Co to jest i jak powstaje piana PUR?

Piana PUR to sztywne lub półsztywne tworzywo poliuretanowe, które powstaje w reakcji dwóch składników dostarczanych zwykle w beczkach 200 l:

  • składnik A (izocyjanian) - najczęściej polimeryczny MDI (pMDI), ciemnobrązowa ciecz;

  • składnik B (poliol) - mieszanina polioli z katalizatorami, środkami uniepalniającymi, stabilizatorami piany i poruszaczem.

Składniki miesza się w proporcji objętościowej 1:1. Reakcja jest egzotermiczna: piana zaczyna rosnąć po kilku sekundach, a po kilkudziesięciu sekundach jest sucha w dotyku. Strukturę komórek tworzy poruszacz. W pianach otwartokomórkowych jest nim woda, która w reakcji z izocyjanianem wydziela CO₂. W pianach zamkniętokomórkowych stosuje się dodatkowo poruszacze fizyczne o niskim cieple parowania - obecnie głównie HFO, bo unijne przepisy F-gazowe wycofały z pianek fluorowane węglowodory HFC o wysokim GWP.

W odróżnieniu od pianki montażowej z puszki (jednoskładnikowej, utwardzanej wilgocią z powietrza) pianka dwuskładnikowa natryskowa twardnieje chemicznie w całej objętości, dlatego można nią izolować duże powierzchnie warstwą o kontrolowanej grubości.

Piana otwartokomórkowa czy zamkniętokomórkowa?

Piana zamkniętokomórkowa izoluje lepiej i nie przepuszcza wody, a otwartokomórkowa jest tańsza, paroprzepuszczalna i lepiej tłumi dźwięki. Wybór wynika z zastosowania produktu.

Parametr

Piana otwartokomórkowa

Piana zamkniętokomórkowa

Gęstość

ok. 8–12 kg/m³

ok. 30–55 kg/m³

Współczynnik λ

ok. 0,035–0,040 W/(m·K)

ok. 0,022–0,028 W/(m·K)

Udział komórek zamkniętych

poniżej 20%

powyżej 90%

Opór dyfuzyjny pary wodnej (μ)

niski, μ ok. 2–5 (paroprzepuszczalna)

wysoki, μ ok. 50–150 (paroizolacyjna)

Nasiąkliwość

wchłania wodę, schnie

praktycznie nienasiąkliwa

Sztywność

miękka, elastyczna

sztywna, usztywnia przegrodę

Izolacyjność akustyczna

dobra

słabsza

Grubość jednej warstwy natrysku

do ok. 10–15 cm

ok. 2–5 cm na przejście

Typowe zastosowania

poddasza użytkowe, ściany szkieletowe, stropy

fundamenty, posadzki i zbiorniki

Wartości orientacyjne; dla konkretnego systemu obowiązują dane z deklaracji właściwości użytkowych producenta.

W praktyce pianę otwartokomórkową stosuje się tam, gdzie przegroda musi „oddychać” i gdzie liczy się akustyka, np. na poddaszu między krokwiami pod membraną paroprzepuszczalną. Pianę zamkniętokomórkową wybiera się tam, gdzie izolacja ma kontakt z wilgocią lub obciążeniem, czyli np. na fundementach.

Jaka grubość pianki PUR na poddasze i dach?

Aby dach lub stropodach spełnił wymaganie WT 2021 (U ≤ 0,15 W/(m²·K)), potrzeba ok. 25 cm piany otwartokomórkowej albo ok. 16–17 cm piany zamkniętokomórkowej. Wynika to z oporu cieplnego, jaki musi zapewnić sama warstwa izolacji.

Odmiana piany

Przyjęte λ [W/(m·K)]

Wymagana grubość d [cm]

Otwartokomórkowa

0,038

ok. 25

Zamkniętokomórkowa

0,025

ok. 16–17

Piana PUR czy wełna mineralna?

Główne różnice między pianą PUR a wełną mineralną sprowadzają się do paramterów izolacyjnych, szczelności oraz właściwości pożarowych. Piana PUR osiąga korzystniejszy współczynnik przewodzenia ciepła oraz tworzy szczelną powietrznie warstwę, a jej natrysk na poddaszu trwa zazwyczaj tylko jeden dzień.

Z kolei wełna mineralna wyróżnia się najwyższą klasą niepalności (A1–A2), doskonałą akustyką oraz możliwością bezproblemowego demontażu i montażu przy użyciu prostych narzędzi ręcznych.

Na poddaszach z wieloma załamaniami połaci, lukarnami i przejściami instalacyjnymi przewagę ma natrysk, bo piana precyzyjnie wypełnia szczeliny, których wełna nie domknie. Tam, gdzie ważna jest niepalność lub przyszła rozbiórka, lepszym wyborem pozostaje wełna.

Jak przebiega natrysk piany PUR i jaki sprzęt jest potrzebny

Profesjonalny natrysk piany wymaga zestawu, który podgrzewa oba składniki, podaje je pod wysokim ciśnieniem w stałej proporcji 1:1 i miesza dopiero w głowicy pistoletu. Każdy element tego układu wpływa na strukturę komórek, przyczepność i rzeczywistą wartość λ gotowej izolacji.

Typowy zestaw do natrysku składa się z:

  1. Pomp transferowych - pobierają składniki A i B bezpośrednio z beczek i podają je do agregatu;

  2. Agregatu dozującego (proporcjonera) - dwie sprzężone pompy utrzymują proporcję 1:1 i ciśnienie robocze, zwykle ok. 70–120 bar, a grzałki podnoszą temperaturę składników najczęściej do ok. 45–60°C;

  3. Węża grzanego - utrzymuje temperaturę składników na odcinku kilkudziesięciu metrów od agregatu do miejsca natrysku;

  4. Pistoletu z komorą mieszania zderzeniowego - strumienie A i B zderzają się pod ciśnieniem w małej komorze i opuszczają dyszę jako gotowa mieszanina;

  5. Zasilania i sprężonego powietrza - agregat elektryczny potrzebuje stabilnego przyłącza lub prądnicy, a pistolet suchego powietrza do przedmuchu komory.

Sercem układu jest proporcjoner. Dobrze dobrany agregat do piany poliuretanowej utrzymuje stabilne ciśnienie obu składników, sygnalizuje odchyłki proporcji i pozwala ustawić temperaturę osobno dla izocyjanianu i poliolu. Wydajność maszyny dobiera się do skali prac: na poddasza domów jednorodzinnych wystarczają kompaktowe agregaty elektryczne, a izolacja hal, dachów płaskich czy zbiorników wymaga jednostek o wyższej wydajności i dłuższych wężach grzanych. Przy wyborze sprzętu liczy się też dostęp do serwisu i części, takich jak uszczelnienia pomp, komory mieszania czy grzałki.

Pianka poliuretanowa do samodzielnego natrysku a natrysk agregatem

Zestawy do samodzielnego natrysku to dwie butle ze składnikami pod ciśnieniem gazu, węże i jednorazowe końcówki mieszające. Sprawdzają się przy małych powierzchniach: doszczelnieniu łączeń, izolacji skrzyni rolety, fragmentu stropu czy przyczepy. Zestaw nie podgrzewa składników i nie kontroluje proporcji, dlatego jakość piany zależy od temperatury otoczenia, a koszt metra kwadratowego jest wielokrotnie wyższy niż przy natrysku z beczek.

Najczęściej zadawane pytania

Czym różni się pianka poliuretanowa od pianki montażowej?

Pianka montażowa jest jednoskładnikowa i twardnieje pod wpływem wilgoci z powietrza, więc nadaje się do wypełniania szczelin. Natryskowa pianka poliuretanowa jest dwuskładnikowa, utwardza się chemicznie w całej objętości i służy do izolowania całych przegród.

Ile piany potrzeba na krokwie?

Przy pianie otwartokomórkowej grubość warstwy powinna wynikać z wymaganego U, a nie z wysokości krokwi. Przy krokwiach 18–20 cm piana zwykle przykrywa także ich lico, żeby ograniczyć mostki termiczne.

Czy pianę PUR można natryskiwać zimą?

Tak, jeśli temperatura podłoża i otoczenia mieści się w zakresie z karty technicznej, a składniki są podgrzane w agregacie i wężu grzanym. Wilgotne lub oszronione podłoże wyklucza natrysk.