Ламинирование стекла

Практика применения листового архитектурного стекла, как строительного материала, исчисляется десятилетиями. За это время производители добились существенных успехов в технологии изготовления и обработки, доведя практически до совершенства его основные характеристики и свойства. В развитии стекла все явственнее проявляют себя нанотехнологии, позволяющие придать ему специфические, экстраординарные эксплуатационные и эстетические качества, открывая тем самым новые перспективы для архитекторов и дизайнеров.Справедливости ради отметим, что наиболее существенные улучшения всех свойств и возможностей стекла, как строительного материала, удалось вскрыть благодаря появлению многослойных безопасных стеклоизделий.

Все основные ценные эксплуатационные и технологические свойства таких стекол достигаются за счет использования принципа «сэндвича», т.е. формирование слоистой неоднородной структуры композита с промежуточным полимерным слоем. Значение и последствия этих разработок все еще трудно оценить. Стекло делает попытку совершить прочностной «подвиг» и стать в один ряд с основными строительными материалами: сталью и железобетоном. К сожалению, до сих пор многие вопросы совершенствования технологий и оборудования для создания многослойного стекла (оборудование для триплекса) остаются вне внимания исследователей, что серьезно тормозит практическое освоение всего спектра возможностей безопасного стекла. Преобладающая часть новых свойств остается скрытой и нуждается в серьезных теоретических и экспериментальных проработках. К ним следует отнести: детальное изучение механизма формирования и разработку технологий получения многослойных стекол на базе инновационных полимерных материалов, характеризующихся более высокими, по сравнению с существующими, прочностными свойствами, исследование характеристик и возможностей применения гибридных структур на основе новых композитных компонентов.

Сочетание хрупкого стекла и пластичных материалов (например: поликарбонатно-стекольный сэндвич, стекольно-акриловый стеклоблок и многие др.) позволит оптимизировать функциональность многослойного безопасного стекла. Не вызывает сомнения, что развитие исследований в этих направлениях будет стимулировать дальнейшее совершенствование уже существующих и разработку новых подходов при проектировании и создании устройств для промышленного изготовления многослойных стекол.И так, не принимая во внимание отличия в научной и технической трактовке терминов «многослойное стекло», «ламинированное стекло», «триплекс-стекло», остановимся на общепринятом определении:Ламинирование стекла – это метод создания стабильной комбинации, склеенных между собой по всей поверхности плоских, либо гнутых стекол при помощи жидких или пленочных полимерных материалов.

В настоящее время, в мире для производства всех видов многослойного стекла используется две технологии: это технология жидкой заливки, основанная на применении в качестве промежуточного слоя пластифицированных смол (заливная) и технология когда, при высоких температурах и давлении, в качестве связующего между слоями стекла используется готовая полимерная пленка (пленочная). Заливная технология в силу технологичных и эксплуатационных ограничений занимает определенные, довольно узкие ниши в общем сегменте производства безопасных стекол.В свою очередь пленочная технология делится на две группы: автоклавная и безавтоклавная. Обе технологии базируются на одинаковых физических принципах. Основные отличия в технической реализации и последовательности технологических операций.Поскольку, сегодня, при выборе промышленного оборудования, не последним является экономический фактор, внимание производителей листового многослойного стекла в последнее время направлено на безавтоклавную пленочную технологию. Кроме того, появление новых пленок для безавтоклавного триплекса открывает широкие возможности его использования для архитектурных целей, в особенности для закаленных и моллированных стекол.

К сожалению, серьезным недостатком обеих технологий является очень высокий процент брака, который может составить до 10-15% от выпуска изделий.Основной причиной неудовлетворительного качества таких изделий обычно бывает наличие «отлипов» и «пузырей», на границах раздела стекло-полимер, что связано с локальными различиями в значениях адгезионной прочности на поверхности листов стекла, особенно больших форматов.Поэтому наиважнейшей задачей при производстве многослойного стекла является проблема равномерности и увеличения адгезионной прочности по всей поверхности контакта полимерных материалов и стекла. Эту задачу можно назвать определяющей, как при конструирование оборудования, так и при оптимизации технологических процессов производства безопасного ламинированного стекла.Бесспорно, в первую очередь, адгезионные свойства зависят от химической природы полимерных материалов, входящих в состав многослойной стекольной композиции (самостоятельный раздел химии полимеров). Кроме того, немаловажным, с точки зрения формирования адгезионного контакта, является строгое выдерживание технологического регламента подготовительных процессов (мойка и сушка стекольных заготовок и пленки, сборка и укладка пакета предварительное вакуумирование и т. д.). Однако, как показывает теория и практика основная причина брака изначально заложена в цикле термообработки.Причиной тому являются специфические теплофизические свойства стекла, что приводит к неравномерности разогрева многослойного композита по плоскости и толщине, особенно это важно когда речь идет не о простейшей комбинации стекло-полимер-стекло (т.н. триплекс), а о многослойных стеклах типа полиплекс.