La lana de roca, perteneciente a la familia de las lanas minerales, es un material fabricado a partir de la roca volcánica. Se utiliza principalmente como aislamiento térmico y como protección pasiva contra el fuego en la edificación, debido a su estructura fibrosa multidireccional, que le permite albergar aire relativamente inmóvil en su interior.
Historia
La lana de roca es un producto natural descubierto por primera vez en Hawaii a principios del siglo XX, fruto de la acción natural de los volcanes. A raíz de este descubrimiento, se da con la manera de fabricar este material de manera artificial. En el año 1937 la empresa Rockwool,1 comienza su producción en Hedehusene, Dinamarca.
Fabricación
El proceso de fabricación de la lana de roca pretende emular la acción natural de un volcán. La roca basáltica (diabasa) es fundida a más de 1600 °C en un horno (cubilote) para así retornarla a su estado inicial de lava. La lava es vertida en unas ruedas que giran a gran velocidad, y se transforma en fibras debido al efecto de lafuerza centrífuga. Tras la pulverización de un ligante orgánico, se reúnen las fibras para formar un colchón de lana primaria. Después de haber sido más o menos comprimido, dependiendo de las prestaciones buscadas, ese colchón pasa a la última fase de curado donde el producto adopta su forma final. La composición de la lana de roca fruto de este proceso es aproximadamente de 98% roca volcánica y 2% ligante orgánico.
Propiedades de la lana de roca
Comportamiento térmico
La estructura de la lana de roca contiene aire seco y estable en su interior, por lo que actúa como obstáculo a las transferencias de calor caracterizándose por su baja conductividad térmica, la cual está entre los 0.050 y 0.031 W/m·K, aislando tanto de temperaturas bajas como altas.
Comportamiento acústico
Debido a su estructura multidireccional y elástica, la lana de roca frena el movimiento de las partículas de aire y disipa la energía sonora, empleándose como acondicionador acústico para evitar reverberaciones y ecos excesivos. Asimismo se emplea como absorbente acústico en sistemas "masa-muelle-masa".
Comportamiento ante el fuego
La lana de roca es un material no combustible, siendo Clase A1 según la clasificación europea de reacción al fuego de los materiales de la construcción (Euroclases). Se utiliza como protección pasiva contra el fuego en edificios, pues conserva sus propiedades mecánicas intactas incluso expuesta a temperaturas superiores a 1000ºC.
Beneficios aplicado a la agricultura
Gracias a que es un material con hebras y que retiene el aire es ideal para cultivar de forma hidropónica diferentes tipos de plantas y vegetales.
Residuo de lana de roca
La lana de roca se clasifica en el Catálogo Europeo de Residuos como 17 06 04, "Material de aislamiento que no contiene amianto ni sustancias peligrosas".2
Seguridad del material
Precauciones deben tomarse al manipular un producto de fibra, ya que puede irritar los ojos, la piel y las vías respiratorias. Un resumen de la información de salud y seguridad en el trabajo es proporcionada por la OSHA (EE.UU.)
La Agencia Internacional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) ha revisado la carcinogenicidad de fibras minerales artificiales en octubre de 2002. El grupo de trabajo de la IARC Monografía concluyó permanecen sólo los materiales más biopersistentes clasificado por la IARC como "posiblemente cancerígeno para los seres humanos" (Grupo 2B). Estos incluyen fibras cerámicas refractarias, que se utilizan industrialmente como aislamiento en ambientes de alta temperatura, tales como los altos hornos y ciertos usos especiales lanas de vidrio no se utilicen como material aislante. En contraste, las lanas de fibra vítrea más comúnmente usados produjeron desde 2000, incluida la lana de vidrio para aislamiento, lana de roca y lana de escoria, se consideran "no clasificable en cuanto a carcinogenicidad en humanos" (Grupo 3).
Se producen fibras biosolubles alta (HT-fibras) que no causan daño a la célula humana. Estos nuevos materiales se han probado para la carcinogenicidad y la mayoría se encontró que no es cancerígeno, o para causar tumores en animales de experimentación sólo en condiciones muy restringidas de la exposición. Grupo de trabajo del IARC Monografía "eligió no hacer una evaluación global de las fibras de nuevo desarrollo diseñados para ser menos biopersistentes como el silicato alcalinotérreo o de alta alúmina, lanas de baja de sílice. Esta decisión fue tomada en parte porque no hay datos en humanos fueron disponible, aunque estas fibras que han sido probados parecen tener un bajo potencial cancerígeno en animales de experimentación, y debido a que el Grupo de Trabajo tuvo dificultad para categorizar estas fibras en grupos significativos basados en la composición química".
Las principales materias primas usadas en la fabricación de la lana de roca son basalto, ofita y escoria, usándose el carbón de coque como fuente de energía. Estos materiales se introducen en un horno tipo cubilote y son fundidos hasta convertirse en el vidrio que se transformará posteriormente en lana de roca. Durante este proceso se genera una pequeña parte de deshechos, los cuales son reciclados mediante la introducción de los mismos de nuevo al horno en forma de briquetas.
Este proceso es beneficioso para al medio ambiente puesto que se sustituye materias primas por materiales de deshecho con composición química similar.
Por la propia naturaleza de los materiales usados en el proceso, la lana de roca tiene más porcentaje de componentes martensíticos que la lana de vidrio por lo que su punto de fusión es mucho más alto. Por esta razón los materiales fabricados a partir de lana de roca soportan más temperatura que los fabricados con lana de vidrio sin deteriorarse y son utilizados para algunos usos especiales en soluciones constructivas donde la resistencia al fuego es crítica, como por ejemplo en la fabricación de puertas cortafuego.
Las lanas de roca ISOVER son usadas como aislamiento acústico y térmico de forma que contribuyen de forma muy importante a la reducción del gasto en calefacción y aire acondicionado en la edificación y, por tanto, disminuyen el consumo de combustibles para estos fines y las consiguientes emisiones de CO2. Durante la utilización de un producto típico de aislamiento ISOVER fabricado a partir de lana de roca se ahorra casi 100 veces la energía que se empleó para su fabricación, su transporte y su utilización.
Un m2 de ISOVER de un producto base de roca * de 90 mm sobre 50 años de uso de una vivenda francesa tipo
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Impactos Medioambientales
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Unidad
|
Usado en el ciclo de vida (a)
|
Ahorrados en el ciclo de vida (b)
|
eco-balance ISOVER (b)/(a)
| |
Cambio climático
|
kg eq.CO2
|
8.59
|
274
|
32
| |
Consumo de energía primaria
|
MJ
|
134
|
12815
|
95
| |
Acidificación de la atmósfera
|
kg eq.SO2
|
0.0833
|
0.497
|
6
| |
Ozono fotoquímico
|
kg eq.C2H4
|
0.00289
|
0.0732
|
25
| |
Consumo de agua
|
L
|
22.9
|
1827
|
80
| |
Agotamiento de residuos no renovables
|
kg eq.Sb
|
0.0636
|
1.92
|
30
| |
* Aislamiento de Tejado Inclinado- Lambda = 0.042 W/m · K - R = 2.4 m2 · K/W - Fabricado e instalado en Francia - Análisis de ciclo de vida (LCA) según el estándar francés NF P01-010
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La lana de vidrio es una fibra mineral fabricada con millones de filamentos de vidrio unidos con un aglutinante. El espacio libre con aire atrapado entre las fibras aumentan la resistencia a la transmisión de calor.
Proceso de fabricación
Se comienza fundiendo a una temperatura de 1450 °C una mezcla de arena natural, aditivos y vidrio reciclado. El vidrio así obtenido es convertido en fibras. Para ello se recurre a un método de alta velocidad similar al utilizado para fabricar algodón de azúcar, forzándolo a través de una rejilla fina mediante una fuerza centrífuga, enfriándose al entrar en contacto con el aire. La cohesión y resistencia mecánica del producto se obtiene rociando a los millones de filamentos con una solución aglutinante que adhiere a las fibras entre sí. La masa de fibras embebidas en el aglutinante es calentada a una temperatura de unos 200 °C para polimerizar la resina y es curada para darle resistencia y estabilidad. La etapa final comprende el corte de la lana y el empacado en rollos o paneles a altapresión previo a paletizar el producto terminado, para facilitar su transporte y almacenamiento.
Aplicaciones en construcción
Aplicaciones en edificación residencial:
Aplicaciones en edificación industrial:
La lana de vidrio es un material aislante térmico y acústico sumamente eficiente y de fácil manejo. El material posee una muy buena relación resistencia térmica / precio, siendo un material muy apropiado para aislaciones acústicas.[cita requerida]
Hay una serie de detalles importantes que predefinen el aislamiento acústico de un sistema:
La lana mineral de vidrio presenta el mejor equilibrio ambiental (respecto a las emisiones de CO2).[cita requerida] La evaluación del ciclo de vida (ECV) es un proceso de evaluación de los efectos que tiene un producto sobre el medio ambiente durante toda su vida útil, aumentando la eficiencia en el uso de recursos y disminuyendo las responsabilidades. Se puede utilizar para estudiar el impacto medioambiental de un producto o la función que debe desempeñar el producto. Habitualmente se hace referencia a la ECV como un análisis "de la cuna a la tumba".
El aislamiento con fibra de vidrio o lana de vidrio es una fibra vítrea hecha por el. Está hecha convirtiendo tiras de vidrio en fibras delgadas. La gente puede verse afectada por la fibra de vidrio cuando entran en con ella durante el proceso de fabricación o cuando se utiliza en un edificio. Los trabajadores de la construcción que instalan o remueven los aislamientos frecuentemente entran en contacto con la fibra de vidrio. Los propietarios de casas también pueden tener contacto con ella durante la o la del ático. Si el aislamiento no está apropiadamente sellado puede entrar en las ventilas y circular a lo largo del edificio. El aislamiento de fibra de vidrio no se considera generalmente peligroso, pero puede irritar la piel y el sistema respiratorio.
Irritación de la piel
Cuando la piel desnuda entra en contacto con la fibra de vidrio los extremos agudos de las tiras pueden provocar irritación a través de la laceración, creando cortes pequeños. Esto es sólo un efecto temporal, pero puede ser incómodo. El efecto es conocido como irritación mecánica debido a que la fibra de vidrio no reacciona con la piel, sólo se frota con ella. La Administración de Seguridad y Salud Ocupacional no clasifica por lo tanto la fibra de vidrio como un irritante, ya que este término está restringido a las sustancias que provocan reacciones químicas.
Partículas en suspensión
La fibra de vidrio libera pequeñas fibras y partículas en el aire cuando es alterada. Muchas de éstas son lo suficientemente pequeñas como para ser retiradas por cualquiera que esté cerca. Las tiras de fibra de vidrio que ingresan en el sistema respiratorio pueden provocar irritación en exactamente la misma forma que lo hacen cuando tocan la piel. La nariz, garganta y pulmones se pueden afectar, aunque, al igual que con la piel, la irritación sea temporal. No hay evidencia de ningún daño a largo término, y los trabajadores que entran en contacto regular con el aislamiento de fibra de vidrio no tienen en un riesgo mayor de problemas con los pulmones y la respiración.
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La roca volcánica Basáltica usada para hacer las lanas de roca de ISOVER está presente en grandes cantidades en la tierra, y no es un recurso escaso. Cada año la tectónica de los volcanes y de placa de la tierra produce mucho más de este material de roca que el que se utiliza en los procesos de fabricación.
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