Льняной утеплитель в плитах – достоинства и недостатки изоляционного материала

Содержание

Льняной утеплитель в 21 веке: есть смысл?

Льняной утеплитель занял особую нишу на рынке теплоизоляции, однако его цена вызывает ряд вопросов, на которые я постараюсь дать ответы в этом материале. Давайте рассмотрим потенциал льна в качестве утеплителя с современными требованиями к безопасности, теплосопротивлению, горючести, стоимости и другим критериям.

Материал основан на нескольких исследованиях из рецензируемых журналов, в частности Building and Environment, Landtechnik, Energy and Buildings.

Лен является однолетним растением с волокнистой структурой стеблей — с одного стебля можно получить от 20 до 50 тонких лубяных волокон. Волокнистые стебли льна использовались для теплоизоляции жилищ тогда, когда пенопласт и каменная вата никому и не снилась. Но актуален ли льняной утеплитель в 21 веке?

Почему утеплители из льна до сих пор востребованы?

Тепловые характеристики лубяных волокон льна признаются конкурентоспособными обычным утеплителям, что подтверждается научными исследованиями [1-4].

Теплопроводность λ Вт/м К = 0,039-0,040
Тепловое сопротивление при 100 мм Км2/Вт = 2,5
Удельная теплоемкость Дж/(кг.К) = 1800-2300
Плотность кг/м3 = 25-38
Воплощенная энергия, MДж/кг = 10
Паропроницаемость: Да. (Данные из Thermafleece and Ecological)

Доля волокнистых утеплителей на мировом рынке всего 0,5%, и не смотря на высокую стоимость спрос на них растет (были бы урожаи). Выбор материалов для экологического строительства ограничен, так как основывается на возобновляемом сырье, технологиях производства с низкими энергозатратами и повторном использовании. Лен соответствует этим требованиям с некоторыми оговорками.

Кроме того, для льняных и других целлюлозных утеплителей есть идеальная узкая ниша — старые деревянные дома. Это связано с более высокой остаточной влажностью материала, по сравнению с неорганическим теплоизолятором. Льняной или конопляный жгут традиционно используется в качестве изоляционной ленты между бревнами.

Требования к волокнистым утеплителям

Принято несколько международных стандартов качества и характеристик, применяемых к волокнистым утеплителям, таким как лен и конопля [11-15].

Безопасность

Эталоном для экоматериалов принято считать европейский знак качества «Natureplus». Получение маркировки Natureplus гарантирует лучшие технические и экологические характеристики для строительного материала. Льняная теплоизоляция немецких, финских и шведских производителей, в большинстве своем, имеют этот знак отличия.

Знак качества, присуждаемый экологическим стройматериалам.

Тепловые характеристики

Пористая капиллярообразная структура лубяных волокон льна делает его пригодным для теплоизоляции. 20-50 пучков пористых волокон длиной до полутора метров, заключенных в оболочку, содержат в себе по 10-40 отдельных «волосков», один стебель распушивается на 200-2000 элементарных ячеистых структур [17,18].

Капиллярность льняных волокон хорошо видна под электронным микроскопом.

Теплопроводность изоляции, изготовленной из льняных стеблей, сопоставима с традиционной изоляцией. Конечно, между значениями k всех теплоизоляционных материалов есть разница, в частности, в насыпной плотности (низкой у льняных утеплителей). Именно низкая насыпная плотность приводит к захвату большого количества воздуха в структуре волокна — основной задаче и функции теплоизоляции.

Монтаж, усадка, защита от влаги

Льняные блоки и маты не требуют дополнительных навыков монтажа, но режутся сложно. Из-за природной нестабильности волокна, утеплитель подвержен уплотнению и оседанию — это нужно учитывать при установке. Добросовестный производитель прописывает усадку и дополнительные рекомендации в характеристиках льняного утеплителя.

Утеплитель из льна плохо режется, в остальном монтаж не отличается от других утеплителей в виде матов и рулонов. К тому же, он не пылит.

Горючесть

Целлюлозные материалы сами по себе не являются огнестойкими. Массовая доля антипиренов в льняных утеплителях — около 20%. Чаще всего это соединения бора, условно безопасные. В финских исследованиях для предотвращения тления понадобилось 13% бора, что аналогично утеплителям из переработанной бумаги [19-20].

Стоимость сырья и его качество

Лен очень капризное растение с низкой урожайностью. Ему подходят умеренные климатические условия, но требуется особый уход и обработка. На теплоизоляционные свойства готового материала влияет время сбора урожая, сорт, погода и еще масса факторов. Это одна из причин высокой цены на льняной утеплитель. Посевные площади льна значительно ниже, чем в 19 и 20 веке, и предпочтение отдается масличным селекционным сортам [23,24]. Одним словом, лен — дефицит.

Как менялись посевные площади на протяжении 10 лет

Обработка волокна включает дорогостоящие механические, биохимические и микробиологические методы [27]. Чтобы стоимость утеплителя была в пределах разумного, пренебрегают частью этапов обработки. В частности, исследования показывают микробиологическое загрязнение образцов льняного утеплителя [28–30].

Качественные свойства волокон льна связаны с химическим составом и морфологическим строением. Эти показатели напрямую зависят от природных условий во время вегетации растения. Влияет ли это в дальнейшем на теплоизоляционные свойства материала — сложный вопрос, и исследований взаимосвязи довольно мало. В целом, определить качество волокна очень сложно, нужны микробиологические тесты и анализ на содержание влаги [27,26]. Влага снижает тепловые характеристики любой изоляции, а для натуральной этот вопрос важен вдвойне из-за возможного биологического заражения (устойчивость льна к микробному воздействию является мифом).

Лубяное волокно подвержено естественной усадке, что снижает его воздухопроницаемость со временем [27]. Капиллярность волокон льна до 10 раз выше, чем у стекловолокна и каменной ваты, следовательно при намокании льняной утеплитель теряет гораздо больше в теплосопротивлении, чем его неорганические собратья.

Для того, чтобы материал получил знак качества «Natureplus», он должен быть устойчив к микробному заражению. Для натуральных материалов это всегда сложная задача. В лубяном волокне льна живет симбионтная микрофлора, от которой можно избавиться только специальными антибиотиками и антимикробными добавками [32,34,35]. Еще одна проблема — использование крахмала в качестве связующего. Да, производитель все еще остается в рамках Natureplus, но добавляет к сырью питательную среду для микроорганизмов.

Помимо микробов, в лубяных волокнах обнаружены эндотоксины — липополисахариды, из которых состоит клеточная стенка грамотрицательных бактерий, сильно влияющие на человека [43]. Стоит отметить, что выбросы летучих органических соединений у натуральных утеплителей примерно того же уровня, что и неорганических от синтетических материалов [35].

Экологичность льняного утеплителя

Экологичность изоляции касается не только возобновляемости ресурсов и количества выбросов. В это понятие включена упаковка, утилизация, повторное использование и несколько других факторов.

Теплоизоляция на основе льна рассматривается как экологическая, и именно в этом ее основное конкурентное преимущество. Тем не менее, хороших научных исследований, сосредоточенных на экологических характеристиках лубяной теплоизоляции, очень мало и их результаты неоднозначны. Например, только в последние годы стали обращать внимание на остаточное количество пестицидов в сырье.

Сравнение «экологичности» стекло- и каменной ваты и изоляции на льняном волокне

. Многое зависит от того, что и с чем сравнивают исследователи. Лен оценен как более экологичный по сравнению со стекловатой по потребностям в энергозатратах во время переработки сухого сырья:

Энергопотребление на стекловату составляет 1077 МДж/м
на лен 511 МДж/м
Выбросы CO2 были рассчитаны как 68 г/м для стекловаты и 43 г/м для льна [50]. При этом не учитывался весь цикл выращивания льна, сбора и просушки.

В то же время, каменная вата имеет сопоставимые показатели с льняным утеплителем по глобальному воздействию на окружающую среду, кроме того:

Энергопотребление на каменную вату 18 МДж/кг
на лен 40 МДж/кг
Выбросы CO2 были 1200 г/кг у каменной ваты
1700 г/кг для льняного утеплителя [49]. И ее не нужно поливать антибиотиками.

Если упомянуть о синтетических волокнах в натуральных утеплителях, то их не может быть больше 15%, чтобы теплоизоляция считалась экологичной по европейским стандартам. Следуют ли все производители этим требованиям, мы никогда не узнаем.

Утверждение, что лен не способствует глобальному потеплению, весьма спорно. Под аграрные нужды вырубаются леса, которые круглый год борятся с CO2, а лысые поля после сбора урожая — нет.

Что можно утверждать однозначно — лен действительно полностью биоразлагаем, в этом и заключается настоящее экологическое преимущество данного материала. Интересно, что рекламные лозунги некоторых компаний заявляют: лен не может разлагаться, так как гнилостная микрофлора его не берет, поэтому и утепленный сруб не подвержен грибку. Никогда не доверяйте рекламе.

Преимущества и недостатки утеплителей на основе льна

Возобновляемый материал.	Плохая урожайность, растет не везде и требует стабильных условий произрастания.
Побочный продукт текстильной промышленности. Не является отходом, но имеет намного меньшую экономическую ценность, чем семена и полотняное волокно.	В составе не менее 15% неразлагающегося полиэфирного связующего. Использование крахмала создает дополнительную микробную нагрузку.
Может использоваться повторно, если в хорошем состоянии.	Производство удобрений и пестицидов для полей льна способствует глобальному потеплению и исчезновению видов. Под посевные площади вырубаются леса.
Подлежит компостированию, хотя пропитка солями бора вызывает вопросы.	Содержит антипирен на основе бора и ряд антибиотиков для подавления симбионтной микрофлоры.
Поглощает CO2 в период роста.	Импорт сырья любым транспортом так же способствует глобальному потеплению и загрязнению окружающей среды.
Гигроскопичен благодаря природной капиллярной системе.	Теряет теплосопротивление при намокании. Легко и охотно задерживает водяной пар.

Проблемы и перспективы льняной теплоизоляции

На качество льняного утеплителя влияет множество факторов, никак не зависящих от добросовестности производителя. Это реальная проблема в отрасли эко стройматериалов. Благодаря экологическому имиджу и внешнему виду у льна всегда будет успех на рынке, подогреваемый так же относительной дефицитностью из-за слабых урожаев и многочисленными мифами об антисептических свойствах и долговечности материала.

Отрасль нуждается в дальнейших исследованиях и применении новых технологических решений. В конце концов, до сих пор нет единого контроля качества для лубяных волокон, что позволяет производителям выводить на рынок «что-попало».

Источники

Список литературы выкладываю файлом на GoogleDrive. Отдельно отмечу большую обзорную работу University of Helsinki, Department of Agrotechnology в журнале Building and Environment: Flax and hemp fibres as raw materials for thermal insulations (43 номер (2008) 1261–1269).

О проблемах отрасли и перспективах: CASE STUDY INTERIM REPORT — Insulation Materials From Flax Fibres.

Поделиться с друзьями

Похожее

Льняной утеплитель для стен в плитах: плюсы и минусы

Льняной утеплитель для стен- прогрессивный теплоизоляционный материал, широко применяемый при строительстве домов из бруса и бревна. Он вытеснил традиционный мох и паклю, которыми наши предки тысячи лет утепляли венцы своих изб. Высокие теплоизоляционные характеристики и простота применения обеспечили материалу заслуженную популярность среди домовладельцев.

Характеристика материала

Льняной утеплитель изготавливается из натурального сырья – соответствующим образом обработанных волокон технического льна. Он характеризуется следующими основными параметрами:

Теплопроводность, определяет способность материала удерживать тепло. Чем ниже показатель, тем лучше материал. Коэффициент теплопроводности льняных утеплителей- около 0,038 Вт/мК. Это аналог минеральной ваты.
Звукоизоляция. Способность к поглощению звука. Лен превосходит минвату на треть.
Паропроницаемость. Способность утеплителя отводить водяные пары и не накапливать влагу в своем объеме. При этом снижается риск возникновения плесени и развития вредных микроорганизмов. Дышащий утеплитель способствует созданию комфортных климатических условий в защищаемом помещении.
Огнеупорность. Сам по себе лен легко возгорается. В составе утеплителя он пропитан веществами, останавливающими горение. Дым, выделяемый при тлении, не содержит ядовитых веществ.
Удельный вес. Исходя из модели утеплителя, меняется в диапазоне 15-85 кг/м3

Отдельно следует отметить экологичность материала. Он изготовлен из натурального сырья, при производстве используется минимум вредных веществ. Проектный срок службы утеплителя установлен в 75 лет. Возможно его повторное применение.

Преимущества и недостатки

Широкое распространение льняного утеплителя обуславливается его преимуществами:

не вызывает аллергии, не требует использования респиратора при укладке;
нулевая нагрузка на окружающую среду, даже огнезащитная пропитка делается из материалов природного происхождения;
намокает, после высыхания полностью восстанавливает свои теплоизолирующие свойства;
высокие теплоизоляционные характеристики, равен по эффективности минеральной вате;
легкость установки, отсутствие вредной пыли, осыпания, выкрашивания;
не требует высокой квалификации работников и специализированного оборудования для монтажа;
препятствует развитию плесени, микроорганизмов, грызунов;
малый удельный вес не создает дополнительной нагрузки на несущие конструкции здания.

Льняной утеплитель не вызывает аллергии

Присущ материалу и ряд недостатков:

высокая цена;
низкая прочность;
высокая гигроскопичность, склонность к намоканию.

Недостатки несколько ограничивают применимость теплоизоляционного материала. Если возникает необходимость использования его для утепления внешних стен либо помещений повышенной влажности, таких, как санузлы или сауны, придется позаботиться о дополнительной водоотталкивающей пропитке.

Ограниченная стойкость к механическим воздействиям не позволяет использовать лен для утепления полов под стяжку. При утеплении стен или перекрытий придется предусматривать дополнительные меры по креплению теплоизоляции.

Высокая стоимость объясняется натуральным характеров материала. Те, кто ценят экологию, идут на дополнительные затраты.

Классификация и формы выпуска

На современном рынке представлены следующие формы выпуска утепляющих материалов из льняного волокна:

Ленточный войлок. Длинные дробленые волокна сваливаются в плотный войлокоподобный материал. Ориентация волокон в нем случайная, это обеспечивает равномерность теплоизоляционных свойств по направлениям. Воздушные полости между соседних спутанных друг с другом волокон обеспечивают надежное удержание тепла. Пропитки обеспечивают его огнестойкость и пониженную гигроскопичность.
Льняная пакля. Традиционная форма использования льна представляет собой пучки измельченных стеблей растения. Применяется для как льняной межвенцовый утеплитель домов из бревен и бруса, для конопачения оконных и дверных проемов. Привлекательна для птиц и гниет при увлажнении, поэтому утеплитель требуется прикрывать декоративными планками-нащельниками.
Смесь льняного и джутового волокна в равных пропорциях. Используется как шнуровой уплотнитель, джут сообщает ему эластичность и прочность.
Льняной ватин. Несколько слоев льняной ткани с начесом прошивают прочной нитью, при этом образуется материал малой плотности, подобный ватину. Для получения нужной толщины теплоизоляции монтируется в несколько слоев.

Льняная пакля

В последнее время все шире стал применяться плитный материал, отформованный из льняного волокна. Он наклеивается на плотный картон, по прочности сопоставим с минватой и используется для термоизоляции каркасных домов и других быстровозводимых построек. Особенно привлекает покупателей его дышащая структура.

Критерии выбора

При выборе среди десятков представленных на рынке Москвы и других городов моделей теплоизоляционных материалов следует руководствоваться прежде всего их назначением. Оно должно отвечать потребностям потребителя. Кроме того, учету подлежат следующие параметры:

наличие сертификата соответствия;
плотная, не крошащаяся структура, материал не должен сильно ворситься;
однородная структура, отсутствие посторонних включений: крупных частей растения, щепок, опилок, мусора;
цвет, в зависимости от пропиток, может быть серо-зеленым или коричневым;
целостность упаковки обеспечивает хранение материала в соответствии с требованиями производителя, отсутствие воздействия солнечного света и влажности.

Для утепления зданий из профилированного бруса, обеспечивающего минимальный зазор между сопрягаемыми поверхностями, потребуется льняная лента толщиной не более 3 мм с плотностью 0,3 кг/м³.

При выборе льняного утеплителя важно обратить внимание на наличие сертификата

Для оцилиндрованного бревна, допускающего большие зазоры, подойдет 5-миллиметровая ленты с удельным весом в 0,5 кг/м³.

Обычный брус обладает максимальными зазорами. Чтобы надежно утеплить их, лучше остановиться на 10-мм ленте с высокой плотностью: 0,8 -1,0 кг/м³.

Льняной ватин поставляемый в рулонах, хорошо подходит для утепления перекрытий и стен.

Межвенцовые зазоры, дверные и оконные проемы, различные щели следует конопатить льняной паклей. Ее необходимо плотно забивать в щели и прикрывать нащельниками или декоративной отделкой.

Сфера применения

Современные утеплители на основе льняных волокон можно использовать для утепления практически любых узлов и конструкций жилых и коммерческих построек. Особенно актуально их использование в т.н. зеленых домах с низкой или нулевой нагрузкой на окружающую среду. Они позволяют построить жилой дом полностью из экологически чистого сырья, не применяя синтетических материалов.

Кроме того, использования льняных утеплителей позволяет улучшить климат и повысить комфорт в строениях, возведенных из камня, кирпича и дерева.

Особенно полезно применение льна в семьях, члены которых подвержена аллергическим реакциям.

Особенности монтажа льняного утеплителя

Прежде, чем приобрести утепляющий материал, необходимо провести точные замеры строительных конструкций и произвести расчеты. Покупать утеплитель лучше с некоторым запасом в пределах 5-10%. Он уйдет на потери при раскрое и компенсацию возможных небольших ошибок при расчете. Если сохранить чек, неиспользованные остатки можно будет сдать в строительный магазин обратно. Гораздо обиднее будет прерывать строительство из-за того, что не хватило одного метра льняного ленты.

Для нарезки рулонного материала используют монтажный нож или мощные ножницы. Он нарезается по месту и крепится к нижнему венцу степлером.

При теплоизоляции готовой постройки нужно использовать стамеску или плоскую отвертку для конопачения стыков. Пакля вставляется в щель и постукиванием резиновой киянки по стамеске загоняется глубоко в зазор.

Плитный теплоизолятор выпускается обычного для утеплителя размера – 1200*600 мм. Это соответствует стандартному шагу обрешетки или стропил. Плиты вставляются между направляющими с некоторым усилием. За счет упругости льняного волокна они неплохо держатся и без дополнительного крепления. Для наклонных поверхностей под слоем утеплителя устраивают контробрешетку, чтобы создать для плит дополнительную опору и исключить их падение под действием силы тяжести.

Со стороны помещения поверх теплоизоляции натягивают слой пароизолирующей мембраны.

pechiexpert.ru

Льняной утеплитель – плюсы и минусы

В современном строительстве все чаще прибегают к использованию экологически чистых материалов.

Сегодня вопросам утепления домов уделяется большое внимание, поэтому новинки стройматериалов чаще подвергаются анализу.

Не стал исключением и утеплитель из льна, который имеет много достоинств и уже признан достойной заменой известным маркам строительных термоматериалов.

Аргументы в пользу льняных утеплителей

Используя химические материалы в строительстве, человек рискует навредить своему здоровью, провоцируя появление разных заболеваний, вплоть до онкологии. Теплоизоляция — это тот же вид одежды, но только для домостроений, поэтому многие люди, заботящиеся о безопасности своего здоровья, стараются использовать натуральные материалы.

Льняной утеплитель — это стройматериал нового поколения, который имеет ряд преимуществ перед своими предшественниками — стекловатой, пенопластом и т.д.

В пользу льняных материалов говорит много фактов:

Лен признан натуральным антисептиком, который препятствует образованию плесени, грибков на стенах.
Льняные материалы не вызывают аллергических реакций, снижая риски для здоровья особенно маленьких детей.
При намокании льняной утеплитель не теряет своих теплоизоляционных свойств.
Термоматериал из льна не электризуется.
Утеплитель из льна в плитах демонстрирует высокую теплоемкость, он способен зимой сохранять внутреннее тепло в помещении, а летом — удерживать прохладу.
Это прекрасный звукоизоляционный материал.
В утеплители из льна не живут грызуны и вредители.
Утеплитель из льна в плитах легко монтируется на стены, не сыпется, не пылит.
Этот вид стройматериалов не дает образовываться конденсату на стенах, так как способен удерживать влагу и возвращать ее наружу даже в зимнее время.
Экологичность материала позволяет использовать для утепления внутренних стен.
Срок эксплуатации льняных плит — 75 лет.

Недостатки

Несмотря на обширный список положительных качеств имеет, также утеплитель из льна недостатки:

высокую цену льняных плит;
узкий диапазон применения;
на деревянных стенах быстро впитывает влагу, что может спровоцировать при плохой вентиляции его гниение;
тонкое волокно утеплителя при натяжении может разорваться;
при использовании в банях и саунах, льняные плиты потребуется пропитывать от влаги.

Критерии выбора льняных утеплителей

Факторы, по которым стоит выбирать льняной утеплитель — цена, технические характеристики и удобство монтажа.
[table id=11 /]
При выборе льняного утеплителя следует выбрать, какой именно тип необходим. Текстильная отрасль предлагает не тканные виды льняных материалов для строительства:

льноватин;
льняной войлок;
ленточная пакля.

Кроме того, льняные утеплители выпускают в форме плит, ленты, рулонов, матов. В строительстве используют два вида льноволокна — паклю и лен сантехнический. Ленточная пакля является самым удобным материалом для щелей, она легко раскатывается, можно рассчитать ее необходимое количество. Но в отличие от волокна, она имеет только 15 см ширину.

Льноватин дороже пакли, но имеет универсальные размеры. Использование пакли оптимально для домов из обычного бруса, а льняной войлок – для домов из профилированного бруса и калиброванного бревна.

Качество льняного утеплителя определяется по нескольким критериям:

Сырье. Оптимальным вариантом является использование короткого льноволокна и льняных очесов. Этот вид материала очищается от лишних фракций. Если в сырье много примесей, это значительно ухудшает качество, снижает плотность и прочность материала.
Соотношение толщины и плотности. Для дома из профилированного бруса подойдет утеплитель толщиной в 2-3 мм и плотностью 250-300 г/м2. Если дом построен из оцилиндрованного бревна, то показатель растет до 4-5 мм с плотностью в 500 г/м2. Брусовые дома нуждаются в утеплителе толщиной в 8-10 мм и плотностью 700-800 г/м2.
Равномерность по плотности слоя, которая не должна превышать 10% для равномерного уплотнения щели.

Удобство льняных плит

Для домостроительства самыми популярными являются льняные утеплители из плит. Они удобны в монтаже:

Потребуется льняной утеплитель, большие ножницы или один нож, оцинкованные крепежные скобы. Можно сэкономить время, разрезав диском утеплитель из льна сквозь упаковку.
Следует убедиться, что лицевая поверхность в хорошем состоянии, назначение которой — удерживать влагу.
Исходя из толщины утеплителя (один или два слоя), можно определить тепловые характеристики льняного утеплителя в плитах.
Замерять расстояние между стойками и разрезать утеплитель. Утеплитель из льна не должен заслонять вентиляционные отверстия и не должен контактировать с источниками тепла.

Упаковки с утеплителем из льна рекомендуется хранить в сухом закрытом месте — защищать от дождя, ветра, снега и ударов. На улице он должен быть сложен на паллете и не касаться земли. Упаковку с утеплителем следует вскрывать непосредственно перед ее установкой.

Утеплители из льна это достойное соотношение качества и цены.

izolna.net