vágják, majd különböző mértékben összenyomva fóliazsákokba csomagolják.
Hővezetési tényező
A THERWOOLIN üveggyapot termékek hővezetési tényezőjét elsősorban a szálátmérő – szálfinomság – és az olvadékgyöngy-tartalom befolyásolj a. Minél kisebb a hővezetési tényező, annál jobb a hőszigetelő képesség. Az üveggyapot az ásványgyapot termékéken belül a legfinomabb szálszerkezetű és – gyártástechnológiájából adódóan – gyöngymentes, így hővezetési tényezője is a legkedvezőbb. Az üveggyapot hővezetési tényezőjét a szálas anyagon belüli különböző hő kicserélődési – sugárzási, hővezetési és hőáramlási – folyamatok együttesen határozzák meg.
A THERWOOLIN üveggyapot nagy mennyiségű, közel nyugalmi állapotú levegőt tartalmaz, így a hő kicserélődés nagy része ún. gázhővezetéssel valósul meg. Ugyanakkor a szálak közötti levegő áramlása következtében – jóval kisebb mértékű – hő konvenció is létrejön. A hősugárzási összetevő az alacsony testsűrűség-tartományban jelentős, értéke viszont a testsűrűség növekedésével rohamosan csökken. Az elemi szálak érintkezése mentén hővezetéses hő kicserélődés megy végbe, ez jelenti a legkisebb komponenst a THERWOOLIN termékek hővezetési tényezőjét befolyásoló tényezők között.
11.7. táblázat. THERWOOLIN üveggyapot eredő hővezetési tényezőjének függvényét befolyásoló tényezők 1 eredő hővezetés; 2 a gáz hővezetése; 3 sugárzás; 4 konvenciós hőcsere; 5 a szilárd test hővezetése.
11.8. táblázat. THERWOOLIN üveggyapot lemezek eredő hővezetési tényezőjének jelleggörbéje a testsűrűség függvényében 1 70 °C középhőmérséklet esetén; 2 10 °C középhőmérséklet esetén.
11.9. táblázat. Terhelhető THERWOOLIN üveggyapot lemezek összenyomódása a terhelés függvényében.
Összenyomhatóság
Annak érdekében, hogy a THERWOOLIN szigetelőanyagok a szigetelendő felülethez minél jobban illeszthetők legyenek, az összenyomódással szembeni ellenállásuk nem túl nagy. A THERWOOLIN filctermékek összenyomhatóságát, a névleges vastagsági értékre történő összenyomáshoz szükséges fajlagos nyomóerővel definiáljuk Ennek gyakorlati értéke 0,05 és 0,02 KP között változik.
Összenyomódás
A terhelhető típusú THERWOOLIN üveggyapot lemeztermékek fő minőségi jellemzője az összenyomódás. Ezek a termékek beépítésük során valamely állandó, egyenletesen megoszló terhelési igénybevételnek vannak kitéve, pl. úsztatott födémek kopogó hang gátló úsztatórétegeként vagy egyhéjú meleg tetők hőszigetelő anyagaként, a rá-betonozás terheléséből adódóan. Ilyen célra a THERWOOLIN TL-T, TL-TK és TL-TT termékek alkalmasak.
Rétegelválási szilárdság
A rétegelválási szilárdság a nyíró igénybevételnek kitehető típusú THERWOOLIN lemezek legfontosabb minőségi jellemzője Ezek a termékek a felhasználás során az alkalmazásból adódóan nyíró igénybevételnek vannak kitéve, pl. az átszellőztetett homlokzatburkolatoknál a szigetelendő falfelületre felragasztott vagy mechanikus módon rögzített lemezek esetében. A rétegeiválási szilárdság min. 1,0 kPa értéke biztosítja azt, hogy a THER-WOOLIN lemez anyagában ne váljon szét, ne nyíródjon el.
Akusztikai jellemzők
A THERWOOLIN üveggyapot termékek széleskörűen alkalmazhatók akusztikai szigetelésekhez. Jó hangelnyelő képességük finom, rugalmas szálszerkezetüknek, alacsony testsűrűségüknek, nagy nyitott porozitásúknak köszönhető. A porózus anyagok hangelnyelő tulajdonsága alapvetően a fajlagos áramlási ellenállástól függ. A THERWOOLIN üveggyapot lemezek áramlási ellenállásuk alapján hatékony hangelnyelő anyagnak minősülnek. A lépéshang-szigetelő anyagokat dinamikai merevségük alapján minősítik. A megfelelő dinamikai merevségű terhelhető THERWOOLIN üveggyapot lemezek a DIN szerint I. osztályú lépéshang-szigetelő anyagok.
Páradiffúziós tényező
A THERWOOLIN üveggyapot termékek egyik legfontosabb jellemző tulajdonsága a nagy nyitott porozitás és a nagy légáteresztő képesség. A termékek páradiffúziós tényezőjét, illetve a szigetelőréteg páradiffúziós ellenállását a gyakorlatban figyelmen kívül hagyhatjuk, kasírozott termékek esetén a társító réteg páradiffúziós ellenállását kell figyelembe venni a számítás során. A társító réteget felület-folytonosán kell kialakítani.
Tűzállóság
A THERWOOLIN üveggyapot termékek kevés szerves kötőanyagot, műgyantát tartalmaznak, amely a szálakra finoman felporlasztva a szálakat tartósan rögzíti. A csekély szerves anyag tartalom következtében a csupasz termékek a „nem éghető” A2 tűzrendészeti osztályba tartoznak. A kasírozott termékek éghetősége nem az alapanyag, hanem a kasírozó anyagok (pl. üvegszövet, üvegfátyol) alapján határozható meg. Az alkalmazás lehetőségét kizáró feltételek ez esetben sincsenek.
Alkalmazási hőmérséklethatár
A csupasz termékek 250 °C hőmérsékletig károsodás nélkül felhasználhatók, e felett a műgyanta lángmentesen kiizzik, a szálak károsodása csak 500 °C felett következik be. A szigetelés megfelelő-pl. fémlemez – burkolása esetén a THERWOOLIN termékek 500°C-ig alkalmazhatók.
Nedvességi jellemzők
A THERWOOLIN üveggyapot termékek szorpciós nedvességtartalma max. 2 tömegszázalék. Ez azt jelenti, hogy 100% relatív nedvességtartalmú térben sem jelentős a termék nedvességfelvétele. Hangsúlyozni kell ugyanakkor, hogy mivel nagy porozitású, nyílt pórusú anyagról van szó, a nedvesedéstől vagy közvetlen áztatástól óvni kell.
Termékválaszték
A THERWOOLIN üveggyapot termékek korszerű építészeti, hő- és hangszigetelési, valamint épületgépészeti meleg technikai szigetelésekhez széles körben használhatók.
A termékválaszték a következő:
- filc,
- lemez,
- csőhéj,
- lamell és
- ömlesztett gyapot.
A termékek szabványos jelölése utal a termék fajtájára és alkalmazási típusára, pl. LHF-6: lágy hőszigetelő filc, 0,0348 W/mK hővezetési tényezőjű, nem terhelhető. Megrendeléskor a felületi megjelenésre vonatkozó követelményt is meg kell adni, pl. a CS/CS mindkét oldalán csupasz terméket jelöl, az NP2/CS egyoldali nátronpapír kasírozású, másik felén csupasz terméket jelent. Ezenkívül fel kell tüntetni a vastagságot, a szélességet és a hosszúságot is (2. táblázat). A THERWOOLIN hő- és hangszigetelő üveggyapot termékek elsődleges alkalmazási területe az épületek, épületszerkezetek hő- és hangszigetelése, valamint az épületgépészeti berendezések hőszigetelése.
A hő- és hangszigetelés szakszerű megoldása hőtechnikai, páratechnikai és akusztikai ismereteket igényel. A gyártók alkalmazási leírásai tartalmazzák azt az ismeretanyagot, ami a szigetelőszerkezetek méretezéséhez minimálisan szükséges. A hőszigetelő szerkezetek számításánál a szigetelés vastagságának megállapítása a cél, és a méretezést a környezet egy szélsőséges állapotára, a méretezési állapotra végezzük el. Ilyenkor a hő átvitel és az anyagátvitel folyamatát időben állandónak tekintjük.
Más esetekben (pl. amikor a szigetelőszerkezetet időben periodikusan változó hőhatások érik) a méretezés bonyolultabb. Az ilyen méretezésekre (amelyek a szakirodalomban megtalálhatók) szaktervezőt kell felkérni. Maga a szigetelőszerkezet az üveggyapoton kívül számos egyéb anyagból, termékből épül fel, ezért ismerni kell ezek műszaki jellemzőit is. Szükséges továbbá a környezet lényeges jellemzőinek ismerete, amelyben a szerkezetnek rendeltetésszerűen működnie kell.
11.11. táblázat. Építészeti célú THERWOOLIN filc- és laptermékek gyártási tartománya.