Właściciele domów wybrali włókno szklane do izolacji swoich domów od lat 30. XX wieku. Włókno sztuczne zostało po raz pierwszy przystosowane do zastosowania jako izolacja przez naukowca z Owens Corning jako alternatywa dla wełny mineralnej i innych łatwopalnych materiałów. Patent Owensa Corninga dotyczył „szkła glinowo-borokrzemowego”, które mięknęło w wysokich temperaturach i które można było wciągnąć w długie, cienkie pasma, które następnie ochłodziłyby się bez stwardnienia i, choć kruche, można je wytworzyć w „kawałki” - grube, wąskie arkusze ułożonych w stos włókien, które można wsunąć między krokwie i w ściany, zapewniając ognioodporną izolację. Wyniki były tak pozytywne, że włókno szklane jest nadal najpopularniejszym izolatorem na świecie. Właściwości izolacyjne z włókna szklanego wynikają z dwóch głównych cech; jego nieprzewodzenie i zdolność do wychwytywania powietrza.
Jak działa izolacja z włókna szklanego?Materiał
Nauka za materiałem
Wszystkie materiały reagują na ciepło i zimno, ale ich struktury molekularne określają ich wpływ. Ciepło pobudza cząsteczki i sprawia, że poruszają się one szybciej, umożliwiając „promieniowanie” energii w postaci ciepła z materiału - dlatego palimy ręce, gdy próbujemy spróbować potraw przed schłodzeniem po ugotowaniu. Niektóre materiały pozwalają na łatwy przepływ energii - są dobrymi „przewodnikami” energii. Inne jednak absorbują ciepło lepiej, niż je uwalniają, i są to tak zwane słabe przewodniki. Szkło jest kiepskim przewodnikiem ciepła - po prostu połóż dłoń na szklanym oknie, a następnie na aluminiowej ramie. W letnim słońcu okno będzie ciepłe, a rama gorąca, ale w mroźny zimowy dzień okno będzie chłodne, podczas gdy rama marznie. Ciepło przepływa przez lepiej przewodzącą aluminiową ramę, ale jest utrzymywane przez szkło. Powodem, dla którego okno termopanowe jest o wiele lepsze w izolacji, jest to, że zapewnia on dwie szyby o niskiej przewodności, jeśli szkło wokół pośredniej „atmosfery” powietrza „obniża” przenoszenie energii cieplnej z jednej strony na drugą. Kiedy chemicy z Owens Corning udoskonalili sposób przędzenia szkła na użyteczne włókna, stworzyli sposób przechwytywania powietrza między milionami warstw źle przewodzącego szkła. Ponadto włókno szklane utrzymuje tę zdolność przez dłuższy czas niż inne materiały izolacyjne, takie jak celuloza lub bawełna, które mają tendencję do osiadania w miarę upływu czasu, zmniejszając ilość powietrza przechwytywanego między warstwami.
Włókno szklane, środowisko i zdrowie
Udoskonalane są nowe procesy wykorzystujące szkło z recyklingu i mniej boru do produkcji włókna szklanego w celu poprawy jego śladu węglowego i ograniczenia wpływu rosnących kosztów boru. Włókno szklane jest nadal jednym z najbardziej opłacalnych i łatwych w użyciu izolatorów, ale zostało zbadane jako potencjalny czynnik rakotwórczy w latach 90. Jednak w 2000 r. Raport National Academy of Sciences oczyścił włókna szklane z podejrzeń w postaciach raka układu oddechowego, takich jak międzybłoniak. Główną wadą włókna szklanego wydaje się być jego zdolność do podrażniania skóry i tkanek, problem, którym można zaradzić poprzez odpowiednie obchodzenie się i czyszczenie. Właściciele domów, którzy muszą usunąć starą izolację z włókna szklanego, która może być konieczna w przypadku zamoczenia patyków, powinni przestrzegać tych samych procedur bezpieczeństwa, jak podczas instalacji.
