Piana Poliuretanowa

(PUR i PIR)

Poliuretany (PUR, PIR) to polimeryczne materiały chemoutwardzalne. Do celów izolacyjnych spienia się je substancjami o niskiej przewodności cieplnej uzyskując strukturę komórkową, zawierającą ponad 90% komórek zamkniętych. Sztywne pianki poliuretanowe wytwarzane są przez mieszanie, w kontrolowanych warunkach, dwóch składników organicznych. Utworzenie prawidłowej silnie usieciowanej struktury jest kluczowe dla osiągnięcia właściwych parametrów piany, drobnych zamkniętych komórek zawierających czynnik spieniający o niskiej przewodności cieplnej i odpowiedniej wytrzymałości mechanicznej. Reakcja między składnikami powoduje wydzielanie ciepła, które z kolei powoduje odparowanie czynnika spieniającego w mieszaninie i wzrost piany, która wielokrotnie zwiększa swoja objętość. Wytwarzana piana wypełnia przestrzenie które chcemy izolować tworząc jednocześnie barierę termiczną i wzmocnienie całej struktury.

Piana poliuretanowa jest zarówno materiałem termoizolacyjnym, jak również stanowi izolację akustyczną. Nanosi się ją metodą bezpośredniego natrysku na dowolne powierzchnie (blacha, dachówka, deskowanie, płyty drewnopochodne, styropian, papa, stal).

Natryśnięta pianka natychmiast pęcznieje i utwardza się ściśle przylegając do podłoża i wchodząc we wszystkie szczeliny, przy czym nie ulega zjawisku osuwania się/filcowania. Dodatkowo wzmacnia sztywność konstrukcji szkieletowej i stanowi wygłuszenie.

Pianka PUR ma dużą ilość zamkniętych komórek, co oznacza, że nie nasiąka wodą i stanowi świetną izolację cieplną.

Kolejną zaletą jest to, że nie ma potrzeby stosowania folii izolacyjnych, gdyż nie występuje tu zjawisko wkraplania się wody - termo- i hydroizolacja następuje podczas jednego procesu aplikacji. Dzięki tej technologii uzyskuje się wymagany współczynnik izolacji cieplnej (k) przy minimalnej grubości warstwy izolacyjnej, co oznacza oszczędność przestrzeni. Niewielka grubość warstwy izolacyjnej daje znaczną oszczędność przestrzeni i ilości materiałów oraz obniżenie kosztów budowy.

Piana poliuretanowa posiada doskonałe parametry techniczne, ma najwyższy opór cieplny ze wszystkich tradycyjnych materiałów stosowanych w budownictwie.

Porównanie grubości różnych warstw materiałów potrzebnych do uzyskania tego samego stopnia izolacji:

  • PIANKA PUR1cm
  • STYROPIAN2cm
  • WEŁNA MINERALNA3cm
  • KOREK4cm
  • DREWNO6cm
  • BETON KOMÓRKOWY15cm
  • CEGŁA34cm

Główne zalety pianki poliuretanowej:


  • najlepszy ze znanych materiałów termoizolacyjnych - duży opór cieplny
  • jednorodna warstwa, bez spoin i połączeń technologicznych - szczelność warstwy
  • likwidacja mostków termicznych
  • termo i hydroizolacja podczas jednego procesu aplikacji, uzyskiwana dzięki strukturze zamkniętych komórek strukturze zamkniętych komórek - zapewnia gazoszczelność w komorach chłodniczych
  • bardzo dobra przyczepność do różnych podłoży (nie osuwa się, nie ulega filcowaniu)
  • odporna na wysokie i niskie temperatury (od -50°C do +110°C)
  • trwała i bezzapachowa
  • naniesiona na drewno nie powoduje butwienia i gnicia - sterylność
  • odporna na grzyby, bakterie
  • dodatkowe wzmocnienie i wygłuszenie konstrukcji szkieletowej
  • zapobiega kondensacji pary wodnej
  • posiada atesty higieniczne PZH
  • aprobaty techniczne ITB

Wykonanie

Realizacja usługi polega na bezszwowym wielowarstwowym natrysku pianki poliuretanowej na uprzednio przygotowaną powierzchnię. Technologia oparta jest na zastosowaniu oryginalnych komponentów producentów krajowych jak i zagranicznych, gdzie wszystkie produkty mają Aprobaty Techniczne Instytutu Techniki Budowlanej (ITB), oraz stanowią najlepsze rozwiązania termoizolacyjne i akustyczne stosowane w budownictwie.

Dane techniczne

System lekki gęstość około 12kg/m3

Stosowany do izolowania wewnętrznego budynków - wygłuszenie i ocieplenie ścian i stropów.

Zastosowanie

Ocieplenie i wyciszenie poddaszy, strychów, domki w systemie szkieletowym/kanadyjskim – docieplenie i wygłuszenie ścian i stropów drewnianych.

System o średniej gęstości około 35 kg/m3

Jest systemem natryskowym przeznaczonym do izolowania ścian oraz pokryć dachowych od wewnątrz, posadzek betonowych.

Zastosowanie

Termoizolacja ścian i dachów od wewnątrz, przechowanie owoców i warzyw; obory, kurniki – budynki inwentarskie. Izolacje przeciwskropleniowe. Charakteryzuje się wysokimi parametrami izolacyjnymi. System zawiera ponad 90% komórek zamkniętych, nasiąkliwość wodą do 5%. Przewodnictwo cieplne λ= 0,020-0,023 W/mK. Pianka z tego systemu klasyfikowana jest jako samogasnąca (PN-88/C-89297), i jest klasy E wg. PN-EN 13501-1-2007 (klasa B-2 wg. normy DIN4102).

System o dużej gęstości około 60 kg/m3

Jest przeznaczony do natrysku dachowego (zewnętrzny). System ma wysokie parametry wytrzymałościowe, a zarazem nie obciąza konstrukcji dachowej ciężar 2-4 kg/m2.

Zastosowanie

Termo i hydroizolacje stropodachów od zewnątrz, izolacja posadzek przemysłowych. Pianka ta klasyfikowana jest jako samogasnąca (PN-88/C-89297), i jest klasy E wg. PN-EN 13501-1-2007 (klasa B-2 wg. normy DIN4102).

Izolacja termiczna - dobór grubości

Grubość

Pianka PUR ≤ 0,023 W/m2K

Pianka PUR po okresie 20 lat
λ≤ 0,030 W/m2K

Styropian wełna mineralna
λ≤ 0,045 W/m2K

mm

U (W/m2K)

U (W/m2K)

U (W/m2K)

30

0,678

0,855

1,240

40

0,524

0,665

0,972

50

0,427

0,544

0,799

60

0,360

0,461

0,679

70

0,311

0,399

0,590

80

0,274

0,353

0,521

90

0,245

0,315

0,467

100

0,221

0,285

0,423

110

0,202

0,261

0,387

120

0,186

0,240

0,356

130

0,172

0,222

0,330

140

0,160

0,203

0,308

150

0,149

0,193

0,288

160

0,140

0,182

0,271

170

0,132

0,171

0,255

180

0,125

0,162

0,242

190

0,119

0,153

0,229

200

0,113

0,146

0,218

210

0,108

0,139

0,207

220

0,103

0,133

0,198

230

0,098

0,128

0,189

240

0,094

0,122

0,182

250

0,091

0,118

0,175

260

0,087

0,113

0,168

270

0,084

0,109

0,162

280

0,081

0,105

0,156

290

0,078

0,102

0,151

300

0,076

0,098

0,146

Przewodnictwo cieplne piany poliuretanowej o gęstości 35 kg/m3 w porównaniu do wełny mineralnej i styropianu liczone wg PN-EN ISO 6946. Współczynnik przewodnictwa cieplnego λ = 0,020-0,023 W/mK (λ = współczynnik przewodnictwa cieplnego, wartość przeliczeniowa).

budynek energooszczędny
budynek energooszczędny aktywny
budynek pasywny

Pianki poliuretanowe PUR/PIR
a inne materiały termoizolacyjne

(źródło: IZOLACJE XI/XII 2010)

Porównanie właściwości pianek poliuretanowych (PIR, PUR) do innych materiałów termoizolacyjnych stosowanych na rynku: Styropian (EPS) i wełna mineralna (MW).

TERMOIZOLACYJNOŚĆ materiału

Podstawowym kryterium doboru termoizolacji są jej właściwości izolacyjne określane wartością współczynnika przewodzenia ciepła λ [W/(m*K)].

GRUBOŚĆ izolacji i OBCIĄŻENIE konstrukcji

Aby uzyskać wymaganą izolacyjność, należy zastosować termoizolację o odpowiedniej grubości. W zależności od materiału grubości te będą się różnić, co ma znaczenie w miejscach, w których należy zmniejszyć warstwę izolacji czy ograniczyć obciążenie konstrukcji. Grubość warstwy izolacyjnej materiałów dostępnych na rynku przedstawiono w tabeli 2.

Cieńsza izolacja wykonana z pianki poliuretanowej jest efektywniejsza od styropianu i wełny mineralnej. Jeżeli chodzi o obciążenie konstrukcji, to ciężar poliuretanu i styropianu jest zbliżony, kilkakrotnie zaś mniejszy niż wełny mineralnej. A zatem izolacja poliuretanowa daje najkorzystniejszy efekt izolacyjny przy najmniejszej grubości i małym obciążeniu konstrukcji.

Własności MECHANICZNE izolacji

Wytrzymałość mechaniczną materiałów izolacyjnych charakteryzuje się przez określenie ich odporności na siły ściskające i rozciągające. Porównanie zawarto w tabeli 3. Jak wynika z przedstawionych danych, poliuretan jest znacznie bardziej wytrzymały mechanicznie, co ma duże znaczenie przy montażu izolacji i dla jej trwałości w dłuższym czasie.

Odporność na CHEMIKALIA i odporność BIOLOGICZNA

Poliuretan jest odporny na większość rozpuszczalników organicznych oraz kwasy i zasady, a także odporny na grzyby, pleśnie, bakterie, owady i gryzonie.

Styropian nie wykazuje się odpornością na chemikalia, jednak nie jest odporny na działanie rozpuszczalników organicznych, olejów i smarów. Jeśli chodzi o odporność biologiczną, materiał ten jest odporny na pleśnie i zagrzybienie, ale nieodporny na owady i gryzonie. Wełna mineralna cechuje się odpornością na chemikalia. Nie jest odporna biologicznie – jeśli ulegnie zawilgoceniu, na jej powierzchni łatwo powstaną pleśń i zagrzybienie.

Zachowanie się materiałów w CZASIE i EKOLOGIA

Poliuretan i styropian mają porowatą, zamkniętokomórkową strukturę, wełna zaś ma strukturę włóknistą, otwartą. Decyduje ona o nasiąkliwości materiału: poliuretan i styropian cechują się niską nasiąkliwością, wełna mineralna zaś wysoką. Jeśli chodzi o stabilność i trwałość w czasie, to:

  • poliuretan wykazuje bardzo wysoką stabilność – wytrzymuje zwykle tyle ile sam budynek
  • styropian cechuje się stabilnością, jednak np. w gotowym pokryciu dachowym, szczególnie z warstwą zewnętrzną ciemnego koloru absorbującą energię słoneczną, może nastąpić zjawisko mięknięcia i topienia materiału
  • wełna wykazuje stabilność (o ile nie ulegnie zawilgoceniu).

Wszystkie te materiały poddaje się recyklingowi przez zmielenie i zastosowanie w produkcji.