Extrudovaný a expandovaný polystyren: vlastnosti a použití

Polystyren je rozšířeným plastovým materiálem s celou řadou forem a možností využití. Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály. Důvod je zřejmý - na jednu stranu vyniká svými tepelněizolačními vlastnostmi, na stranu druhou je cenově dostupný. Využívá se při zateplování nejen fasád, ale také střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Ve stavebnictví se polystyren úspěšně používá desítky let a od svého vzniku v polovině 20. století prošel velkým vývojem. Dnes na trhu narazíte na polystyreny vyráběné různými technologiemi a s rozličnými vlastnostmi. Na trhu se setkáváme se dvěma základními typy polystyrenů, a to s polystyrenem XPS (extrudovaný polystyren) a polystyrenem EPS (expandovaný polystyren). Přičemž každý z nich má odlišné užitné vlastnosti, své výhody a nevýhody, ale také rozdílný způsob výroby. Charakteristiky těchto polystyrenů jsou docela výrazné a z tohoto důvodu je rozličná i oblast jejich použití.

Expandovaný polystyren (EPS)

Výroba EPS

Expandovaný polystyren (EPS) se vyrábí vypěňováním pevných perlí zpěňovatelného polystyrenu působením syté vodní páry do bloků, které se následně řežou na jednotlivé desky. Během tohoto procesu zvětší perle svůj objem na dvaceti až padesátinásobek původního objemu a uvnitř každé perle vznikne velmi jemná buněčná struktura. Pěnový EPS polystyren vzniká polymerací styrenu. Tento proces probíhá ve třech fázích: předpěnění, uskladnění a následuje výroba vlastních bloků. Expandovaný polystyren neboli EPS je tvořen buňkami, které obsahují vzduch a díky tomu dosahuje vynikajících tepelně-izolačních vlastností. Základní surovinou pro výrobu pěnového polystyrenu je tzv. zpěňovatelný polystyren, který se výrobcům dodává ve formě tzv. Zpěňovatelný polystyren se předpěňuje působením syté vodní páry v předpěňovacích zařízeních. Následně se předpěněnými perlami vyplní prostor formy, která má ve stěnách parní trysky. Působením syté vodní páry dojde k pevnému spojení jednotlivých buněk a vytvoření kompaktního bloku, jenž odpovídá tvaru formy. Při výrobě fasádního EPS, kde má forma tvar kvádru, je vyrobený EPS blok po vyzrání rozřezán teplým odporovým drátem na desky, které se následně zabalí a expedují. Výroba obalů z EPS probíhá stejným způsobem, liší se pouze tvarem forem. Expandovaný polystyren má otevřenou buněčnou strukturu a je tedy více nasákavý než polystyren extrudovaný.

Vlastnosti a výhody EPS

• Vynikající tepelná izolace: Nízký součinitel tepelné vodivosti lambda (šedý EPS) zajišťuje efektivní ochranu proti únikům tepla. EPS je tvořen buňkami, které obsahují vzduch a díky tomu dosahuje vynikajících tepelně-izolačních vlastností.
• Nízká hmotnost: EPS je velmi oblíbený materiál pro svou nízkou cenu a je používán jako tepelná izolace k zateplení domů, fasád, podlah a plochých střech. Důležitou vlastností EPS je velmi nízká hustota (objemová hmotnost) pohybující se v rozmezí 11 až 35 kg/m3, kdy nejčastěji bývá 18 kg/m3. Tuto hodnotu lze pak používat při různých výpočtech nebo odhadech, např. u přepravních nákladů, nároků na prostor apod.
• Dobré mechanické vlastnosti: Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS.
• Jednoduché zpracování: Jednoduché zpracování a cenová dostupnost.
• Cenová dostupnost: EPS je velmi oblíbený materiál pro svou nízkou cenu.

Použití EPS

Expandovaný polystyren EPS je velmi oblíbený materiál pro svou nízkou cenu a je používán jako tepelná izolace k zateplení domů, fasád, podlah a plochých střech. EPS se používá u sendvičového zdiva, např. s odklady z cihel KLINKER. Polystyren EPS se nejčastěji používá ve formě různě dlouhých a širokých desek (zpravidla 1000 x 500 mm) s různými tloušťkami od 10 do 200 mm. Pro zateplení fasády se používá polystyren s označením 70F nebo 100F (pevnější verze s lepšími tepelně-technickými parametry). Pro zateplení ploché nepochozí střechy se používají polystyreny s označením EPS 70, EPS 100, EPS 150 a EPS 200.

Speciální typy EPS

• Perimetrický polystyren: Zvláštním typem expandovaného polystyrenu je také polystyren perimetrický, který se značí PERIMETR. Tento druh se vyznačuje minimální nasákavostí, odolností v tlaku a mrazuvzdorností. Perimetrický polystyren má tedy podobné vlastnosti jako polystyren extrudovaný a podobná je tak i oblast jeho použití, hodí se tak pro tepelnou izolaci základových desek či suterénních stěn. Desky z perimetrického polystyrenu se rovněž používají pro izolaci bazénů, plochých pochozích střech a teras.
• Šedý polystyren s grafitem: Pro zateplení fasády se nabízí šedý polystyren s příměsí grafitu, který zlepšuje tepelně izolační vlastnosti polystyrenu až o 20 %. Jedná se sice o dražší variantu, nicméně pro zateplení fasády stačí použít menší tloušťku izolace.

Extrudovaný polystyren (XPS)

Výroba XPS

Na výrobu extrudovaného polystyrenu (XPS) se používá podobná surovina jako na EPS, rozdíl je ale v systému vypěňování. Na rozdíl od EPS se XPS vyrábí tzv. extruzí, tj. extrudovaný polystyren vzniká extruzí (vytlačováním) taveniny krystalového polystyrenu za současného sycení vypěňovadlem, které po uvolnění tlaku umožní na konci vytlačovacího zařízení napěnění materiálu. Jedná se o deskový materiál s minimální nasákavostí a vysokou pevností. Extrudovaný polystyren označovaný zkratkou XPS (Extruded PolyStyrene Foam) byl vyvinut chemickou společností Dow Chemical ve čtyřicátých letech minulého století na základě požadavku amerického ministerstva obrany. Po ukončení války byl tento výrobek s vynikajícími tepelně izolačními vlastnostmi uvolněn i pro komerční využití. V padesátých letech minulého století vznikl na základě existence extrudovaného polystyrenu i koncept obrácené střechy, který poprvé umožnil použít tepelnou izolaci na vnější straně střešního pláště. Postupně začaly výrobky z XPS vyrábět i jiní výrobci a dnes se používá pro mnoho aplikací.

Vlastnosti a výhody XPS

XPS (extrudovaný polystyren) je moderní termoizolační materiál, který si získal široké uznání ve stavebním odvětví a jehož obliba na trhu stále roste. Extrudovaný polystyren XPS se vyznačuje velmi dobrou tepelnou izolací, odolností vůči působení vlhkosti a vysokou celkovou odolností. XPS je homogenní stavební materiál se strukturou uzavřených buněk vyplněných vzduchem, vykonávajícími tepelně izolační funkci. Extrudovaný polystyren se liší od pěnového polystyrenu nejen svojí homogenní strukturou pěnové hmoty s uzavřenými buňkami a barvou, ale zejména významně vyšší pevností v tlaku, minimální nasákavostí, ale i nižší hodnotou maximálního tepelného namáhání.

Čtěte také: Použití nehořlavé izolace v praxi

• Vysoká pevnost v tlaku: Desky extrudovaného polystyrenu jsou pevné a poměrně tvrdé, zároveň si však zachovávají nízkou váhu, která je pro polystyreny typická. BACHL XPS® dosahuje vysokých hodnot díky své homogenní buněčné struktuře.
• Minimální nasákavost: Extrudovaný polystyren je na rozdíl od pěnového velmi odolný vůči vlhkosti a na výbornou zvládá dlouhodobé působení tlaku. Právě minimální hodnoty nasákavosti XPS jej předurčily jako jedinou tepelnou izolaci, kterou je možné položit na hydroizolaci a vystavit po celou dobu životnosti střechy působení vlhkosti a teplotním vlivům - tedy vytvořit tzv. obrácenou střechu, neboli střechu s opačným pořadím vrstev.
• Výborná tepelná izolace: LAMBDA představuje vysokou úroveň tepelné izolace nabízené XPS PRIME. BACHL XPS® je známý svou velmi nízkou tepelnou vodivostí.
• Odolnost vůči vlhkosti: Výhoda uzavřené struktury pěny BACHL XPS® se projevuje také v její odolnosti vůči vlhkosti.
• Rozměrová stabilita: BACHL XPS® vykazuje velmi dobré vlastnosti z hlediska rozměrové stability.
• Snadná zpracovatelnost: BACHL XPS® lze snadno a jednoduše řezat pomocí vhodných řezacích nástrojů.

Použití XPS

XPS je ideální pro obzvláště náročné aplikace, jako je izolace obvodových konstrukcí, izolace střech nebo izolace základových desek. Uplatňuje se zejména jako tepelná izolace v přímém styku s vlhkostí (spodní stavba, inverzní ploché střechy) nebo izolace s vysokým zatížením (průmyslové podlahy, parkoviště, střešní terasy apod.). Své místo má rovněž ve výrobě obalů. Extrudovaný polystyren XPS se používá například k zateplení soklu, vysoce zatěžovaných podlah, ale také k zateplení spodní stavby. Ve fasádách se používá tento materiál pro izolaci soklu, hlubokých podzemních stěn, izolaci překladů a tepelných můstků. Při izolování soklu je nutné používat pouze desky s mřížkovaným povrchem a rovnými hranami. Na hladkých deskách se neudrží omítka a jsou tedy vhodné pouze pro spodní stavbu. Výrobci extrudovaného polystyrenu nabízí celou řadu výrobků, které je možné použít nejen na vytvoření tepelné izolace plochých střech, ale i šikmých střech, podlah, suterénního zdiva a fasád. Výrobky, které jsou určené pro ploché střechy, uvádějí jednotliví výrobci pod svými obchodními názvy. V případě extrudovaného polystyrenu se můžete setkat s polystyrenem s vaflovaným povrchem, strukturovaným XPS, vroubkovaným XPS a hladkým extrudovaným polystyrenem. XPS polystyren je vhodný do podlah, pro zateplení spodní stavby, dále pro zateplení konstrukcí s vysokou zátěží a do podlah s vysokou zátěží.

Srovnání EPS a XPS

Recyklace polystyrenu

Jelikož se polystyren používá také jako obalový materiál, končí odpad z něj i v obecních systémech. Odtud se předává k dalšímu zpracování a při splnění některých podmínek může být úspěšně recyklován, neboť dobrá recyklovatelnost je jednou z výhod tohoto materiálu.

Recyklace EPS

EPS je s ohledem na své jednoduché chemické složení dobře recyklovatelný, a to hned několika metodami. Pro recyklaci ve výrobní technologii se odpadní EPS dodává volně ložený nebo mírně drcený. Recyklací EPS ve výrobní technologii se u nás zabývá většina výrobců EPS, ačkoli v řadě případů zpracovávají vlastní výrobní odpady. EPS lze regranulovat klasickými recyklačními postupy. Výsledným produktem je rPS granulát, jenž má vlastnosti a použití obdobné s GPPS. Pro regranulaci se EPS dodává obvykle drcený a za studena lisovaný do hranolů nebo tavený do ingotů, a to zejména z důvodu snižování přepravních nákladů. EPS pro regranulaci musí být maximálně čistý, a to z důvodu citlivosti recyklační technologie zejména na přítomnost stavebních hmot. Výroba EPS drtí je v ČR poměrně rozšířená, avšak v západní Evropě téměř neznámá metoda, která není technologicky náročná. Pomocí drtičů se rozbije struktura EPS až na úroveň jednotlivých buněk (kuliček). Vzniklý materiál se používá pro stavebně izolační zásypy, foukané izolace nebo jako příměs do lehčených a izolačních betonů. K recyklaci se EPS dodává volně ložený, XPS se touto metodou nezpracovává.

Problematika HBCD

Závažnou komplikací pro recyklaci EPS je přítomnost inhibitorů hoření ve fasádním pěnovém polystyrenu. Před rokem 2015 se běžně používal hexabromcyklododekan (HBCD, nebo též HBCDD), u něhož existuje silné podezření na karcinogenní vlastnosti a škodlivost pro životní prostředí, a proto bylo jeho používání zakázáno. Nicméně zejména ve starším fasádním polystyrenu, typicky v tom, který je doposud součástí opláštění budov, se stále vyskytuje. Zpracovatelé odpadního polystyrenu nemohou HBCD odstranit běžnými způsoby, a proto EPS, který jej obsahuje, nepřijímají.

Recyklace XPS

V ČR jsou provozovány technologie na regranulaci PS včetně EPS a XPS. Zpracovatelské kapacity na EPS jsou v ČR dostatečné a dokážou pojmout veškerý vytříděný EPS. Je však třeba mít na paměti, že hlavním odbytištěm recyklovaného EPS je stavebnictví, které pravidelně prochází výkyvy stavební výroby.

Čtěte také: Vše o extrudovaném polystyrenu

Čtěte také: Použití extrudovaného polystyrenu ve dveřních výplních

tags: #extrudovany #polystyren #na #desti #vlastnosti #a

Oblíbené příspěvky:

• Jak vybrat betonovou garáž pro váš dům
• Jak správně frézovat stavební materiály?
• Šroubovací dřevěné hračky: Recenze
• Zahradní schody z dřeva
• komplexní průvodce zděním z cihel Porotherm