Bông Thủy Tinh là gì – Phân Tích Thành Phần, Đặc Điểm Kỹ Thuật và Ứng Dụng Thực Tế

Bông Thủy Tinh Là Gì? Nguồn Gốc và Quy Trình Sản Xuất

Bông thủy tinh (còn gọi là sợi thủy tinh) là vật liệu cách nhiệt, cách âm được cấu thành từ hàng triệu sợi thủy tinh siêu mịn đan xen vào nhau, tạo nên cấu trúc xốp. Đây là một loại vật liệu nhân tạo được sản xuất theo quy trình công nghiệp.

Quy trình sản xuất bông thủy tinh bắt đầu từ nguyên liệu cơ bản là cát thạch anh, đá vôi và thủy tinh tái chế. Các nguyên liệu này được trộn theo tỷ lệ nhất định rồi đưa vào lò nung ở nhiệt độ lên đến 1450°C để tạo thành hỗn hợp thủy tinh nóng chảy. Sau đó, hỗn hợp này được đưa qua các đầu phun đặc biệt và kéo thành sợi siêu mịn bằng lực ly tâm hoặc phương pháp thổi khí nén. Các sợi mới hình thành được phun thêm chất kết dính và dầu chống bụi, sau đó được đưa vào buồng ủ nhiệt để ổn định cấu trúc và cuối cùng được cắt, đóng gói theo kích thước yêu cầu Trên thị trường, bông thủy tinh thường xuất hiện dưới dạng cuộn, tấm hoặc ống bọc cách nhiệt. Mỗi dạng sản phẩm được thiết kế phù hợp với các ứng dụng cụ thể trong xây dựng và công nghiệp.

Thành Phần Hóa Học và Cấu Trúc Sợi Bông Thủy Tinh

Thành Phần Hóa Học

Bông thủy tinh có thành phần chính là silica (SiO₂) chiếm khoảng 50-70% tùy l ại sản phẩm, kết hợp với các oxit kim loại như canxi oxit (CaO), natri oxit (Na₂O), magie oxit (MgO), nhôm oxit (Al₂O₃) và một số thành phần phụ gia khác. Công thức pha trộn cụ thể thường là bí quyết riêng của mỗi nhà sản xuất, quyết định đến đặc tính và chất lượng của sản phẩm. Chất kết dính trong bông thủy tinh thường là các loại nhựa phenolic, polyester hoặc acrylic, chiếm khoảng 5-10% khối lượng sản phẩm. Chất kết dính này giúp các sợi thủy tinh liên kết với nhau, tạo độ ổn định cho cấu trúc và khả năng đàn hồi cho vật liệu.

Đặc Điểm Vật Lý

Sợi bông thủy tinh có đường kính cực nhỏ, thường chỉ từ 3-20 micromet (μm), mảnh hơn đáng kể so với sợi tóc người (khoảng 50-100 μm). Chính cấu trúc sợi siêu mịn này tạo nên đặc tính cách nhiệt, cách âm vượt trội của vật liệu. Mật độ của bông thủy tinh thương mại dao động từ 12 kg/m³ đến 48 kg/m³ tùy theo ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật. Loại mật độ thấp (12-16 kg/m³) thường được sử dụng cho cách âm, trong khi loại mật độ cao (24-48 kg/m³) phù hợp cho các ứng dụng cách nhiệt công nghiệp. Cấu trúc xốp với hàng triệu không gian nhỏ giữa các sợi thủy tinh là yếu tố then chốt tạo nên khả năng cách nhiệt và cách âm của vật liệu. Không khí bị giữ lại trong các khoảng trống này hoạt động như một lớp cách nhiệt tự nhiên, ngăn chặn sự truyền nhiệt qua dẫn nhiệt, đối lưu và bức xạ.

Đặc Tính Nổi Bật Của Bông Thủy Tinh

1. Khả Năng Cách Nhiệt Vượt Trội

Bông thủy tinh có hệ số dẫn nhiệt (λ) thấp, thường dao động từ 0.030 đến 0.045 W/m.K tùy theo mật độ và loại sản phẩm. Chỉ số này thấp hơn nhiều so với các vật liệu xây dựng thông thường như bê tông (1.7 W/m.K) hay gạch (0.6-1.0 W/m.K). Nhờ đó, một lớp bông thủy tinh dày 50mm có thể giảm đến 97% lượng nhiệt truyền qua so với tường gạch có cùng độ dày. Khả năng chịu nhiệt của bông thủy tinh thông thường đạt đến 230-250°C và có thể cao hơn đối với các loại đặc biệt, cho phép ứng dụng vật liệu trong nhiều môi trường công nghiệp.

2. Hiệu Quả Cách Âm

Cấu trúc xốp của bông thủy tinh giúp hấp thụ sóng âm hiệu quả, đặc biệt ở dải tần số trung bình và cao (500Hz-4000Hz) – dải tần số của tiếng nói người và nhiều tiếng ồn sinh hoạt. Hệ số hấp thụ âm (NRC) của bông thủy tinh thường đạt 0.85-0.95, nghĩa là có khả năng hấp thụ đến 85-95% năng lượng âm thanh tác động vào bề mặt. Khi lắp đặt trong hệ thống vách ngăn hai lớp, bông thủy tinh có thể giảm đến 45-50dB tiếng ồn truyền qua, tương đương việc giảm cường độ âm thanh xuống còn 1/100.000 so với ban đầu.

3. Tính Chống Cháy

Bông thủy tinh được xếp vào nhóm vật liệu không cháy (Euroclass A1/A2 theo tiêu chuẩn châu Âu EN 13501-1), không bắt lửa và không lan truyền lửa. Điểm nóng chảy của sợi thủy tinh lên đến trên 700°C, cao hơn nhiều so với nhiệt độ trong hầu hết các đám cháy dân dụng. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng một số loại chất kết dính trong bông thủy tinh có thể phân hủy ở nhiệt độ cao và tạo ra khói. Do đó, với các công trình yêu cầu an toàn cháy nổ cao, nên lựa chọn bông thủy tinh có chất kết dính đặc biệt hoặc đã qua xử lý chống cháy.

4. Trọng Lượng Nhẹ và Tính Linh Hoạt

Với mật độ thấp, bông thủy tinh có trọng lượng chỉ bằng 1/5 đến 1/10 so với các vật liệu cách nhiệt truyền thống như bê tông nhẹ hay gạch cách nhiệt. Điều này giúp giảm tải trọng cho công trình và thuận tiện trong vận chuyển, thi công. Tính linh hoạt cao cho phép cắt, uốn, định hình vật liệu theo yêu cầu của công trình mà không làm giảm hiệu quả cách nhiệt, cách âm. Đặc tính này đặc biệt quan trọng khi cần bọc cách nhiệt cho các hệ thống ống, đường ống có hình dạng phức tạp.

5. Tính Bền Vững và Thân Thiện Môi Trường

Bông thủy tinh được sản xuất với tỷ lệ lớn (đến 80%) từ thủy tinh tái chế, góp phần giảm thiểu khai thác tài nguyên thiên nhiên. Quy trình sản xuất hiện đại cũng tiêu thụ ít năng lượng hơn so với nhiều vật liệu cách nhiệt khác. Tuổi thọ của bông thủy tinh có thể đạt 50+ năm trong điều kiện lắp đặt đúng kỹ thuật và không bị ẩm ướt thường xuyên. Sau khi sử dụng, bông thủy tinh có thể được tái chế hoặc tái sử dụng, góp phần giảm thiểu chất thải xây dựng.

Ứng Dụng Thực Tế Của Bông Thủy Tinh

1. Ứng Dụng Trong Xây Dựng Dân Dụng

Bông thủy tinh được ứng dụng rộng rãi trong cách nhiệt trần, mái nhà – nơi có thể thất thoát đến 25-30% nhiệt năng của toàn bộ công trình nếu không được cách nhiệt tốt. Một lớp bông thủy tinh dày 100mm lắp đặt trên trần có thể giảm đến 90% lượng nhiệt truyền qua mái, giúp tiết kiệm đáng kể chi phí điều hòa không khí trong mùa hè và giữ ấm trong mùa đông. Trong các hệ thống vách ngăn, bông thủy tinh không chỉ cách nhiệt mà còn cách âm hiệu quả. Hệ thống vách thạch cao hai lớp kết hợp với lõi bông thủy tinh dày 50mm có thể đạt chỉ số cách âm STC (Sound Transmission Class) từ 45-52, đáp ứng yêu cầu cách âm cho phòng ngủ, phòng họp hay studio âm nhạc. Bông thủy tinh còn được sử dụng trong hệ thống sàn nổi (raised floor) để giảm tiếng ồn va chạm và tiếng bước chân, đặc biệt quan trọng trong các tòa nhà văn phòng nhiều tầng.

2. Ứng Dụng Trong Công Nghiệp

Trong các hệ thống HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning), bông thủy tinh được sử dụng để bọc cách nhiệt cho ống gió, giúp duy trì nhiệt độ không khí và tiết kiệm năng lượng. Một lớp bông thủy tinh dày 25mm có thể giảm tổn thất nhiệt qua ống gió đến 85%, đồng thời giảm tiếng ồn từ hệ thống. Các ống dẫn nhiệt, hơi nước trong công nghiệp thường được bọc bông thủy tinh dạng ống hoặc dạng chăn để giảm tổn thất nhiệt và bảo vệ người vận hành. Với đường ống hơi nước 150°C, lớp bông thủy tinh dày 50mm có thể giảm nhiệt độ bề mặt xuống còn 40-45°C, đảm bảo an toàn khi tiếp xúc. Trong các thiết bị điện lạnh như tủ đông, kho lạnh, bông thủy tinh giúp duy trì nhiệt độ thấp và giảm thiểu năng lượng tiêu thụ. Hiệu quả cách nhiệt của bông thủy tinh trong môi trường nhiệt độ thấp thậm chí còn tối ưu hơn so với ở nhiệt độ thường.

3. Ứng Dụng Đặc Biệt

• Trong ngành đóng tàu: Bông thủy tinh được sử dụng rộng rãi cho cách nhiệt, cách âm và phòng cháy. Các tấm bông thủy tinh đặc biệt có khả năng chống cháy theo tiêu chuẩn hàng hải IMO được lắp đặt trong vách ngăn, trần và sàn của tàu thuyền.
• Trong các phòng thu âm, studio, rạp hát: Bông thủy tinh được sử dụng như vật liệu hấp thụ âm chính, giúp kiểm soát âm thanh phản xạ và tạo môi trường âm học tối ưu. Các tấm bông thủy tinh thường được bọc vải hoặc lưới kim loại để tăng tính thẩm mỹ và bảo vệ.

Các Dạng Bông Thủy Tinh Phổ Biến Trên Thị Trường

1. Dạng Cuộn Không Bạc

Đây là dạng phổ biến nhất của bông thủy tinh, thường có chiều rộng 1.2m và chiều dài từ 5m đến 20m tùy theo độ dày. Độ dày phổ biến từ 25mm đến 100mm, mật độ từ 12 kg/m³ đến 24 kg/m³. Dạng này thích hợp cho cách nhiệt trần, mái, vách ngăn và có giá thành kinh tế. Tuy nhiên, khi sử dụng cần có lớp phủ bảo vệ như tấm thạch cao hoặc ván gỗ để tránh phát tán sợi.

2. Cuộn Phủ Bạc Nhôm

Bông thủy tinh được phủ một mặt bằng lớp lá nhôm có tác dụng phản xạ nhiệt bức xạ và tăng cường khả năng cách nhiệt. Lớp nhôm này cũng đóng vai trò như màng chống hơi nước, giúp ngăn ẩm xâm nhập vào vật liệu. Loại này đặc biệt hiệu quả khi lắp đặt trong các không gian có nhiệt độ cao như mái tôn, nhà xưởng, hoặc gần các nguồn nhiệt bức xạ. Hệ số phản xạ nhiệt của lớp nhôm có thể đạt trên 95%, giúp giảm đáng kể nhiệt bức xạ truyền qua.

3. Tấm Cách Nhiệt Dán Trần

Dạng này thường có kích thước chuẩn 60x60cm hoặc 60x120cm, độ dày từ 15mm đến 50mm, được thiết kế đặc biệt để lắp đặt trên hệ thống trần thả. Bề mặt được phủ các loại vật liệu khác nhau như vải thủy tinh, nhôm đục lỗ hoặc PVC tùy theo yêu cầu thẩm mỹ và chức năng. Tấm cách nhiệt dán trần kết hợp khả năng cách nhiệt, cách âm và tính thẩm mỹ, phù hợp cho văn phòng, trường học, bệnh viện và các không gian công cộng khác.

4. Ống Thủy Tinh Cho HVAC

Đây là dạng bông thủy tinh được định hình thành ống với đường kính từ 15mm đến 273mm, độ dày từ 25mm đến 100mm. Bề mặt ngoài thường được phủ lá nhôm hoặc vải thủy tinh để bảo vệ và tăng độ bền. Ống thủy tinh được thiết kế đặc biệt để bọc cách nhiệt cho đường ống dẫn nóng lạnh, hệ thống điều hòa không khí, giúp duy trì nhiệt độ và ngăn ngừa hiện tượng ngưng tụ.

Lưu Ý Khi Sử Dụng và Bảo Quản Bông Thủy Tinh

1. An Toàn Khi Thi Công

Mặc dù bông thủy tinh hiện đại đã được cải tiến nhiều về độ an toàn, vẫn cần tuân thủ các biện pháp bảo hộ khi thi công. Luôn đeo găng tay, khẩu trang và kính bảo hộ để tránh kích ứng da và đường hô hấp do tiếp xúc với sợi thủy tinh. Sau khi thi công, nên rửa tay và các vùng da hở bằng nước lạnh (không dùng nước nóng vì sẽ mở rộng lỗ chân lông). Quần áo sau khi thi công nên giặt riêng để tránh lây lan sợi thủy tinh.

2. Bảo Quản Đúng Cách

Bông thủy tinh cần được bảo quản nơi khô ráo, tránh ẩm ướt vì nước làm giảm đáng kể hiệu quả cách nhiệt và có thể gây nấm mốc. Khi bị ẩm, hệ số dẫn nhiệt của bông thủy tinh có thể tăng lên 3-5 lần, làm mất hoàn toàn khả năng cách nhiệt. Không nén ép bông thủy tinh quá mức khi vận chuyển và bảo quản. Mặc dù bông thủy tinh có khả năng đàn hồi tốt, việc nén ép quá lâu có thể làm biến dạng vĩnh viễn cấu trúc sợi và giảm hiệu quả cách nhiệt, cách âm.

Phân Biệt Bông Thủy Tinh và Bông Khoáng

Hai loại vật liệu này thường được nhầm lẫn do có nhiều điểm tương đồng. Tuy nhiên, có những khác biệt rõ rệt:

• Nguồn gốc: Bông khoáng (rock wool) được sản xuất từ đá bazan nóng chảy, trong khi bông thủy tinh từ cát thạch anh và thủy tinh.
• Khả năng chịu nhiệt: Bông khoáng có khả năng chịu nhiệt cao hơn (lên đến 750-1000°C) so với bông thủy tinh (230-250°C).
• Mật độ: Bông khoáng thường có mật độ lớn hơn (60-200 kg/m³) so với bông thủy tinh (12-48 kg/m³).
• Màu sắc và cảm quan: Bông thủy tinh thường có màu vàng nhạt hoặc trắng, mềm mại và linh hoạt hơn. Bông khoáng có màu nâu xám hoặc xanh đen, cứng và ổn định hình dạng tốt hơn.
• Giá thành: Bông thủy tinh thường rẻ hơn 15-30% so với bông khoáng có cùng thông số kỹ thuật, khiến nó phổ biến hơn trong các ứng dụng dân dụng và thương mại thông thường.

Mua Bông Thủy Tinh Uy Tín Tại Bảo Sơn

Công ty TNHH Công Nghiệp Bảo Sơn cung cấp đầy đủ các loại bông thủy tinh chất lượng cao, đáp ứng tiêu chuẩn ASTM C553, ASTM C612 và các tiêu chuẩn quốc tế khác. Sản phẩm có đầy đủ các kích thước, độ dày và dạng phủ bề mặt theo yêu cầu của từng công trình.

Đội ngũ kỹ thuật của Bảo Sơn sẵn sàng tư vấn loại bông thủy tinh phù hợp nhất cho công trình của Quý vị, từ nhà ở dân dụng đến các dự án công nghiệp quy mô lớn. Chúng tôi cung cấp thông số kỹ thuật chi tiết, hướng dẫn lắp đặt và hỗ trợ kỹ thuật trong suốt quá trình sử dụng.

Dịch vụ giao hàng nhanh chóng tại TP.HCM và các tỉnh thành trên toàn quốc, đảm bảo tiến độ thi công của các dự án. Đặc biệt, với các công trình lớn, chúng tôi có chính sách giá cạnh tranh và phương thức thanh toán linh hoạt.

Để nhận tư vấn chi tiết và báo giá, Quý Khách hàng vui lòng liên hệ:

Công ty TNHH Công Nghiệp Bảo Sơn

• Địa chỉ: Số 98 Xa Lộ Hà Nội, Phường Long Bình Tân, Thành phố Biên Hoà, Tỉnh Đồng Nai, Việt Nam.
• Hotline: 0888 98 28 68.
• Website: baosonrefractory.com
• Email: info.baosonrf@gmail.com