Ekspandirani polistiren so prvič izdelali leta 1954 v nemškem kemičnem koncernu BASF in ga zaščitili pod imenom Styropor. Čeprav takrat narejeni izdelek ni dosegal kakovosti in lastnosti sodobnih izdelkov iz polistirena, ga je trg hitro in dobro sprejel. Obseg proizvodnje se je naglo povečeval in material je osvojil gradbeno stroko ter velike in male graditelje. Ekspandiranega polistirena, ne glede na to, kdo ga je izdeloval in pod kakšnim imenom, se je verjetno predvsem zaradi tega prijelo ime stiropor, ki ga tako v laičnih kot strokovnih krogih uporabljamo še zdaj.

Osnovna surovina je polistiren

EPS je sintetični izdelek (umetna pena) iz polistirena. Kemično gre za ogljikovodik stiren, ki je eden od stranskih proizvodov pri predelavi nafte. Sam polistiren, ki je v obliki drobnih prozornih zrnc, ni primeren za izdelavo končnega izdelka EPS. Zrnca morajo biti napolnjena s plinom pentanom v kapljevinasti obliki. Tako je osnovna surovina trda penasta zmes snežno bele barve z zaprto celično strukturo v obliki majhnih kroglic oziroma granul, s premerom od 0,3 do 2,8 milimetra, je pojasnil Roman Kunič, direktor razvoja in tehničnih aplikacij v družbi Fragmat Tim, ki je ena od dveh proizvajalcev EPS pri nas. Drugi je Novolit. Osnovno surovino proizvajalci kupujejo pri različnih kemičnih koncernih po svetu.

Proizvodni proces je sestavljen iz štirih faz. Prva je faza predekspanzije, v kateri surovino najprej penijo pod vplivom vodne pare. Postopek poteka v posebnih penilcih pri temperaturi nekaj nad 100 stopinj Celzija. Ker je v granulatu ujet plin pentan, se kroglice napihnejo, natančneje, ekspandirajo na 30- do 50-kratno prvotno prostornino. Sledi faza t. i. kondicioniranja, ki je nujna zato, da dosežejo dimenzijsko stabilnost kroglic. Ekspandirani granulat mora biti nekaj časa uskladiščen v prezračevalnih silosih. Tu vodna para in penilno sredstvo (pentan) kondenzirata, pri tem pa se nastali podtlak v kroglici izenači z zunanjim tlakom, kar je pomembno, da so lastnosti kroglice stabilne pred nadaljnjo obdelavo. V tretji fazi poteka varjenje v prejšnjih dveh fazah pripravljenega granulata. V končno obliko ga varijo na dva načina: granulat stresejo v večje kalupe, iz katerih pride v obliki velikih blokov; lahko pa ga varijo v obliki posameznih plošč v posebnih kalupih. V kalupih granulat znova toplotno obdelajo z vodno paro pri temperaturi od 110 do 120 stopinj Celzija. Pri tem kroglice še dodatno ekspandirajo, da postanejo plastične in lepljive, tako da se med sabo sprimejo oziroma zvarijo. Brez veziv ali drugih dodatkov dobijo homogen blok EPS, razlaga Kunič. Sledi le še zadnja faza, razrez bloka v plošče različnih debelin. Pred tem le počakajo, da se blok skrči. Krčenje je nepovraten proces, do katerega pride zaradi tako imenovane relaksacije materiala. Blok razrežejo na plošče z razžarjeno računalniško vodeno nitko.

Povedati je še treba, da morajo plošče EPS pred uporabo oziroma vgradnjo nekaj tednov odležati v skladišču. V tem času se podtlak v kroglici popolnoma izenači z zunanjim tlakom, plin pentan pa se zamenja z zrakom. Končni izdelek je namreč sestavljen iz številnih sprijetih kroglic, ki jih obdaja membrana, v notranjosti pa je le plin oziroma zrak. Zato je EPS zelo dober toplotni izolator, pravi Kunič.

Lastnosti so odvisne od gostote

Novi evropski standardi o kakovosti EPS, ki jih upoštevajo tudi slovenski, določajo nosilnost in toplotno izolativnost materiala kot dve glavni lastnosti, obe pa sta odvisni od njegove gostote. Toplotna prevodnost EPS, ki določa njegovo toplotno izolativnost, je od 0,034 do 0,041 W/mK in z gostoto pada, vendar le do vrednosti 25 kilogramov na kubični meter, potem začne rasti, pravi Kunič. Po podatkih evropskega združenja proizvajalcev ekspandiranega polistirena EUMPES, je toplotna izolativnost materiala tolikšna, da s kilogramom te izolacije v 50 letih privarčujemo 400 litrov kurilnega olja. Materialu pa lahko toplotno izolativnost še povečajo, tako da že osnovni surovini dodajo grafit, je še povedal Kunič.

Tudi nosilnost končnega izdelka z večjo gostoto raste. Nosilnost se meri v kilopaskalih in pove, s koliko tonami lahko obremenimo kvadratni meter materiala. Vsi izdelki morajo biti označeni z omenjenima lastnostma, saj je od njiju odvisna tudi njihova primernost uporabe oziroma vgradnje. Končni izdelek mora biti obvezno označen z oznako CE, ki zagotavlja, da je izdelan v skladu s predpisi in da so navedbe o njegovi gostoti, toplotni izolativnosti in nosilnosti resnične. Proizvajalci morajo namreč za izdelke pridobiti ustrezne certifikate.

Med lastnostmi EPS velja omeniti še to, da je vodoodbojen in v prisotnosti vode ali vlage ne spreminja svojih mehanskih ali fizikalnih lastnosti. V materialu se ne bodo razvile plesni, alge ali kakšne druge bakterije. Končni izdelek, namenjen le toplotni izolaciji, ima togo strukturo in je na otip trd, plošče, ki so namenjene tudi zvočni izolaciji in se vgrajujejo predvsem v plavajoče pode kot zaščita pred udarnim zvokom, pa s posebnim postopkom v proizvodnem procesu elastificirajo, da postanejo prožnejše.

Med pomanjkljivostmi je največkrat omenjena slabša paroprepustnost v primerjavi z drugimi toplotnoizolativnimi materiali. Proizvajalci so zato že razvili izdelke, ki jih s posebnim postopkom luknjajo, kar ploščam zelo poveča paroprepustnost, in kot pravijo nekateri ponudniki fasadnih sistemov, se s tem še zmanjša toplotna prehodnost ovoja stavbe.

Od strehe do tal

EPS v obliki različno debelih plošč je primeren za toplotno izolacijo zunanjih sten stavbe, lahko ga vgradimo na notranjo stran sten pod končno oblogo in kot izolacijo votlih predelnih sten. Kunič opozarja, da je treba za izolacijo zunanjih sten v kontaktnem fasadnem sistemu izbrati plošče s posebnimi lastnostmi. Ni dovolj le primerna gostota in nosilnost, imeti morajo povečano dimenzijsko stabilnost, strižno trdnost in razplastno trdnost. Le tako bo zagotovljena zadostna nosilnost, hkrati pa bodo lahko dolgo obdržale lastnosti pred in med vgradnjo in bodo odporne na mehanske obremenitve, razlaga Kunič. Ob tem poudarja, da je treba pri fasadnih sistemih obvezno zahtevati tehnično soglasje za posamezni sistem, ki dokazuje, da so sestavni deli, ki so iz različnih materialov, med seboj združljivi.

EPS pogosto uporabljajo tudi v prezračevanih fasadah in za zaščito vkopanih sten kleti. Plošče so zelo primerne za izolacijo podov z različnimi obremenitvami. Za pode, v katerih je napeljano talno gretje, izdelujejo plošče s posebnimi šestkotnimi čepi in s polietilensko folijo na zgornji strani. Ta zagotavlja dodatno zaščito pred vlago med vgradnjo, čepi pa omogočajo enakomerno razporeditev cevi talnega gretja. Za izolacijo omenjenih površin je treba izbrati plošče z večjo gostoto in večjo nosilnostjo, da se pod obremenitvami ne bi deformirale, še razlaga Kunič.

Razširjena je tudi uporaba EPS za toplotno zaščito klasičnih in obrnjenih ravnih streh, malo manj pa za izolacijo poševnih streh ali za izolacijo med špirovci. Zaradi njegove togosti, saj gre za trd, ne preveč prožen material (ob zvijanju plošča poči), ga je teže vgraditi v manjše prostore in z njim zapolniti težko dostopna mesta. Sicer pa so plošče EPS lahke in se zlahka vgrajujejo. Preprosto je tudi njihovo oblikovanje, lahko jih režemo ali žagamo. Na površine se običajno lepijo ali sidrajo.

Primeren za reciklažo

Pri vgradnji in delu z EPS ni predpisana ali potrebna nobena zaščita. Vse ostanke pri obdelavi oziroma rezanju blokov v plošče lahko reciklirajo. Zmeljejo jih in dodajo k osnovni surovini. Tako bi lahko reciklirali tudi že vgrajeni EPS, ki pa mora biti čist, brez materialov, kot so lepila, malta in podobno. Sogovornik še doda, da bodo EPS, ki je bil v fasadne sisteme vgrajen pred leti, zato težko reciklirali, ker so bile debeline majhne, le od tri do šest centimetrov. Pri takšni debelini je namreč težko odstraniti oziroma odrezati vso umazanijo. Pri debelejših slojih izolacije pa to ni težava, zato jih lahko odpeljemo k proizvajalcu ali na najbližji Dinos. Plošče, ki niso primerne za recikliranje, je treba odpeljati na deponijo odpadkov, kjer jih dajo med druge gradbene odpadke. Nikakor pa se ne sme uporabljenih izdelkov iz EPS zažigati, na primer na vrtu. Pri gorenju se v okolje sprošča škodljiv plin stiren.

Delo in dom, 13. junij 2007