Czy piana poliuretanowa jest palna? Obalamy mity
Czy piana poliuretanowa jest palna?
W dzisiejszym artykule chcielibyśmy przyjrzeć się bliżej temu aspektowi i rozwiać wszelkie wątpliwości na temat palności pian poliuretanowych. Aby jednak odpowiedzieć na pytanie, czy pianka poliuretanowa jest palna, potrzebowaliśmy zebrać wiele faktów i oprzeć się na rzeczywistych doświadczeniach i badaniach, które dadzą nam odpowiedź i rozwieją wszelkie obawy z punktu widzenia bezpieczeństwa, albowiem piana jest coraz częściej stosowanym materiałem izolacyjnym w naszych domach.
Zacznijmy od tego, czym jest piana poliuretanowa i jak jest zbudowana oraz czy jej struktura prowadzi do bycia materiałem palnym?
Pianka poliuretanowa powstaje w wyniku zmieszania ze sobą dwóch komponentów potocznie nazywanych POLY i IZO. W skład POLY wchodzą poliole, porofory, dodatki uniepalniające, katalizatory, środki powierzchniowo czynne i inne, natomiast IZO składa się w 100% z izocyjanianu.
Poliole dzielimy na dwa podstawowe rodzaje: poliole poliestrowe oraz polieterowe, które w gotowym produkcie odpowiadają za elastyczność poliuretanu. Dostarczają grup hydroksylowych (-OH), które w wyniku reakcji z grupami izocyjanianowymi (-NCO) tworzą wiązania uretanowe.
Porofory wytwarzają gaz potrzebny do spieniania poliuretanu, natomiast katalizatory stosowane są do zbalansowania czasu reakcji. Ich rodzaj, jakość i ilość wpływają bezpośrednio na czas przydatności do użycia systemów poliuretanowych, a także na ilość wydzielanych lotnych związków organicznych podczas natrysku piany oraz później.
Środki powierzchniowo czynne regulują rozmiar komórek, zapobiegają zapadnięciu się struktury pianki w początkowych etapach jej syntezy, a także bezpośrednio wpływają na właściwości fizyko-mechaniczne pianki.
Natomiast dodatki uniepalniające są istotnym elementem przy zastosowaniu pian poliuretanowych w bardziej wymagających aplikacjach. Wyróżniamy dodatki reaktywne, które wbudowują się w strukturę pianki oraz niereaktywne.
To między innymi dodatek uniepalniaczy ma wpływ na palność lub trudnozapalność pian poliuretanowych i pozwala sklasyfikować je pod względem klasy reakcji na ogień.
Piana poliuretanowa, dzięki zastosowaniu uniepalniaczy staje się materiałem niepalnym, trudnopalnym, samogasnącym, który przy użyciu wysokospecjalistycznych maszyn z powodzeniem jest stosowany do ociepleń domów jednorodzinnych lub całych osiedli mieszkalnych.
Zapewnij bezpieczeństwo sobie i bliskim »
Część 1: Klasyfikacja w zakresie reakcji na ogień.
Norma PN-EN 13501-1:2019-02 Klasyfikacja ogniowa wyrobów budowlanych i elementów budynków.
Norma ta określa procedury klasyfikacji wyrobów budowlanych w zakresie reakcji na ogień, czyli jak wyrób przyczynia się do rozwoju ognia. Klasyfikowanie wyrobów następuje na podstawie badań i oceny wyników wg tych samych zasad w całej Unii Europejskiej.
Wyróżnia się 7 podstawowych klas reakcji na ogień:
A1 , A2 , B , C , D , E , F
Najbezpieczniejszy wyrób oznaczony jest klasą A1, a kolejne to A2 i B.
Piana EMBEPUR® PRO100FS posiada klasę palności E oraz BS1D0 w przegrodzie budowlanej.
Powyższa klasa została uzyskana na podstawie badań zapalności według norm PN-EN ISO 11925-2:2020-9, PN-EN 13823+A1:2022-12.
Wg normy PN-EN ISO 11925-2:2020-9, w specjalnej komorze do badań reakcji na ogień zgodnej z powyższą normą badawczą przeprowadziliśmy test „małego płomienia” i przygotowaliśmy próbkę piany poliuretanowej, którą poddaliśmy bezpośredniemu działaniu płomienia.
Zgodnie z tą normą wyrób w klasie palności E nie osiąga odpowiedniej wysokości płomienia w ciągu 15 s i gaśnie (jeśli utrzymuje się ogień) w ciągu kolejnych 15 s. Klasa E oznacza, że produkt ma właściwości samogasnące i nie rozprzestrzenia ognia.
Norma badawcza posiada również parametry uzupełniające dla klas: A2,B, C oraz D.
- Emisja dymu oznaczona jako litera „s” (ang. smoke)
- Płonące krople oznaczone jako litera „d” (ang. droplets)
Emisja dymu przyjmuje wartości od s1 do s3, gdzie:
- s1 – prawie bez dymu
- s2 – średnia emisja dymu
- s3 – intensywna emisja dymu
Płonące krople:
- d0 – brak płonących kropli
- d1 – niewiele płonących kropel / cząstek (podobne do iskier z płonącego drewna)
- d2 – wiele płonących kropel / cząstek, które mogą powodować poparzenia skóry lub rozprzestrzenianie się pożaru.
Powyższe informacje są ściśle związane z reakcją na ogień, gdzie bardzo często zadymienie bywa bezpośrednią przyczyną tragedii podczas pożarów, natomiast płonące części mogą powodować rozprzestrzenienie się ognia na inne przedmioty.
Do właściwego określenia klasy reakcji na ogień konieczne jest przeprowadzenie kilku rodzajów prób ogniowych. Dla przegród budowlanych zawierających piany poliuretanowe jest to:
test SBI (od ang. Single Burning Item Test)
Test SBI to test, podczas którego przystawia się płomień do przegrody budowlanej (lub innej badanej), której częścią jest piana poliuretanowa. W czasie testu bada się różne parametry, w tym poziom dymu oraz obecność płonących kropli.
Sposób wykonania testu SBI opisuje norma PN-EN 13823+A1:2022-12 „Badania reakcji na ogień wyrobów budowlanych. Wyroby budowlane, z wyłączeniem posadzek, poddane oddziaływaniu termicznemu pojedynczego płonącego przedmiotu”.
W badaniu tym określa się „potencjalny udział wyrobu w rozwoju pożaru, w sytuacji pożarowej symulującej pojedynczy płonący przedmiot usytuowany w narożu pomieszczenia i w pobliżu tego wyrobu” [wg PN-EN 13501-1].
Badanie to jest symulacją pożaru, który może pojawić się wewnątrz budynku tuż przy ścianie. Ocenia się w nim, jak zachowa się przegroda budowlana, kiedy tuż przy niej dojdzie np. do zapalenia się kosza na śmieci lub gdy zapali się urządzenie.
Dzięki testowi SBI można określić wiele ważnych cech wyrobu, jak np.
- ilość i szybkość wydzielania energii podczas spalania
- czas od przyłożenia ognia do zapalenia się wyrobu
- zasięg oraz szybkość rozprzestrzeniania płomieni
- pojawianie się kapiących kropli („d” – ang. droplets)
- ilość wydzielanego dymu („s” – ang. smoke).
Piany EMBEPUR:
Według normy europejskiej, zawierającej klasyfikację ogniową dla wyrobów budowlanych, piana otwartokomórkowa EMBEPUR® PRO100FS oraz piany zamkniętokomórkowe uzyskały ocenę E, co umożliwia ich zastosowanie w szeregu budynków mieszkalnych i użytkowych.
Natomiast w kontekście testu SBI piana EMBEPUR® PRO100FS otrzymała wynik B-s1,d0.
Oznacza to, że w zastosowaniu końcowym, jakim jest przegroda budowlana, jest materiałem nieprzyczyniającym się do rozwoju pożaru, że wyrób nie wydziela dymu lub wydziela go niewiele, a także wyrób nie wytwarza płonących kropli.
Klasyfikacja w zakresie reakcji na ogień: B-s1,d0
Podsumowując, powyższe badania i testy potwierdzają, że piana EMBEPUR® PRO100FS jest pianą samogasnącą i niezapalną – nie przyczynia się do rozpowszechniania się ognia.
Podczas pożaru jej zewnętrza warstwa tworzy tzw. zgorzelinę (powierzchnię spaloną), która nie pozwala na wniknięcie płomienia w głębszą strukturę piany, a co za tym idzie na dalszą penetrację przegrody.
