13. Het dilemma van de fabrikanten van isolatiematerialen

Calciumoxide en natriumoxide zijn geen toevoegingen die men uit een receptuur schrapt zoals een kleurpigment. Zij zijn sinds de vroege glasproductie constitutieve bestanddelen van het smeltsel waaruit vezels worden getrokken of geslingerd.

De samenstelling van dit smeltsel is niet nieuw. Kalknatronsilicaatglas is het oudste bekende glastype; het is sinds de late bronstijd uit Mesopotamië en Egypte gedocumenteerd en blijft van het tweede millennium voor Christus tot in de nieuwe tijd het heersende type. Het vloeimiddel leverde eerst natron, later plantenas, beide natriumbronnen; de kalk kwam erin via kalkhoudend zand, toegevoegde schelpen of kalksteen en lag doorgaans bij 5 tot 10 procent. De functie ervan is dezelfde als nu: het verlaagt de wateroplosbaarheid van het glas. [80]

De vezel daaruit is jonger. Slakken- en steenwol werd voor het eerst in 1840 in Wales geproduceerd; in Engeland liepen tot 1885 commerciële bedrijven, in Duitsland kort daarna, en de eerste succesvolle commerciële fabriek in de Verenigde Staten ging in 1897 in bedrijf. De glaswol volgde in 1932 met het met stoom geblazen procedé bij Owens-Illinois; in 1938 ontstond daaruit de Owens Corning Fiberglas Corporation. [81, 82]

Het trekken van een draad uit stroperig glas was daarentegen al in Egypte en Venetië bekend. Overgenomen werd daarmee niet de machine, maar de receptuur: een draad laat zich alleen trekken uit een smeltsel dat bij een beheersbare temperatuur de passende viscositeit heeft. Juist daarvoor dienen natrium- en calciumoxide.

Chemisch werken zij als netwerkmodificatoren. Zij breken het siliciumdioxidenetwerk open, verlagen viscositeit en smelttemperatuur en maken het smeltsel pas verwerkbaar. Natriumoxide is daarbij het klassieke vloeimiddel, calciumoxide stabiliseert daarnaast de chemische bestendigheid van het verstarde glas. Zonder deze oxiden zou zuiver siliciumdioxide een materiaal blijven dat pas ver boven 1700 °C smelt.

Daar komt de grondstoffenzijde bij. Oud glas, dus kalknatronglas uit de verpakkingskringloop, is een wezenlijke grondstof van de glaswolproductie. Het brengt calcium en natrium onvermijdelijk mee. Bij steenwol leveren kalksteen en dolomiet dezelfde oxiden, bij biologisch oplosbare AES-wollen is de aardalkalibasis zelfs naamgevend en voorwaarde voor de biologische oplosbaarheid.

Daarmee ligt het probleem niet in een bijmenging, maar in de materiaalklasse en in de toeleveringsketen. Wanneer de basische oxiden als reactiepartner van de chromaatvorming worden benoemd, betreft dat niet één product, maar de grondslag van een groot deel van de huidige hogetemperatuurisolatie.

En zelfs wanneer de receptuur zou worden gewijzigd, bleef een tweede probleem bestaan. Minder basische oxiden betekenen een hogere smelttemperatuur. De aanwezige installatietechniek, smeltbaden, vuurvaste bemetseling en energievoering, is op de tot nu toe gebruikelijke temperaturen berekend. Een omschakeling zou geen receptuurvraag zijn, maar een investering in de installaties.

Vezels zonder noemenswaardige basische oxiden bestaan desondanks, en wel sinds decennia. Hoogkiezelzuurvezels met meer dan 95 procent siliciumdioxide, aluminiumsilicaatvezels in het systeem Al₂O₃-SiO₂ en polykristallijne aluminiumoxidevezels, die niet uit het smeltsel, maar uit een precursoroplossing worden gesponnen en vervolgens gebrand, komen zonder vloeimiddel toe. Het verschil ligt niet in de chemie, maar in het installatiebestand: hogere smelttemperatuur, andere smeltbaden, andere bemetseling, hoger energieverbruik, lagere doorzet.

Tegen deze achtergrond is de terughoudendheid van de huidige marktleiders ten aanzien van de in-situ-vorming begrijpelijk. Zij kan ook zelfbescherming zijn. Begrijpelijk betekent echter niet zonder gevolgen, want de beoordeling van een gevaar richt zich niet naar de vraag hoe bewerkelijk de wegneming daarvan is.

Daarmee rijst de vraag die deze expertise doortrekt hier het scherpst: vanaf wanneer weet men dat men het niet meer niet kan weten?