Прочное и безопасное стекло

Алена Бессонова 04.04.2022

Каждый владелец новенького смартфона искренне любуется его безупречным внешним видом.

И чтобы как можно дольше сохранить его первоначальный вид, большинство пользователей параллельно с покупкой смартфона сразу же приобретают для него защитный чехол. Но ведь защиты требует не только корпус гаджета, но ещё и его экран.

Согласитесь, будет очень обидно, если уже на следующий день после приобретения смартфона на его экране вдруг появится трещина, даже самая маленькая.

Все современные мобильные гаджеты оснащены широкими экранами, ведь теперь это уже не просто телефон для звонков, теперь это целая компьютерная система, в которой можно работать, смотреть кино, совершать покупки. И чем больше экран смартфона, тем удобнее и круче. Поэтому очень важно для защиты любимой техники приобрести не только чехол, но и стекло для защиты экрана.

Зачем экрану защита

На экране вашего смартфона когда-нибудь возникали трещины? Согласно статистическим данным, каждый второй владелец мобильных гаджетов хотя бы однажды, да разбивал экран своего смартфона.

И, как показывает практика, многие так и продолжают ходить с битым экраном, стараясь не обращать внимания на раздражающие трещины или острые сколы, ведь замена экранов у современных смартфонов — дело довольно дорогостоящее.

Откуда берутся трещины на экране? По статистике:

• у 50% пользователей гаджеты разбиваются в результате выскальзывания из рук;
• у 32% пользователей вылетают из кармана;
• у 27% пользователей гаджеты слетают с коленей при вставании;
• 5% пользователей разбивали экраны смартфонов, швырнув их в стену.

Мы вам скажем даже больше: трещины на экране могут возникнуть, если вы случайно положите смартфон в тот же самый карман/отсек сумки, в котором лежат ключи от квартиры.

Как видите, разбить экран не составляет никакого труда. А вот отремонтировать его потом — целое дело! Будьте уверены, за деньги, которые вы потратите на ремонт, можно было бы купить как минимум 5 защитных стёкол!

Что из себя представляет защитное стекло

Защитное стекло — плотный аксессуар для безопасности смартфона или планшета. В отличие от плёнки, стекло имеет твёрдую форму и состоит из нескольких слоёв, а значит, все удары жизни принимает на себя.

Все стёкла состоят из:

• силиконового слоя — самый нижний слой. Именно за счёт его силиконовой структуры стекло плотно крепится к экрану смартфона и не сползает в сторону во время использования гаджета;
• сдерживающего слоя — слой, который включается в работу после того, как все верхние слои были повреждены. Именно сдерживающий слой не позволяет трещине пройти глубже и зацепить экран смартфона;
• антибликового слоя — он отвечает за сохранение яркости экрана смартфона вне зависимости от окружающей обстановки, будь то солнечная улица или слабоосвещённое помещение;
• предохранительного слоя — самый важный слой стекла. Именно он принимает на себя главный удар и отвечает за то, чтобы на дисплее смартфона не возникло никаких дефектов;
• олеофобного слоя — это особое покрытие стекла, благодаря которому на нём не остаются жирные пятна, разводы и влага.

Как видите, уровень защиты у стёкол капитальный, никакая плёнка не сможет справиться с такой задачей!

Как выбрать защитное стекло

При выборе стекла для защиты экрана смартфона мы рекомендуем обращать внимание на следующие показатели:

Модель смартфона

Защитные стёкла не универсальные. Каждая модель стекла создана для определённой модели смартфона/планшета. Если вы не обратите внимания на этот момент, то в результате можете попасть в неудобную ситуацию: все стратегически важные места, вроде динамиков и глазков камеры, могут оказаться закрыты стеклом, а значит, фактически выведены из строя.

Внешний вид

Защитные стёкла бывают как с рамками, так и без них. Тут дело вкуса: кто-то предпочитает не замечать стекло, и выбирает полностью прозрачный дизайн, а кому-то наличие рамки кажется вполне привлекательным.

Толщина стекла

От толщины стекла зависит практически всё: и внешний вид смартфона, и уровень защиты.

Стоит отметить, что толстые стёкла, естественно, оказывают максимальный уровень защиты экрана, но увеличивают смартфон в размерах и делают его менее привлекательным.

Кроме того, толщина стекла может влиять и на восприимчивость сенсора: на практике отмечено, что чем толще стекло, тем хуже работает функция сенсорного управления, действия на дисплее выполняются сложнее или с залипаниями.

Толщина современных стёкол варьируется от 0,15 мм до 1 мм. В вопросах выбора рекомендуем ориентироваться на «золотую» середину — 0,3 мм.

Прочность

Показатель прочности стекла отмечен буквой Н. От величины этого показателя зависит, насколько прочное стекло, и как оно противостоит возникновению трещин, царапин и сколов.

Если на упаковке со стеклом отсутствует это обозначение вовсе, значит, оно вам не подходит — такие стёкла могут дать трещину даже в момент их наклеивания на дисплей смартфона.

Что уж там говорить о падении с высоты?

Итак, какую прочность выбрать? При высоком показателе прочности стекло хорошо защищает экран только при условии падения смартфона лицом вниз, но если падение придётся на торец, то стекло с высоким показателем пойдёт трещинами, тогда как низкопрочное стекло наоборот выдержит удар. Исходя из этих условий, оптимальным уровнем прочности принято считать средний показатель — 9Н.

Покрытие стекла

Выбор типа покрытия тоже немаловажный момент при покупке защитного стекла. Существуют матовое, глянцевое, олеофобное, сверхпрозрачное и приватное покрытие.

Матовое — покрытие, позволяющее справиться с ярким светом. На матовом стекле не отражаются блики, а яркость экрана не блекнет даже на солнце. Такое покрытие актуально для тех, кто чаще всего использует смартфон в светлых помещения или на улице.

• Глянцевое — стандартное покрытие, без каких-либо дополнительных функций.
• Олеофобное — покрытие, которое предотвращает появление жирных пятен и влаги на экране смартфона.
• Сверхпрозрачное — покрытие, которое не видно на экране смартфона.
• Приватное — покрытие, которое не позволяет видеть, что происходит на дисплее смартфона, если он находится под углом к смотрящему.

Объём стекла

Современные производители защитных стёкол очень любят использовать в их описании такие характеристики, как 3D, 5D и даже 10D. Во многих случаях эти цифры практически ничего не значат, и производители используют их только ради привлечения большего числа клиентов.

Однако в сравнении с обычными стёклами разница всё же ощущается: во-первых, такие стёкла имеют скруглённые края, поэтому не царапаются, и при наклеивании на экран смартфона создают визуально цельную картину. В остальном разница между этими стёклами практически не ощущается.

Стоимость

Хорошее защитное стекло не может быть супер дешёвым. Например, на сайте Aliexpress можно найти стёкла по 50-60 рублей за штуку. Конечно, кому-то может и повезёт, но в большинстве случае такие аксессуары потрескаются уже через пару дней, а может и вовсе во время наклеивания на смартфон.

Резюмируем: чтобы стекло подошло вашему смартфону, и хорошо защищало экран от повреждений, в первую очередь правильно определите модель смартфона, и только потом приступайте к оставшимся характеристикам!

Топ-3 лучших защитных стёкол для телефонов

1 место. Mocolo

Mocolo — китайский бренд, основанный ещё в 2010 году. Компания занимается исследованиями и разработками в области цифровых продуктов.

Защита Mocolo — стёкла премиального качества. При их разработке используются уникальное сырьё от японского производителя ASAHI. Прочный материал и передовые технологии позволяют делать стёкла Mocolo невероятно прочными, износостойкими, невосприимчивыми к внешним воздействиям.

Твёрдость покрытия Mocolo составляет 9H, благодаря чему они практически не склонны к появлению царапин или трещин. Олеофобное покрытие уберегает от возникновения жирных следов, отпечатков пальцев, искажения экрана и картинки.

Несмотря на всё сказанное, стёкла бренда остаются тонкими — их ширина в целом не выходит за рамки показателей 0,15-0,3 мм, то есть, не толще листика бумаги!

Комплектация включает набор для удобного наклеивания: сухую и спиртовую салфетки, липкие стикеры.

2 место. Mikomo

Не менее популярный китайский бренд Mikomo. При разработке стёкол этой компании также используются материалы от японского производителя ASAHI, так что в своём качестве Mikomo не уступает Mocolo. Однако, цена защиты от Mikomo приятнее, чем от Mocolo, а модельный ряд значительно шире! С наклейкой стекла не возникает никаких сложностей — соблюдая нашу инструкцию, вы точно без проблем справитесь с этой задачей!

Основные характеристики:

• премиальное качество;
• лучшее сырьё для производства стёкол;
• твёрдость 9H;
• толщина до 0,3 мм;
• олеофобное покрытие;
• широкий модельный ряд.

Комплектация включает спиртовую и сухую салфеточку для протирания экрана смартфона и липкие стикеры для комфортного и ровного наклеивания защиты.

3 место. Glass Pro

Стёкла Glass Pro также изготавливаются в Китае, но в их производстве не используются материалы премиального качества. Правда на стоимости защиты это сказывается приятно!

Свою основную функцию — защиту экрана смартфона — стёкла Glass Pro выполняют безупречно.

Основные характеристики:

• твёрдость 9H;
• олеофобное покрытие;
• толщина 0,33 мм;
• производство Китай;
• ориентирован на производство 5D и 6D стёкол.

Модели стёкол имеют плавный изгиб, благодаря чему безупречно ложатся на экран смартфона, не образуя зазоров и не оставляя острых краёв. С наклейкой стёкол также не возникает сложностей.

Прочное и безопасное стекло • Библиотека

Стекло — один из самых распространённых материалов, окружающих человека. И в то же время мы его чаще всего не замечаем — и когда смотрим в окно, и когда разглядываем витрины магазинов, и когда смотримся в зеркало. А всё потому, что чистое стекло прозрачно.

Стекло появилось много тысяч лет назад, и никто не знает, кто и как его изобрёл. Римский писатель и учёный Плиний Старший, живший в I веке, рассказывает, что как-то финикийские купцы развели огонь под сосудом, чтобы в пути сварить еду.

Очаг они устроили, за неимением камней, из кусков соды, которая на жару расплавилась и образовала с песком и другими составными частями почвы первое рукотворное стекло. Вероятно, этот рассказ — выдумка. Хотя бы потому, что для расплавления соды нужна очень высокая температура, которую обычный костёр не даёт.

Скорее всего, стекло изобрели представители одной из древнейших профессий — гончары. При обжиге глиняные сосуды, кирпичи нередко трескались. Поэтому их пытались предварительно обмазывать разными составами. Одна из смесей оказалась удачной: готовое изделие покрылось тонкой блестящей эмалью. Это и было первое стекло — непрозрачное и мутное.

Но для гончарных изделий это не было недостатком. Со временем из смеси соды, песка и известняка (или мела) стали варить стекло, из которого делали украшения, флакончики для благовоний. Вводя в стекло различные добавки, научились окрашивать его в разные цвета.

Труднее всего было получить бесцветное прозрачное оконное стекло. Его не было даже у королей и императоров средневековой Европы. Окна построек представляли собой узкие щели или небольшие отверстия, которые в непогоду закрывали ставнями или завешивали кожами, холстами, или натягивали бычий пузырь.

Самые богатые люди могли позволить себе вставить в окна прозрачные пластинки слюды. В Европе слюду добывали в Карелии. Большие пластинки слюды попадались редко и потому стоили очень дорого. Лишь в XIV веке в домах самых богатых людей появилось оконное стекло (в зданиях церквей его стали использовать раньше — примерно в X веке).

Для выработки хорошего стекла прежде всего нужен был очень чистый белый песок, а он встречается нечасто. Обычный песок, содержащий примеси железа, окрашивает стекло в зелёный цвет. Поэтому когда-то все оконные стёкла были зеленоватыми. И чем больше в песке железа, чем песок темнее, тем менее прозрачным будет стекло.

Сейчас из такого стекла делают бутылки.

Промышленность выпускает множество самых разнообразных сортов стекла: электровакуумное, светотехническое, оптическое, химико-лабораторное, термометрическое, медицинское, тарное, хрустальное…

В их состав могут, помимо обязательного оксида кремния, входить оксиды разных элементов — алюминия, кальция, магния, бария, натрия, калия, железа, бора, цинка и даже мышьяка (например, в молочном светотехническом стекле).

Все знают, что основной недостаток многих стёкол — их хрупкость. Огромная масса стеклянных изделий ежедневно превращается в стеклянный бой. Помимо экономических убытков, разбитое стекло представляет опасность, так как свежий скол стекла очень острый.

Недаром только что надломленную пластинку стекла можно использовать в качестве режущего инструмента в микротоме — приборе, делающем тончайшие срезы биопрепаратов для биологических исследований.

Но оказывается, стекло можно сделать не только очень прочным, но и не дающим острых осколков.

Эта история началась давно — в XVII веке. Английский принц Руперт (полный титул — пфальцграф Рейнский, герцог Баварский) имел все шансы сделать блестящую военную карьеру. Но, оставив военную службу, он посвятил последние годы своей жизни искусству и науке. Одно из его открытий — закалённое стекло. Что же это такое?

Все знают, что бывает, когда в графин или гранёный стакан из толстого стекла наливают крутой кипяток: стекло лопается. Это происходит потому, что стекло — очень плохой проводник тепла; оно прогревается в сотни раз медленнее, чем, например, медь.

Поэтому когда внутренняя часть стакана уже горячая, внешние его слои ещё холодные. В результате теплового расширения наружная часть изделия испытывает огромные нагрузки, которые оно часто не выдерживает.

Чтобы толстостенные стеклянные изделия не разрушались, их следует нагревать (и охлаждать) медленно. Тем более это относится к изготовлению различных стеклянных изделий: после формования из полужидкой стеклянной массы их охлаждают до комнатной температуры очень медленно.

Делается это в специальных печах, в которых температура понижается в течение многих часов. Эта процедура называется отжигом, а полученное таким образом изделие — отожжённым.

В плохо отожжённом стекле остаются внутренние напряжения, которые никак не изменяют его внешний вид (они видны только в поляризованном свете), но сильно ухудшают механические свойства.

Эти напряжения часто концентрируются на краях, утолщённых частях изделий. В листовом стекле они могут следовать одно за другим, образуя как бы цепочку.

Такое стекло очень трудно отрезать по прямой линии: неравномерно распределённые напряжения уводят трещину в сторону от нанесённой алмазом царапины.

Но отжечь стекло — только полдела. Поверхность даже хорошо отожжённого стекла, как правило, ослаблена множеством мельчайших трещинок, царапин, которые могут быть не видны невооружённым глазом. Особенно опасны микротрещины на краях стеклянных изделий. Именно с них и начинается разрушение.

Под нагрузкой на концах трещинок концентрируются очень большие напряжения; трещина увеличивается и, в конечном счёте, прорезает всё изделие — оно раскалывается на части. Если каким-либо способом «залечить» поверхность стекла, сделать её очень ровной и гладкой, то такое стекло станет намного прочнее.

Сделать это можно, например, химическим травлением поверхности. Если обычное оконное стекло опустить на несколько минут в смесь фтороводородной (плавиковой) и серной кислот, то с его поверхности будет стравлен слой толщиной до 0,1 мм.

Оксид кремния из состава стекла при этом переходит в растворимый фторосиликат:

SiO2 · xH2O + 6HF → SiF62− + (2+x)H2O + 2H+.

Чтобы обработанное таким образом стекло вновь не покрылось трещинками и царапинками из-за попадания на него пыли, а также для защиты от атмосферной влаги (она тоже понижает прочность стекла), его поверхность после сушки покрывают защитной плёнкой из кремнийорганических соединений. Частично «залечить» трещинки в только что купленном стакане можно и в домашних условиях. Для этого его надо осторожно нагреть в воде до её кипения и продолжать кипячение ещё минут десять. Такой стакан будет жить дольше.

В промышленности для упрочнения стекла его закаляют. Закалку осуществляют путём резкого охлаждения горячего стекла. Посмотрим, что будет, если расплавленное стекло вылить в холодную воду. Если лить его понемногу, отдельными каплями, то они не растрескиваются и после охлаждения остаются целыми.

Если стекло нагрето до очень высокой температуры (когда оно совсем жидкое), то при падении в воду капельки стекла с достаточно большой высоты она превращается почти в идеальный шарик.

Если же кончик стеклянной палочки расплавить на обычной горелке, которой пользуются стеклодувы, то образуется довольно вязкая капля, которая как бы нехотя отрывается от палочки и при этом тянет за собой стеклянную нить. При попадании в холодную воду такая капля принимает форму слезинки с длинным хвостиком.

При вхождении в воду скорость падения капли резко замедляется, тогда как её полужидкий хвост продолжает двигаться с прежней скоростью. В результате хвостик у застывшей капли получается в виде змейки. Именно такие капли получил впервые принц Руперт, поэтому они названы его именем (другое название — батавские слёзки).

То, что слёзки остаются целыми, — далеко не самое удивительное их свойство. Они исключительно прочные: выдерживают сильные удары молотком по толстой грушевидной части.

Но есть у слёзки ахиллесова пята: стоит надломить её тонкий хвостик поближе к основанию, как вся капля с треском рассыпается на мельчайшие кусочки. Если проводить этот эксперимент в темноте, то иногда видно свечение.

Рассыпание слёзок может происходить с такой силой, что, если проводить опыт в стакане с водой, он разбивается, как при взрыве!

Чтобы объяснить необычные свойства слёзок, рассмотрим более подробно процесс их образования.

При охлаждении капли возникают силы, которые тянут наружный слой внутрь, создавая в нём напряжения сжатия, а внутреннее ядро — наружу, создавая в нём напряжения растяжения.

Отжиг (длительный нагрев при 100°C) приводит к снятию напряжений, так как при повышенных температурах частицы стекла приобретают подвижность и переходят на свои «удобные» места.

Описанные свойства «рупертовых слёз» присущи в большей или меньшей степени всем стеклянным изделиям, которые не прошли отжиг. Такое стекло называется закалённым.

Болонские стеклодувы, например, изготовляли круглые сосуды с толстым дном, которые быстро охлаждали на воздухе. Эти сосуды (их называли болонскими склянками) выдерживали сильные удары без разрушения.

Но уже незначительные повреждения внутренней их части, например царапины, приводили к разрыву сосуда на части.

Высокая прочность закалённого стекла широко используется на практике. Если напряжения создаются в стекле направленно и равномерно, то они в значительной степени упрочняют его. Чтобы понять, почему это возможно, рассмотрим лист быстро охлаждённого с обеих сторон стекла.

Как и в случае шарика, наружные слои такого стекла будут испытывать сильное сжатие, которое по мере продвижения внутрь листа сначала уменьшается, а потом переходит в напряжение растяжения — оно максимально в центре, как это показано на рисунке. Распределение напряжений в нижней половине листа зеркально повторяет картину в верхней части.

Рассмотрим теперь, как будет вести себя под нагрузкой обычное стекло. Положим лист стекла на две опоры и надавим сверху. Верхняя изогнутая часть стекла будет испытывать сжатие, а нижняя часть — растяжение.

Очевидно, что максимальные нагрузки приходятся на самые внешние слои — а они как раз и самые слабые — по причинам, о которых говорилось выше.

При этом стекло начнёт разрушаться снизу, так как сжатие оно выдерживает в десять раз лучше, чем растяжение, как, впрочем, и другие материалы.

Проделаем ту же операцию с закалённым стеклом. Здесь прилагаемая механическая нагрузка приведёт к напряжениям, которые будут налагаться на уже имеющиеся в стекле. Казалось бы, это должно только ухудшить дело. Действительно, в верхней части стекла суммарное напряжение сжатия ещё более вырастет.

Но дальше сложение напряжений приведёт к тому, что наиболее опасные напряжения растяжения будут максимальными где-то внутри листа, тогда как вблизи нижней поверхности напряжения могут оказаться очень малыми.

Итак, под влиянием изгибающего усилия закалённое стекло испытывает по сравнению с отожжённым стеклом большее сжатие в верхнем слое и меньшее растяжение в нижнем слое.

В результате на лист закалённого стекла, лежащего на двух опорах, могут встать несколько человек — лист прогнётся в 4–5 раз сильнее, чем обычное стекло, но не сломается! Закалённое стекло значительно превосходит обычное и по термическим нагрузкам — оно выдерживает перепады температур до 270°C, тогда как обычное растрескивается уже при быстром изменении температуры на 70°C.

Опыты по получению промышленного закалённого стекла начали проводить в последней четверти XIX века. Изобретателем особого «твёрдого стекла» считается итальянец де ла Басти. Стеклянные изделия, нагретые до красного каления, но не потерявшие своей формы, он погружал в ванну со смесью расплавленного жира и растительного масла, смешанных в определённой пропорции.

Такую смесь можно было нагреть до нужной температуры (обычно от 150 до 300°C) и таким образом регулировать скорость охлаждения в зависимости от состава стекла, формы изделия и его размеров.

Испытывались и другие способы закалки — в расплавленном парафине при 200°C, перегретым водяным паром, охлаждение листового стекла сдавливанием между холодными металлическими (или металлической и глиняной) пластинами. Такие опыты, в частности, проводил немец Ф. О.

 Шотт, который в 1886 году основал знаменитый стекольный завод (шоттовское стекло и поныне известно во всём мире; из него делают и лабораторную посуду высокого качества). Отличить закалённое стекло от простого можно по его оптическим свойствам: закалённое стекло обладает двойным лучепреломлением и в поляризованном свете будет казаться окрашенным.

В настоящее время закалённое стекло производят в большом количестве. Для закалки листового стекла его нагревают до 600—650°C и затем быстро охлаждают путём равномерного обдувания воздухом на специальной обдувочной решётке. Такое стекло по своим термическим и механическим свойствам значительно превосходит обычное.

Например, листовое отожжённое стекло толщиной 5–6 мм выдерживает без разрушения удар стального шара массой 800 г при его падении с высоты не более 15 см.

Если же это стекло закалить, то оно уже сможет выдержать без разрушения удар аналогичного шара при его падении с высоты 120 см! Прочность на изгиб у закалённого стекла тоже в 4–5 раз выше, чем у обычного. Такое «небьющееся» стекло применяют для остекления вагонов, автомобилей, самолётов и т. д.

Главная его особенность в том, что при аварии оно не даёт больших кусков с очень острыми краями, которые исключительно опасны, а рассыпается на небольшие (примерно 3–5 мм) кусочки округлой формы без острых краёв.

Для ещё большей безопасности передние стёкла автомобилей делают из так называемого триплекса: комбинации из двух листов обычного или закалённого стекла, склеенных прозрачным и упругим слоем синтетического полимера. При ударе осколки такого стекла остаются на месте, так как удерживаются полимером.

Фрагмент из книги: Леенсон И. А. Химия в технологиях индустриального общества. — Долгопрудный: ИД «Интеллект», 2011.

Безопасное стекло – что это и почему оно безопасно

Защитное остекление от Компании ФОТОТЕХ включает светопрозрачные внешние и внутренние конструкции с использованием стекол безопасных при эксплуатации, ударостойких, взломостойких и пулестойких композиционных стекол.

Защитные светопрозрачные конструкции из безопасного стекла в зависимости от класса могут временно препятствовать умышленному пробиванию отверстия в остеклении, выдержать удар брошенного камня, бутылки с зажигательной смесью и даже выстрел нарезного огнестрельного оружия. Изготавливаются такие конструкции на базе каркаса из алюминиевого или стального профиля и специализированного светопрозрачного заполнения соответствующего класса.

Безопасное стекло — это общее наименование для закаленного и термоупрочненного стекла, строительного триплекса и многослойного стекла, а также стекла с защитной полимерной пленкой, которые обладают различными прочностными характеристиками и свойствами безопасности.

Безопасное стекло используют в светопрозрачных конструкциях, где возможно неожиданное столкновение человека с ними (например, с дверью, перегородкой, витриной и т.д.).

В настоящее время в качестве стекол безопасных при эксплуатации применяются в основном следующие виды стекол:

• строительный триплекс (по ГОСТ 30826-2014 «Стекло многослойное. Технические условия»);
• стекло с защитной полимерной пленкой (по ГОСТ 32563-2013 «Стекло с полимерными пленками. Технические условия»);
• закаленное стекло (по ГОСТ 30698-2014 «Стекло закаленное. Технические условия»);
• условно-безопасное(!) термоупрочненное стекло (по ГОСТ 33087-2014 «Стекло термоупрочненное. Технические условия»).

Типы стекла

1. Ламинированное или триплекс-стекло

Стекло-триплекс представляет собой два листовых стекла, скрепленных полимерной композицией. Существует две основных технологии изготовления триплекса: пленочная и заливная.

• а) При использовании пленочной технологии между листами стекла располагается поливинилбутиральная (ПВБ) или этиленвинилацетатная (EVA) пленка, затем в автоклаве происходит склеивание этой композиции.
• б) При использовании заливной технологии между листами стекла помещается не полимерная пленка, а заливается жидкий полимер (гель), затем происходит его полимеризация под действием ультрафиолетового облучения, протекания химических реакций или под воздействием температуры (в зависимости от вида используемого полимера, чаще всего на практике — под воздействием UV-облучения).
• Общим фактором безопасности всех типов триплекса является то, что осколки стекла при его разрушении не разлетаются, а остаются на внутреннем слое пленки/геля (например, автомобильные лобовые стекла).

Дополнительный бонус триплекс-стекла — высокая шумозащита.

Этому способствуют две ключевые особенности триплекса — увеличенная толщина (6, 8 и более мм) и наличие пленки (или полимера) между слоями стекла, которая выполняет роль «звуковой амортизации».

Применяемые пленки и гели в составе триплекса могут иметь различную звукоизолирующую эффективность: 2-камерный стеклопакет с наиболее эффективным триплексом обеспечивает звукоизоляцию на уровне 46 дБ!

Такой стеклопакет позволяет эффективно бороться с шумами даже в условиях близко расположенных промышленных зон и взлетно-посадочных полос.

Кроме того, разбитый триплекс продолжает выполнять ограждающую функцию до момента замены стеклопакета, что также увеличивает комфорт для потребителя.

2. Стекла с защитной пленкой

Согласно ГОСТ 32539-2013 «Стекло и изделия из него. Термины и определения», стекло с полимерной пленкой (стекло с пленкой): базовое стекло, на поверхность которого наклеена полимерная пленка, придающая стеклу новые свойства.

Стекла с защитной пленкой представляют собой листовое стекло, на которое наклеена специальная особо прочная полимерная пленка.

Поскольку пленка обладает высокой механической прочностью и создает небольшое напряжение сжатия в стекле после высыхания, стекло с пленкой прочнее обычного листового стекла, но основной смысл применения пленки состоит в том, что она удерживает осколки стекла при его механическом или термическом разрушении. Защитные пленки устойчивы к механическим повреждениям и успешно выполняют функцию упрочнения стекла во всех случаях разрушающего воздействия на него. Прочность пленок на разрыв достигает 24 кг/мм2 (сталь — до 27 кг/мм2), а удлинение при разрыве до 170% (сталь — всего 2-3%). Стекло с защитной пленкой способно задержать вора на 10-15 минут, предоставляя службам охраны возможность отреагировать на сигнал тревоги, предотвратить либо оперативно раскрыть преступление.

Защитные пленки класса А1 имеют толщину в 240 — 380 микрон и выдерживают энергию удара до 141 Дж, защитные пленки класса А2 имеют толщину 412 — 490 микрон и способны выдержать энергию удара до 262 Дж, пленки класса А3 имеют толщину 550 — 700 микрон и выдерживают энергию удара до 382 Дж.

К минусам стоит отнести то, что химическая стойкость защитной пленки, а также её стойкость к истиранию существенно ниже, чем листового стекла, поэтому поверхность стекла с пленкой крайне желательно располагать так, чтобы на нее не было химических, механических и абразивных воздействий (пленкой внутрь стеклопакета).

3. Закаленное стекло

Закаленное стекло представляет собой листовое стекло, подвергнутое специальной термической обработке (650—680 °C с последующим быстрым равномерным охлаждением холодным воздухом с обеих сторон) с целью создания заданного распределения напряжений по объему стекла.

Это приводит к тому, что значительно (в 5-10 раз) возрастает прочность стекла на удар, возрастает в 2-3 раза прочность стекла на изгиб, возрастает в 3-4 раза термостойкость стекла (с 40 до 180°C).

При превышении предела прочности все стекло распадается на мелкие и травмобезопасные фракции (размерами от 1 до 10 мм) с тупыми гранями, т.е. осколки стекла при его разрушении осыпаются безопасными кусочками.

О его безопасности говорит тот факт, что закаленное стеклянное полотно активно используется при оформлении интерьеров, изготовлении полов, ступеней лестниц и т.д., а также то, что автомобильные боковые и задние стекла изготавливаются именно из закаленного стекла.

Закаленное стекло обладает наиболее высокой термостойкостью, устойчивостью к значительным механическим нагрузкам, ударам и деформациям.

Благодаря монолитной структуре закаленное стекло в сравнении с триплексом и стеклом с пленкой обладает более высоким коэффициентом пропускания света и вносит меньше оптических искажений (однако уступает по этим показателям обычному листовому стеклу).

Для закаленного стекла опаснее, чем для других стекол, процессы коррозии под воздействием влаги (так называемое выщелачивание стекла): возможно разрушение стекла в результате длительной коррозии поверхностного слоя (нарушается баланс напряжений в стекле). Опасность представляет также абразивное воздействие на стекло.

4. Термоупрочненное стекло (условно безопасное)

Согласно ГОСТ 32539-2013 «Стекло и изделия из него. Термины и определения», термоупрочненное стекло: Упрочненное стекло, полученное путем нагрева и последующего охлаждения базового стекла, имеющее характерный (лучевой), но не безопасный, характер разрушения.

Термоупрочненные и закаленные стекла производятся с использованием похожих технологических процессов на однотипном оборудовании.

Стекла отличаются только уровнем напряжения в них, которое создается в процессе производства.

Прочность на изгиб и устойчивость к термошоку у термоупрочненного стекла существенно больше, чем у простого стекла, но меньше, чем у закаленного, так как в процессе термоупрочнения стекло охлаждается медленнее.

На практике разница выражается в том, что в отличие от закаленного, термоупрочненное стекло разбивается на крупные куски в виде «шпаг», которые идут от эпицентра разрушений.

Данный характер разрушения стекла позволяет большей части осколков оставаться в раме.

Эта особенность позволяет назвать стекло лишь условно безопасным при разрушении, однако термоупрочнение эффективно помогает справиться с перепадами температур и ветровыми нагрузками.

Важно иметь в виду, что термоупрочнение (как и закалка) ведут к небольшим оптическим искажениям: их можно минимизировать, но нельзя полностью избежать. Следует также помнить, что такое стекло нельзя сверлить или резать, гравировать или обрабатывать пескоструйным методом: лист стекла может быть разрушен.

Компания ФОТОТЕХ по доступным ценам обеспечит безопасность объекта, изготовив и установив безопасный стеклопакет, включающий любые типы защитного стекла с повышенными прочностными характеристиками, свойствами безопасности и в любых сочетаниях с другими специальными стеклами.

Безопасное стекло

Безопасное стекло должно выполнять сразу целый ряд задач:

• защита людей от ран при разрушении стекла;
• защита помещений от проникновения;
• обеспечение безопасности людей внутри здания от наружного взрыва;
• обеспечение безопасности людей внутри здания при применении огнестрельного оружия.

Лишь небольшое количество видов стекла соответствуют этим критериям безопасности. Необходимой фрагментацией при разрушении обладают только термически закаленное стекло и многослойное стекло. Все остальные виды стекол, включая термоупрочненное стекло и армированное стекло, не являются безопасными, так как при разрушении образуют крупные острые осколки.

Термически закаленное стекло

 В закаленном стекле в процессе изготовления возникают внутренние напряжения, поэтому при ударе оно разбивается на мелкие притупленные фрагменты. Согласно стандартам, стекло может считаться безопасным, если длина самого большого фрагмента не превышает 100 мм. При этом чем толще стекло,  тем больше осколков должно образовываться при его разрушении.

Главными отличиями закаленного стекла от простого являются:

• в 2,6 раза бóльшая прочность на изгиб;
• бóльшая стойкость к ударам;
• бóльшая термостойкость (около 200° С);
• разрушение на мелкие притупленные элементы;
• невозможность обработки после закалки;
• анизотропность материала: при естественном освещении преломляющие свойства изменяются от точки к точке, в результате чего на поверхности стекла может появиться радужная интерференционная картина, т.н. «шкура леопарда».

Кроме того, в отличие от простого стекла, в ряде случаев закаленному стеклу требуется тест на искусственное старение.

Для проверки прочности стекла разработана методика испытаний, которая основана на определении силы удара, которое выдерживает стекло при падении на него металлического шара.

Так, если простое стекло толщиной 6 мм выдерживает удар шара весом 250 г, брошенного с высоты 30 см, то термически закаленное стекло той же толщины выдерживает удар этого же шара, брошенного с высоты более 3 м.

При этом закаленное стекло толщиной 8 мм способно выдержать удар шара весом 500 г, брошенного с высоты 2 м.

Термической закалке могут быть подвергнуты практически все виды стекол, как бесцветных, так и окрашенных в массе. При этом термической закалке без потери характеристик могут быть подвергнуты и стекла с особыми функциями, в том числе энергоэффективные и солнцезащитные стекла  (Planibel, Stopsol, Sunergy), узорчатые декоративные стекла (Imagin) и др.

Многослойное стекло

 Многослойное стекло состоит не менее чем из двух листов стекла, соединенных по всей поверхности полимерным промежуточным слоем. Для многослойного безопасного стекла в качестве промежуточного слоя чаще всего используется пленка PVB (поливинилбутиральная пленка), реже применяются пленки EVA (этилвинилацетат) или заливные полимеры. В случае разрушения межстекольная прослойка удерживает вместе фрагменты стекла на определенное время или до определенного уровня нагрузки. Пленки, использующиеся в многослойном стекле, могут быть как бесцветными, так и окрашенными, в том числе матовыми.

Безопасное многослойное стекло различается по толщине использованных стекол и количеству слоев межстекольной пленки. Многослойные стекла могут обеспечивать все уровни защиты по любым стандартам в зависимости от использованных компонентов. В стеклопакетах многослойное стекло обычно используется в сочетании с одинарным стеклом (простым или с определенными характеристиками).

В некоторых случаях для изготовления многослойного стекла используются закаленные или термоупрочненные стекла. Так, в тех случаях, когда требуется высокая стойкость к точечной нагрузке, применяется многослойная композиция из закаленного и термоупрочненного стекла.

Первое обеспечивает высокую механическую прочность композиции, а второе – целостность разрушенного стекла до его замены.

Многослойное стекло из термоупрочненного стекла используется в тех случаях, когда требуется высокая механическая прочность на изгиб или для предотвращения разрушения стекла из-за термошока.

Некоторые многослойные стекла обладают дополнительными характеристиками: улучшенной шумоизоляцией и защитой от ультрафиолетового излучения (например, Stratobel).

Кроме того, они хорошо комбинируются с другими видами стекол, в результате чего стеклопакет помимо защитных функций обеспечивает также защиту от солнца, повышенную теплоизоляцию или выполняет декоративную функцию (например, Glass Play от AGC).

 Стекло с самоклеющейся пленкой

 Самоклеющаяся пленка применяется для удержания фрагментов стекла в случае его разрушения. Обычно она наклеивается на зеркала и непрозрачное стекло с лакокрасочным покрытием.

Применение такой пленки в обычном стеклопакете эффективно лишь тогда, когда она наклеивается до монтажа стекла и находится внутри конструкции. Пленка, наклеенная только на видимый участок стекла, неэффективна при разрушении стекла. Кроме того, в ряде случаев применение пленок может вызвать разрушение стекла вследствие термошока.

Применение безопасного стекла

 Толщина безопасных стекол должна подбираться исходя из реальных размеров остекления, ожидаемых нагрузок, а также выбранной системы монтажа. Необходимо помнить, что толщина стекла, соответствующая определенному классу защиты, является минимально требуемым уровнем стойкости для данного вида нагрузки. При применении безопасного стекла следует учитывать множество нюансов, в данной статье упомянуты лишь основные.

В стеклопакетах для обеспечения безопасности многослойное стекло должно располагаться со стороны вероятного удара.

Если удар возможен с обеих сторон (например, стеклопакет в двери, расположенной в общественном месте), следует использовать стеклопакет с двумя безопасными стеклами.

В таком случае стекла в стеклопакете могут комбинироваться следующим образом: термически закаленное + термически закаленное, термически закаленное + многослойное, многослойное + многослойное.

Стеклопакет, состоящий из обычного и термически закаленного стекла, не обеспечивает безопасности, потому что не исключает риска ранения при разрушении обоих стекол.

В стеклопакетах, использующихся для остекления кровли, внутреннее (нижнее) стекло должно быть только многослойным.

Защиту от взлома и вандализма обеспечивает только применение многослойных стекол. Для защиты помещений от краж рекомендуется использовать многослойное стекло из двух листов стекла с увеличенным количеством слоев количеством слоев пленки PVB (количество рассчитывается исходя из требуемого уровня защиты и/или требований страховой компании). Для очень высокого уровня защиты применяются композиции с большим числом стекол, возможно с поликарбонатным слоем. В случае использования взломостойкого стекла в составе стеклопакета рекомендуется располагать многослойное стекло с внутренней стороны.

Для защиты от пуль и взрывов применяются специальные многослойные стекла, которые нередко содержат поликарбонатный слой. Пулестойкие стекла, как правило, асимметричны и обеспечивают защиту от пуль только в том случае, если ориентированы в правильном направлении.

Использование стекла в качестве защиты от пуль и взрывов является очень специфической областью применения, где требования к уровню защиты устанавливаются потребителем. Такое применение безопасного стекла требует индивидуальных расчетов и консультации со специалистом.

Все виды защитных стекол будут выполнять свою функцию только в том случае, если рамы, в которые они вставлены, имеют тот же уровень защиты, что и стекло.

Это связано с тем, что уровень защиты конструкции в целом определяется уровнем защиты наименее стойкого элемента. При этом правильное сочетание защитного стекла и фурнитуры может стать альтернативой защитным решеткам.

В частности, именно такой эффект достигается при применении многослойных стекол Stratobel в сочетании со специальной взломоустойчивой фурнитурой.

Вклад участника:

AGC Glass Russia