La lana de vidrio es un material aislante hecho de fibras de vidrio dispuestas con un aglutinante en una textura similar a la lana . El proceso atrapa muchas pequeñas bolsas de aire entre el vidrio y estas pequeñas bolsas de aire dan como resultado propiedades de alto aislamiento térmico. La lana de vidrio se produce en rollos o en placas, con diferentes propiedades térmicas y mecánicas. También se puede producir como un material que se puede rociar o aplicar in situ, sobre la superficie a aislar. El método moderno para producir lana de vidrio fue inventado por Games Slayter mientras trabajaba en Owens-Illinois Glass Co. ( Toledo, Ohio). Solicitó por primera vez una patente para un nuevo proceso de fabricación de lana de vidrio en 1933. [1]
Principios de funcionamiento
Los gases poseen propiedades de conducción térmica deficientes en comparación con los líquidos y sólidos [2] [3] y, por lo tanto, constituyen un buen material aislante si pueden quedar atrapados en los materiales de modo que gran parte del calor que fluye a través del material sea forzado a fluir a través del gas. [4] Con el fin de aumentar aún más la efectividad de un gas (como el aire), puede romperse en pequeñas celdas que no pueden transferir calor de manera efectiva por convección natural . La convección natural implica un mayor flujo de gas a granel impulsado por la flotabilidad y las diferencias de temperatura, y no funciona bien en celdas de gas pequeñas donde hay poca diferencia de densidad para impulsarlo, y la alta relación de área de superficie a volumen de las celdas pequeñas retarda el volumen. flujo de gas dentro de ellos por medio de un arrastre viscoso .
Para lograr la formación de pequeñas celdas de gas en el aislamiento térmico artificial , se pueden usar materiales de vidrio y polímero para atrapar el aire en una estructura similar a una espuma. El mismo principio utilizado en la lana de vidrio se utiliza en otros aislantes artificiales como lana de roca , espuma de poliestireno , tejidos de espuma de neopreno para trajes de neopreno y tejidos como Gore-Tex y vellón polar . La propiedad de atrapamiento de aire es también el principio de aislamiento utilizado en la naturaleza en las plumas de plumón y el pelo aislante, como la lana natural .
Proceso de manufactura
La arena natural y el vidrio reciclado se mezclan y se calientan a 1.450 ° C para producir vidrio. La fibra de vidrio generalmente se produce mediante un método similar a la fabricación de algodón de azúcar , forzándola a través de una malla fina por fuerza centrífuga , enfriándose al entrar en contacto con el aire. La cohesión y la resistencia mecánica se obtienen mediante la presencia de un aglutinante que “cementa” las fibras. Se coloca una gota de aglutinante en cada intersección de fibras. A continuación, la estera de fibra se calienta a unos 200 ° C para polimerizar la resina y se calandra para darle resistencia y estabilidad. Finalmente, la estera de lana se corta y empaqueta en rollos o paneles, se paletiza y se almacena para su uso.
Usos
La lana de vidrio es un material de aislamiento térmico que consta de fibras de vidrio entrelazadas y flexibles, lo que hace que "empaque" el aire, lo que da como resultado una baja densidad que se puede variar mediante la compresión y el contenido de aglutinante (como se indicó anteriormente, estas celdas de aire son el aislante real ). La lana de vidrio puede ser un material de relleno suelto, soplado en áticos o junto con un aglutinante activo, rociado en la parte inferior de estructuras, láminas y paneles que se pueden usar para aislar superficies planas como aislamiento de paredes huecas , tejas de techo , cortinas paredes y conductos . También se utiliza para aislar tuberías e insonorizar .
Mantas y bloques de fibra de vidrio
Los bloques están precortados, mientras que las mantas están disponibles en rollos continuos. Comprimir el material reduce su efectividad. Cortarlo para acomodar cajas eléctricas y otras obstrucciones permite que el aire atraviese la cavidad de la pared. Se pueden instalar bloques en dos capas a lo largo de un piso de ático sin terminar, perpendiculares entre sí, para una mayor eficacia en la prevención de puentes de calor . Las mantas pueden cubrir vigas y montantes, así como el espacio entre ellos. Los bloques pueden ser desafiantes y desagradables para colgar debajo del piso entre las vigas; correas, tela grapada o malla de alambre a través de las vigas, pueden sostenerlo.
Los espacios entre bloques (derivaciones) pueden convertirse en sitios de infiltración de aire o condensación (ambos reducen la eficacia del aislamiento) y requieren una atención estricta durante la instalación. De la misma manera, se requiere una cuidadosa climatización e instalación de barreras de vapor para asegurar que los bloques funcionen de manera óptima. La infiltración de aire también se puede reducir agregando una capa de relleno suelto de celulosa encima del material.
Problemas de salud
La fibra de vidrio irritará los ojos, la piel y el sistema respiratorio. Los síntomas potenciales incluyen irritación de ojos, piel, nariz y garganta, disnea (dificultad para respirar), dolor de garganta, ronquera y tos. [5] La fibra de vidrio utilizada para aislar aparatos parece producir una enfermedad humana similar a la asbestosis. [6] La evidencia científica demuestra que la fibra de vidrio es segura de fabricar, instalar y usar cuando se siguen las prácticas de trabajo recomendadas para reducir la irritación mecánica temporal. [7] Desafortunadamente, estas prácticas laborales no siempre se siguen, y la fibra de vidrio a menudo se deja expuesta en los sótanos que luego se vuelven a ocupar. El aislamiento de fibra de vidrio nunca debe dejarse expuesto en un área ocupada, según la Asociación Estadounidense del Pulmón.
En junio de 2011, el Programa Nacional de Toxicología (NTP) de los Estados Unidos eliminó de su Informe sobre carcinógenos toda la lana de vidrio biosoluble utilizada en el aislamiento de viviendas y edificios y para productos no aislantes. [8] De manera similar, la Oficina de Evaluación de Riesgos para la Salud Ambiental de California ("OEHHA"), en noviembre de 2011, publicó una modificación a su lista de la Propuesta 65 para incluir solo "Fibras de lana de vidrio (inhalables y biopersistentes)". [9] La NTP de los Estados Unidos y la acción de la OEHHA de California significa que las leyes federales o de California ya no requieren una etiqueta de advertencia de cáncer para el aislamiento de fibra de vidrio biosoluble para viviendas y edificios. Todas las lanas de fibra de vidrio comúnmente utilizadas para aislamiento térmico y acústico fueron reclasificadas por la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC) en octubre de 2001 como No clasificables en cuanto a carcinogenicidad en humanos (Grupo 3). [10]
La fibra de vidrio en sí misma es resistente al moho. Si se encuentra moho en o sobre fibra de vidrio, es más probable que el aglomerante sea la fuente del moho, ya que los aglutinantes son a menudo orgánicos y más higroscópicos que la lana de vidrio. En las pruebas, se encontró que la lana de vidrio era muy resistente al crecimiento de moho. Solo circunstancias excepcionales dieron lugar al crecimiento de moho: humedad relativa muy alta, 96% y más, o lana de vidrio saturada, aunque la lana de vidrio saturada solo tendrá un crecimiento moderado. [11] [12]
Ver también
- Fibra de vidrio
- Fibra de vidrio
- Lana mineral
Referencias
- ^ Patente estadounidense número 2133235: Método y aparato para fabricar lana de vidrio Patente de lana de vidrio First Slayter, 1933.
- ^ Londerville, Stephen; Hijo, Charles E. Baukal (25 de marzo de 2013). El manual de combustión de Coen & Hamworthy: Fundamentos para aplicaciones eléctricas, marinas e industriales . Prensa CRC. ISBN 9781439873335.
- ^ K, DUTTA, BINAY (1 de enero de 2000). TRANSFERENCIA DE CALOR: PRINCIPIOS Y APLICACIONES . PHI Learning Pvt. Ltd. ISBN 9788120316256.
- ^ Gurr, Kevin (2004). Buceo técnico: de abajo hacia arriba . Periscope Publishing Ltd. ISBN 9781904381204.
- ^ Trabajo, Departamento de Estados Unidos de (2005), Administración de salud y seguridad ocupacional, Información de muestreo químico, Número de registro CAS: 65997-17-3 (Fibrous Glass).
- ^ Kilburn, KH; Poderes, D; Warshaw, RH (1 de octubre de 1992). "Efectos pulmonares de la exposición a fibra de vidrio fina: opacidades irregulares y obstrucción de pequeñas vías respiratorias" . Medicina ocupacional y ambiental . 49 (10): 714–720. doi : 10.1136 / oem.49.10.714 . PMC 1012147 . PMID 1419860 .
- ^ Asociación de fabricantes de aislamiento de América del Norte ("NAIMA"), hechos de aislamiento # 62 "Datos de salud y seguridad para fibra de vidrio", Pub. No. N040, mayo de 2012.
- ^ Departamento de Salud y Servicios Humanos (2011), Instituto Nacional de Ciencias de Salud Ambiental, Programa Nacional de Toxicología, Fact Sheet, "El Informe sobre Carcinógenos," Junio de 2011 (PDF) , recuperada 05/02/2013
- ↑ 46-Z California Regulatory Notice Register, P.1878 (18 de noviembre de 2011).
- ^ Comunicado de prensa de la IARC, 24 de octubre de 2001 ( http://www.iarc.fr/en/media-centre/pr/2001/pr137.html Archivado el 19 de diciembre de 2013 en Wayback Machine )
- ^ Bloque, SS (1953). "Requisitos de humedad para el crecimiento del moho" . Microbiología aplicada . 1 (6): 287-293. doi : 10.1128 / AEM.1.6.287-293.1953 . PMC 1056928 . PMID 13105287 .
- ^ Owens Corning (2007), Fiberglass Thermal Batt, Hoja de datos del producto (PDF) , archivado desde el original (PDF) el 2012-12-24 , consultado el 2012-02-23