Přírodní izolace z konopí

Obr. 1 Použití tepelné izolace z konopí v konstrukci [7]

TECHNICKÉ VLASTNOSTI TEPELNĚ IZOLAČNÍCH MATERIÁLŮ Z KONOPÍ
Součinitel tepelné vodivosti desek z konopných vláken se pohybuje v rozmezí hodnot 0,035– 0,050 W.m^–1.K^–1 v závislosti na objemové hmotnosti. Hodnota součinitele tepelné vodivosti klesá spolu se vzrůstající objemovou hmotností materiálu (dochází k omezení přenosu tepla vlivem proudění vzduchu v pórové struktuře materiálu).

Vláknité konopné desky jsou velmi dobře propustné pro vodní páru. Faktor difúzního odporu konopných desek se pohybuje v rozmezí 1–2 v závislosti na objemové hmotnosti materiálu a jeho vlhkostním obsahu. Schopnost materiálu absorbovat vzdušnou vlhkost přispívá k udržení optimální hladiny relativní vlhkosti v interiéru stavebních konstrukcí.

Požární odolnost izolačních desek je většinou zvýšena přídavkem retardérů (solí), přičemž reakce těchto izolačních desek na oheň je nejčastěji klasifikována třídou E. Tepelně-izolační desky vykazují také velmi dobré akustické vlastnosti. Vysoká hodnota zvukové pohltivosti je dána zvýšenou pórovitostí konopného vlákna oproti např. vláknu skleněnému nebo minerálnímu.

 Tab. 1 Porovnání vlastností jednotlivých izolačních materiálů [5]

+ Hodnota součinitele tepelné vodivosti se mění s různou objemovou hmotností a tloušťkou.
* dle DIN 4102
** dle ÖNORM B 3800

VÝROBKY POUŽITELNÉ VE STAVEBNICTVÍ
Přírodní vlákna z konopí setého jsou velmi odolná a výborně se hodí pro výrobu tepelných izolací. Tato tepelná izolace vykazuje velkou stabilitu, je odolná proti roztrhání. Pro zlepšení její ohnivzdornosti se k vláknům při výrobě izolace přidávají retardéry (uhličitan sodný, jedlá soda). Izolace neobsahuje škodlivé látky ani alergeny. V konopných vláknech se nenacházejí bílkoviny, proto s jistotou lze říci, že ji nenapadnou škůdci (moly, hlodavci, …). Izolace z konopí má výborné sorbční vlastnosti, díky této schopnosti nepodléhá hnilobě.

Jako tepelná izolace se používá k izolování střech, obvodových stěn, utěsnění oken a spar, dále jako akustická izolace do podlah. Konopné izolace jsou difúzně otevřeným materiálem, který zaručuje příjemné klima v interiéru. Svými technickými vlastnostmi můžou nahradit izolace z minerální nebo skelné vaty.

Konopná vlna – tepelná izolace, do jílových omítek

• je vhodná pro vyplnění volných prostor, do uzavřených konstrukcí nosných stěn, příček, podlahových dutin, stropů, střech
• den před aplikací se vlna rozbalí a načechrá
• do příslušných míst se pěchuje v hustotě cca 50 kg.m^-3

Obr. 2 Konopná vlna mezi nosnými trámy v konstrukci podlahy [3]

Konopné pazdeří – tepelná izolace, zásyp
Pazdeří je dřevitá dužina obsažená ve stoncích rostlin, ze kterých se získávají lýková vlákna. Pazdeří se odděluje od vláken v procesu rozvolňování lněných a konopných stonků při průmyslovém zpracování (máčením nebo rosením, lámáním).

V konopných stoncích se vyskytuje oproti lnu průměrně cca o 5 % více pazdeří. Konopné pazdeří obsahuje 53% celulózy, 21% ligninu, 18% ostatních látek (protein, pektin) a pod 10 % vody. Pazdeří z konopí je lehčí než podobný materiál z jiných přírodních látek, může absorbovat tekutiny až ve čtyřnásobku vlastní váhy, je velmi porézní a má vysokou izolační účinnost. [1]

Izolačním materiálem z konopného pazdeří lze nahradit skelnou vatu, jejíž výroba je energeticky náročná a na rozdíl od izolace ze skelné vaty nedráždí plíce ani pokožku. Nebo je možno speciální technologií vlákna upravená a ošetřená ohnivzdornou látkou nastříkat mezi stěny.

Dále se pazdeří používá jako příměs do anorganických pojiv, např. vápna (náhražka betonu, zvápnění a slisování stonků konopí, materiál je stejně pevný jako beton, pružnější, lépe odolává přírodním podmínkám, má lepší tepelně-izolační vlastnosti, registrován pod obchodní značkou Isochanvre; vnitřní a vnější stěnové omítky), cementu (výzkum cemento-konopných tvarovek). [9]

Obr. 3 Konopné pazdeří [4]                                                                       Obr. 4 Konopné pazdeří [9]

Konopný filc – zvuková izolace do podlah
Konopný filc se nejvíce používá jako zvuková izolace do plovoucích podlah, mezi stěny příček nebo jako izolace pod střešní krytinu. Vyrábí se v tloušťkách od 3 mm do 10 mm a ve formě rolí nebo pásků.

Konopný filc působí prodyšně. Jeho schopnost, vázat na sebe vlhkost z okolního vzduchu a znovu ji odpařovat při suchém vzduchu, zlepšuje klima bydlení a chrání dřevěné podlahy před výkyvy vlhkosti.

Vypichované konopné rouno jako podklad pod plovoucí parketové a laminátové podlahy. Konopné filcové pásy se využívají jako oddělovací a dělící pásy v jednodušších příčkových stavbách, při pokládání různých dřevěných vrstev na sebe a u dřevěných podlah.

Konopná vata (koudel) – izolace spojů
Slovem koudel se označují odpadová vlákna oddělená při přípravě rostlinách vláken k předení. Konopnou koudelí se vyplňují dutiny např. mezi trámy, zdmi nebo dutiny u oken a dveří. Díky schopnosti konopí vázat vodu se předchází škodám způsobeným kondenzovanou vodou u střešních oken v oblasti krytiny.

 
Obr. 5 Utěsnění spáry konopnou koudelí [3]

Konopné tepelně-izolační desky – tepelná izolace
Tepelně-izolační konopné desky se vyrábějí metodou krystalizace pryskyřice obsažené v konopných stoncích. Na výrobu desek jsou zapotřebí speciální výrobní linky, na nichž se vlákno krátí na požadovanou délku. K vláknům se přidávají retardéry, které zajišťují lepší ohnivzdornost materiálu, a polyesterová vlákna (cca 15%) ke zajištění kompaktnosti desky. Vlákna s příměsí se lisuje za tepla na požadovanou objemovou hmotnost, která se většinou pohybuje v rozmezí od 30 do 100 kg.m^–3.

Konopná vlákna jsou lehká, pevná a pórovitá. Díky pórovitosti konopného vlákna má výsledná deska výborné zvuko-izolační vlastnosti.

Nesmírnou výhodou tohoto přírodního materiálu je čisté a bezprašné zpracování, nedochází k podráždění pokožky a vdechování nežádoucích částic, jako např. u skelné vaty. Desky se dodávají již nařezané na požadovanou míru. Při řezání izolace přímo na stavbě použijeme vroubkovaný nůž (stejný jako na krájení pečiva) a izolaci řežeme o 2-3 cm větší, než je zateplovaný prostor, abyste se vyvarovali odchlipování formátů od ohraničené plochy a vytváření tepelných mostů po obvodu. Pokud je tloušťka izolačního materiálu menší než 100 mm, měly by být desky mechanicky připevněné.

Konopná izolace je dodávaná ve formě rohoží nebo rolí a je vhodná pro izolaci střech, podlah i stěn. Rohože se dodávají v tloušťkách od 20 mm do 200 mm, v případě potřeby a nutnosti izolovat se rohože od tloušťky 200 mm dvojitě překládají. Desky je možné použít jak v interiéru, tak i v exteriéru stavebních konstrukcí. [12]

Obr. 6 Desky z konopných vláken [9]

Konopné zdi

• jílovo-konopné cihly
  Toto zdivo se skládá z 75% jílu a 25% konopného pazdeří. Vzhledem k izolačním vlastnostem konopí nepotřebuje jílovo-konopné zdivo žádnou další izolační vrstvu a navíc je možné pokrýt ho omítkou bez mezivrstvy. Je vhodné pro odbornou sanaci při tvorbě vnitřních zdí a následného tepelného utěsnění. Používá se pro zlepšení tepelné izolace vnější konstrukce zdí, k obnovení klenutí a jako vnitřní izolace přímo ve spojení zdí nebo při výstavbě vícevrstvové zdi. Nehodí se ale k výstavbě nosných zdí. [10]
• cemento-konopné zdící tvárnice
  Tvárnice jsou vyrobeny z odpadních částí technického konopí (pazdeří) a cementu. Slouží jako ztracené bednění pro výplňový beton a jako nosič vložené tepelné izolace omítek. Používají se pro výstavbu různých typů stavebních objektů: rodinných domů, nízkoenergetických domů, průmyslových staveb a staveb technické vybavenosti. [11]

Obr. 7 Jílovo-konopná cihla [10]                                                                     Obr. 8 Cemento-konopná zdící tvárnice [11]

PĚSTOVÁNÍ, SKLÍZENÍ A VYUŽITÍ KONOPÍ
Pěstování konopí
Konopí je jednoletá rostlina z čeledi konopovité (lat. Cannabaceae). Pro její ideální růst je zapotřebí velké množství živin v půdě a dostatek vody. V době dozrávání rostliny již voda není tak důležitá a konopí je schopno přežít i kratší období sucha. Konopí je méně náchylné na poškození chorobami nebo škůdci a vzhledem k hustotě porostu a rychlosti růstu nemá větší problémy se zaplevelením. Pro stimulaci růstu nejsou zapotřebí žádná chemická hnojiva, odbourává velké množství CO₂ ze vzduchu, její kořenový systém kypří půdu, absorbuje těžké kovy z kontaminovaných půd a brání erozi na svazích. Konopí lze pěstovat s úspěchem až do 450 m nadmořské výšky.

Rozeznáváme čtyři skupiny této rostliny:

• severní: dozrává za 60-80 dní, výška 0,8 m, pro technické účely není vhodný
• hašišná: dozrává za 130-150 dní, výška 1,1 m, pro technické účely není vhodný
• jižní: dozrává za 120-165 dní, výška až 4 m, dává velký výnos vláken, jež jsou dlouhá a jemná
• středoruská (přechodná): dozrává za 90-120 dní, výška max 2,5 m, velké výnosy jak z vláken tak ze semen

V ČR je povoleno pěstovat pouze konopí seté s maximálním obsahem THC (psychoaktivní látka tetrahydrokanabinol) do 0,2 %. Do roku 2007 byla u nás jako jediná zaregistrovaná odrůda Beniko, ale je možné pěstovat i jiné odrůdy dle platného seznamu EU. [1]

Obr. 9 Konopí seté [8]                                                                                                            Obr. 10 Lán konopí [7]

Sklízení
Konopí se dle pozdějšího využití sklízí kvůli produkci vláken, semen nebo obojímu.

Konopí pro využití stonků (vlákna) je sklízeno v okamžiku, kdy jsou rostliny v plném květu a zbavují se pylu nebo po pylovém spadu, když začnou opadávat listy (červenec až září, dle odrůdy). Neocenitelnou vlastností konopných vláken je jejich pevnost a houževnatost, což při sklizni této rostliny je spíše na obtíž. Nože sklizňových strojů se rychle tupý, musejí se častěji měnit, jinak by mohlo dojít i k zničení stroje. Díky tomuto se sklizeň konopí značně prodražuje. Za posledních pár let, kdy je pěstování konopí na vzestupu, se investují nemalé prostředky do vývoje nových žacích strojů určených přímo pro jeho sklizeň.

Výnos suché hmoty je 8,5 – 10,5 t/ha, výnos semene 0,6 – 0,8 t/ha, obsah vlákna ve stonku 24 – 28 %, možný výnos celkového vlákna 2,1 – 3,0 t/ha. [6]

Obr. 11 Sklízení konopí [2]

Využití konopí
Semena konopí se využívají:

• v potravinářství – rostlinný olej, bezlepková mouka
• v chemickém průmyslu – mýdla, barvy, laky, mazadla, kosmetika
• k výrobě konopného oleje i biooleje
• krmivo především pro ptáky, ryby
• v lékařství a veterinární medicíně

Vlákno (jehož předností je navlhavost, trvanlivost, prodyšnost, tepelně izolační vlastnosti):

• v klasické výrobě textilních materiálů (džínsovina, dekorační a potahové látky, nitě),
• při výrobě speciálních textilií a výrobků určených pro průmyslové využití (lana, motouzy, plachtovina, pytle),
• jako součást stavebních materiálů s dobrými tepelnými a izolačními vlastnostmi (izolační rohože, akustické desky),
• v papírenském průmyslu při výrobě cigaretového papíru a papíru pro technické využití.

Pazdeří:

• pro výrobu desek,
• briketovat (granulovat) jej a použít jako ekologické palivo, jako podestýlku pro zvířata.

Celou rostlinu: k pěstování na biomasu a využití k energetickým účelům pro spalování. [1]

ZÁVĚR
Přednosti konopí:

• ekologický, přírodní, plně recyklovatelný materiál
• při pěstování nejsou nutná chemická hnojiva
• využití celé rostliny
• uplatnění snad ve všech odvětvích (průmysl, lékařství, …)
• odolná vlákna
• rychlejší vegetační cyklus (např. oproti dřevu)

Přednosti tepelných izolací z konopí:

• sorbční vlastnosti materiálu
• odolnost vůči škůdcům, plísním, nepodléhá hnilobám
• při manipulaci nedráždí pokožku
• neobsahuje alergeny
• tvarová stálost
• široká škála využití v konstrukcích
• výborné akusticko-izolační vlastnosti

Nevýhody konopí:

• nutnost registrovat pěstování konopí na poli o rozloze nad 100 m² (zdlouhavá byrokracie) [6]
• vysoké výdaje na sklízecí stroje a výrobní linky
• alternativní materiál (obyvatelé ČR jsou příliš konzervativní a dávají přednost „tradičním“ materiálům)

Konopí má jedno z nejodolnějších přírodních vláken, spolu s jejím krátkým vegetačním obdobím a velkými výnosy z jednoho hektaru se řadí mezi nejperspektivnější přírodní materiály.

Literatura
[1] ŠNOBL, Josef a kolektiv. Dílčí část skript – Rostlinná výroba IV. (Chmel, len, konopí, využití biomasy k energetickým účelům). Praha : AF ČZU. 2004. 119 s. ISBN 80-213-1153-3
[2] www.tebeco.cz
[3] www.dumabyt.cz
[4] http://www.izolace.cz/index.asp?module=ActiveWeb&page=WebPage&DocumentID=2417##javascript
[5] www.pasivnidomy.cz
[6] www.mze.cz
[7] www.realitynasiti.cz
[8] cannabis.com
[9] www.konopi.info
[10] http://www.konopa.cz/index.php?dok=00680000000185,det
[11] www.cideas.cz
[12] www.canabest.cz
[13] http://www.ekooko.cz/?q=node/30

Recenzoval
Ing. Danuše Čuprová, CSc., VUT v Brně, Fakulta stavební, Ústav pozemního stavitelství, odborný asistent, Veveří 95, 602 00 Brno, cuprova.d@fce.vutbr.cz. Recenzi si můžete přečíst ZDE.

Tento článek byl publikován také na JUNIORSTAVU 2009.

• Ing. Blahová Pavla