Plasty i na střechu

Je to neuvěřitelné, ale materiály, které laici zahrnují pod souhrnný název „umělé hmoty“ nebo „plasty“, používá lidstvo necelých sto let. Kdyby materiály slavily narozeniny, tak by první vynalezená (a dnes z bezpečnostních důvodů již nevyráběná) umělá hmota (celuloid) letos oslavila 147 narozeniny.

Plasty i na střechu

Některé souvislosti jsou přímo bizarní: u kolébky plastů byla v druhé polovině 19. století značná obliba kulečníku (Co také měli movití pánové po večerech dělat? Televize, rádio a dokonce i fonografy a gramofony teprve čekaly na své vynalezení!). Kvůli výrobě biliárových koulí byla v polovině devatenáctého století vybíjena celá stáda afrických i indických slonů. Ze slonoviny soustružené koule však byly natolik drahé, že se o náhradu tohoto materiálu pokoušeli četní chemici i laici.

Plasty i na střechu
Plasty i na střechu
Plasty i na střechu
Plasty i na střechu

Povedlo se to až roku 1856 Angličanovi Alexandru Parkesovi, který vytvořil první tvrdou a odolnou umělou hmotu, celuloid, což byla sloučenina nitrocelulózy s kafrem. Celuloid se vbrzku rozšířil do všech oborů a po léta byl používán na výrobu hřebenů, obrouček brýlí, různých držátek a rukojetí, součástí nábytku, na pravítka, ping-pongové míčky, panenky a jiné hračky a později také filmy.

Pro svou vysokou hořlavost však začal být brzy vytěsňován jinými materiály, které byly na přelomu 19. a 20. století ve vysokém tempu vynalézány: v roce 1909 si Belgičan Leo Hendrik Baekeland nechal patentovat bakelit, který byl oproti celuloidu mnohem méně hořlavý a značně teplotně odolný, z něhož se pak po dlouhá léta vyráběly skřínky rádií a telefonů, vypínače, zásuvky a nejrůznější součástky. V roce 1913 vznikl tvrdý polyvinylchlorid (PVC), který částečně nahradil celuloid, kolem roku 1930 se začalo vyrábět změkčené PVC (například pro podlahové krytiny, izolace elektrických kabelů a pod názvem igelit pro fólie například na pláštěnky).

Polyamid, který známe pod názvem nylon, byl objeven roku 1928 (Američan Wallace Carrothers), polymetylmetakrylát (plexisklo) byl vyvinut rovněž v roce 1928 (firma Rohm and Haas), v třicátých letech vznikl neopren a teflon (1936), v roce 1939 polyethylen, v roce 1942 silon, v roce 1953 objevili dva vědci nezávisle na sobě (Daniel Fox ve firmě General Electric v USA, Hermann Schnell ve firmě Bayer v Německu) velmi úspěšný polykarbonát, v roce 1957 byl patentován polypropylen (Ital G. Natta), v roce 1964 v laboratořích firmy DuPont vznikl kevlar. Výčet ostatních plastů by přesáhl možnou délku tohoto článku.

Z laboratoře do praxe

Některé vynálezy se dlouho nedočkaly praktického uplatnění – například zmíněný polykarbonát byl objeven již v roce 1898 německým chemikem Alfredem Einhornem, ale teprve za víc než padesát let (1953) byl patentován a uveden do výroby. V krátké době se však stal jedním z nejpoužívanějších materiálů pro výrobu střešních krytin a u prefabrikovaných skleníků zcela vytěsnil snadno rozbitné a těžké sklo.

Polykarbonát je vhodný i pro svépomocné činnosti – například zastřešení pergol nebo zasklení verand zvládne průměrně zručný kutil s pilkou, vrtačkou a s respektováním specifických vlastností této hmoty. S deskami polykarbonátu se totiž zachází jinak než s tabulemi skla a stavebník by měl být s metodikou montáže předem seznámen. Pevnost polykarbonátu je o mnoho vyšší než pevnost skla, zejména je vynikající jeho vysoká nárazová odolnost, která zaručuje nerozbitnost zejména polykarbonátových skleníků i při nejsilnějším krupobití.

Hmotnost například skleníku z polykarbonátových desek je zlomkem váhy skleníku s tabulemi skla (měrná váha skla je 2400 až 2600 kg/1 m3, polykarbonátu (podle typu a počtu dutinek) nepřesahuje 1200 kg/1 m3, tedy nejvýš polovina). Konstrukce takového „polykarbonátového skleníku“ je však ve finále mnohem lehčí, protože kovové nosné prvky se vyrábějí z hliníku a jejich profily mohou být doslova subtilní. Zatímco úhelníková konstrukce pro skleník se sklem musí být robustní, aby se při průhybu nosných prvků sklo nelámalo, postačuje pro pružné polykarbonátové desky rám s většími oky a ze slabých profilů.

Plasty i na střechu? Pozoruhodný polykarbonát

Plasty i na střechu? Pozoruhodný polykarbonát
Plasty i na střechu? Pozoruhodný polykarbonát
Plasty i na střechu? Pozoruhodný polykarbonát
Plasty i na střechu? Pozoruhodný polykarbonát

Polykarbonát se dodává buď jako plný (tloušťka desek 2–6 mm, až 20krát vyšší odolnost než akrylátové (plexi) sklo), častěji jako komůrkový, v tloušťkách 4 až 16 mm. Dutinky nejen zvyšují modul ohybu desek, ale také tepelně-izolační schopnosti tabulí. Srovnáme-li desku komůrkového polykarbonátu o tloušťce 10 mm a podobně odolného skla s drátěnou vložkou o tloušťce 6 až 8 mm, je rozdíl hmotnosti i součinitele prostupu tepla markantní.

Materiál součinitel prostupu tepla měrná hmotnost
jednotka W/(m2.K) kg/m2
sklo 7–8 15–20
polykarbonát 1,5–4,5 1,5–3,8

Mimo vynikajících mechanických vlastností, nízké hmotnosti a pevnosti při nízkých i vysokých teplotách (–40 °C až +135 °C), velmi dobrých tepelně-izolačních schopností má polykarbonát dobrou světelnou propustnost (cca 80 %), odolnost proti povětrnostním a chemickým vlivům, příznivé protipožární technické vlastnosti, vysokou tvarovou stálost i při značných teplotách. Dá se dobře zpracovávat (i v domácích podmínkách) a bezproblémově lepit. Desky je možné dodávat v kouřovém provedení či několika barevných odstínech.

Použití polykarbonátu

Použití polykarbonátu
Použití polykarbonátu

Kromě zmíněných skleníků jsou plasty na střechu, resp. polykarbonáty vhodné pro zastřešení teras, pergol, garáží i bazénů, pro stěny a stropy zimních zahrad, pro světlíky i pro obklady fasád, vynikající je pro veškeré tepelně-izolační netříštivé zasklívání. Firmy jej používají rovněž pro zastřešení skladových a výrobních hal, sportovních stadionů, pro výrobu reklamních panelů i transportních skříní a beden.

Vynikající světelná propustnost a zároveň pevnost umožnila proniknutí polykarbonátu do automobilového a leteckého průmyslu. Materiál se rovněž používá pro výrobu optických médií (DC, DVD), pevných kufrů i interiérového nábytku. Přispívá k tomu i schopnost tvarového přizpůsobování – polykarbonátové desky se totiž dají dobře ohýbat za studena, přičemž nepozbývají svých mechanických vlastností. Přitom je však nutné dodržení přípustných poloměrů ohybu, správnou techniku ohýbání (desky se ohýbají zásadně po směru dutinek) a vhodné připevnění na nosnou konstrukci.

Začínáme s polykarbonátem

Začínáme s polykarbonátem
Začínáme s polykarbonátem

Firma PAMA dodává „instantní“ vchodové stříšky UNIROOF, které se skládají z hliníkové konstrukce opatřené odolným lakem (prášková technologie) a výplní z polykarbonátových desek. Zákazník si pouze vybere požadované rozměry, umístění dveří, barvu a variantu stříšky a zadá místo dodání. Celá sestava je pak expedována na dobírku. Vzhledem k tomu, že součástí dodávky je srozumitelný montážní návod, je možnost nezdaru při stavbě prakticky vyloučena. Stavebník si pouze musí vyměřit body uchycení konstrukce ke stávající zdi, v příslušných místech pak vyvrtat otvory o průměru 8 mm a pomocí hmoždinek upevnit hliníkovou konstrukci.

Začínáme s polykarbonátem
Začínáme s polykarbonátem
Začínáme s polykarbonátem
Začínáme s polykarbonátem

Po odstranění ochranné fólie z polykarbonátových desek se tyto desky pomocí závrtných šroubů s pryžovými podložkami spojí s konstrukcí. Přesnější návod je uveden v „chytré knížce” dodávané spolu se stříškou.

Více se dozvíte na www.pamaas.cz.

Autor: Karel Štech a PAMA (text), PAMA a archiv (foto)

Související k tématu