Домовладельцы выбрали стекловолокно для изоляции своих домов с 1930-х годов. Искусственное волокно было впервые адаптировано для использования в качестве изоляции ученым из Оуэнс-Корнинг в качестве альтернативы минеральной вате и другим легковоспламеняющимся материалам. Патент Оуэнса Корнинга относится к «алюмоборосиликатному стеклу», которое размягчается при высоких температурах и может быть вытянуто в длинные тонкие нити, которые затем охлаждаются без затвердевания и, хотя и становятся хрупкими, могут быть изготовлены в виде «баттов» - толстых узких листов из сложенных нитей, которые могут быть спрятаны между стропилами и в стены, обеспечивая огнезащитную изоляцию Результаты были настолько положительными, что стекловолокно по-прежнему остается самым популярным изолятором в мире. Изоляционные свойства стекловолокна обусловлены двумя основными характеристиками; его непроводимость и способность захватывать воздух.
Как работает изоляция из стекловолокна?Материал
Наука позади материала
Все материалы реагируют на тепло и холод, но их молекулярные структуры определяют, как они влияют. Тепло возбуждает молекулы и заставляет их двигаться быстрее, позволяя энергии «излучаться» в виде тепла от материала - поэтому мы обжигаем руки, когда пытаемся попробовать еду до ее охлаждения после приготовления. Некоторые материалы позволяют энергии проходить легко - они являются хорошими «проводниками» энергии. Другие, тем не менее, поглощают тепло лучше, чем выделяют его, и их называют плохими проводниками. Стекло - паршивый проводник тепла - просто положите руку на стеклянное окно, а затем на алюминиевую раму. На летнем солнце окно будет теплым, а рама - горячей, но в холодный зимний день окно будет прохладным, пока рама замерзнет. Тепло течет прямо через алюминиевую раму с лучшей проводимостью, но удерживается стеклом. Причина, по которой окно из стеклопакета намного лучше изолирует, состоит в том, что оно обеспечивает две панели с низкой проводимостью, если стекло вокруг промежуточной «атмосферы» воздуха «замедляет» передачу тепловой энергии с одной стороны на другую. Когда химики из Оуэнс-Корнинга усовершенствовали способ раскручивания стекла в пригодные для использования волокна, они создали способ захвата воздуха между миллионами слоев стекла с плохой проводимостью. Кроме того, стекловолокно сохраняет эту способность в течение более длительного периода, чем другие изоляционные материалы, такие как целлюлоза или хлопок, которые имеют тенденцию оседать с течением времени, уменьшая количество воздуха, улавливаемого между слоями.
Стеклопластик, Окружающая среда и здоровье
Совершенствуются новые процессы, использующие переработанное стекло и меньшее количество бора при производстве стекловолокна, чтобы улучшить его углеродный след и ограничить воздействие растущей стоимости бора. Стекловолокно по-прежнему является одним из наиболее экономически эффективных и простых в использовании изоляторов, но в 1990-х годах его стали рассматривать как возможный канцероген. В 2000 году, однако, Национальная академия наук сообщила, что очистила стекловолокно от подозрений в формах респираторного рака, таких как мезотелиома. Основным недостатком стекловолокна, по-видимому, является его способность раздражать кожу и ткани, проблема, которая может быть решена путем правильного обращения и очистки. Домовладельцы, которым необходимо удалить старую изоляцию из стекловолокна, которая может потребоваться при намокании, должны соблюдать те же процедуры безопасности, что и при их установке.
