PergolyPěnový polystyren (EPS) – Vlastnosti, použití a recyklace
Polystyren je rozšířeným plastovým materiálem s celou řadou forem a možností využití. Již více než 60 let patří mezi nejběžněji používané termoplasty a spolu s polyetylenem, polypropylenem a polyvinylchloridem pak představuje plasty produkované v největší míře. Tepelné izolace z polystyrenu jsou dnes jedny z nejpoužívanějších tepelných izolací na trhu ČR, a to hlavně z důvodu cenové dostupnosti polystyrenu v kombinaci s výbornými tepelně izolačními parametry polystyrénových dílců.
Hlavní druhy polystyrenu
Polystyrenové dílce se rozdělují dle způsobu výroby na expandované a na extrudované. Pravděpodobně nejznámější formou polystyrenu je pěnový (expandovaný) polystyren - EPS, což je však jen jedna z řady modifikací standardního polystyrenu označovaného jako GPPS. Polystyren je možné dále modifikovat přidáním některých látek, čímž vznikají jeho další varianty.
Standardní polystyren (GPPS)
Standardní polystyren (GPPS) je tvrdý, křehký, čirý a průhledný polymer s vysokým leskem. Mezi hlavní přednosti standardního polystyrenu lze zařadit dobrou tvrdost, vynikající optické vlastnosti, mimořádnou průhlednost, malou nasákavost vody a velmi dobré elektrické a dielektrické vlastnosti. Na druhou stranu je poměrně křehký a málo chemicky odolný, zejména vůči organickým rozpouštědlům. Vyrábějí se z něj kupříkladu výrobky pro zdravotnické a laboratorní účely (zkumavky, pipety, Petriho misky apod.), kelímky na jednorázové použití, obaly na CD, lahve, víka, podnosy a jídelní tácy, přepravky, nátěry na lesklé papíry atd. Jeho recyklací je možné získat opět GPPS.
Nárazu odolný polystyren (HIPS)
HIPS (nárazu odolný, houževnatý polystyren) je kopolymer z butadien-styrenového kaučuku, který má nižší pevnost a tuhost, ale zvýšenou tažnost. Vlivem kaučukových částic je mléčně zakalený. Používá se na výrobky, jež mají odolávat nárazům jako například obaly a výrobky na jednorázové použití (kelímky, příbory), spotřební elektronika, hračky, chladicí vložky a počítačové kryty, různé díly nábytku, ramínka na oděvy, kryty disků automobilových kol, krabice na potraviny, díly do chladniček apod. Jeho recyklací se získává opět HIPS.
Biaxiálně orientované polystyrenové fólie (BOPS)
BOPS - Biaxiálně orientované polystyrenové fólie jsou běžně vyráběny v tloušťkách mezi 100-800 μm a používají se nejčastěji jako smršťovací fólie.
Čtěte také: Jak KVK Penopol šetří energii a zatepluje?
Extrudovaný polystyren (XPS)
Pro výrobu extrudovaného polystyrenu se používá podobná surovina jako pro pěnový polystyren, rozdíl je ale v systému vypěňování. Extruzí (vytlačováním) taveniny GPPS za současného sycení vypěňovadlem vzniká materiál s minimální nasákavostí a velkou pevností. Extrudovaný polystyren (XPS) je na rozdíl od pěnového velmi odolný vůči vlhkosti a na výbornou zvládá dlouhodobé působení tlaku. Díky těmto vlastnostem se využívá k izolování základů, podezdívek nebo podlahových konstrukcí. 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. Ačkoliv na první pohled vypadá stejně jako pěnový polystyren, odlišnosti lze spatřit v místě lomu, kdy XPS je na lomu hladký, kdežto pěnový polystyren má patrné jednotlivé buňky. Zároveň bývá často obarven například na růžovou nebo zelenou barvu. Přítomnost barviv však komplikuje jeho recyklaci, která je možná, a to opět do podoby GPPS. Jeho hlavní nevýhodou je malá odolnost vůči UV záření. Z toho důvodu se nepoužívá v místech, kde dochází ke kontaktu se slunečními paprsky. Polystyreny vyráběné extruzí se využívají také jako tepelná izolace jednoplášťových střech s obráceným pořadím vrstev.
Expandovaný polystyren (EPS) - Pěnový polystyren
Nejpoužívanějším typem polystyrenu je expandovaný neboli pěnový polystyren. Pěnový EPS polystyren vzniká polymerací styrenu. Je vyroben z napěněných polystyrenových kuliček, přičemž samotný polystyren představuje jen cca 2 % objemu, zbytek tvoří vzduch. Kromě toho obsahuje také styrenové kopolymery a různé přísady (aditiva). Jeho vlastnosti jsou ovlivněny obsahem tzv. nadouvadel, nejčastěji pentanu. Vynikající tepelněizolační vlastnosti má díky svým buňkám, které obsahují vzduch. Důležitou vlastností EPS je velmi nízká hustota (objemová hmotnost) pohybující se v rozmezí 11 až 35 kg/m3, kdy nejčastěji bývá 18 kg/m3. Výhodou je také snadná opracovatelnost, nízká hmotnost a cenová dostupnost. Jedná se o zdravotně nezávadný materiál a při manipulaci s ním není potřeba žádných speciálních ochranných pomůcek.
Výroba EPS
Základní surovinou pro výrobu pěnového polystyrenu je tzv. zpěňovatelný polystyren, který se výrobcům dodává ve formě tzv. perlí - malých kuliček (v několika velikostních skupinách od 0,3 do 2,8 mm v závislosti na konkrétní aplikaci) obsahujících GPPS a 4-7 % nadouvadla. Zpěňovatelný polystyren se předpěňuje působením syté vodní páry v předpěňovacích zařízeních. Během tohoto procesu perle zvětší svůj objem díky pentanu na dvaceti až padesátinásobek a uvnitř každé z nich vznikne jemná buněčná struktura. 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. Ačkoliv je tato varianta bezodpadová, jejím nedostatkem je poměrně nákladná výroba forem. Tímto nedostatkem netrpí druhá z možností - 3D obrábění EPS bloků, u něhož však při opracování naopak odpad vzniká, když je však opět recyklovatelný.
Použití pěnového polystyrenu
Pěnový polystyren je nejvyužívanějším materiálem pro zateplení fasád v ČR, hlavně kvůli svým vynikajícím izolačním vlastnostem, odolnosti proti vlhkosti i teplotním výkyvům a dlouhé životnosti při zachování požadovaných vlastností. Používá se pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS. EPS má výborné izolační vlastnosti, proto je hojně využíván ve stavebnictví, a to buď jako tzv. fasádní polystyren nebo ve formě desek k tepelné či zvukové izolaci podlah. Pro své vlastnosti je taktéž ceněný v obalovém průmyslu, kde bývá součástí obalů křehkých předmětů jako tzv. ochranný obal tlumící nárazy při manipulaci a dopravě. Kromě toho slouží rovněž k výrobě podnosů, talířů, misek, termoboxů či kelímků na nápoje. Některé výrobky z EPS je nově zakázáno uvádět na trh na základě směrnice o jednorázových plastech (SUPD). Zákaz se však vztahuje jen na velmi malý okruh obalů, zejména balení potravin a nápojů určených k okamžité spotřebě, např. kelímky a termoobaly na jídlo. Obdobné výrobky z XPS paradoxně uvádět na trh zakázáno není. Obaly z EPS jsou oblíbené hlavně kvůli snadné manipulaci, odolnosti proti nárazům, izolačním vlastnostem a udržitelnosti. Při skladování či transportu nejrůznějších průmyslových výrobků a potravin dokáží zajistit jejich ochranu a uchovají je v původním stavu.
EPS ve stavebnictví
Polystyren patří mezi nejpoužívanější izolační materiály. Využívá se při zateplování nejen fasád, ale také střech, podlah, příček, soklů a dalších stavebních konstrukcí. Fasádní pěnové polystyreny se používají pro vnější kontaktní zateplovací systémy - ETICS. Polystyrenové desky na fasády se označují písmenem F a vyrábí se v různých tloušťkách. Pro standardní izolaci fasády se obvykle používají polystyrenové desky o tloušťce 50-160 mm. U fasádního EPS polystyrenu se kladou vysoké nároky zejména na rozměrovou přesnost, aby byla možná pokládka bez mezer, a tedy bez vzniku tepelných mostů. Polystyren označený písmenem S je stabilizovaný, což znamená, že nemění své rozměry. Stabilizace se provádí uskladněním (odležením) po výrobě, čímž dojde k jeho dotvarování. Po krátkém odležení polystyren vykazuje jen minimální změny v rozměru po nařezání. Izolační desky Isover EPS 70F jsou určeny zejména pro fasádní zateplovací systémy ETICS a ostatní aplikace bez významných požadavků na zatížení tlakem (podlahy apod.). Desky jsou vhodné pro izolační vrstvy energeticky úsporných staveb (nízkoenergetické a pasivní domy) s běžnými tloušťkami izolace 200-500 mm. Zároveň se Isover EPS 70F používá pro kvalitní zateplení stávajících staveb, např. v rámci programu Zelená úsporám. Při aplikaci je zcela nezbytné dodržet technologický postup konkrétního zateplovacího systému! Doporučuje se každých 10 až 15 let fasádu zkontrolovat, očistit povrch od případných nečistot, obnovit poškozené části a v případě potřeby aplikovat obnovovací nátěr.
Čtěte také: Vývoj pěnového polystyrenu v Německu
Pěnový polystyren EPS je základní tepelná izolace pro podlahy. Vyniká tepelně-izolačními vlastnostmi a vyšší odolností v tlaku. Své uplatnění najde zejména při požadavku běžného zatížení tlakem například u podlah rodinných domů. Ano, pěnový polystyren EPS se běžně používá k izolaci základů, a to především díky své odolnosti proti vlhkosti, nízké nasákavosti a dlouhodobé stabilitě. K izolaci základů a soklů se doporučuje používat pěnový polystyren EPS se zvýšenou pevností v tlaku a odolností proti vlhkosti.
Dnes se tak vyrábí jen podlahové polystyrenové desky, které jsou kvalitativně na úrovni desek označovaných S. Výrobci dnes nabízí řadu typů polystyrenu, které mají zlepšené vlastnosti nebo speciální úpravy. Vedle tradičních bílých polystyrenových desek tak narazíte například na šedé polystyrenové desky, které mají díky nanočásticím grafitu lepší izolační vlastnosti. Existují také perimetrické a soklové desky různých barev, které mají nízkou nasákavost a vysokou pevnost v tlaku.
Úspory energií a ekologie
Zateplením lze průměrně ušetřit okolo 50 % výdajů na energie. Investice se při využití dotace běžně navrátí do 10 let, což je pětkrát kratší doba než běžná životnost zateplení. Ideální tloušťka izolace fasády by měla být minimálně 200 mm. Nejvyužívanějším materiálem pro zateplení v Česku je pěnový polystyren, který je 100% recyklovatelný. Přibližně 30 % českých domácností je v současnosti ohroženo energetickou chudobou. Může za to neutěšený stav tuzemského bytového fondu, zejména toho postaveného do roku 1980, kdy 60 % bytových a 75 % rodinných domů z té doby je pouze částečně, anebo není vůbec zatepleno. Současné tempo zateplování je nevyhovující a je třeba zrychlit minimálně na 3 % ročně. „Zateplením lze průměrně ušetřit okolo 50 % výdajů na energie, v případě kvalitní komplexní renovace (zateplení, rekuperace, OZE, okna) lze snížit spotřebu až o 70-90 %. Investice do zateplení je jednorázová, avšak spotřebu energií na vytápění snižuje trvale. Tepelný komfort a kvalita vnitřního vzduchu mají navíc výrazný vliv na zdraví a kvalitu života obyvatel domu. Při aktuálních cenách energií je navíc návratnost investice rekordní. „Před 10 lety se návratnost investice do zateplení bez dotace pohybovala okolo 20 let, s dotací poté vycházela na necelých 15 let. Dnes se při využití dotace z programu Nová zelená úsporám investice běžně vrátí do 10 let, často i dříve. Obecně platí, že větší tloušťka tepelné izolace znamená větší snížení spotřeby na vytápění. „Podle mého názoru je optimální tloušťka izolace pro renovace starších budov minimálně 200 mm, a co se týká nové výstavby, pro pasivní domy se jako optimální jeví tloušťka izolace až 300 mm,“ říká Zemene. Potřebnou tloušťku izolace je vždy třeba posoudit na základě zhodnocení současného a požadovaného stavu energetické efektivity konkrétní budovy s ohledem na platnou legislativu. EPS je nejrozšířenější izolační materiál pro zateplovaní fasád na českém trhu. Díky izolaci z EPS mohou zateplené domy ušetřit až 70 % energií. Navíc, správně použité zateplení z EPS zajišťuje příznivé a zdravé podmínky pro obyvatele budovy.
Recyklace polystyrenu
Polystyren má dobrou recyklovatelnost, což je jedna z výhod tohoto materiálu. Navíc má jeho recyklace v Česku dlouhou tradici. Odpady z GPPS a HIPS obvykle končí ve žlutých kontejnerech na sběr plastů, odkud putují na dotřiďovací linky. Na ručních dotřiďovacích linkách se zpravidla nedotřiďují na úroveň samotného polymeru, ale většinou jsou součástí směsných plastů určených k regranulaci nebo intruzi do forem. Automatizované linky však dokážou PS snadno dotřídit jako samostatný materiál a nabízet ho k dalšímu využití. V současné době se v Evropě budují zpracovatelské kapacity, které se zaměřují na opakovanou recyklaci PS do výrobků určených pro styk s potravinami. 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.
Recyklace EPS
EPS je s ohledem na své jednoduché chemické složení dobře recyklovatelný, a to hned několika metodami. Základní podmínkou pro kvalitní recyklaci je materiálová čistota a minimální kontaminace pevnými nečistotami jako jsou zbytky stavebních hmot, lepicích pásek nebo potravin. 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. Jedinou možností, jak jej zpracovat je odstranění ve spalovnách nebezpečných odpadů.
Čtěte také: Prozkoumejte vlastnosti a použití elastifikovaného polystyrenu
Recyklace ve výrobní technologii
Drť z EPS pocházející kupříkladu z odpadů z výroby, ale taktéž z nekontaminovaných odpadů z obecních, průmyslových či živnostenských sběrů, se přidává k předpěněným perlám a znovu se použije pro výrobu nového EPS. 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. Naopak XPS touto metodou není možné zpracovat.
Regranulace
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. Výroba ingotů je technologicky náročnější a méně rozšířená, naopak drcení a lisování provádí celá řada svozových firem. EPS pro regranulaci musí být maximálně čistý, a to z důvodu citlivosti recyklační technologie zejména na přítomnost stavebních hmot. V ČR jsou provozovány technologie na regranulaci PS včetně EPS a XPS. Regranulace XPS je složitější, zejména kvůli různobarevnosti a přítomnosti aditiv.
Výroba EPS drtí
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.
Praktické zkušenosti a doporučení
Pěnový polystyren EPS je oblíbeným materiálem pro zateplování bytových domů, zejména pro své vynikající tepelněizolační vlastnosti, nízkou hmotnost, vysokou pevnost a dobrý poměr ceny a výkonu. Existuje nespočet typů polystyrenových desek a vždy je potřeba vybrat takový, který je pro své vlastnosti vhodný ke konkrétnímu způsobu využití. Při práci s polystyrenem je důležité používat speciální lepidla, která jsou vhodná pro tento materiál. Lepidlo na polystyren je nejčastěji disperzní na bázi akrylátu nebo modifikovaného polyvinylacetátu. V případě potřeby dalšího upevnění polystyrenu, například při montáži na stěnu, se používají hmoždinky nebo hřeby speciálně určené pro polystyren. Pro řezání polystyrenu použijte řezačku na polystyren.
Ať už potřebujete pěnový, nebo extrudovaný polystyren, zastavte se na některou z poboček stavebnin IZOMAT. Vše potřebné najdete na jednom místě a proškolený personál vám s výběrem ochotně pomůže.
Příklady produktů OBI
- Pěnový polystyren EPS 100Z: Základní tepelná izolace pro podlahy. Vyniká tepelně-izolačními vlastnostmi a vyšší odolností v tlaku. Své uplatnění najde zejména při požadavku běžného zatížení tlakem například u podlah rodinných domů.
- Fasádní desky z pěnového polystyrenu Isover EPS 70F: Lehké až tuhé organické pěny, které se široce používají v evropském stavebnictví, zejména jako tepelná izolace. Bílé izolační desky si v průběhu 50 let používání získaly na stavbách pro své výborné užitné vlastnosti pevné místo. Izolační desky EPS Isover jsou vyrobeny pomocí nejnovějších technologií bez obsahu CFC a HCFC (známé jako freony). Moderní technologie zajišťuje stálou kvalitu a minimální energetickou náročnost výroby, což deskám zajišťuje výborný poměr cena/výkon. Veškeré desky EPS Isover se vyrábějí v samozhášivém provedení se zvýšenou požární bezpečností.
Klíčové vlastnosti Isover EPS 70F:
- Velmi dobré tepelněizolační vlastnosti
- Výborné mechanické vlastnosti
- Vhodné i pro ETICS tl. 200-350 mm
- Minimální hmotnost
- Jednoduchá zpracovatelnost
- Dlouhá životnost
- Ekologická a zdravotní nezávadnost
- Trvalá odolnost proti vlhkosti
- Biologická neutrálnost
- Ekonomická výhodnost
Desky jsou standardně opatřeny rovnou hranou, za příplatek je možno vytvoření polodrážky (do max. tl. 240 mm, krycí rozměry se zmenší o rozměr polodrážky, tj. 15 mm). Izolační desky EPS Isover rozměru 1000 × 500 mm jsou baleny do PE fólie v balících max. výšky 500 mm. Nestandardní rozměry např. 1000 × 2000 mm, 1000 × 2500 mm jsou páskovány. Desky musí být dopravovány a skladovány za podmínek vylučující jejich znehodnocení. Neskladovat dlouhodobě na přímém slunci.
tags: #penovy #polystyren #obi #vlastnosti #použití
