Idealny izolator, który składa się z 97 proc. z powietrza. To styropian. Ten najpopularniejszy materiał ociepleniowy ma już 71 lat. Jego podstawowe właściwości nie zmieniły się od momentu wynalezienia, ale w tej chwili są już dostępne różne wyspecjalizowane rodzaje styropianu. Skąd się wziął i jak powstaje?
Zapraszamy do krótkiego przewodnika.
Styropianem nazywany jest polistyren spieniony (ekspandowany). Jest to porowate tworzywo sztuczne. Powstaje w procesie spieniania (stąd drugi człon nazwy) twardych granulek polistyrenu przy użyciu pary wodnej. Styropian ma lekką strukturę, w 97 proc. składa się z powietrza – stąd biorą się jego znakomite właściwości izolacyjne.
Materiał w tej formie, jaką znamy obecnie, wynalazła w 1950 roku firma BASF, a rok później wprowadziła styropian na rynek. Jednak początki sięgają 1839 roku. Wówczas niemiecki aptekarz Eduard Simon doprowadził do powstania polistyrenu z naturalnej żywicy. Dopiero kilkadziesiąt lat później inny Niemiec, chemik, Hermann Staudinger zorientował się (i opisał to), że w ten sposób powstało tworzywo sztuczne. Za pracę nad takimi tworzywami otrzymał nagrodę Nobla w dziedzinie chemii w 1953 roku.
Zaczyna się od ropy
Obecnie, jeśli chodzi o skład styropianu, to produktem wyjściowym jest ropa naftowa (jest to podstawowy surowiec do produkcji tworzyw sztucznych). Najpierw po przetworzeniu ropy naftowej powstaje styren. Styren jest mieszany z wodą i porotwórczym gazem. Tak powstaje polistyren. Ten produkt – który na tym etapie ma postać twardego granulatu – trafia do producentów styropianu.
Krok pierwszy – spienianie
Producenci styropianu zmiękczają twarde granulki polistyrenu i doprowadzają do zwiększania ich objętości (ekspandowania). Dzieje się to przy użyciu pary wodnej o wysokiej temperaturze. Tak powstaje porowata pianka.
Krok drugi – sezonowanie
Bezpośrednio po spienianiu materiał jest chłodzony. Resztki środka spieniającego i para wodna pozostają w granulkach, kondensują się i wytwarzają podciśnienie. Materiał trafia do przewiewnych silosów, powietrze, które wnika do granulek, nadaje im stabilność. Cały ten etap chłodzenia to sezonowanie.
Styropian nabiera kształtu
Ustabilizowanymi cząstkami spienionego polistyrenu napełnia się metalowe formy. Tu jeszcze raz materiał jest poddawany działaniu pary wodnej i wysokiej temperatury, a zatem ponownemu spienianiu. Materiał staje się plastyczny. „Rozrasta się“, czyli ekspanduje, wolne przestrzenie są zamykane, a powierzchnia ulega spieczeniu.
Powtórzmy: w składzie styropianu dominuje powietrze, które w dużej mierze odpowiada za izolacyjne właściwości tego produktu.
Bloki styropianu są gotowe do dalszej obróbki, czyli cięcia na płyty. Możliwe jest też umieszczenie materiału przed końcowym spienianiem w formach, które odpowiadają końcowemu produktowi. Wówczas niepotrzebne jest cięcie styropianu.
Uniwersalny i pasywny
Gdy mówimy o rodzajach styropianu, to zazwyczaj pierwsze skojarzenie jest ze styropianem uniwersalnym i pasywnym. Ten pierwszy to dobrze znane białe płyty. Ten drugi – dzięki dodatkowi grafitu w produkcji – zyskuje lepsze parametry, jeśli chodzi o właściwości izolacyjne (mówiąc prościej – zatrzymuje więcej ciepła) oraz to, co rzuca się w oczy, czyli charakterystyczny ciemnoszary kolor.
Jednak rodzajów styropianu jest więcej. Są płyty o zwiększonej odporności na ściskanie, dedykowane miejscom o podwyższonej wilgotności, nawet akustyczne, które pomagają tłumić dźwięki uderzeniowe.