Loading article…
グラスウールは、ガラス繊維を結合剤で羊毛のような質感に配列した断熱材です。このプロセスでは、ガラスの間に多くの小さな空気のポケットが閉じ込められ、これらの小さな空気のポケットによって高い断熱特性が得られます。グラスウールは、熱特性や機械的特性が異なるロール状またはスラブ状で製造されます。また、断熱する表面にスプレーしたり、その場で塗布したりできる材料として製造される場合もあります。グラスウールの現代的な製造方法は、オーウェンス・イリノイ・グラス社（オハイオ州トレド）で働いていたゲームズ・スレイターによって発明されました。彼は1933年にグラスウールを製造する新しいプロセスの特許を初めて申請しました。[ 1 ]
気体は液体や固体に比べて熱伝導性が低い[ 2 ] [ 3 ]ため、材料中に閉じ込めて材料を通過する熱の大部分が気体を通過するようにすれば、優れた断熱材となる[ 4 ] 。気体（空気など）の有効性をさらに高めるには、自然対流で効果的に熱を伝達できない小さなセルに分割することができる。自然対流は浮力と温度差によって駆動される大きな気体の流れを伴うが、それを駆動する密度差がほとんどない小さな気体セルではうまく機能せず、小さなセルの表面積対体積比が高いため、粘性抵抗によって内部の大きな気体の流れが阻害される。
人工断熱材に微細な気泡を形成するには、ガラスやポリマー材料を用いて発泡体状の構造に空気を閉じ込める方法がある。グラスウールに用いられている原理は、ロックウール、発泡スチロール、ウェットスーツのネオプレンフォーム生地、ゴアテックスやポーラーフリースなどの他の人工断熱材にも応用されている。空気を閉じ込める性質は、羽毛や天然羊毛などの断熱性のある毛髪といった自然界の断熱材にも用いられている原理である。
天然の砂とリサイクルガラスを混ぜて1,450 °C (2,640 °F)に加熱し、ガラスを製造します。グラスファイバーは通常、綿菓子を作るのと似た方法で製造されます。溶融ガラスは、「スピナー」と呼ばれる高速回転する金属カップに押し込まれます。遠心力によってガラスはスピナーの小さな穴を通って引き込まれます。新しく作られた繊維は空気と接触して冷却されます。[ 5 ]繊維を「セメント」のように結合するバインダーの存在によって、 凝集力と機械的強度が得られます。各繊維の交点にバインダーの滴が置かれます。次に、繊維マットを約200 °C (392 °F)に加熱して樹脂を重合させ、カレンダー加工して強度と安定性を与えます。最後に、ウールマットを切断してロールまたはパネルに梱包し、パレットに積んで使用のために保管します。
グラスウールは、絡み合った柔軟なガラス繊維からなる断熱材で、繊維が空気を「閉じ込める」ことで低密度となり、圧縮率やバインダー含有量によって密度を調整できます（前述のように、これらの空気セルが実際の断熱材となります）。グラスウールは、屋根裏に吹き込む充填材として、または活性バインダーと混合して構造体の下面に吹き付けるシートやパネルとして使用できます。これらは、壁内断熱材、天井タイル、カーテンウォール、ダクトなどの平らな表面の断熱に使用できます。また、配管の断熱や防音にも使用されます。
バットはあらかじめカットされていますが、ブランケットは連続ロールで入手できます。素材を圧縮すると効果が低下します。電気ボックスやその他の障害物に合わせてカットすると、壁の空洞を空気が自由に通過できるようになります。未仕上げの屋根裏の床にバットを2層に重ねて互いに垂直に設置すると、熱橋を防ぐ効果が高まります。ブランケットは、根太や間柱、そしてそれらの間の空間を覆うことができます。バットを根太間の床下に吊るすのは難しく、不快な作業になる場合があります。ストラップ、または布や金網を根太に渡してホッチキスで留めることで、バットを固定できます。
断熱材間の隙間（バイパス）は、空気の侵入や結露の原因となり（いずれも断熱効果を低下させる）、設置時には細心の注意が必要です。同様に、断熱材の性能を最大限に引き出すためには、適切な気密処理と防湿層の設置が不可欠です。また、断熱材の上にセルロース系の充填材を敷くことで、空気の侵入をさらに軽減できます。
グラスファイバーは目、皮膚、呼吸器系を刺激します。考えられる症状には、目、皮膚、鼻、喉の炎症、呼吸困難、喉の痛み、声のかすれ、咳などがあります。[ 6 ]機器の断熱に使用されるグラスファイバーは、アスベスト症に似た人間の病気を引き起こすようです。[ 7 ]科学的証拠は、一時的な機械的刺激を軽減するための推奨される作業手順に従えば、グラスファイバーの製造、設置、使用は安全であることを示しています。[ 8 ]しかし、これらの作業手順が常に守られているわけではなく、グラスファイバーは、後に人が住むことになる地下室に露出したまま放置されることがよくあります。米国肺協会によると、グラスファイバー断熱材は人が住む場所に露出したまま放置してはなりません。
2011 年 6 月、米国国家毒性プログラム (NTP) は、住宅および建物の断熱材や非断熱製品に使用されるすべての生分解性グラスウールを、発がん性物質に関する報告書から削除しました。 [ 9 ]同様に、カリフォルニア州環境健康ハザード評価局 (OEHHA) は、2011 年 11 月に、プロポジション 65 のリストに「グラスウール繊維 (吸入可能で生体内に残留する)」のみを含めるように修正を発表しました。[ 10 ]米国の NTP とカリフォルニア州 OEHHA の措置により、生分解性グラスファイバー製の住宅および建物の断熱材に対する発がん性警告ラベルは、連邦法またはカリフォルニア州法の下ではもはや必要なくなりました。断熱および音響断熱に一般的に使用されるすべてのグラスファイバーウールは、2001 年 10 月に国際がん研究機関 (IARC) によって、ヒトに対する発がん性に関して分類不能 (グループ 3) に再分類されました。[ 11 ]
グラスファイバー自体はカビに強い。グラスファイバー内部または表面にカビが見つかった場合、バインダーは有機物であることが多く、グラスウールよりも吸湿性が高いため、バインダーがカビの原因である可能性が高い。試験では、グラスウールはカビの増殖に対して非常に強い耐性があることがわかった。非常に高い相対湿度（96%以上）または飽和したグラスウールといった例外的な状況でのみカビが増殖したが、飽和したグラスウールでは中程度の増殖にとどまる。[ 12 ] [ 13 ]
{{cite book}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク)