住宅所有者は、1930年代から家を断熱するためにグラスファイバーを選択しました。人工繊維は、ミネラルウールやその他の可燃性材料の代替品として、オーエンスコーニングの科学者によって断熱材としての使用に最初に適合されました。オーウェンスコーニングの特許は、高温で軟化し、長く細いストランドに引き伸ばすことができ、その後硬化せずに冷却でき、脆いものの、「バット」-厚い、狭いシートに加工できる「アルミノホウケイ酸ガラス」に関するものでした。垂木間や壁に押し込めて耐火性の断熱材を提供することができる積み重ねられたフィラメントの。結果は非常に肯定的であったため、グラスファイバーは依然として世界で最も人気のある絶縁体です。グラスファイバーの断熱特性は、2つの大きな特徴によるものです。その非伝導性と空気を捕捉する能力。
グラスファイバー断熱材はどのように機能しますか？素材
材料の背後にある科学
すべての材料は熱と寒さに反応しますが、その分子構造はそれらがどのように影響を受けるかを決定します。熱は分子を興奮させ、分子をより速く動かし、エネルギーを材料からの熱の形で「放射」させます。それが、料理後に冷める前に食べ物を味わうときに手を焼く理由です。いくつかの材料は、エネルギーが容易に通過することを可能にします-それらはエネルギーの良い「伝導体」です。しかし、他の人は、熱をよりよく吸収して放出するため、これらは貧弱な導体と呼ばれます。ガラスは熱のひどい伝導体です。ガラス窓に手を置いてから、アルミフレームに置いてください。夏の日差しでは、窓は暖かく、フレームは暑くなりますが、寒い冬の日には、フレームが凍りついている間、窓は冷たくなります。熱は、より伝導性の高いアルミニウムフレームを通り抜けていますが、ガラスによって支えられています。サーモペインウィンドウの断熱性が非常に優れているのは、空気の中間の「雰囲気」の周りのガラスが熱エネルギーの一方から他方への伝達を「低下」させる場合、2つの低伝導ペインを提供するためです。オーウェンスコーニングの化学者がガラスを使用可能な繊維に紡ぐ方法を完成させたとき、彼らは何百万層もの低伝導性ガラスの間に空気を取り込む方法を作りました。さらに、グラスファイバーは、セルロースや綿など、時間の経過とともに沈降する傾向がある他の断熱材よりも長期間にわたってこの能力を維持し、層間で捕捉される空気の量を減らします。
ガラス繊維、環境と健康
ファイバーグラスの製造にリサイクルガラスを使用し、ホウ素の量を減らしてカーボンフットプリントを改善し、ホウ素のコスト上昇の影響を制限する新しいプロセスが完成しています。グラスファイバーは依然として最も費用効果が高く、使いやすい絶縁体の1つですが、1990年代に発がん性物質として精査されました。しかし2000年に、全米科学アカデミーの報告書は、中皮腫などの呼吸器癌の形態でグラスファイバーの疑いをクリアしました。グラスファイバーの主な欠点は、皮膚と組織を刺激する能力であると思われますが、この問題は適切な取り扱いと清掃で管理できます。バットが濡れた場合に必要になるなど、古いグラスファイバー断熱材を取り外す必要がある住宅所有者は、取り付け時と同じ安全手順に従う必要があります。
