Minerální vlákna z kamenné vlny v dějinách izolační výroby

/autor: Ing. Pavel Matoušek/, , , ,

ROCKWOOL na základě 80. výročí výroby izolací (Dánsko, 1937), 25. výročí zastoupení na českém trhu (Praha, 1993) a 20. výročí zahájení výroby v Bohumíně (1998) bilancuje dosavadní vývoj izolačních materiálů, posuny vlastností a rozvoj celého oboru vláknitých izolací na bázi čediče. Během let se formovaly specifické segmenty aplikací. Jejich vývoj dovedl mateřskou společnost ROCKWOOL International sídlící v Dánsku k vytvoření specializovaných divizí. Výrobky vždy vycházejí ze společného základu kamenné vlny, ale konečný produkt nebo systém má mnohotvárnou a často překvapivě různou podobu a nejedná se pouze o kategorie výrobků pro stavební izolace.
Autor uvádí také geografické a organizační předpoklady toho, že se jako mezinárodní společnost s největším objemem výroby kamenné vlny na světě stala silnou a úspěšnou firmou s více než deseti tisíci zaměstnanci, s rostoucím obratem a záviděníhodnými referencemi. ROCKWOOL je také jedinou společností, která si sama plánuje investice a vlastními silami projektuje, konstruuje a vyvíjí samotná náročná výrobní zařízení. Vše je postaveno na lidech, jejich vysoké profesionalitě, pracovitosti, angažovanosti a ochotě jednak k poctivé každodenní a intenzivní práci, jednak díky poučení se z jakékoli činnosti a přenášení nejlepších zkušeností mezi vlastními specialisty napříč zeměmi Evropy.
Specifickým znakem ROCKWOOL, a.s. v České republice se stalo sledování trendů v izolačních oborech a aktivní podíl na tvorbě vlastních technologií se zaměřením na požární bezpečnost a životní prostředí. Díky soustředění se na systémy a jejich komplexní vlastnosti, optimální využití izolací a poskytování konkurenčních výhod investorům daných systémovým řešením (zejména jde zcela zásadně o ploché střechy, dále stěnové pláště ROCKPROFIL a úspěšné produkty pro kontaktní zateplování fasád – ETICS) bylo možno zvyšovat tržní podíl a kladný vliv na dění v oblasti úspor energie.

1. Začátky výroby

V letech před druhou světovou válkou byly na základě rostoucího průmyslu po odeznívající světové krizi analyzovány souvislosti a potřeby různých typů izolací. Jednalo se zejména o petrochemii, chemii a výrobu energie, tedy poměrně náročné obory charakteristické vysokými teplotami. Také stavebnictví se hlásilo o své izolace. Proto byly společností ROCKWOOL zahájeny přípravy a spuštěna výroba minerálních izolací na bázi diabasu, dolomitu a vysokopecní strusky jejich tavením v kupolové peci a rozvlákněním na speciální lince. Kapacita a způsoby zpracování zpočátku připomínaly manufakturu, mnoho operací bylo prováděno ručně, podobou izolací byla zejména volná vlákna cpaná ručně do pytlů a košů, v nichž se transportovala na stavbu. Jedním z hlavních principů aplikace se tak stalo izolování cpaním do dutin, prostorů a mezistěn připravených pro vložení. V Holandsku se výrobky označovaly trojcifernou řadou – tato základní volná vlna měla označení 000 – Loose Wool. Volná vlna se začala zpracovávat i ve výrobě na desky, rohože a speciální výrobky – např. rohože na drátěném pletivu. Charakteristika vláken a pojiva zůstává i dnes blízká původním recepturám.
Tímto způsobem se dostala na svět chaotická vláknitá silně porézní struktura izolace, která při velkém množství dutin izoluje prostřednictvím vzduchových pórů a mikropórů. Limita tepelných vlastností se může shora přibližovat teoretické hodnotě součinitele tepelné vodivosti λ = 0,024 W/m.K (hodnota suchého vzduchu v tenké nehybné vrstvě při +20 °C). Jelikož se vlákna tavila z velmi kompaktních vyvřelých hornin, získala se izolace, která v dostatečné hustotě vykazovala odolnost proti vysokým teplotám. Za těchto teplot má stále dobré izolační vlastnosti, ale i schopnost chránit proti kritickému stavu – tedy v podmínkách požáru celulózového (do +1000 °C) nebo uhlovodíkového (do +1200 °C). Poréznost zase u stavebních izolací dovoluje téměř nebrzdit difuzi vodní páry přes izolační vrstvu, což je někdy velmi žádoucí vlastnost. Naopak tam, kde je tento prostup vlhkosti nežádoucí, se musí společně s izolacemi vytvářet parotěsné bariéry. Pozici izolací z kamenné vlny, jak se také často tato minerální izolace označuje, pak upevnilo poznání, že se jedná (až po kritické vysoké teploty) o izolaci naprosto stabilní, nedilatující a nesmršťující se, s neomezenou technickou délkou životnosti, navíc zcela zásadně nehořlavou, trvanlivou a obnovitelnou. V různých aplikacích se pak s velkou výhodou kombinovaly akustické, tepelné a protipožární vlastnosti. Po druhé světové válce tak izolace na bázi čediče obsazují mnoho oblastí, a to zejména kvůli předchozím vlastnostem a možnosti programově měnit jejich mechanické vlastnosti a charakteristiky v širokém rozsahu (populárně řečeno od velmi měkkých až po tuhé, od pružných po pevné, produkty s podélnou nebo kolmou orientací vláken apod.).
Jen malá zmínka o předpokladech úspěšné expanze původně malé dánské rodinné společnosti: od samého začátku se zabývala pouze výrobou kamenné vlny a jejich derivátů, při vzniku ustanovila jako společnou řeč anglický jazyk (což v sousedství silného Německa v roce 1937 podle mého názoru představovalo dosti značnou odvahu a velkou předvídavost budoucnosti) a jako základní princip angažovanosti zaměstnanců se stala jejich vzájemná spolupráce a přenášení nejlepších praktik mezi sebou.

2. Rozvoj vláknitých izolací po 2. světové válce

Obnova válkou zničeného průmyslu a jeho další rozvoj v Evropě si vyžádaly kvanta izolací. Průmyslové tepelné izolace a protipožární izolace zahrnovaly také výrobky pro lodní průmysl a vrtné plošiny. Prevence vzniku požáru, protipožární ochranné vlastnosti a spolehlivost izolací byly vysoce oceňovány. Rozvíjely se kompozitní materiály, tvarovky (potrubní izolační pouzdra, kolena apod.). Pro západní výrobce se staly vlajkovou lodí izolace na míru a rohože na drátěném pletivu, zatímco na východě se používaly spíše univerzální výrobky dokončované na stavbě (desky balené do pletiva, lamelové rohože na hliníku nebo papírové lepence). Předstih západní výroby spočíval zejména v lepších technických vlastnostech a zvýšené odolnosti vůči teplu a vlhkosti, dále ve větším specializovaném sortimentu a systémovém přístupu.
Těžiště zájmu pak v minulém století leželo v Evropě (od Velké Británie až po Německo, od Skandinávie až po Itálii), posléze také v USA a teprve v nedávných letech na Dálném Východě (Malajsie, Indie, Čína). Po roce 1989 také započala expanze do východní Evropy, dříve neobsazené, což přinášelo novou kvalitu izolací i na tyto trhy. V tomto čase bylo v Praze založeno zastoupení společnosti ROCKWOOL pro právě vzniklé samostatné státy – Českou a Slovenskou republiku (1993). Aplikace se opíraly o německou výrobkovou základnu a dovozy z Německa, což mělo vazby i na část investorů na našem území.

3. Historie společnosti ROCKWOOL v České republice

V 90. letech dochází postupně k dorovnání zhruba generačního odstupu kvality izolací v zónách východ – západ. V roce 1998 byl společností ROCKWOOL odkoupen závod Prefizol Bohumín (výroba prefabrikovaných betonových prvků a minerálních izolací, výrobní linka izolací projektovaná Keramoprojektem Brno a řízená počítačem PMD-85) a instalována výrobní linka ROCKWOOL specializovaná na ploché stavební výrobky. V pozdějších letech byl dobudován tzv. off-line provoz, kde se dokončovaly a řezaly speciální izolační prvky pro komínové systémy, izolace trezorů, lamelové rohože a CNC výroba potrubních pouzder a dalších tvarovek (trapézové výplně). V této době se už jako standardní zavádí výroba hydrofobizovaných izolací (do té doby pouze na přání). Hlavní výrobní linka pak byla modernizována a intenzifikována v roce 2007.
Dalším podstatným předělem se stala aplikace evropských norem v roce 2003. ROCKWOOL, a.s. se zapojil do tohoto procesu získáním certifikátu CE-Mark podle nové výrobkové normy ČSN EN 13162 pro stavební výrobky, přitom se přizpůsobil jednotné receptuře výroby platné pro všechny evropské závody (tzv. HT vlákno). Výrobní linka (on-line proces) byla doplněna o nejmodernější prvky, takže se bohumínský závod zcela vyrovnal všem nejnovějším výrobním linkám a dodnes nebyl překonán. To svědčí o důvěře ve skupinu českých pracovníků a víru v perspektivu nově vyvinutých výrobků (s dvojitou strukturou) pro některá speciální použití. Tyto předpoklady silně pomáhaly v období let 2007 – 2010, kdy nastala do té doby zatím nevídaná krize z nedostatku vláknitých izolačních výrobků. Investice v posledních pěti letech přispěly k modernizaci výroby a k rozšíření výrobních kapacit technických izolací, k pořízení nových technologií na snížení hodnot emisí a ke snížení energetické náročnosti výrobního procesu, k revitalizaci areálu nebo k vybudování nových skladovacích ploch. K dalšímu zásadnímu rozvoji výroby dochází na podzim roku 2015, kdy je zavedena produkce potrubních pouzder malých a středních průměrů, ovšem teď na zcela nových principech pod značkou ROCKWOOL 800 – jde o potrubní pouzdra pro zdravotechniku a ústřední topení (TZB). Bohumínský závod dnes vyrábí nejpokročilejší stavební a technické izolace a stal se tak evropským Centrem technických izolací celé skupiny ROCKWOOL.
Loňská kapitola týkající se modernizace výroby izolací v Bohumíně byla uzavřena dostavbou recyklačního provozu, který dokáže využívat veškerý odpad z výroby kamenné vlny vzniklý ve výrobním procesu. Díky vlastní výrobě surovinových briket ROCKWOOL zvládne přeměnit zpět do produktů 100 % výrobního odpadu z kamenné vlny. Znamená to, že kamenná vlna ROCKWOOL je na 100 % recyklovatelná, dochází zde k úsporám surovin a energie a výsledkem se stávají vždy zcela nově přetavená vlákna naprosto shodná s prvovýrobou. Proces jde bez omezení opakovat. Jelikož každá jednotka energie vložená do výroby našich izolací použitých na stavbě nebo v průmyslovém procesu či výrobě energie dokáže během životnosti zařízení nebo stavby ušetřit až stonásobky energie vložené do její výroby, jde o nesmírně účinné zhodnocení. Nová linka na výrobu surovinových briket je nejmodernější linkou v rámci celé skupiny ROCKWOOL s důrazem na životní prostředí.

4. Specifické známé i méně známé produkty ROCKWOOL

Těmi nejznámějšími a tradičními produkty jsou stavebně izolační výrobky ve formě
desek, rohoží a tvarovek. Při bližším pohledu je však nutno říci, že zejména tuzemský trh se svojí tradicí a oporou v naprosto specifické technologii je značně unikátní: do velké míry a také s velkými úspěchy používá technologii výroby dvouvrstvých desek (tzv. dual density), u nichž se daří lépe optimalizovat vlastnosti produktů a vytvářet pokročilé kombinace. To je zcela zásadní – po mnoha letech zkoušek byly vlastní výrobky uplatňovány od roku 2008, a to u plochých střech, kontaktních zateplovacích systémů (ETICS) a provětrávaných fasád.
K dalším skupinám výrobků u nás méně známých patří produkty následujících značek:
Rockwool Technical Insulation (RTI) je sesterskou firmou, která se zabývá výhradně těmi nejnáročnějšími průmyslovými izolacemi (vysoké teploty, energetika, pece a těžký průmysl pod značkou ProRox) a dále izolacemi pro lodní průmysl a vrtné plošiny (pod značkou SeaRox). Zde probíhá relativně náročná certifikace a ověřování i testy pojišťovnami.
Atypickými elementárními produkty a polotovary vládne společnost Lapinus, která se zabývá výrobou speciálních vláken a granulátů pro odvětví zpracovatelského průmyslu (tzv. segment OEM). Tato vlákna slouží jako výztuž v plastech, asfaltech a dalších hmotách, anebo se lisují do tvarů brzdových segmentů a desek (pro drážní a motorová vozidla apod.).
Dceřiná společnost Grodan dodává celou paletu speciálních výrobků určených pro semenářství, pěstování rostlin a květin a produkci plodů v rámci hydroponie. Kamenná vlna v různých tvarovkách slouží jako pěstební substrát pro tyto hortikulturní procesy, anebo v deskovém provedení ji lze aplikovat na terasy a ploché střechy s ozeleněním. Způsob agrotechnického použití je podmíněn hydrofilní vláknitou strukturou – což je opakem výrobků stavebně izolačních, které musí být hydrofobní.
Pokud se pro lisování desek použije velké množství pojiva, vznikne velmi tvrdá struktura, kterou lze použít na obklady fasád, výplně balkónů i na interiérové prvky. Rockpanel je tak další úspěšnou aplikací kamenné vlny, a to na velmi vysoké estetické úrovni: desky se barví, potiskují, lze do nich vyřezávat ornamenty vodním paprskem atd. Rockfon představuje už známější část produkce ROCKWOOL. Jedná se o minerální podhledové prvky (čtverce, pásy, lamely atd.) a obklady stěn, kdy se na desku dané tloušťky nanese jedno- nebo oboustranně sklotextilní tkanina, dále se pak povrch barví nebo potiskuje. Výhodou pro kvalifikovanou akustiku je, že povrch absorpčních i reflexních desek je prakticky totožný, takže u stropů a stěn lze nepozorovaně měnit jejich vlastnosti.
ROCKWOOL, a.s. samotný má na starosti stavební izolace a izolace pro TZB. Ovšem to není všechno – k tomu patří také poměrně široký systém protipožárních izolací pod značkou Conlit (izolace betonových a ocelových nosných konstrukcí, potrubí VZT a OTK). ROCKWOOL, a.s. zahrnující český i slovenský trh, je součástí skupiny 7 zemí, které jsou dnes zásobovány harmonizovaným sortimentem stavebních a technických izolací ze 4 výrobních závodů s dostatečnou kapacitou výroby izolací.

V současnosti, pokud se soustředíme na Českou republiku, jsou nejdůležitějším segmentem izolací výrobky pro ploché střechy. Jde o zdánlivě jednoduchou skupinu několika výrobků (méně než 10 druhů základních rovinných desek plus spádové a akustické prvky), která je velmi přesně optimalizována, vlastnosti jsou dokládány ve 4 úrovních (s důrazem na mechanické vlastnosti, tepelné vlastnosti, protipožární odolnost a akustické vlastnosti) a volba těchto izolačních systémů patří do rukou dobře kvalifikovaných odborníků. Není ovšem složité vyhovět i individuálním požadavkům náročných investorů, u kterých se specifikacemi a optimalizací střešního pláště pomáhají naši specialisté na ploché střechy.
Druhým zásadním segmentem izolací se staly výrobky pro kontaktní fasády, které jsou aktuálně nejvíce používány jako dvouvrstvé (Frontrock MAX E), v menší míře jednovrstvé. Tyto výrobky musí splňovat velké množství speciálních nároků a testů jako samotné výrobky nebo jako součást zkoušek celého zateplení a také kotvení.
Třetím segmentem jsou lehké stavební izolace pro všeobecné použití, jak v exteriéru (fasády provětrávané, kazetové stěny ROCKPROFIL, šikmé střechy s nadkrokevním zateplením TOPROCK a ostatní šikmé střechy, sendvičové stěny), tak v interiéru (příčky, trámové stropy, výplně akustických podhledů).
U plochých střech je těžištěm práce ROCKWOOL, a.s. k výrobkům a systémům poskytovat také kvalitní každodenní doprovodný servis: poradenskou službu, kvalifikované návrhy systémů (tepelná ochrana, bezpečnostní hlediska, ochrana životního prostředí, akustické a protipožární vlastnosti) v rámci projektů novostaveb a/nebo renovací, zpracování spádových systémů, jejich specifikace a kladečské plány, zaškolení pracovníků pro technickou přípravu staveb a montáž, logistika dodávek a skladování, dále manipulace s paletami na střeše a další nezbytné služby a pomoc.