شیشه لمینت یا شیشه چند لایه Laminated glass معمولاً زمانی که امنیت و آسیب دیدگی نگران کننده باشد، به عنوان شیشه ایمنی مورد استفاده قرار می گیرند. به طور گسترده ثبت شده که شیشه های لمینت در حدود سال 1903 زمانی که ادوارد بِنیکتوس از یک تصادف آزمایشگاهی الهام گرفت، اختراع شد؛ تولید شیشه لمینت اولیه کند و چالش برانگیز بود و به همین دلیل گران نیز بودند.
شیشه لمینت چیست؟
شیشه های لمینت یا چند لایه مانند یک صفحه شیشه ای به نظر می رسد و در واقع از نظر ظاهری از نمونه های معمولی قابل تشخیص نیستند. شیشه لمینت نوعی شیشه ایمنی است که با اعمال گرما و فشار بر روی دو یا چند لایه شیشه تقویت شده با حرارت ساخته می شود که توسط یک لایه میانی، از هم جدا می شوند. کار لایه داخلی این است که قطعات شیشه را در صورت برخورد با ضربه ای که به طور معمول باعث خرد شدن آن می شود، مانند طوفان باد، انفجار بمب، گلوله یا ورود اجباری به هم بچسباند. پیوند بین شیشه و لایه میانی برای جذب نیروی برخورد تصادف و مقاومت در برابر شکستگی ترکیب می شود و در صورتی که شیشه بشکند، خرده ها به جای اینکه از هم بپاشند و به طور بالقوه باعث آسیب شوند، به لایه میانی می چسبند. این لایه میانی شیشه لمینت می تواند شفاف، مات یا رنگی باشد.
در صنعت شیشه، استفاده از شیشه های ایمنی به خصوص شیشه لمینت از اهمیت بالایی برخوردار است، این نوع شیشه به دلیل خواص و مزایایی که دارد کاربردهای فراوانی ارائه می کند. شیشه لمینت در واقع یک محصول شیشه ای کامپوزیت است که در آن یک لایه پلیمری آلی بین دو یا چند لایه شیشه قرار گرفته و پردازش می شود تا شیشه و لایه میانی برای مدت طولانی به هم بچسبند. بیشتر شیشه های لمینت با 2 تکه شیشه با ضخامت یکسان ساخته می شوند، اما چرا شیشه لمینت باید با ضخامت مساوی ساخته شوند؟
1. صاف بودن شیشه لمینت: پس از فرآیند حرارت دهی، شیشه دارای مقدار کمی انحنا خواهد شد، اگر شیشه 4 میلی متری را با شیشه 6 میلی متری لمینت کنیم، اختلاف انحنای شیشه باعث عدم تعادل فشار می شود، لایه میانی می تواند شیشه را به طور معتدل منسجم کند، اما چندین سال پس از نصب، لایه لایه شدن اتفاق می افتد.
2. استحکام شیشه لمینت: شیشه ضخیم تر استحکام بالاتری دارد، اگر دو شیشه برای ساخت شیشه لمینت ضخامت های متفاوتی داشته باشند، تفاوت استحکام باعث کاهش استحکام کلی شیشه لمینت می شود.
کاربردهای شیشه لمینت
به طور معمول از شیشه های لمینت در موارد زیر استفاده می شود:
• نورگیرها و سقف های شیشه ای
• پنجره ها و درب های شیشه ای
• کفپوش شیشه ای
• شیشه جلو اتومبیل
• نماهای شیشه ای
• نرده و پله شیشه ای
• آکواریوم یا محفظه حیوانات
انواع شیشه لمینت
شیشه لمینت به شیشه ایمنی نیز معروف است و لغت لمینت در واقع اشاره به چندین لایه بودن آن دارد. به غیر از لایه اصلی که شیشه است، در لایه های میانی از مواد مختلفی استفاده می شود که معمول ترین آنها PVB، EVA و SGP هستند که باعث تفاوت انواع شیشه های لمینت میشوند. رایج ترین آنها عبارتند از:
1- شیشه لمینت با لایه میانی پلی وینیل بوتیرال PVB
لایه PVB متداول ترین و پرکاربردترین لایه میانی در تولید شیشه های لمینت میباشد که در شیشه های خودرو و ساختمانی کاربرد فراوانی دارد. روش ذخیره سازی و پردازش PVB بسیار پیچیده است و نیاز به گرما و رطوبت زیادی دارد و رطوبت نسبی در 18-23٪ و محتوای آب در 0.4٪ - 0.6٪ حفظ می شود. از اتوکلاو برای حفظ حرارت و نگهداری فشار استفاده شده و دمای اتوکلاو 120-130 درجه سانتیگراد، فشار 1.0-1.3 مگاپاسکال و زمان 30-60 دقیقه نیاز می باشد. لایه PVB در شیشه لمینت از ویژگی های ایمنی، عایق صوتی، شفافیت و مقاومت در برابر اشعه UV برخوردار می باشد، اما در برابر آب ضعیف بوده و هنگامی که برای مدت طولانی در محیط مرطوب قرار بگیرد در طول زمان لایه لایه می شود.
2- شیشه لمینت با لایه میانی EVA
EVA در مقایسه با سایر لایه های میانی شیشه لمینت، دمای ذوب پایین تری دارد و می تواند در دمای 110 درجه سانتی گراد پردازش شود. لایه EVA دارای سیالیت خوبی در به عنوان لایه فیلم است و می تواند تحت فرآیندهایی مانند رنگ آمیزی و حکاکی در میان لایه های شیشه قرار گیرد تا یک شیشه دکوراتیو زیبا با طرح و نقش تولید شود. شیشه لمینت با لایه میانی EVA مقاومت خوبی در برابر آب دارد، اما مقاومت آن در برابر اشعه ماوراء بنفش ضعیف است؛ با قرار گرفتن طولانی مدت در معرض نور خورشید به راحتی زرد و سیاه می شود، بنابراین عمدتا برای پارتیشن های شیشه ای داخلی استفاده می شود. البته باید در نظر داشته باشید که هزینه تولید شیشه لمینت EVA بالاتر از شیشه لمینت PVB می باشد.
3- شیشه لمینت با لایه میانی SGP (Sentry Glass Plus)
SGP را فیلم بین لایه ای یونی می نامند که یک لایه با کارایی بالا برای شیشه لمینت است. این عملکرد بالا عبارت است از:
✔ خواص مکانیکی عالی و استحکام بالای شیشه لمینت SGP: در یک ضخامت مشخص، ظرفیت تحمل بار لایه SGP دو برابر PVB است، همچنین تحت بار و ضخامت یکسان، انحراف خمشی شیشه لمینت SGP یک چهارم PVB می باشد. هنگامی که شیشه لمینت تولید شده توسط لایه میانی SGP تحت فشار قرار می گیرد، تقریباً هیچ لغزشی بین دو لایه شیشه وجود ندارد.
✔ قدرت پارگی شیشه لمینت SGP: در یک ضخامت مشخص، لایه SGP دارای استحکام پارگی 5 برابر PVB است و در صورت پارگی مانع از ریزش شیشه های لمینت شکسته شده می شود.
✔ پایداری قوی و مقاومت در برابر رطوبت: شیشه لمینت SGP بی رنگ و شفاف است و می تواند اثرات نور ماوراء بنفش، بخار آب و تغییرات آب و هوایی خارجی را تحمل کند. پس از آفتاب و باران طولانی مدت، به راحتی زرد نمی شود و ضریب زرد شدن آن کمتر از 1.5 است؛ با این حال ضریب زرد شدن فیلم PVB 6 تا 12 است؛ بنابراین، لایه SGP برای تولید شیشه های لمینت کاملاً سفید محبوب است.
دسته بندی شیشه لمینت بر اساس کاربرد
علاوه بر انواع شیشه های لمینت گفته شده، طیف وسیعی از گزینه های تخصصی تر شیشه های چند لایه در دسترس هستند:
• شیشه لمینت خودرو
• شیشه لمینت امنیتی
• شیشه های لمینت مقاوم در برابر انفجار
• شیشه لمینت شکسته
شیشه لمینت شکسته یک پنل شیشه ای چندلایه که حاوی یک لایه شکسته که بین دو لایه دست نخورده قرار گرفته، می باشد؛ این کار برای دستیابی به زیبایی شناسی بسیار منحصربه فرد اما حفظ یکپارچگی ساختاری انجام می شود. شیشه لمینت نه تنها می تواند با طیف وسیعی از شیشه های رنگی چاپی ساخته شود، بلکه طیف گسترده ای از درجه های مات بودن و طراحی تخصصی نیز برای دستیابی به تنوع زیادی از گزینه های ظاهری وجود دارد. اکثر لایه های میانی شیشه لمینت نیز با چاپ دیجیتال روی خود شیشه سازگار هستند یا می توان آن ها را با چاپ تخصصی ترکیب کرد تا یک تصویر دیجیتال کامل در پانل شیشه ایجاد شود. همچنین شیشه های انعکاسی و دارای پوشش های خاص را می توان لمینت کرد تا مزایای بیشتری را ارائه دهند؛ با لمینت کردن یک شیشه رفلکتیو، پوشش می تواند در داخل لمینت محافظت شده و نتیجه یک پانل شیشه ای ایمنی با ویژگی های عایق صدا و کنترل خورشیدی ارائه می دهد.
شباهت ها و تفاوت های شیشه لمینت و شیشه سکوریت چیست؟
هر دو شیشه لمینت و شیشه سکوریت از انواع شیشه ایمنی استاندارد هستند و استحکام بالایی نسبت به شیشه های آنیل شده دارند. به همین دلیل از هر دوی آنها می توان برای کاربردهای ایمنی، جلوگیری از ورود اجباری، بلایای طبیعی و تاثیرات انسانی استفاده کرد.
شیشه سکوریت یک تکه است، در حالی که شیشه لمینت از دو یا چند لایه و یک لایه میانی تشکیل شده، لایه میانی شیشه لمینت اشعه UV را فیلتر می کند و از شیشه سکوریت شکننده تر اما مقاوم تر در برابر نفوذ است. فرایند تولید شیشه سکوریت توسط یک کوره تمپرینگ انجام می شود که ابتدا شیشه گرم شده و سپس به سرعت سرد می شود؛ اما روند تولید شیشه لمینت با چند لایه شیشه آماده و یک لایه پلاستیکی خاص انجام می شود. هنگام شکستن، شیشه سکوریت به ذرات بسیار ریز و تقریبا گرد تبدیل شده و پخش می شوند، در حالی که قطعات شیشه لمینت بزرگتر و شبیه به شیشه آنیل شده خواهند بود، اما به لایه میانی خواهند چسبید.
مزایای شیشه لمینت
شیشه های لمینت یک ماده شیشه ای با دوام و همه کاره هستند که مزایای زیادی را به همراه دارند، مهمترین مزایای آنها عبارتند از:
✓ اصلی ترین مزیت شیشه لمینت عملکرد ایمنی آن است؛ مانند شیشه ای که در پنجره های اتومبیل استفاده می شود. شکستن شیشه های چند لایه سخت است و امنیت بیشتری در برابر آسیب های تصادف، تلاش برای شکستن و شرایط شدید آب و هوایی فراهم می کند؛ به طور کلی شیشه لمینت شش تا هشت برابر قوی تر از شیشه معمولی است.
✓ شیشه های لمینت همچنین می توانند به کاهش ورود صدا کمک کنند، به خصوص هنگامی که با شیشه های عایق استفاده می شود.
✓ پنجره ها و نماهای شیشه ای که با شیشه لمینت طراحی شده اند، می توانند بیش از 99.9 درصد از اشعه ماوراء بنفش را به داخل را فیلتر کنند، این اشعه می تواند اثاث منزل و فرش ها را کدر کرده و سریعتر از بین ببرد.
✓ یکی از بزرگترین مزایای شیشه لمینت این است که در صورت شکستن، شیشه های شکسته به جای سقوط روی زمین و پرتاب به لایه میانی پلاستیکی می چسبند.
شیشه لمینت چقدر دوام دارد؟
طول عمر شیشه های لمینت عمدتاً به نوع مواد لایه میانی بستگی دارد؛ به طور معمول، شیشه لمینت EVA عمدتا برای بخش های داخلی ساختمان استفاده می شوند و برای پنجره ها یا نماهای شیشه ای مناسب نیستند. این نوع شیشه لمینت در مقابل نور خورشید سریعتر فرسوده شده و زردی در آن بعد از 1 یا 2 سال رخ می دهد، حالت حباب یا یخ و مه نیز بین 2 تا 3 سال در آن قابل مشاهده است؛ البته شیشه لمینت EVA را می توان برای بیش از 10 سال در داخل خانه بدون تابش نور مستقیم خورشید استفاده کرد.
شیشه های لمینت PVB و SGP که معمولاً به عنوان در، سقف، پنجره یا نمای شیشه ای استفاده می شوند، مقاومت بسیار بهتری دارند. شکست معمولی شیشه های لمینت PVB و SGP لایه لایه شدن است، به این معنی که در شرایط نامناسب شیشه و لایه میانی جدا شده و ویژگی های ایمنی شیشه لمینت از بین می رود. در مورد طول عمر شیشه لمینت با لایه های میانی PVB و SGP، در حال حاضر هیچ استاندارد و زمان مشخصی وجود ندارد و به شرایط محیط قرار گیری بستگی دارد.
آیا شیشه لمینت معایبی هم دارد؟
همانطور که گفته شد شیشه های لمینت مزایای فراوانی دارند که سبب شده استفاده از آنها در مکان های بسیاری مخصوصا شیشه های اتومبیل ها جا بیفتد و تنها نقطه ضعف این شیشه های ایمنی را می توان در زمان نصب آنها در نظر گرفت. برای استفاده کامل از ویژگی های کاهش دهنده صدا در شیشه لمینت، باید آن را به درستی و با تناسب دقیق و با فضای هوای کافی بین دو صفحه نصب کرد، زیرا بیشتر خصوصیات کاهش سر و صدای شیشه لمینت از فضای هوا بین دو شیشه لمینت ناشی می شود نه از خود لایه وینیل. اگر پنجره ها بدون بهره مندی از این فضاهای هوایی نصب شوند، ویژگی های کاهش صدا بسیار کاهش می یابد.
نکته دیگری که هنگام تصمیم گیری در مورد خرید یا عدم خرید شیشه های چند لایه باید در نظر داشته باشید این است که آنها کمی گرانتر هستند، البته تفاوت قیمت آنها به دلیل استفاده از طلق خارجی می باشد؛ اما برای افرادی که بودجه محدودی دارند، این می تواند یک مسئله بزرگ باشد. همچنین باید در نظر داشته باشید که شیشه لمینت از شیشه استاندارد سنگین تر است، بنابراین باید در مناطقی استفاده شود که بتواند وزن اضافی را تحمل کند.
مقایسه شیشه لمینت و شیشه دوجداره
شیشه های لمینت شده گرما و تابش نور را کاهش می دهند، اما نور ماوراء بنفش را نیز مسدود می کنند، این باعث می شود که برای کاربردهایی که در آن به محافظت توسط شیشه در برابر اشعه های مضر خورشید نیاز دارید، گزینه خوبی باشد. شیشه لمینت به خوبی شیشه دوجداره نیست، اما جایگزین خوبی برای کاربردهایی است که استفاده از شیشه دوجداره امکان پذیر یا مطلوب نیست. شیشه دوجداره یک مانع عایق ایجاد می کند که بسته به فصل به حفظ گرما در داخل یا خارج ساختمان کمک می کند؛ شیشه لمینت همچنین می تواند در کاهش سر و صدا و تابش خیره کننده موثر باشد، اما سطح عایق مشابه شیشه دوجداره را ارائه نمی دهد. شیشه های لمینت اغلب به عنوان یک گزینه با صرفه جویی در مصرف انرژی برای بخش های مختلف خانه در نظر گرفته می شود، این به این دلیل است که می تواند به کاهش میزان گرمای از دست رفته در آب و هوای سردتر کمک کند.