재활용 신문지로 만든 단열재는 1940년대에 종이 산업이 남은 제품의 대체 용도를 모색하면서 상업적으로 출시되었습니다. [1] 이 개념은 처음에는 성공하지 못했습니다. 2차 세계 대전 이후에 도입된 유리 섬유 단열재가 수십 년 동안 시장을 빠르게 장악했기 때문입니다. [2] 1970년대에 연료 가격이 상승하면서 에너지 효율이 더 높은 건물을 짓는 데 대한 관심이 커졌습니다. 단열재를 추가하는 것은 난방 및 냉방 수요를 줄임으로써 새 건물과 기존 건물의 에너지 효율을 높일 수 있는 저렴한 방법이었습니다.
이 기간 동안 셀룰로스 단열재에 대한 수요가 극적으로 증가했고 많은 신규 제조업체가 발판을 마련했습니다. [3] 그러나 셀룰로스의 내화 특성에 대한 우려와 일부 제조업체의 제품 R 값에 대한 의심스러운 주장으로 인해 연방 정부는 1978년에 단열재 표준을 제정했습니다. [2] 이러한 표준으로 인해 새로 요구되는 테스트와 관련된 비용으로 인해 일부 제조업체가 사업을 중단해야 했습니다. 나쁜 홍보로 인해 셀룰로스 단열재 시장이 침체되었고 그 공백은 유리 섬유 산업으로 채워졌습니다. [2]
셀룰로스 단열재 제조업체 협회(CIMA)에 따르면 셀룰로오스는 현재 단열재 시장의 약 10%를 차지합니다. 에너지 효율성과 친환경 제품에 대한 관심이 다시 높아짐에 따라 셀룰로스 단열재에 대한 수요가 증가할 것이라고 추측하는 것은 타당할 수 있습니다. 그러나 셀룰로스 단열재는 여전히 종종 유리 섬유를 통합하는 표준 건축 관행의 대안으로 여겨집니다.
이 페이지에서는 미국 주택 건설 의 잠재적 구성 요소로서 셀룰로스 단열재를 설명합니다 .
원인
환경보호청(EPA)은 2008년에 종이와 판지 제품이 미국 도시 폐기물의 31%를 차지했다고 보고했습니다. [4] 그해 미국인이 사용한 모든 종이의 56%(4,500만 톤)가 재활용되었지만, EPA는 여전히 대중에게 재활용 노력을 강화할 것을 촉구합니다. [4] 종이 폐기물이 생성되는 한, 이를 재활용할 수 있는 창의적이고 유용한 방법을 찾는 것이 합리적입니다. 재활용 종이 제품으로 제조된 셀룰로스 단열재는 폐기물을 매립지로 보내지 않고 건물의 에너지 효율을 높이는 데 사용할 수 있는 한 가지 방법입니다.
어떻게 만들어지는가
셀룰로스 단열재는 재활용지(신문, 전화번호부, 배송 상자 등)에서 추출한 섬유가 75-85%로 구성되어 있으며 현재 사용 가능한 단열재 중 가장 환경 친화적인 단열재 중 하나입니다. 나머지 15-25%는 붕산 및 황산암모늄과 같은 천연 방염제 및 항진균제로 구성되어 있습니다. [5] 셀룰로스 단열재는 인치당 3.6-4.0의 매우 훌륭한 R 값을 가지고 있습니다. 비교를 위해 보다 전통적인 유리 섬유 단열재의 R 값은 인치당 3.0-4.0입니다. [6] 셀룰로스 및 유리 섬유 단열재는 단열 특성이 거의 동일하다고 여겨지지만 연구에 따르면 셀룰로스의 성능이 유리 섬유보다 36-38% 더 우수합니다. 이는 셀룰로스 단열재가 건물 공동에서 훨씬 더 단단한 팩을 달성하여 공기 교환이 적기 때문입니다. [7]
셀룰로스 단열재의 생산 공정은 재활용 신문지로 시작하는데, 처음에는 약 5cm 길이의 작은 조각으로 갈아냅니다. 다음으로, 방염 및 곰팡이 증식 방지를 위해 붕산염을 첨가합니다. 이 공정에 이어 섬유 크기를 약 4mm로 줄이는 고속 섬유화 공정이 이어집니다. 마지막으로 셀룰로스를 압축하여 포장합니다. 사용할 준비가 되면 압축된 재료를 교반 호퍼에 넣고 다시 미세한 재료로 분해하여 구멍에 불어넣을 수 있습니다. [8]
붕산 방염제
셀룰로오스 단열재는 가연성이 있으며 연기가 나기 쉽습니다. 화염이나 연기가 나는 연소를 방지하기 위해 셀룰로오스 단열재는 중량 기준 5%의 분말 붕산으로 처리됩니다. [9] 붕산(붕산 또는 오르토붕산이라고도 함)은 붕소 원소가 수소와 산소(H3BO3)와 결합할 때 발생합니다 . 붕산은 시간이 지남에 따라 효과를 잃을 수 있다는 우려가 있었습니다. 테네시 공과 대학에서 실시한 연구에 따르면 붕산으로 처리한 셀룰로오스 단열재의 난연 특성이 크게 영향을 받는 데는 300년이 걸릴 것이라고 결론지었습니다. [10] 즉, 붕산은 효과적이고 안정적인 난연제입니다.
설치 방법
그림 1: 설치할 준비가 된 포장된 셀룰로스 단열재. 캠퍼스 센터 포 아프로프리에이트 테크놀로지 제공.셀룰로오스를 설치하는 방법은 여러 가지가 있지만 일반적으로 느슨한 충전 방식이나 습식 분무 방식으로 설치합니다.
루즈필
첫 번째 방법인 느슨한 충전은 기존 벽의 작은 구멍에 건조한 셀룰로스를 불어넣는 것을 포함합니다. 이 기술은 오래된 주택을 개조하거나 접근하기 어려운 구역을 단열하는 데 이상적입니다. 단열재를 고정하는 데 벽이 필요하지 않고 중력으로 고정할 수 있으므로 다락방을 단열하는 데도 효과적입니다(하지만 임시 고정 장치를 사용하면 더 조밀하게 적용할 수 있음). 임시 고정 장치 없이 다락방을 단열하는 경우 에너지부는 이러한 형태의 적용에서 흔히 발생하는 침하를 상쇄하기 위해 약 20%를 추가로 적용하는 것을 제안합니다. [11]
습식 스프레이
두 번째 방법인 습식 분무는 새로 지은 벽에 셀룰로오스를 바르는 데 이상적입니다. 이 방법은 느슨한 충전 방법과 다릅니다. 단열재에 이제 물과 곰팡이 성장을 막기 위한 습기 지연제(일반적으로 염소)가 들어 있기 때문입니다. 셀룰로오스는 이제 습식 용액이므로 천연 접착성이 있어 벽에 직접 불어 넣기 쉽습니다. 과도한 단열재는 건식 벽체를 설치하기 전에 적절한 두께로 다듬습니다. [12] 습식으로 도포된 단열재는 건식 벽체로 덮기 전에 최소 24시간 동안 건조해야 합니다.
단점
모든 제품과 마찬가지로 셀룰로오스에는 고려해야 할 몇 가지 단점이 있습니다. 주로 물을 매우 쉽게 흡수하므로(대부분 다른 유형의 단열재보다 더 많이) 누수 파이프 근처에 설치해서는 안 됩니다. [13] 또한 셀룰로오스를 붕산과 함께 또는 대신 황산암모늄으로 처리하면 젖은 상태로 설치하거나 젖게 되면 접촉하는 금속을 부식시킬 수 있습니다. [2] 마지막으로 위에서 언급했듯이 느슨하게 채워진 셀룰로오스는 침전 효과가 있으므로 이 방법을 사용하는 경우 추가로 ~20%를 설치해야 합니다.
영향
그림 2: 느슨한 충전재 설치 중 다락방의 먼지. 캠퍼스 센터 포 아프로프리에이트 테크놀로지 제공.설치 중 위험
셀룰로스 단열재는 설치 과정에서 상당한 양의 먼지를 생성합니다. 국립 직업 안전 보건 연구소(NIOSH)는 셀룰로스 단열재 설치와 관련된 직업적 위험을 확인하기 위해 10개의 다른 작업 현장에서 수집한 데이터를 기반으로 연구를 수행했습니다. NIOSH는 설치 중에 셀룰로스 단열재에 과다 노출(직업 안전 보건청 표준에 따름)이 10개 작업 현장의 거의 모든 곳에서 발생했다고 결론지었습니다. 일부 근로자는 눈과 점막 자극을 경험했다고 보고했습니다. 이 연구에 따르면 NIOSH는 셀룰로스 단열재를 설치하는 근로자에게 적어도 일회용 반면형 미립자 마스크를 제공해야 한다고 권장합니다. 다락방과 같은 밀폐된 공간에서는 탄성체(고무 처리된 얼굴 밀봉) 반면형 또는 전면형 마스크를 사용해야 합니다. [14] 또한 다락방 및 기타 밀폐된 공간(해당되는 경우)에 셀룰로스 단열재를 습식으로 도포하면 셀룰로스 먼지에 대한 노출을 크게 줄일 수 있습니다. [14]
장기 실내 공기 질
셀룰로스 단열재는 주로 재활용 신문과 붕소 화합물에서 파생됩니다. 신문 생산에는 잉크와 펄프 공장의 잔여물과 같은 여러 가지 화학 물질이 사용되며, 셀룰로스 단열재를 설치하려는 화학 물질에 민감한 사람들에게는 문제가 될 수 있습니다. 그러나 설치 후 셀룰로스 단열재는 건물 벽에 밀봉되며 장기적인 실내 공기 질에 상당한 영향을 미친다는 결정적인 증거는 없는 것으로 보입니다.
설치 가이드 및 DIY 리소스
일반적으로 셀룰로스 단열재 설치는 적절한 장비와 경험을 갖춘 전문가가 해야 합니다. 그러나 느슨한 충전 셀룰로스로 다락방을 단열하는 것과 같은 간단한 작업은 비교적 쉽게 DIY 방식으로 할 수 있습니다. 셀룰로스를 선택하고 설치하기 위한 몇 가지 리소스는 다음과 같습니다.
단열재를 직접 설치할 계획이라면 대부분의 대형 하드웨어 매장에서 쉽게 구입할 수 있으며, 특히 "친환경" 건설 매장에서 구입할 수 있습니다.
| 그린파이버 | 매우 유익합니다. 해당 지역에 적합한 R값을 선택하는 방법과 이것이 셀룰로스 두께, 제품 유형 등에 어떻게 적용되는지 안내합니다. |
|---|---|
| DIY 네트워크 | 다락방에 느슨한 충전 단열재를 설치하는 방법에 대한 기본 연습. 다락방을 준비하고, 설비와 통풍구를 보호하고, 셀룰로스를 선택하고 설치하는 방법에 대한 정보. |
| Doityourself.com | 느슨한 충전재 단열재를 선택하는 방법에 대한 심층적인 가이드와 단열을 위해 집을 준비하는 방법. |
참고문헌
- ↑ http://web.archive.org/web/20160226230237/http://acima.asn.au/history.html
- ↑다음으로 이동:2.0 2.1 2.2 2.3 Bynum, Richard T., 단열 핸드북, McGraw-Hill Professional, 2001
- ↑ Govan, Greason, McAllister. 80년대의 에너지 보존을 위한 단열재, 재료 및 시스템 볼티모어: ASTM International, 1983.
- ↑다음으로 이동:4.0 4.1 http://www.epa.gov/osw/conserve/materials/paper/basic_info.htm
- ↑ http://insulation.sustainablesources.com/
- ↑ http://web.archive.org/web/20140221175815/http://www.cellular.org:80/HomeOwners/TableEnvironmentalFactsMaterialsTable.php
- ↑ http://www.builditsolar.com/Projects/Conservation/Insulation/Colorado.pdf
- ↑ http://www.youtube.com/watch?v=6FWOwvthj34
- ↑ Rasmussen, TV 2002. 벽의 느슨한 충전 단열재 침하를 방지하는 데 필요한 밀도 예측을 위한 크립 테스트 및 기술. 단열재, 테스트 및 응용, 4권, 42쪽.
- ↑ Chiou, N. 및 Yarbrough, DW "셀룰로오스 단열재의 방염제로 사용되는 붕산의 영구성". 에너지 및 건물 , 14(1990) 351-361
- ↑ http://web.archive.org/web/20111003092532/http://www.hgtvpro.com/hpro/bp_insulation/article/0,2617,HPRO_20150_4243847,00.html
- ↑ http://insulation.sustainablesources.com/
- ↑ http://web.archive.org/web/20120729211455/http://www.energysavers.gov/your_home/insulation_airsealing/index.cfm/mytopic=11660
- ↑다음으로 이동:14.0 14.1 http://www2a.cdc.gov/hhe/select.asp?PjtName=19874&bFlag=0&ID=2