Hőszigetelő anyagok

Természetes, vagy mesterséges anyagok, melyek kis testsűrűséggel, szilárd vázzal, zárt, vagy nyitott pórusokkal, és kapillárisokkal rendelkeznek. A gyakorlatban azt nevezzük hőszigetelő anyagnak, mely 10C középhőmérsékleten nem haladja meg a 0,15W értéket. Csoportosításuk:

Szervetlen:

Szilikátszálas (kőzetgyapot, üveggyapot)

Habüveg

Duzzasztott perlit termékek (Ömlesztett perlit, cement, gipsz, bitumenkötésű perlit)

Gázbeton, habbeton

Agyaggyártmányok (kovaföld termékek, agyagkötésű perlit termékek, kőszivacs termékek)

Természetes szerves:

Expandált parafa, fagyapot lemez, farost lemez

Mesterséges szerves:

Expandált, vagy extrudált műanyaghab

Helyszíni habosítású műanyaghab

Hőszigetelő anyagok tulajdonságai:

A vizsgálatokhoz szükséges elemek számát, a próba mennyiségét szabvány írja elő. Szálas termékeknél a kasírozást, varrott termékeknél a tűzést szemrevételezéssel kell ellenőrizni. A testsűrűséget a méretekből, és a tömegből kell számítani. Az összenyomhatóságot azzal a nyomással mérjük, ami ahhoz szükséges, hogy egy meghatározott vastagságcsökkenés bekövetkezzen. Ez a beépítés, szállítás, és a tárolás miatt fontos. Mivel a szigetelőanyag, és a szigetelendő felület közt a kapcsolat nem szakadhat meg ezért fontos a rugalmasság. Az alkalmazási hőmérséklethatár az a határ, amikor a próbatest vastagságcsökkenése a próba során eléri, a 10%-ot.

A hővezetési tényező a hőszigetelő anyagok legfontosabb jellemzője. Nagysága függ:

Az anyag kémiai, ásványi összetételétől

Fizikai felépítésétől

Porozitásától, és a pórusok felépítésétől

Testsűrűségtől

Az alkalmazási körülményektől (hőmérséklet, nedvességtartalom)

A nagy pórusú anyagok hővezetési tényezője nagyobb, mint a kis pórusúaké. Amennyiben az anyagokat nedvesség éri, a hővezetési érték rohamosan csökken, mivel a víz hővezetési tényezője 25-szerese a levegőének. Vizsgálni kell még, az éghetőséget, a páradiffúziós tényezőt, gáz, és habbeton termékeknél a nyomószilárdságot, és a fagyállóságot. 

A hőszigetelő anyagok fajtái:

Szilikátszálas szigetelőanyagok

A nyersanyagot megolvasztják, majd 4-12mm átmérőjű elemi szálakból álló halmazt hoznak létre. A szálakból kötőanyag nélkül (ömlesztett szálak, zsinórok, paplanok), vagy kötőanyagot tartalmazó (nemez, lemez, csőhéjak) termékek készülnek.

A salakgyapot alapanyaga a kohósalak. Ömlesztett laza, vagy feldolgozott formában került forgalomba. A házgyári panelek középső szigetelőrétege volt.

A kőzetgyapot vulkáni, és üledékes kőzetből gyártott szálas anyag. Alapanyaga a bazalt, diabáz stb, amit üledékes kőzet adagolásával korrigálnak. Elsősorban nemez, és lemeztermékeket készítenek ezekből. Külső belső válaszfalak, födémek, és tetők szigetelésére használják. Ezen kívül akusztikai védelmet is elláthatnak, álmennyezet képzése során. Ipari felhasználásuk során csövek, technológiai berendezések szigetelésére használják.

Az üvegszál alapú termékeket szinte minden esetben üveggyapot, speciális üvegreceptúrák alapján állítják elő, kemencében 1400-1500 C-on. Az üvegszálas termékeknek három alcsoportjuk van:

Üveggyapotból készült hő, és akusztikai anyagok

Üvegszál fátylak, és nemezek (tapéta, padlóburkoló)

Textil üvegszál termékek (műanyag szálerősítés, villamos szigetelés)

Az üveggyapot termékekkel csaknem valamennyi szigetelési probléma megoldható. A különböző finomságú szálakból műanyagkötéssel szigetelő termékeket állítanak elő. Felületüket páradiffúzió, és nedvesség elleni védelemmel látják el. Felhasználási területeik:

Könnyű nemezek lakóház tető hőszigetelésre

Alufóliás réteggel kezelt lemezek ipari tetők hő, és hang szigetelésére

Lépésálló keménylemezek tetők, teraszok szigetelésére

Műanyag fóliával kezelt akusztikai lemezek

Hőszigetelő, és akusztikai lemezek

Az üvegfátyol felhasználási területei:

Bitumenes fedéllemezek hordozóanyaga, tetőfedő zsindelyek anyaga

Szálas hőszigetelő termékek kasírozó anyaga

Műanyag tapéták, padlóburkolók, vakolatok vázanyaga.

Perlittermékek

Alapanyaguk, a duzzasztott perlit. Az ömlesztett perlit szemcsenagyság szerint lehet finom, középfinom, középszemcsés, durva, és igen durva. A nagy vízfelvétel csökkentése érdekében víztaszító perlitet is gyártanak. A duzzasztott perlit alkalmazási területei:

Perlittermékek gyártása

Szigetelő feltöltések

Perlitbeton, perlithabarcs stb.

A perlitpaplan polietilénfóliából hegesztett duzzasztott perlittel töltött tömlős huzat. Vasbeton födémek és padlásterek hőszigetelésére használják.

A bitumoperlitet ömlesztett formában vagy lapok alakjában állítják elő. Vízszintes, és kis lejtésszögű tetők hőszigetelésére, lejtést adó rétegnek készítik

Habüveg

A habüveg porózus szivacsszerkezetű üvegtermék. Zárt pórusai miatt víz, és párazáró, valamint fagyálló. EZ MA A CSÚCSJ. A megolvasztott üveget fémformában nagy hőmérsékleten habosítják, a keletkező gázok hatására 10-12 szeresére duzzad.

Jól alakítható, -200, és +450 fok között, meleg, és hidegszigetelésre egyaránt használható. Méret, és formatartó, mikroorganizmusok, és férgek számára nem jelent táptalajt, és tűzálló. 

Agyaggyártmányok

Rioporit: Kerámiakötésű hőszigetelő, mely duzzasztott perlitből, és agyagból áll. Kemence falazatok építésére, csővezetékek kazánok szigetelésére használják.

Kőszivacs: Téglaipari agyagból égetik, melyhez pórusképzés miatt fűrészport, széndarát kevernek. Falazatok, és födémek szigetelésére használják.

Kovaföld: Agyagból, és kovaföld őrleményből készül, hagyományos téglaipari eljárásokkal. Kazánok, kemencék tűzálló bélése mögött használják.

Természetes anyagok

A fagyapot lemezek gyártása során faforgács szálakat cementkötéssel kapcsolják egymáshoz. A lemezek így szilárdak, és rugalmasak lesznek. Páradiffúziós ellenállásuk igen kicsi. Jó hangelnyelő képesség jellemzi ezeket. Egyéb hatékony hőszigetelő anyagokkal társítva hőszigetelő szendvicselemek készülnek belőle.

Expandált parafa: Az egyik legősibb anyag, mely hidegszigetelésre is alkalmas. Alapanyaga a parafa, vagy parafa hulladék. A hőszigetelő képesség javítására zárt fémsablonban gőzzel duzzasztják, expandálják. Belső falak, padlók szigetelésére használják, valamint födémek kopogó hang gátlására.

Műanyaghabok

A polisztirolhab a legelterjedtebb hőszigetelő műanyagcsalád. Anyag előhabosított sztirolgyöngy.  Az expandált polisztirolhab vízgőzös tömbösítési eljárással készül. Első lépés a habosítás (előáll az 5-8 mm es gyöngy), a második lépésnél a gyöngyöket habosítják (25-50 szeresére duzzad). Testsűrűség 1-40, hővezetési tényező 0,003-0,004 W/m*K. Polisztirolhab termékek:

Duzzasztott polisztirolgyöngy

Duzzasztott polisztirolőrlemény

Polisztirolhab tömb

Polisztirolhab lemez

Polisztirolhab csőhéj

Az extrudált polisztirolhab gyártása során a gyöngypolimerből hő hatására képlékeny műanyaghab szalagot állítanak elő, melyet húzófejen keresztülnyomnak. Igen finom, zárt cellás, mérettartó termék áll elő. Az extrudált termékek hőszigetelő képessége jobb, szilárdsága nagyobb vízfelvétele kisebb, mint az expandáltaké. Felhasználása:

Hűtőházak teherhordó födémeinek szigetelése

Fordított tetőszerkezetek hőszigetelő anyaga

Nagy terhelésnek kitett szerkezetek hő, és hidegszigetelése

Poliuretánból az alapanyag fizikai, vagy kémiai habosításával gyártanak habot. A kis testsűrűségen kívül, a pórusokba zárt gázok vagy gőzök eredményezik, a kis hővezetési tényezőt. Többféle társító anyaggal lemezeket állítanak elő belőle. Felhasználási területei:

Tetőfödémek alsó, és felső szigetelése

Vasbeton épületek hőszigetelése

Polietilénhab: Polietilénből, habosító adalékanyaggal extrudálással előállított zárt pórusú habtermék. Vízfelvétele gyakorlatilag kicsi, jó párazáró. Rugalmas, kis sugár mentén is hajlítható. Hablemezek csőhéjak, hőérzetet javító, alátéttapéta, és sugárzás visszaverő fóliák készülnek belőle.

A polifoam termékcsalád szigetelő alátéttapétája javasolt északi falakhoz. Csökken a hidegsugárzás, a hőhidak hatása stb.