ทำไมกระจกหน้าต่างถึงยังคงมีอยู่? (ทำไมจึงไม่เปลี่ยนเป็นพลาสติก)

แก้วเปราะบางและไม่สามารถทำการขนส่งติดตั้งและซ่อมแซมได้ ยิ่งแย่กว่านั้นแก้วฆ่าและทำร้ายผู้คนเมื่อแตก ล้มลงไปตามถนนเหมือนกิโยตินระหว่างการเกิดแผ่นดินไหวและการทิ้งระเบิด ในช่วงสงครามคนใส่เทปบนหน้าต่างของพวกเขาเพื่อป้องกันไม่ให้แตก เมื่ออุกกาบาตระเบิดเหนือ Chelyabinsk ผู้คนได้รับบาดเจ็บโดยยืนอยู่ด้านในของหน้าต่างเพื่อดูท้องฟ้าเมื่อคลื่นกระแทกกระทบพวกเขา

มีพลาสติกโปร่งใสอย่างสมบูรณ์แบบเช่นวัสดุ PET ที่ใช้ทำขวดโคคาโคล่า ทำไมไม่ทำจากหน้าต่างแทนที่จะเป็นแก้ว (เซรามิกแตกง่าย) ดูเหมือนว่าจะถูกกว่าปลอดภัยกว่าและใช้งานได้จริงมากขึ้น มีประโยชน์อะไรบ้างที่จะทำให้หน้าต่างหลุดออกจากกระจก? นี่เป็นแนวคิดธุรกิจพันล้านดอลลาร์หรือไม่และถ้าเป็นเช่นนั้นทำไมไม่มีใครรู้เลย

มีสองเหตุผลหลักที่ทำไมแก้วยังเป็นที่นิยมมากกว่าพูด PMMA

ที่แรกก็คือความทนทาน ตราบใดที่มันไม่แตกกระจกในหน้าต่างสามารถมีอายุการใช้งานได้นานหลายร้อยปีในสภาพที่ดี โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันมีความทนทานต่อรอยขีดข่วนได้ดีกว่าพลาสติกที่นำมาเปรียบเทียบและไม่ได้ขึ้นอยู่กับการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อม Windows มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยขีดข่วนได้มากเมื่อพวกเขาถูกล้างเนื่องจากพวกเขาสะสมอนุภาคขนาดเล็กของกรวดบนพื้นผิวของพวกเขาซึ่งถูกถูไปรอบ ๆ พื้นผิวในระหว่างการทำความสะอาด ถึงแม้จะมีการเคลือบป้องกันรอยขีดข่วนไม่มีพลาสติกใสเข้าไปใกล้ความแข็งของแก้ว

แว่นตาส่วนใหญ่ยังทนต่อการเสื่อมสภาพของสิ่งแวดล้อมจากแสงแดดและสารเคมีต่าง ๆ ในสิ่งแวดล้อม แม้แต่พลาสติกที่ทนทานที่สุดก็เริ่มเปลี่ยนสีและเปราะเมื่อเวลาผ่านไป

ปัจจัยที่สองคือความแข็ง Glass มีโมดูลัสของ Young ที่สูงกว่า PMMA มาก ในขวด ฯลฯ ซึ่งแข็งทื่อด้วยรูปร่างของพวกเขาสิ่งนี้ไม่สำคัญมากนักเนื่องจากหน้าต่างมักจะมีขนาดใหญ่แบนและบางแผงเป็นปัญหาใหญ่ส่งผลกระทบต่อความสามารถในการปิดผนึกลงในเฟรมและคุณสมบัติทางแสงของพวกเขา ดังนั้นหน้าต่างพลาสติกจะต้องหนากว่ากระจกอย่างมากเพื่อให้มีความแข็งแบบเดียวกันกับผลที่ตามมาสำหรับคุณภาพแสงและค่าใช้จ่าย

อาจมีปัญหากับการซึมผ่านของก๊าซในบริบทของหน้าต่างกระจกสองชั้น

นอกจากนี้ความกังวลด้านความปลอดภัยที่เกิดขึ้นในคำถามถูกแก้ไขโดยกระจกลามิเนตและกระจกนิรภัย กระจกนิรภัยได้รับการบำบัดด้วยความร้อนเพื่อควบคุมความเค้นภายในทำให้แข็งแรงกว่ากระจกโฟลตอย่างมีนัยสำคัญโดยมีประโยชน์เพิ่มเติมว่าถ้ามันแตกแผ่นแตกทั้งหมดเป็นเม็ดเล็ก ๆ แทนที่จะเป็นเศษคม กระจกลามิเนตประกอบด้วยชั้นสลับของกระจกและฟิล์มโพลีเมอร์ซึ่งผลิตแผ่นคอมโพสิตที่มีความแข็งแรงและความเหนียวสูงมากจนถึงจุดที่สามารถทนต่อกระสุนได้

อีกแง่มุมหนึ่งของเรื่องนี้ก็คือกระจกด้านข้างและด้านหลังของยานพาหนะมักจะต้องทำจากกระจกนิรภัยด้วยเหตุผลด้านความปลอดภัยเนื่องจากสามารถแตกหักได้อย่างปลอดภัยเพื่อให้สามารถเข้าถึงและดึงผู้โดยสารในอุบัติเหตุได้หากประตูติดหรือไม่สามารถเข้าถึงได้

นี่คือหน้าต่างพลาสติก (ส่วนใหญ่มีแนวโน้มว่า PMMA) ในเรือหลังจากเพียง 37 ปี

นอกเหนือจากรอยขีดข่วนที่เห็นได้ชัดพื้นผิวด้านนอกได้พัฒนาความขุ่นมัว: อาจเกิดจากการเสื่อมสภาพเนื่องจากแสง UV และ (ไปทางปลาย LH) คุณสามารถเห็นรูปแบบของความเครียดที่แตกคล้ายลูกบาศก์กระจกหน้ากระจกหลังจากโดนหินกรวด มัน.

คุณไม่สามารถบอกสิ่งที่คุณมองผ่านได้

ในแอปพลิเคชั่นนี้หน้าต่าง PMMA ยังคงเป็นทางออกที่ดีที่สุดไม่ใช่ความยากลำบากในการสร้างหน้าต่างกระจกที่พอดีกับส่วนโค้งของตัวถัง แต่มันแสดงข้อ จำกัด เมื่อเทียบกับกระจกซึ่งยังคงใช้งานได้มานานหลายศตวรรษ

เท่าที่เปลี่ยนกระจกหน้าต่างค่าใช้จ่ายของผู้เชี่ยวชาญจะสูงสำหรับการซ่อมในเทคโนโลยีใด ๆ

แต่เส้นโค้งที่กำหนดเองขาดวัตถุดิบ (แก้ว) มีราคาถูก: ประมาณ 1 ปอนด์ / ตารางฟุตราคาถูกกว่า perspex หรือโพลีคาร์บอเนตมากและง่ายกว่าที่จะตัด (ดูมืออาชีพใช้ประโยชน์จากคุณสมบัติการแตกหักพิเศษของแก้วเป็นที่น่าประทับใจตรงกันข้ามกับความยากลำบากในการตัดโปร่งใสหรือโพลีคาร์บอเนต!)

ข้อกำหนดสำหรับกระจกหน้าต่างคืออะไร?

• ทนต่อความชื้น
• ความต้านทานต่อรังสียูวี
• ความต้านทานต่อสารทำความสะอาด
• การส่งผ่านสูงมากในสเปกตรัมที่มองเห็นได้
• (มีอีกมากมายจากมุมมองทางวิศวกรรม)

พลาสติกใสส่วนใหญ่นั้นทนไม่พอ Plexiglasเป็นตัวอย่างหนึ่งที่ตอบสนองความต้องการเพียงพอที่จะใช้วิธีการนั้น ดูโบรชัวร์นี้จาก Evonicที่รับประกันคุณ 30 ปีโดยไม่ต้องเห็นสีเหลือง

ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดของ PMMA สำหรับใช้ในครัวเรือนก็คือ "ความนุ่มนวล" (มีแนวโน้มที่จะเกิดรอยขีดข่วน) และความต้านทานปานกลางต่อสารทำความสะอาดเมื่อเทียบกับกระจก ตอนนี้ PMMA มีรสชาติที่แตกต่างกันมากมายและคุณสามารถเคลือบแผ่น Plexiglas เพื่อให้ทนทานยิ่งขึ้น

PMMA มีข้อดีหลายประการมากกว่าแก้วโซดาไลม์ :

• การส่งผ่านที่สูงขึ้นในสเปกตรัมที่มองเห็นได้
• ความหนาแน่นต่ำ
• การประมวลผลที่ง่ายขึ้น
• ...

ในขณะนี้อาจไม่คุ้มค่าพอที่จะทำให้ PMMA มีความยืดหยุ่นเท่ากับกระจกสำหรับใช้เป็นกระจกหน้าต่าง (สำหรับใช้ในครัวเรือน! PMMA ถูกใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายเป็นทางเลือกที่ดีกว่ากับแก้วอนินทรีย์แบบดั้งเดิม) สิ่งนี้อาจเปลี่ยนแปลงได้ในอนาคตอันใกล้นี้เนื่องจากวัสดุศาสตร์และอุตสาหกรรมพลาสติกโปร่งใสกำลังก้าวหน้าไป

จริง ๆ แล้วฉันได้ทำ windows จาก plexiglas สำหรับเรือนหลังนอก ฉันสามารถทำงานให้กับรูปร่างที่ฉันต้องการและพวกเขามีน้ำหนักเบา อย่างไรก็ตามฉันค้นพบว่าพวกมันเป็นรอยขีดข่วนได้ง่าย ๆ : เพียงแค่พยายามเอากระดาษป้องกันออกฉันก็ขูดและละลายพลาสติกแล้ว

เราต้องการหน้าต่างแบบแข็งสำหรับบ้านและอาคารหลัก ดังนั้นสิ่งที่คุณอธิบายจะได้รับการแก้ไขโดยลามิเนตที่ใช้ในรถยนต์ ฉันแน่ใจว่าคุณสามารถซื้อได้ แต่คนส่วนใหญ่พบว่ามีบานประตูหน้าต่างที่ถูกกว่าและเป็นที่น่าพอใจหากสภาพอากาศเลวร้ายอาจทำให้เกิดการแตกพร้อมกับการรับประกันความเสียหายและการประกันหรือความถูกของการเปลี่ยนบานกระจกธรรมดา

มีกฎระเบียบสำหรับการกำหนดกระจกนิรภัยสำหรับหน้าต่างบางบานที่เด็กอาจตกลงไป โดยทั่วไปแล้วกระจกนิรภัยจะพูดถึงอันตรายที่คุณยกขึ้น ฉันไม่รู้เกี่ยวกับกฎระเบียบสำหรับตึกสูงระฟ้าที่มีแนวโน้มที่จะเกิดแผ่นดินไหว แต่ฉันจะพนันได้เลยว่าพวกเขาจะไม่ล้มแม้ว่าจะสั่นเพราะแขวนและเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระ

หลังจากการวิจัย

เรากำลังใช้กระจกหน้าต่างเหมือนเดิม ที่จริงหน้าต่างพลาสติกที่มีอยู่ แม้ว่าอาจต้องใช้เวลาสำหรับพวกเราส่วนใหญ่ในการปรับตัวเข้ากับมัน

ในขณะที่เหตุผลในการพิจารณาหน้าต่างกระจกคือ:

• สามารถนำกลับมาใช้ใหม่ได้มากถึง 80% ของแก้วรีไซเคิล

• แก้วรีไซเคิลใช้พลังงานน้อยกว่าการผลิตแก้วใหม่ถึง 40%

• การรีไซเคิลไม่ทำให้คุณภาพหรือโครงสร้างของแก้วลดลงและไม่มีสารพิษใด ๆ เกิดขึ้นในการรีไซเคิล

การอ้างอิง

พลาสติก windows availablity

อีกประเด็นหนึ่งคือค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อนของพลาสติกหลายชนิดนั้นสูงกว่าของกระจกหน้าต่าง เฟรมสำหรับหน้าต่างพลาสติกจะต้องสามารถรองรับการขยายตัว / หดตัวได้มากกว่าสำหรับกระจกหน้าต่าง

http://www.eplastics.com/Plastic/plastics_library/Coefficients-of-Thermal-Expansions-of-Plexiglass

http://www.sdplastics.com/acryliteliterature/1121DFFPhysicalProperties%5B1%5D.pdf

ผลกระทบจากสภาพอากาศ (เช่นปริมาณน้ำฝนหิมะลูกเห็บอุณหภูมิและความแปรปรวนของความชื้นเป็นต้น) และการเสื่อมสภาพของ UV เป็นสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาสำหรับหน้าต่าง โดยทั่วไปแล้วแก้วสามารถทนต่อผลกระทบดังกล่าวได้ดีกว่าพลาสติก

นอกจากนี้ยังมีบางสิ่งที่เรียกว่าคืบซึ่งโดยปกติแล้วจะขึ้นอยู่กับการเสียรูปในช่วงเวลานาน (เดือนหรือปี) คุณอาจเห็นมันถ้าคุณทิ้งของหนัก ๆ ไว้ในกล่องกระดาษแข็งเป็นเวลานาน พลาสติกคืบอย่างง่ายดาย ฉันไม่รู้ว่านี่จะเป็นปัญหาสำคัญสำหรับหน้าต่างปกติที่ตั้งฉากกับพื้นหรือไม่ แต่มันอาจไม่ดีสำหรับหน้าต่างที่จะรับภาระคงที่

พลาสติกก็จะขาวขึ้นเนื่องจากการเสียรูป พวกเขาอาจเปลี่ยนสี

แน่นอนว่าคุณสมบัติเหล่านี้สามารถแก้ไขได้ (ในระดับหนึ่ง) ผ่านสารเติมแต่งต่างๆ

พลาสติกไม่ได้ใช้กับหน้าต่างเป็นหลักเพราะไม่คงทนจริง ๆ แล้ว:

• มันสลายตัวโดยการแผ่รังสียูวีซึ่งจะทำลายพันธะอะตอมทำให้ผิวด้านที่แหลมและบาง (และบอบบาง) ไม่เป็นที่พึงปรารถนาสำหรับหน้าต่าง

• เนื่องจากจุดก่อนหน้าพลาสติกสร้างไมโครและอนุภาคนาโนซึ่งกระจายอยู่ภายในบ้านและการสูดดมพวกเขาไม่แข็งแรง

• มันมีความแข็งน้อยกว่าแก้วจากนั้นจะเกิดรอยขีดข่วนได้ง่ายด้วยวัสดุที่หลากหลาย

• มันเป็นไวไฟ (!) และสามารถผลิตไดออกซินในขณะที่มันถูกเผา (โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้ามันมีอะตอมของคลอรีนในโครงสร้างของมัน) ซึ่งเป็นสารประกอบที่มีพิษมากและเป็นสารก่อมะเร็ง

นอกจากนี้กระจกสามารถป้องกันรังสีอาทิตย์ได้ประมาณ 10% และรังสีอินฟราเรดเกือบ 100% (เป็นความร้อนจากร่างกายมนุษย์) ดังนั้นจึงเป็นวัสดุฉนวนที่ทรงพลังซึ่งช่วยให้บ้านของคุณค่อนข้างสดชื่นในฤดูร้อนและอบอุ่นในฤดูหนาว .