Một vật liệu sở hữu nhiều chức năng cách nhiệt, tiêu âm và chống cháy được sử dụng phổ biến hiện nay phải kể tới bông thủy tinh. Bài viết này xin giải đáp cho bạn khái niệm bông thủy tinh là gì, cấu tạo và quy trình sản xuất của vật liệu này. Hãy cùng theo dõi nhé!

Bông thủy tinh là gì?

Theo trang Wikipedia Glass Wool hay bông thủy tinh là một vật liệu cách nhiệt được tạo nên từ những sợi thủy tinh, các sợi này được liên kết với nhau bằng một chất kết dính đặc biệt từ đó tạo thành một kết cấu gần giống như len. Phương pháp sản xuất ra bông thủy tinh hiện đại được phát minh bởi Games Slayter – ông là một kỹ sư và nhà phát minh tài năng người Hoa Kỳ và được đăng ký bằng sáng chế vào năm 1993.

Theo nghiên cứu thì chất khí có tính dẫn điện kém hơn chất lỏng và rắn chính vì thế mà để sản xuất một vật liệu cách nhiệt hoạt động tốt thì phần lớn nhiệt qua vật liệu buộc phải truyền qua chất khí. Sự hiệu quả của việc truyền nhiệt qua không khí có thể bị phá vỡ thành các ô nhỏ. Chính vì vậy các vật liệu cách nhiệt nhân tạo hầu hết đều hình thành các ô khí nhỏ giống như bọt bên trong cấu tạo của mình. Đặc tính bẫy không khí là nguyên tắc sử dụng cho bông thủy tinh hay các loại vật liệu có chức năng cách nhiệt khác.

Ngoài ra vật liệu từ sợi thủy tinh cũng có khả năng cách nhiệt, cách điện, cách âm, chống chịu môi trường tốt, khả năng chịu thiệt hại tốt hơn khi tải va đập, độ bền và độ cứng cao.

Cấu tạo của bông thủy tinh

Cấu tạo bông thủy tinh là một sự kết hợp phức tạp giữa các thành phần chính như silic và một số chất hóa học. Điều này tạo nên một cấu trúc chắc chắn, độc đáo và đa dạng, mang lại cho bông thủy tinh những tính năng ưu việt so với các vật liệu khác.

– Silic là khoáng chất chiếm tỷ lệ lớn trong cấu tạo của bông thủy tinh. Trong quá trình sản xuất, silic tinh khiết được đun nóng tới nhiệt độ cao, sau đó đột ngột làm nguội, tạo ra các sợi nhỏ và mỏng. Những sợi này sẽ tạo thành mạng lưới đan xen, tạo nên cấu trúc cơ bản cho bông thủy tinh.

– Ngoài silic, các hợp chất hóa học khác cũng được thêm vào trong quá trình sản xuất để tối ưu hóa tính chất của bông thủy tinh. Những hợp chất này bao gồm kali oxit, natri oxit, canxi oxit và nhiều thành phần khác. Chúng đóng vai trò cải thiện khả năng chịu nhiệt, cách điện, độ bền và kháng hóa chất của bông thủy tinh.

– Cấu trúc tổ chức của bông thủy tinh được tạo ra từ việc đan xen các sợi thủy tinh thành một mạng lưới liên kết. Cấu trúc này đảm bảo tính năng chịu nhiệt và cách điện cao, cũng như tạo nên khả năng chống nứt, giúp ngăn chặn sự lan truyền của các vết nứt.

Sự kết hợp tinh tế giữa silic và các hợp chất hóa học trong quá trình sản xuất tạo ra cấu tạo phức tạp cho bông thủy tinh. Điều này giúp cho vật liệu này có khả năng đáp ứng một loạt các yêu cầu và ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.

Quy trình sản xuất bông thủy tinh

Sản xuất bông thủy tinh tương tự như quá trình sản xuất bông khoáng, để tạo thành sợi thủy tinh người ta dùng cát với thành phần chủ yếu là silica kết hợp với thủy tinh tái chế sau đó hỗn hợp được nấu chảy đến nhiệt độ 1450 °C. Phương pháp tạo sợi thủy tinh tương tự như phương pháp làm kẹo bông với việc sử dụng lực quay ly tâm kéo thành sợi. Sau đó các sợi thủy tinh này sẽ được phun một lượng chất kết dính để liên kết lại với nhau.

Những khối thủy tinh trắng sẽ được đưa vào lò lưu hóa để làm nóng đến khoảng 200°C để polyme hóa nhựa và chuyển sang màu vàng

Cuối cùng bông thủy tinh được cắt và tạo hình ở dạng tấm, cuộn hoặc ống và đóng gói.

Xem ngay các dạng bông thủy tinh glasswool tại đây

Kết luận, trả lời cho câu hỏi “Bông thủy tinh là gì?” hay “Phương pháp cách nhiệt bằng bông thủy tinh là gì?” thì đây là một loại vật liệu cách nhiệt tạo nên từ sợi thủy tinh đan xen vào nhau qua chất kết dính và kết cấu của chúng có các bọt khí là nhân tố cho khả năng cách nhiệt thực tế. Do đó loại vật liệu này được dùng để chống nóng mái nhà, cách nhiệt tường vách, ống dẫn và có thể ngăn cách âm thanh hiệu quả.