en särskilt genomtänkt och grundlig fråga från den långvariga gba-läsaren Aaron Birkland om pH av fenoliskt skum och dess möjliga frätande natur fick mig att följa upp min ursprungliga blogg på Kingspans Kooltherm rigid isolering.
Aaron har två huvudfrågor:
- har frågan om surhet och korrosion av fästelement eller metalltakdäck lösts med Kingspans Kooltherm?
- om så är fallet, är Kooltherm det enda fenolskumstyva isoleringsspelet i stan?
kort bakgrund
Fenolskumstyv isolering introducerades i USA på 1980-talet och såldes av Beazer East och Johns Manville, men allvarliga korrosionsproblem resulterade i rättsliga åtgärder och båda företagen upphörde med produktionen 1992.
Kingspan, ett irländskt företag med en helt ny formulering för sin fenolskumisolering, har producerat och sålt Kooltherm i Europa sedan 1992 och introducerat det i USA 2016.
Dow-rapporten
under 2012 introducerade Dow Building Solutions en vitbok, ”Rigid Polymeric Foam Boardstock Technical Assessment”, vid en Society of Plastics Engineers-konferens. Detta papper jämför vissa prestandaegenskaper hos två typer av fenolskum, en typ av polyisocyanurat och en typ av extruderad polystyren (XPS) isolering. Här är de viktigaste punkterna från detta dokument:
- 1. Ingen av de två fenoliska skumskivans isoleringar som nämns i Dow white paper är Kingspans Kooltherm.
- 2. Det listade R-värdet för fenolskumskivorna är R-6,7 till R-7,5 per tum; Kooltherm-isoleringen är R-8+ per tum. (Eftersom den cellulära strukturen hos Koolspans fenolskum inte är enhetlig varierar det faktiska R-värdet per tum av isoleringen beroende på tjocklek.)
- 3. Den kvarvarande formaldehyden i fenolskumskivan som diskuteras i papperet sträcker sig från 137 till 253 delar per miljon (ppm). Kingspan har oberoende tredjepartsdata (testning utförd av Fraunhofer Institute i Tyskland) som visar kvarvarande formaldehyd vid mindre än 0, 15 ppm. (En svårighet är att Kingspan som ett Europa-baserat företag ännu inte har amerikanska standardiserade testresultat.)
- 4. Papperet rapporterar pH-Resultat per ASTM 971 för fenolisolering a på 2,7 och för fenolisolering B på 2,0 (ganska surt). Kingspan hävdar att Kooltherm-tester ger pH i samma intervall som polyiso – 3,8 till 4. Återigen är bristen på ASTM-resultat från tredje part en aktuell fråga som Kingspan arbetar med med amerikanska testbyråer.
Dr. Jan Kosny från Fraunhofer Institute (se sista delen av bloggen) är en allmänt respekterad byggforskare och materialexpert; Kosny karakteriserade denna Dow-rapport som ”marknadsföringsmaterial.”
Kingspan gav mig ett pH-test från tredje part av deras Kooltherm – isolering utförd av Cardiff University, daterad 21 juli 2010, enligt testmetoden för EN13468: ”Värmeisoleringsprodukter för byggutrustning och industriinstallationer-bestämning av spårmängder av vattenlöslig klorid, fluorid, silikat och natriumjoner och pH.”Två prover av isoleringen gav pH-testresultat på 6,51 och 6,49.
Kingspans BDA Keuringsinstituut testrapport
Kingspan delade en testrapport med mig utarbetad av BDA Keuringsinstituut (en division av Kiwa NV, ett nederländskt testlaboratorium), daterad 22 januari 2010. Jag har inte behörighet att kopiera eller posta denna fullständiga rapport, men nedan finns information från rapporten.
för BDA Keuringsinstituut — testerna fästes fyra typer av styv isolering — mineralull, kingspanfenolskum, polyuretan (PUR) och expanderad polystyren (EPS) – med brickor och skruvar på ett profilerat ståldäck (se bild #1 ovan) och isoleringen täcktes sedan med ett EPDM-takmembran (se bild #2 nedan). Dessa aggregat placerades sedan över en uppvärmd vattentank så att aggregaten utsattes för 70 C (158 F) och 95% relativ fuktighet under 28 dagar.
för att se fästelementens skick efter att testningen var klar, se bilderna #3, #4 och #5 nedan (Alla bilder tagna från rapporten).
från avsnittet” Resultat ” i rapporten:”….t verkar som om det inte finns någon strukturell skillnad i mängden korrosion efter testet. Alla skruvar visar i genomsnitt samma mängd korrosion på den del av skruven som har vridits genom det profilerade ståldäcket. På den del som inte har vridits genom det profilerade ståldäcket och därför var i direkt kontakt med isoleringsmaterialet hittades ingen korrosion.”
jag försökte kontakta Dow Building Solutions för att få deras svar på ovanstående BDA Keuringsinstituut rapport om Kingspans Kooltherm, men hörde inte tillbaka.
min ”Wingnut testing”
det gick upp för mig att jag kunde gå till Kooltherm-projektet här i Brattleboro, klättra in i den oavslutade vinden och backa ut några skruvar för att se om det fanns någon korrosion (se bilder #6 och #7). Det enda problemet är att de stora bad-boy skruvar skyddades av en bakad emalj finish, och de har bara varit på plats om 4 eller 5 månader.
jag kom också ihåg att för min blogg på X-Floc-installationssystemet för cellulosaisolering använde vi Kooltherm i en väggmockup installerad med vanliga gamla gipsskruvar (se bilder #8 och #9). Denna väggmockup har suttit i mitt ganska fuktiga garage de senaste tre månaderna. Det finns fortfarande ingen fästkorrosion, så jag bestämde mig för att fylla gipsskruvhålen med vatten och sätta tillbaka skruvarna (se Bild #10). Bild # 11 visar samma skruv en vecka senare: ingen korrosion, för vad det är värt.
DOE Buildings Technology Office-projekt om utveckling av fenolisk skumisolering
jag var inte medveten om Doe Buildings Technology Office-projektet förrän Aaron lät mig veta om det: utveckling av ett biobaserat, billigt, icke-korrosivt och icke-brandfarligt fenoliskt skum för byggnadsisolering (se Bild #12). Jag kollade in med projektpartnern Atlas Roofing. De rapporterade att det inte har skett någon kommersialisering av detta arbete, antingen från deras sida eller vilket framgår av några nya patent som de kunde hitta baserat på detta projekt (en nyckelindikator för varje projekt kommersialisering).
strax innan jag slutförde den här bloggen nådde jag dock Dr. Jan Kosny, chef för Byggnadsskåp och material vid Fraunhofer Institute Usakosny rapporter:
- 1. Detta DOE-projekt slutfördes 2017. För närvarande finansieras Fraunhofer av DOE och arbetar med Oak Ridge National Laboratory på korrosionsfältprovning av en rad fenoliska skumisoleringar, forskning som kommer att slutföras i 2019.
- 2. Som en del av korrosionsfältprovningen har Fraunhofer en takprovhytt för 5 eller 6 kommersiellt tillgängliga fenolskumisoleringar samt två nya formuleringar (se bilder #12 och #13).
- 3. Fraunhofer fortsätter självständigt sitt arbete med fenolisk skumisolering, en process som innebär en långvarig flerårig produktutveckling (upp till åtta år).
- 4. Medan Atlas Insulation inte längre är involverad i denna produktutvecklingsinsats, är Fraunhofer seriös och är engagerad i konfidentiella diskussioner med ett antal andra företag för att fortsätta utvecklingen av fenolisk skumisolering.
inte överraskande, dessa bilder (och testningen de representerar) sätter min ”Wingnut-testning” till skam.
slutsatser?
Kooltherm förblir den ”riktiga McCoy” av för närvarande tillgänglig fenolskumstyv isolering i USA.
Surhetsproblem och korrosionsproblem har lösts med kooltherm fenolisk skumstyv isolering. Och medan konkurrenter till Kooltherm isolering kan vara flera år ut, Fraunhofer-ledda forskning och utveckling kan mycket väl innebära allvarlig konkurrens under de kommande åren.
förutom att fungera som gba: s tekniska direktör är Peter Yost Vice President för tekniska tjänster på BuildingGreen i Brattleboro, Vermont. Han har byggt, forska, undervisning, skrift, och rådgivning på högpresterande hem för mer än tjugo år. En erfaren tränare och konsult, han har erkänts som NAHB pedagog Of The Year. Har du ett byggnadsvetenskapligt pussel? Kontakta Pete här. Du kan också anmäla dig till Buildinggreens nyhetsbrev för att få en gratis rapport om isolering, samt regelbundna inlägg från Peter.