Pola stoljeća stiropora

Najčešće korišteni materijal za izolaciju objekata i elemenata unatrag 40-tak godina, primjenjiv je u gotovo svim situacijama od gradnje pa do zabave. Dakako, primarna ideja je bila da se napravi lagan materijal, jeftin, jednostavan za uporabu i transport te neopasan za okolinu.

Kada govorima o stiroporu zapravo govorimo o proizvodu koji se zove EPS (Ekspandirani PoliStiren). EPS je izolacijski materijal koji se koristi kako za toplinsku tako i za zvučnu izolaciju. Najčešće se upotrebljava u građevinarstvu, makar je svoju primjenu našao i u pakiranju raznih proizvoda u raznim dijelovima industrije (prehrambena, elektrotehnička itd.).

Godišnje se u Europi proizvede oko 35 milijuna m3 stiropora što je jako dobar pokazatelj široke upotrebe stiropora i razvoja svijesti o zdravijem življenju.


Stiropor

Stiropor kao toplinski izolator „grije“ zimi, te isto tako „hladi“ ljeti što dovodi do velikih ušteda energije za grijanje i hlađenje koje pak imaju direktno posljedice na očuvanje okoliša. Stoga primjena stiropora u građevinarstvu ima mnogostruke prednosti jer se ulaže jednom, a štedi cijeli život.

EPS kao proizvod je prvi patentirao njemački koncern BASF još davne 1954. godine te ga je počeo proizvoditi pod zaštićenim imenom STYROPOR, koji je postao sinonim za EPS. Zato je kao materijal izvanrednih toplinsko-izolacijskih (λ =0.041 do 0.035 W/mK) i mehaničkih svojstava, niske cijene i jednostavne ugradnje vrlo brzo osvojio svjetsko graditeljstvo i do današnjih je dana, bez premca, ostao po potrošnji termoizolacijskih materijala na prvom mjestu s udjelom većim od 40 %.

Stiropor, inače poznat kao “bijela izolacija” ili “bijele ploče” koristi se u građevinarstvu već preko 35 godina. Tajna tako dobrih izolacijskih svojstava stiropora krije se u njegovoj čelijastoj strukturi. Naime u 1m3 stiropora sadržano je 3 – 6 milijardi zatvorenih ćelija u kojima je inertan zrak – najbolji prirodni izolator.


Proizvodnja stiropora

Postupak proizvodnje ekspandiranoga polistirena (EPS) provodi se u tri stupnja. U prvom se stupnju kratkotrajnim grijanjem vodenom parom, predekspandiraju ekspandirajuće granule polistirena. Stijenke polistirena omekšaju, a lako hlapljivi ugljikovodik u ekspandirajućim granulama prelazi u plinovito stanje. Granule ekspandiraju povećavajući svoj volumen za 20 do 40 puta, a gustoća se smanji s oko 600 kg/m3 na 15 kg/m3 – 30 kg/m3 (40 kg/m3).

Za proizvodnju stiropora, nije svejedno kakve su kakvoće ekspandirajuće granule polistirena, gdje i kada su proizvedene, odnosno koliko je vremena prošlo od njihove proizvodnje do ekspandiranja. Nerijetko se, poradi niže nabavne cijene brodskim transportom prevoze na velike udaljenosti, što dugo traje.

Posebice u tropskom pojasu radi velikih vrućina postoji opasnost hlapljenja ekspandirajućeg plina iz granula. Tako proizvedeni stiropor neće imati zadovoljavajuća tehnička svojstva. Nije svejedno i kojim se tehnološkim postupkom proizvodi. Zato, kod odluke o kupnji, cijena stiropora ne bi smjela biti odlučujuća, što je čest slučaj. Rezultat su građevinske štete i nezadovoljstvo korisnika, koji skupo plaćaju neznanje i/ili lako, ali neodgovorno stečenu zaradu.

Danas je tehnološki postupak proizvodnje stiropora znatno inoviran, što se odrazilo na cijeni i kvaliteti, a razlika se može i pogledom razaznati. Gustoća (kg/m3) najviše utječe na svojstva stiropora. Proizvodi se u 6 različitih gustoća od 12 kg/m3 do 30 kg/m3 (čak i do 40 kg/m3), pa se prema gustoćama i najčešće deklarirao, a temeljem HRN EN označuje se prema svim svojim svojstvima (identifikacijske oznake EPS HRN EN 13163), a najčešće prema tlačnoj čvrstoći (kPa).

Svaki od ovih tipova ima svoje područje ugradnje, što je kod primjene veoma važno. Jer nekadašnja podjela na “meki i “tvrdi” stiropor, dovodila je do nesporazuma i građevinskih šteta. Zato je kod projektiranja, primjene i kupnje potrebno obratiti pozornost na identifikacijske oznake proizvoda i preporuke za primjenu, što je obveza svakog proizvođača u skladu s tehničkim propisom, zakonom i HRN EN 13163.

Ranije, dok nije uveden vakuum postupak proizvodnje, u ispjenjenim blokovima stiropora dugo se zadržavala voda i sredstvo za pjenjenje – lako hlapljivi ugljikovodik. Za primjenu u fasadnim sustavima za stabiliziranje ploča bilo je potrebno i više od 100 dana.

Kod proizvođača koji proizvode stiropor vakuum postupkom iz kvalitetnih sirovina i poštuju zahtjeve tehnološkog protokola i normi, vrijeme stabilizacije značajno je skraćeno. Novom normizacijom (standardima) nije određeno koliko bi nakon proizvodnje stiropor trebao odležati prije ugradnje u fasadne sustava niti za druge primjene.

 

Mehanička svojstva stiropora

Većina mehaničkih svojstava ovisi o gustoći materijala. Važno mehaničko svojstvo stiropora je njegova tlačna čvrstoća. EPS gustoće 15 kg/m3, na primjer, doseže granicu elastičnosti kod 2% stišnjavanja. Daljnje opterećenje vodi do trajnih deformacija. Nekadašnja je podjela na “meki” i “tvrdi” stiropor®, dovodila je do nesporazuma i građevinskih šteta. Zato je kod projektiranja, primjene i kupnje potrebno obratiti pozornost na identifikacijske oznake proizvoda i preporuke za primjenu, npr. SIMAPOR EPS – F je proizvod namijenjen posebno za sustave za vanjsku toplinsku izolaciju tzv. ETICS sustave i on je proizveden od blokova EPS posebno dugo dimenzijski stabiliziranih, koji su izrađeni bez regenerata.

Pri rezanju stiropora iz blokova u ploče ili kod završene upotrebe stiropora za pakiranje on se može reciklirati na mnogo načina. Može, između ostalog, biti vraćen dijelom u novu proizvodnju, koristiti se kao lagani agregat, dodavati se u tlo da bi se postigla bolja prozračenost tla bez štetnih utjecaja na vodu i atmosferu


Termička svojstva stiropora

Maksimalna dozvoljena radna temperatura za EPS materijale, kao i za sve termoplastične materijale, ovisi o trajanju i intenzitetu opterećenja povišenom temperaturom. Ako nije pod velikim opterećenjem stiropor podnosi kratkotrajnu temperaturu do 95°C.

No, ako se upotrebljava bitumen ili vrući premazi koji zahtijevaju višu temperaturu na kratki period, stiropor može pretrpjeti i temperaturu do 110°C.

S povećanjem gustoće stiropora povećava se i otpornost na povišene temperature, ali granična vrijednost ostaje ista. Maksimalna trajna temperatura neopterećenog stiropora iznosi 85°C. Stiropor se ne polaže u vreli bitumen, već se mora pričekati da se malo ohladi.

Isto vrijedi i za nanošenje vrelog bitumena izravno na ploče. Kod izvedbe hidroizolacijske zaštite, stiropor ploče se kaširaju bitumenskim trakama s tim da se kaširanje jednostavno i ekonomično radi na gradilištu (ili se vruća bitumenska masa točkasto nanosi na izolacijsku traku i onda zalijepi na striopor, ili se samoljepive izolacijske trake nalijepe na stiropor).

Stiropor kao amorfna plastika ne pokazuje nikakve strukturalne promjene od temperature -180°C do 100°C tako da su i ekstremno niske trajne temperature moguće a također ima izrazito malu toplinsku vodljivost.

Stoga su toplinsko-izolaciona svojstva izvrsna. Toplinska vodljivost ovisi o temperaturi i gustoći. Toplinska vodljivost je manja od zahtijevane po normama (0,040 W/m K). Porastom gustoće stiropora toplinska vodljivost pada (bolje izolaciono svojstvo).

Samogasivi stiropor u dodiru s plamenom ne gori neko se samo tali, a pri uklanjanju plamena prestaje se taliti. U normama je klasificiran kao B1 odnosno “teško zapaljiv materijal”.


Osjetljivost na vlagu

S povećanjem gustoće stiropora raste i otpor difuziji vodene pare a s obzirom da stiropor nije topljiv u vodi niti bubri u vodi, on ne upija gotovo ništa vode. I nakon što bude 28 dana potopljen u vodi može upiti vode do maksimalno 4% svoga volumena (znači samo površinski). To je iznimno važno zato jer se ne pogoršavaju njegova toplinsko-izolaciona svojstva.

 

Uporaba stiropora

Pri rezanju stiropora iz blokova u ploče ili kod završene upotrebe stiropora za pakiranje i sl., stiropor se može reciklirati na mnogo načina. Može, između ostalog, biti vraćen dijelom u novi EPS, koristiti se kao lagani agregat, dodavati se u tlo da bi se postigla bolja prozračenost tla bez štetnih utjecaja na vodu i atmosferu.

Stiropor je za ljude i okolicu neškodljiv proizvod. Nije otrovan, a ako se i zapali ne razvija štetne plinove. Ne sadrži fluor-klor ugljikovodike i ne može utjecati na »ozonske rupe». Lako se reciklira. Ne sudjeluje u stvaranju »efekta staklenika».

Zato se s pravom može reći da stiropor nema negativnog utjecaja na okoliš, dapače, upravo poradi njegove osnovne primjene u graditeljstvu, a to je ušteda energenata, te recikliranja, jedan je od najvažnijih čimbenika u zaštiti okoliša.

Kao jedan od najraširenijih materijala za izolaciju prednosti upotrebe stiropora su: manja potrošnja goriva, smanjenje troškova grijanja , čišća okolina, visoka otpornost na različite vremenske uvjete, univerzalna upotrebljivost itd. Upotrebljavamo ga za izolaciju objekata, izolaciju zidova, svih vrsta podova, ravnih i kosih krovova, hladnjaka i rashladnih komora. Sa svim navedenim prednostima, možemo samo zaključiti: stiropor će još dugo vremena biti pratitelj moderne gradnje.

 

Proizvodni proces

Stiropor se proizvodi iz malih granula polistirena koje su nalik šećeru, a ono što je najvažnije je da u sebi sadrže 6-8 % pentana. Sirovina polistiren se dobiva kao jedan od proizvoda od prerade nafte i kao takav se isporučuje prozvođačima stiropora.

Proizvodnja stiropora se odvija kroz 7 faza:

Kao jedan od najraširenijih materijala za izolaciju prednosti upotrebe stiropora su: manja potrošnja goriva, smanjenje troškova grijanja, čišća okolina, visoka otpornost na različite vremenske uvjete, univerzalna upotrebljivost itd. Sa svim navedenim prednostima, možemo samo zaključiti: stiropor će još dugo vremena biti pratitelj moderne gradnje.

1. Skladištenje osnovne sirovine
Osnovna sirovina polistiren se dobavlja u kartonskim kontejnerima. Polistiren je unutar kontejnera zapakiran u PE foliju da ne bi došlo do ispuštanja pentana u okolinu.

2. Proizvodnja tzv. “kokica” od ekspandiranog polistirena
U predekspanderu granule sirovine pomoću pare ekspandiraju povećavajući svoj volumen 20-40 puta. Iz predekspandera izlaze granule stiropora (“kokice”) koje su određene prostorne težine i veličine.

3. Skladištenje “kokica” u silosima
Granule stiropora zračnim cjevovodima odlaze u silose gdje se skladište daljnjih 6-24 sata radi stabilizacije.

4. Proizvodnja stiropor blokova
Granule se dalje transportiraju u stroj za izradu blokova – blok forma. U stroj se ponovno uvodi vodena para. Zbog zatvorenosti drugu stvarajući tako kompaktan materijal gustoće 12-30 kg/m3.

5. Skladištenje stiropor blokova (poluproizvoda)
Nakon proizvodnje u blok formi blokovi stiropora se transportiraju u skladišta gdje moraju odležati 7-45 dana ovisno o vrsti proizvoda.

6. Rezanje stiropor blokova u ploče
Nakon što su blokovi odležali transportiraju se u halu gdje se nalaze strojevi za rezanje stiropora. Stiropor se reže u ploče debljine 1-50 cm. Gotove ploče se pakiraju u pakete omotane PE folijom sa logom poduzeća.

7. Skladištenje gotovih proizvoda
Gotovi proizvodi se odvoze u skladište gdje su sortirani po debljini i vrsti stiropora. Vrste stiropora koje se proizvode su označene po prostornoj težini stiropora u kg/m3. Npr., 15-S gdje S označava samogasivost.

 

www.masmedia.hr