Bublinková fólie patří mezi nejpoužívanější obalové materiály na světě. Chrání výrobky před poškozením, izoluje a nachází uplatnění v průmyslu, stavebnictví i běžné domácnosti. V tomto článku se podíváme na její zajímavou historii, jak se vyrábí, jaké existují druhy a proč je tak oblíbená. Zjistíte také, jaké má výhody oproti jiným materiálům a v čem spočívá její univerzální využití.
Co je vlastně bublinková fólie?
Bublinková fólie je výborný ochranný obalový materiál. Je snadno zpracovatelný a flexibilní, má dobré izolační vlastnosti a je odolný vlhkosti. Fólie je tvořena vzduchovými polštářky (tzv. bublinami) mezi dvěma nebo více polyethylenovými fóliemi. Výhodou tohoto řešení je vzduch, respektive jeho stlačitelnost, tedy fyzikální stlačitelnost objemu vzduchu a schopnost zpětné rozpínavosti.
Historie a výroba bublinkové fólie
V roce 1957 se objevila první bublinková fólie, její vznik je připisován Marcu Chavannesovi a Alfredu Fieldingovi, kteří se patrně nesnažili vyrobit dnes jeden z nejvíce používaných obalových materiálů napříč všemi odvětvími průmyslu. Základním materiálem pro výrobu je polyetylen, který se roztaví na více jak 400 stupňů, načež vznikne roztavená hmota. Tato hmota se vlije do strojů - válců, kde dojde k jejímu zploštění na požadovanou výrobní tloušťku/sílu. Dále za pomoci podtlaku dojde k vytvoření kapes (budoucích vzduchových bublin). Následně se tyto bubliny uzavřou další samostatnou již plochou vrstvou roztavené hmoty, aby se zamezilo úniku vzduchu z bublinky. Tím vznikne plastová bublinka, která je vyplněná vzduchem v dlouhých výrobních formátech, které se dále řežou na požadované rozměry.
Během výroby lze modifikovat vlastnosti - tloušťku/sílu, velikost (průměr) samotné jednotlivé bublinky, také počet vrstev a samozřejmě samotné rozměry (velikosti) výsledné fólie a v neposlední řadě barevné provedení. Bublinkové fólie lze dělit i s ohledem na velikost samotné jednotlivé bublinky.
Typy bublinkových fólií
Existují standardní, antistatické (ESD), antikorozní, elastické, potištěné a laminované varianty. Mezi základní typy patří:
Čtěte také: Důležitost fólie pod beton
- dvouvrstvá bublinková fólie, průměr bublinek obvykle cca 10 mm, na zakázku 30 mm
- třívrstvá bublinková fólie - laminovaná LDPE nebo HDPE fólií jako třetí vrstvou
- bublinková fólie laminovaná jinými materiály
Bublinková fólie může být laminovaná různými materiály pro specifické účely:
- ✔️ Papírem - zajistí vyšší pevnost, ochrání předměty náchylné k poškození, využívá se k ochraně křehkých věcí, ale i nábytku.
- ✔️ Pěnovým polyetylenem - určeno pro ochranu kovových výrobků, má tepelně izolační vlastnosti.
- ✔️ Netkanou textilií - zajišťuje vysokou pevnost a ochranu proti poškrábání.
- ✔️ HDPE fólií - mikrotenová fólie pro balení předmětů s větším rizikem průrazu a kluzností.
- ✔️ Hliníkovou fólií - používá se jako izolace ve stavebnictví při výstavbě podlah, střech.
- ✔️ PP fólií polypropylenem - k ochraně extrémně ostrých částí předmětů, jako hrotů a hran.
Vlastnosti bublinkové fólie a její výhody
Mezi nesporné výhody bublinkové fólie patří flexibilita a zároveň vysoká pevnost. Díky vysoké pružnosti zvládne obalit zboží jakéhokoliv tvaru. V naprosté většině případů tak zvládá nešetrné zacházení s balíkem při přepravě. I když některé bublinky při nárazech popraskají, zboží je i nadále chráněno vrstvou fólie. Jelikož se fólie netrhá, lze ji použít i opakovaně.
Bublinková fólie se vyznačuje velmi dobrými izolačními vlastnostmi. Je vodotěsná a zároveň vzduchotěsná. Vzduchové polštářky chrání zboží nejen před nárazem, ale i před vlhkostí a plísní. Její nespornou výhodou je také nízká hmotnost, což se pozitivně projevuje na ceně za přepravu zásilky. Bublinkovou fólii lze snadno recyklovat, je hygienicky nezávadná, netoxická a bez zápachu. Lze ji vyrobit v různých barevných provedeních a je opakovaně použitelná.
Gramáž vs. Kvalita bublinkové fólie
Pro většinu zákazníků je gramáž bublinkové fólie synonymem pro její kvalitu, tj. čím je plošná hmotnost fólie vyšší, tím je bublinková fólie kvalitnější. Toto platilo pro první generaci bublinkových fólií, kdy byla vyráběna z jednovrstvé horní i spodní fólie (tzv. monofólie) ze stejného materiálu. Rozdíly mezi kvalitou bublinkových fólií o podobné gramáži byly minimální.
Již několik let je však na trhu 2. generace bublinkové fólie, při jejíž výrobě se využívá vícevrstvé (koextruzní) technologie horní i spodní fólie s možností kombinovat vrstvy z různých materiálů s odlišnými mechanickými vlastnostmi a funkcemi (pevnost, propustnost, atd.). Většinou se jedná o 10 vrstev (5 + 5 vrstev). Právě pevným spojením více vrstev v jednu fólii (tzv. sandwich) se dosahuje mnohem lepších pevností než u monofólií.
Čtěte také: Stínící tkanina: využití a instalace
Dlouhodobá odolnost proti vyfouknutí
Další velmi výraznou vlastností vícevrstvých bublinkových fólií je jejich dlouhodobá odolnost proti vyfouknutí. To je vlastnost, kterou u běžné bublinkové fólie z monofólií nelze vůbec dosáhnout, neboť samotný polyetylen snadno propouští molekuly vzduchu. Pokud je mono bublinková fólie vystavena dlouhodobějšímu tlakovému statickému zatížení, vzduch je velmi rychle vytlačován z uzavřeného prostoru bublinky. Během několika málo dnů se tak z bublinkové fólie stane téměř běžná plochá fólie s minimálními ochrannými vlastnostmi.
V případě vícevrstvých bublinkových fólií se prostupnost sníží jednak křížením jednotlivých vrstev, ale hlavně se jako prostřední vrstva používá jiný materiál než PE (např. nylon), který má mnohem menší molekulární vazby a je pro vzduch prakticky neprostupný. Taková fólie vydrží i měsíce zatížení statickým tlakem, při minimální ztrátě vzduchu v bublinkách. Fólie pak plní svou hlavní ochrannou funkci i po dlouhém čase a po častých manipulacích se zabaleným produktem.
Rozdílná kvalita bublinkových fólií
Rozdílnou kvalitu mono a vícevrstvých bublinkových fólií znázorňuje následující tabulka:
| Testovaná hodnota | Výrobce A mono | Výrobce B mono | Výrobce C mono | Výrobce D COEX | Výrobce E COEX | Výrobce F COEX | Výrobce G COEX + nylon barrier |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Gramáž [g/m2] | 25 | 32 | 33 | 20 | 30 | 40 | 40 |
| Pevnost v tahu [N] | 5,3 | 7,5 | 8,1 | 8,3 | 10,4 | 12,9 | 11,2 |
| Odolnost proti protržení [N] | 6,8 | 8,9 | 7,1 | 9,2 | 11,8 | 13,3 | 12,1 |
| Okamžitá odolnost proti splasknutí [N] | 4 | 10,4 | 15,1 | 11,8 | 17,6 | >50 | >50 |
| Dlouhodobá odolnost proti splasknutí [%] | 18 | 25 | 29 | 34 | 51 | 65 | 89 |
Z výše uvedené tabulky je patrné, že kvalita bublinkové fólie je dána nejen gramáží, ale také použitou výrobní technologií. Při koupi bublinkové fólie je velmi důležité ujasnit si její použití. Pokud je to například pouhá výplň prázdného prostoru v krabici, nemusí jít o super fólii. Pokud ovšem bublinková fólie slouží jako samostatný obal (například v nábytkářském průmyslu), měla by splňovat určité kvalitativní požadavky.
Využití bublinkové fólie
Bublinková fólie je univerzální obalový materiál se širokou škálou využití. Nejčastěji se používá jako ochrana před mechanickým poškozením, dále se z ní vyrábí např. obálky.
Čtěte také: Betonová fólie – snadná aplikace
Využití při přepravě a skladování
Bezpečné doručení zásilek je prioritou každého odesílatele. Ochranné obaly, jako je bublinková fólie, mají jednu z nejdůležitějších rolí při balení zboží. Udržují předmět v bezpečí před nárazy a otřesy, a díky tomu se tak dostane v pořádku ke svému majiteli.
- Balení křehkých předmětů: Nejčastější použití bublinkové fólie je při balení křehkých předmětů, jako jsou skleněné vázy, keramika, elektronika nebo umělecká díla. Křehké předměty zabalte do několika vrstev fólie, aby byly chráněny před nárazy a otřesy. Bublinky vytvářejí bariéru, která absorbuje otřesy a snižují tak riziko poškození během přepravy.
- Stěhování nábytku: Bublinková fólie je ideální k ochraně rohů a hran nábytku, aby nedošlo k jejich poškrábání nebo odštípnutí. Zabalíte-li do fólie nohy stolu nebo rohy skříní, výrazně snížíte riziko poškození nejen nábytku, ale i zdí při přenášení.
- Výplňový materiál: Pokud posíláte balík s více položkami, bublinkovou fólii využijete jako výplň, která udrží předměty na místě a zabrání jejich vzájemnému posunu. Tím se minimalizuje riziko vzájemného poškození věcí uvnitř krabice.
- Skladování sezónních věcí: Bublinková fólie je užitečná také při skladování sezónních věcí, například vánočních ozdob nebo starožitností. Ochráníte je tak před prachem, vlhkostí a nechtěnými nárazy.
Bublinková fólie v domácnosti a na zahradě
Bublinková fólie poskytuje jednak ochranu před rozbitím, ale má také tepelněizolační vlastnosti, kterých lze v domácnosti v zimě účinně využít. Míst, kde ji můžete použít doma a na zahradě, aniž byste nějak narušili estetiku místa, je hned několik.
- Izolace oken: Okna nemusí nutně trpět netěsnostmi, abyste zde přicházeli o teplo. Už kvůli tomu, že jsou mnohem tenčí než zdi, je tepelná ztráta obrovská. Na okna, která jsou v místnostech, kde běžně netrávíte čas a nepotřebujete mít výhled, můžete aplikovat bublinkovou fólii, která dokáže zvýšit teplotu uvnitř o několik stupňů. Ideálně tam, kde máte okna jen jednoduchá nebo dvojitá. Běžná okenní tabule s jednoduchým zasklením má součinitel prostupu tepla (izolace okna, tzv. U-hodnota) okolo 5,0 W/m²K, což odpovídá zhruba 1,8 kWh tepelné ztráty za den. Pokud přidáte vrstvu bublinkové fólie, pak se efektivní hodnota U změní na 3,0-3,5 W/m²K, v závislosti na uložení a průvanu. Denní ztráta se v tomto případě blíží 1,1-1,3 kWh. Během 90 dnů se úspora pohybuje v rozmezí 45-65 kWh na metr čtvereční.
- Zakrytí bazénů: Fólie plave na hladině jako koupací lehátko, a proto se hojně využívá k zakrytí hladiny bazénů a udržení teploty vody v nádrži. Pro rychlejší ohřívání vody v bazénu je nejvhodnější černá fólie, protože černá barva přitahuje slunce.
- Ochrana proti larvám komárů: Bublinková fólie má také využití při skladování vody v zahradních barelech na dešťovou vodu - při ochraně proti larvám komárů. Pokud položíte na hladinu bublinkovou fólii, ta zůstane plavat a uzavře hladinu nejen proti nečistotám a listí, ale především proti larvám komárů.
- Další izolace: Bublinkovou fólií můžete opatřit ještě další místa, která tak účinně izolujete, například půdní poklopy, vnitřní garážové dveře a málo používané terasové dveře.
- Ochrana květináčů: Květináče zabalte do jedné vrstvy a svažte provázkem. Fólií zakryjte pouze nádobu, ne listy, aby se nepotily a nepropukla u nich hniloba.
- Skleníky: Vnitřní panely skleníků lze vyložit fóliemi, abyste snížili tepelné ztráty, přitom tak rostliny nepřipravíte o světlo. Upevněte je sponkami nebo odnímatelnou páskou.
Bublinková fólie ve stavebnictví: Termoreflexní izolace
Termoreflexní izolace se pomalu dostávají do povědomí uživatelů. Ceny energií v posledních letech stále rostou, a z tohoto důvodu jsou výměna starých oken za moderní dřevěná či plastová okna s trojskly nebo revitalizace paneláků pomocí zateplovacích systémů i s dalšími záchrannými kroky způsoby k úsporám. Dle směrnice Evropského parlamentu a Rady 2010/31/EU o energetické náročnosti budov nastává povinnost od roku 2020 stavět domy, které budou mít spotřebu energie blízkou nule. A právě tady nastupují na scénu výrobci tepelných izolantů, kteří mezi sebou svádějí boj o co nejnižší hodnotu součinitele tepelné vodivosti λ [W.m-1.K-1]. Toho se snaží docílit i výrobci termoreflexních bublinkových izolací.
Termoreflexní izolace fungují na principu odrazu infračerveného elektromagnetického záření, tedy tepelného záření. V chladném období odrážejí tepelné záření zpět do interiéru a naopak v horkém letním období odrážejí sluneční záření zpět do exteriéru, čímž brání přehřátí interiéru. Termoreflexní izolace mají dvě důležité vlastnosti, které zásadně ovlivňují jejich tepelněizolační schopnosti. Jsou jimi emisivita a reflektance, jež ovlivňují složku sálání poblíž reflexního povrchu.
Izolace se skládá z vrstvy hliníkové fólie a bublinkové fólie na bázi LDPE (nízkohustotní polyetylén) či na bázi HDPE (vysokohustotní polyetylén) o tloušťce několika milimetrů, popřípadě se využívají i pěnové fólie, které jsou pokovené velmi tenkou vrstvou hliníku z obou stran nebo pouze z jedné strany. Termoreflexní fóliové izolace plní dvě důležité funkce, a to funkci tepelněizolační a parotěsnicí. Jsou tedy vhodné pro použití do střešních plášťů, kdy ušetří vrstvu fólie jako parozábrany. Dále mají vysokou odolnost vůči různým druhům chemikálií, škůdcům, ultrafialovému záření a nejsou navlhavé. Z ekologického hlediska se jedná o recyklovatelný materiál, který neuvolňuje žádné škodlivé látky do svého okolí. Termoreflexní izolace jsou elektricky nevodivé a jsou snadno hořlavé, dle třídy reakce na oheň podle ČSN EN 13501-1 se řadí do kategorie E až F.
Malá hmotnost termoreflexních izolací je dána použitím lehkých materiálů, jedním z nich je bublinková fólie. Ta je odolná vůči vlhkosti, je pružná a díky malým vzduchovým bublinkám má příznivou tepelněizolační schopnost. Bublinky vzduchu jsou rozmístěny rovnoměrně po ploše fólie a jejich výška se pohybuje řádově od 3 do 12 mm, přičemž průměr bývá od 10 do 30 mm. Velikost vzduchových bublin je prioritní z hlediska způsobu šíření tepla. Zajištěním optimálního rozměru docílíme, že se teplo šíří převážně sáláním, nikoliv prouděním, které je v tomto případě nechtěnou složkou. Tepelný odpor termoreflexních izolací se velmi liší v závislosti na tloušťce izolace, skladebném uspořádání, vlastnostech použitých materiálů apod. Hodnoty tepelného odporu R se pohybují od 0,5 do 5 m2.K.W-1, tato hodnota však není konečná. Termoreflexní izolace se často instalují mezi dřevěný rošt, který vytvoří uzavřené vzduchové mezery a ty dále zvyšují celkovou hodnotu tepelného odporu.
Měření tepelného odporu termoreflexních izolací metodou Hot Box
Tato metoda slouží ke stanovení hodnoty tepelného odporu termoreflexních izolací. Název Hot Box lze volně přeložit jako „chráněná teplá skříň“. Zařízení je určeno pro stanovení celkového množství tepla, které projde vzorkem termoreflexní izolace ze strany o vyšší teplotě na stranu o teplotě nižší. Materiálem měřicí skříně je extrudovaný polystyren, kvůli jeho dobrým tepelně izolačním vlastnostem a větší pevnosti ve srovnání s klasickým pěnovým polystyrenem EPS. Měřicí zařízení se skládá z teplé a chladné části pro nastavení teplotního spádu na měřeném vzorku, což imituje podmínky prostředí. Mezi tyto dvě komory je upevněn vzorek izolace. V našem případě se chladná část skříně ochlazovala pomocí mrazáku a teplá část byla vyhřívána topnými, ohebnými a samolepicími PES fóliemi.
Vzorky termoreflexních fóliových izolací
Vzorky termoreflexních izolací, které byly použity pro měření v zařízení Hot Box, byly vyrobeny z LDPE bublinkové fólie s velkými bublinkami o průměru 30 mm a výšce 10 mm v kombinaci s různými druhy hliníkové fólie. Vzorky izolací jsou v rozsahu od základní skladby ABBA (Al fólie - bublinková fólie - Al fólie) až po několik vrstev. Použité značení souvrství izolace vychází ze zkratek jednotlivých vrstev: A - hliníková fólie a BB - „big bubble“ (bublinková fólie):
- vzorek č. 1 - ABBA - klasické uspořádání, metalická Al fólie (2x Al, 1x BB)
- vzorek č. 2 - ABBABBA - vícevrstvé uspořádání (3x Al, 2x BB)
- vzorek č. 3 - ABBBBABBBBA - vícevrstvé uspořádání (3x Al, 4x BB; pozn.: bublinková fólie není natavena na hliníkovou fólii)
- vzorek č. 4 - ABBBBABBBBA - vícevrstvé uspořádání (3x Al, 4x BB; pozn.: bublinková fólie je natavena na hliníkovou fólii)
- vzorek č. 5 - ABBBBABBBBABBBBA - vícevrstvé uspořádání (4x Al, 6x BB)
- vzorek č. 6 - ABBBBABBBBABBBBABBBBA - vícevrstvé uspoř. (5x Al, 8x BB)
- vzorek č. 7 - ABBA - použití fólie se zlatým vzhledem (2x Al, 1x BB)
Výsledky měření tepelného odporu vzorků
Pro měření bylo vybráno sedm vzorků termoreflexních izolací a jeden referenční vzorek ze šedého polystyrenu. Jedná se o vzorky různé tloušťky a skladby, aby bylo možné co nejlépe odpozorovat chování jednotlivých vrstev, a určit tak vhodnou skladbu izolace. Bylo zjištěno, že všechny vzorky vykazují nejvyšší hodnoty tepelného odporu při teplotním rozdílu θEX = -2 °C a θIN = 15 °C. Čím dále postupujeme do kladných hodnot teplotního rozdílu, tím je hodnota tepelného odporu nižší, tedy tepelněizolační schopnost izolací se zhoršuje. Tyto izolace dosahují lepších hodnot tepelného odporu v zimních měsících, kdy se venkovní teploty pohybují v záporných hodnotách. Při aplikaci izolace ve stavbě by byly s těmito izolacemi velmi dobře splněny požadavky zimní tepelné ochrany budov. Naopak při letní tepelné ochraně klesne hodnota tepelného odporu u některých vzorků i o více než polovinu oproti hodnotám při teplotách simulujících chladné počasí.
Z experimentálního měření byla nově prokázána závislost zvyšujícího se tepelného odporu na klesající exteriérové teplotě do záporných hodnot. Při teplotním rozdílu θEX = -2 °C a θIN = 15 °C se hodnota tepelného odporu téměř u všech vzorků přibližně zdvojnásobila oproti hodnotám naměřených při teplotním rozdílu θEX = 5 °C a θIN = 20 °C. To znamená, že termoreflexní izolace jsou pro zimní tepelnou ochranu, kdy teploty venkovního prostředí dosahují záporných hodnot, účelným izolantem.
Dále bylo zjištěno, že vzorek izolace největší tloušťky při záporných teplotách nedosahoval nejpříznivějších hodnot tepelného odporu, z čehož plyne, že se nevyplatí vyrábět zbytečně silné vzorky. Od určité tloušťky termoreflexní izolace se hodnoty tepelného odporu výrazně nezvyšují, naopak může dojít i ke zhoršení tepelně izolačních vlastností. Také způsob spojení jednotlivých vrstev izolace hraje roli v naměřeném tepelném odporu. U dvou totožných vzorků se stejným počtem vrstev s jediným rozdílem, a to že v prvním vzorku byla -LDPE bublinková fólie natavena na hliníkovou fólii a v druhém vzorku nikoliv, činil rozdíl tepelného odporu R = 1,0 m2.K.W-1 ve prospěch natavené fólie. To může být následkem lepší soudržnosti jednotlivých vrstev, kdy nedojde ke zvlnění fólií, a tím pádem ke zhoršení odrazivých schopností lesklé hliníkové fólie. Výběr materiálů pro skladbu termoreflexní izolace je také velmi důležitý, a to především volba hliníkové fólie, u které sledujeme primárně hodnotu reflektance. Nejtenčí vzorky izolací typu ABBA byly porovnány právě z hlediska vlivu reflektance na výsledný tepelný odpor. U prvního vzorku byla použita hliníková fólie zlatého vzhledu a u druhého metalická hliníková fólie. Odrazivost fólie zlatého vzhledu z vnitřní strany dosahovala vyšší hodnoty oproti metalické fólii.
Zateplení obvodové stěny
Obvodové stěny z jakýchkoliv materiálů lze zateplit termoreflexní fóliovou izolací z venkovní i vnitřní strany. Pro posouzení izolační schopnosti termoreflexní izolace uvádíme porovnání obvyklých případů zateplení obvodové stěny budovy. V prvním případě je obvodová stěna z cihelných broušených bloků Porotherm tloušťky 300 mm zateplena 40 mm fasádního EPS 70F a v druhém případě je stejná obvodová stěna zateplena s využitím termoreflexní fóliové izolace tloušťky 40 mm. Tepelněreflexní izolace se upevňuje podle návrhu výrobce na dřevěný rošt. Stěna zateplená 40 mm EPS dosahuje součinitele prostupu tepla U = 0,344 W.m-2.K-1. Konstrukce zateplená 40 mm termoreflexní izolace dosahuje příznivější hodnoty U než konstrukce s EPS, a to 0,255 W.m-2.K-1. Abychom dosáhli u konstrukce s EPS stejné hodnoty U jako u konstrukce s termoreflexní izolací, museli bychom přidat dalších 40 mm EPS.
Recyklovatelnost bublinkové fólie
Bublinková fólie je vyrobena z recyklovatelného polyetylenu a je velmi snadno recyklovatelná. To je dnes velmi důležitá vlastnost každého produktu. Nejběžnějším způsobem je recyklace do žlutých kontejnerů na plast. Je důležité si uvědomit, že termoreflexní izolace jsou novým, ještě důkladně neprozkoumaným materiálem, který má potenciál do budoucnosti. Výhodou těchto izolací je jejich celková recyklovatelnost, jsou tedy přínosem k trvale udržitelnému rozvoji díky snížení spotřeby primárních surovin.
tags: #bublinková #folie #vlastnosti #použití #stavebnictví