Lana de vidrio

La lana de vidrio es un material aislante hecho de fibra de vidrio dispuesta con un aglutinante para formar una textura similar a la lana . El proceso atrapa muchas pequeñas bolsas de aire entre las fibras de vidrio, lo que resulta en altas propiedades de aislamiento térmico. La lana de vidrio se produce en rollos o planchas, con diferentes propiedades térmicas y mecánicas. También puede producirse como un material que se puede pulverizar o aplicar directamente 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 la patente de un nuevo proceso para fabricar lana de vidrio en 1933. ^{[ 1 ]}

Los gases poseen propiedades de baja conductividad térmica en comparación con los líquidos y sólidos ^{[ 2 ] [ 3 ]} y, por lo tanto, son buenos materiales aislantes si se pueden atrapar en materiales de manera que gran parte del calor que fluye a través del material se vea obligado a fluir a través del gas. ^{[ 4 ]} Para aumentar aún más la efectividad de un gas (como el aire), se puede dividir en pequeñas celdas que no pueden transferir calor de manera efectiva por convección natural . La convección natural implica un flujo masivo de gas más grande impulsado por la flotabilidad y las diferencias de temperatura, y no funciona bien en pequeñas celdas de gas donde hay poca diferencia de densidad para impulsarlo, y las altas relaciones de área superficial a volumen de las pequeñas celdas retardan el flujo masivo de gas dentro de ellas usando arrastre viscoso .

Para lograr la formación de pequeñas celdas de gas en el aislamiento térmico artificial , se pueden utilizar materiales de vidrio y polímeros para atrapar el aire en una estructura similar a la espuma. El mismo principio que se utiliza en la lana de vidrio se emplea en otros aislantes artificiales como la lana de roca , el poliestireno expandido , los tejidos de neopreno para trajes de buceo y telas como el Gore-Tex y el forro polar . La propiedad de atrapar el aire es también el principio de aislamiento que se encuentra en la naturaleza, en las plumas y en fibras aislantes como la lana natural.

Se mezclan arena natural y vidrio reciclado y se calientan a 1450 °C (2640 °F) para producir vidrio. La fibra de vidrio se produce generalmente mediante un método similar al de la fabricación de algodón de azúcar . El vidrio fundido se fuerza a través de una copa metálica que gira rápidamente, llamada "hiladora". La fuerza centrífuga arrastra el vidrio a través de pequeños orificios en la hiladora. Las fibras recién creadas se enfrían al contacto con el aire. ^{[ 5 ]} 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. La estera de fibra se calienta a unos 200 °C (392 °F) para polimerizar la resina y se calandra para darle resistencia y estabilidad. Finalmente, la estera de lana se corta y se empaqueta en rollos o paneles, se paletiza y se almacena para su uso.    

La lana de vidrio es un material aislante térmico compuesto por fibras de vidrio entrelazadas y flexibles, lo que provoca que "empaquete" el aire, resultando en una baja densidad que puede variarse mediante compresión y contenido de aglutinante (como se mencionó anteriormente, estas celdas de aire son el aislante propiamente dicho). 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 con cámara de aire , placas de techo , muros cortina y conductos . También se utiliza para aislar tuberías y para insonorización .

Las mantas aislantes vienen precortadas, mientras que las mantas están disponibles en rollos continuos. Comprimir el material reduce su eficacia. Cortarlo para sortear cajas eléctricas y otras obstrucciones permite que el aire circule libremente a través de la cavidad de la pared. Se pueden instalar mantas aislantes en dos capas sobre un piso de ático sin terminar, perpendiculares entre sí, para una mayor eficacia en la prevención de puentes térmicos . Las mantas pueden cubrir vigas y montantes, así como el espacio entre ellos. Colgar mantas aislantes bajo pisos entre vigas puede ser complicado y engorroso; se pueden usar correas, o grapar tela o malla metálica entre las vigas, para sostenerlas.

Los espacios entre las mantas aislantes (huecos) pueden convertirse en puntos de infiltración de aire o condensación (lo que reduce la eficacia del aislamiento) y requieren especial atención durante la instalación. Asimismo, es necesario un sellado hermético y la instalación de barreras de vapor para garantizar el óptimo rendimiento de las mantas. La infiltración de aire también puede reducirse añadiendo una capa de relleno de celulosa suelta sobre el material.

La fibra de vidrio irritará los ojos, la piel y el sistema respiratorio. Los posibles síntomas incluyen irritación de los ojos, la piel, la nariz y la garganta, disnea (dificultad para respirar), dolor de garganta, ronquera y tos. ^{[ 6 ]} La fibra de vidrio utilizada para aislar electrodomésticos parece producir una enfermedad humana similar a la asbestosis . ^{[ 7 ]} La evidencia científica demuestra que la fibra de vidrio es segura para fabricar, instalar y usar cuando se siguen las prácticas de trabajo recomendadas para reducir la irritación mecánica temporal. ^{[ 8 ]} Sin embargo, estas prácticas de trabajo no siempre se siguen, y la fibra de vidrio a menudo se deja expuesta en sótanos que luego se ocupan. El aislamiento de fibra de vidrio nunca debe dejarse expuesto en un área ocupada, según la Asociación Americana del Pulmón.

En junio de 2011, el Programa Nacional de Toxicología de los Estados Unidos (NTP) eliminó de su Informe sobre Carcinógenos toda la lana de vidrio biosoluble utilizada en el aislamiento de viviendas y edificios, así como en productos no aislantes. ^{[ 9 ]} De manera similar, la Oficina de Evaluación de Riesgos para la Salud Ambiental de California ("OEHHA") publicó en noviembre de 2011 una modificación a su lista de la Proposición 65 para incluir únicamente "Fibras de lana de vidrio (inhalables y biopersistentes)". ^{[ 10 ]} La acción del NTP de los Estados Unidos y de la OEHHA de California implica que ya no se requiere una etiqueta de advertencia sobre el cáncer para el aislamiento de fibra de vidrio biosoluble en viviendas y edificios, ni bajo la ley federal ni bajo la ley de California. Todas las lanas de fibra de vidrio comúnmente utilizadas para el 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 su carcinogenicidad para los humanos (Grupo 3). ^{[ 11 ]}

La fibra de vidrio en sí misma es resistente al moho. Si se encuentra moho en o sobre la fibra de vidrio, es más probable que el aglutinante sea la fuente del moho, ya que los aglutinantes suelen ser orgánicos y más higroscópicos que la lana de vidrio. En las pruebas, se comprobó que la lana de vidrio es altamente resistente al crecimiento de moho. Solo en circunstancias excepcionales se produjo el crecimiento de moho: humedad relativa muy alta, del 96 % o superior, o lana de vidrio saturada, aunque la lana de vidrio saturada solo presentará un crecimiento moderado. ^{[ 12 ] [ 13 ]}

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