عايق شيشه ( مكمل شيشه LLumar )

[R.Irankhah 25490]

اين مكمل پوششي چندلايه است كه به كمك چسب مخصوص به سطح شيشه مي چسبد , بستر اصلي آن پلي استر از جنس پلي اتلين ترفتالات (PET) مي باشد اين پوشش حاوي ماده جاذب اشعه فرابنفش بوده و تا حدود 99% از ورود اين اشعه جلوگيري مي كند . مهمترين لايه آن لايه فلز پوش است كه به كمك روشهاي پشرفته ذرات فلزات سنگين مانند (واناديم –طلا- آلياژ نيكل كروم) برروي لايه پليمري اندود گرديده است خاصيت اين لايه باز تابش اشعه مادون قرمز بوده و در حالي كه اجازه عبور نور مرئي را به آن مي دهد 1. درواقع اين عايق را مي توان تلفيقي از دو نوع عايق نوين انعكاسي و پليمري شفاف دانست . لايه هاي بعدي باعث تقويت استحكام كششي شده , در نهايت خواص ضد خش به محصول مي دهد. مزيت ديگر اين اين پوشش جلوگيري از خطر پاشيدگي شيشه هنگام شكسته شدن و يا هنگام زلزله است . در انواع كم گسيل اين نوع عايق در فصل زمستان با كم كردن ضريب انتقال حرارت رسانش شيشه باعث كاهش اتلاف حرارت نيز مي گردد.بطور کلی ویندو فیلم ها دارای چهار نوع ساختمانی ، امنیتی ، اتومبیلی و دکوری میباشند که هر کدام از این ویندو فیلم ها بر اساس فرمول خاصی متشکل از لایه های مختلف طراحی شده اند . به هنگام فرآیند نصب ، فیلم از سمت محیط داخلی ساختمان یا اتومبیل به شیشه چسبیده و معایب متعدد شیشه را بر طرف مینماید.ویندو فیلم لومر یک پوشش نازک ، متشکل از چند لایه پلیمری است که ضخامت کل آن در انواع مختلف ما بین 035/0 میلیمتر تا 4/0 میلیمتر (400 میکرون ) متغیر است.هر کدام از لایه های ویندو فیلم با هدف ایجاد خاصیت مشخصی طراحی گردیده اند که در نهایت در قالب یک محصول ارائه میگردند . بطوریکه تفکیک این لایه ها در عمل امکان پذیر نمیباشد . به علت پیشرفت های تکنولوژیكي سالهای اخیر ، ویندو فیلم هایی که امروزه تولید میشوند ، کیفیتی بسیار بالاتر از پوشش های پلیمری گذشته دارند. در میان ویندو فیلم ها نیز لومر ( LLumar ) از بالاترین استاندارد ها وتائیدیه ها برخوردار بوده و محصول بزرگترین کارخانه تولید ویندو فیلم جهان ( CPFilms ) میباشد . قابل ذکر است حجم تولید ویندو فیلم در CPFilms به سالانه 25 میلیون متر مربع بالغ میگردد.

ساختار ویندو فیلم

اغلب لایه های فیلم از پلیمر خاصی به نام " پلی استر " تشکیل شده اند .

این لایه ها عبارتند از :

1 - آستر

این لایه هنگام فرآیند نصب از فیلم جدا می گردد ولایه چسب آماده تماس با محلول های فعال کننده می گردد.

 

2 - لایه چسب

این لایه موجب پیوند میان ویندو فیلم وشیشه میگردد که این پیوند شامل چندین مکانیزم از قبیل پیوند شیمیایی ، پیوند مکانیکی و نفوذ به ساختار آمورف شیشه می باشد . لازم به ذکر است که به دلیل نفوذ این لایه در ساختار شیشه ، تحمل شیشه در مقابل ضربات افزایش یافته بطوریکه شیشه در مقابل شکستن از خود مقاومت بیشتری نشان میدهد . به دلیل اینکه لایه چسب اولین لایه ای است که اشعه خورشید با آن برخورد می نماید در آن از مواد جاذب اشعه فرابنفش ( UV absorbers ) استفاده شده است تا ساختار ویندو فیلم از این اشعه محفوظ بماند به همین دلیل عمر ویندو فیلم های جدید بسیار بالاتر از نمونه های قدیمی است .

 

3 - لایه بازدارنده اشعه فرابنفش

این لایه منحصرا برای جلوگیری از ورود اشعه فرابنفش طراحی شده و حاوی گونه های شیمیایی جاذب فرا بنفش ( UV absorbers ) میباشد . اغلب ویندو فیلم ها برای جلو گیری از این اشعه مضر فقط به وجود مواد جاذب فرابنفش در لایه چسب خود اکتفا میکنند . در صورتیکه لومر ( LLumar ) برای باز داشتن اشعه از لایه ای مجزا استفاده مینماید و تا 99 در صد جلوی عبور اشعه فرا بنفش را میگیرد.

 

4 - لایه فلز پوش

این لایه مهمترین و با ارزش ترین لایه ویندو فیلم است چرا که تکنولوژی تولید آن بسیار پیشرفته بوده و دارای کارایی مهمی میباشد . در این لایه فلزات سنگین از جمله طلا ، نقره ، کروم ، نیکل و غیره به دو روش Metallizing ( تبخیر تحت خلاء ) و Sputtering ( حالت پلاسما تحت خلاء ) بر روی بستر پلیمری پوشش داده می شوند این فلزات دارای خاصیت دفع اشعه حرارت زای خورشید ( مادون قرمز ) میباشند . لذا منشاء خاصیت دفع حرارت خورشیدی در فیلمها همین لایه فلز پوش می باشد .

 

5 - لایه استحکام بخش

این لایه شفاف از جنس پلیمر پلی استر تقویت شده می باشد که دارای ضخامت بیشتری نسبت به لایه های دیگر است . این لایه منشاء خواص ایمنی و امنیتی در ویندو فیلم ها بوده که میتواند به هنگام شکست شیشه بر اثر ضربات ، زلزله و حوادث غیر مترقبه تمام قسمت های مختلف شیشه را کنار هم نگه داشته و از فرو ریختن آن جلوگیری نماید . در انواعی از ویندو فیلم ها از رنگدانه ها در این لایه استفاده میشود که موجب میشود ویندو فیلم ها دارای جلوه ای رنگی ، زیبا و ظاهری دلنشین بگردند .

 

6 - لایه مقاوم در برابر خش

این لایه از جنس اکریلیک بوده و سطحی ترین لایه ویندو فیلم میباشد وباعث میگردد این محصول در مقابل خش پذیری و سایش مقاومت نماید بطوریکه مواد و لوازم پاک کننده متداول شیشه به این محصول آسیبی نمیرسانند .

در پایان این بخش یادآور می شود که تمام این لایه ها بصورت به هم فشرده در قالب یک محصول با ضخامت متوسط یک دهم میلی متر ارائه میشوند .

[R.Irankhah 25490]

تأثیر ویندوفیلم لومر LLumar در *****اسیون مناسب اشعه خورشید :

لومر اشعه مادون قرمز را بطور متوسط 65% دفع می نماید و از شدت نورهای مرئی آزار دهنده ( Glare ) نیز می كاهد . در نتیجه شما در كنار استفاده از زیبایی و روشنایی نور خورشید از گرمای شدید و نورهای خیره كننده آن در امان خواهید بود. اعداد مربوط به این خاصیت بر اساس استاندارد ASTME903 و تحت نظارت انجمن های NFRC‌و AIMCAL‌ اندازه گیری شده است .

همچنین ویندوفیلمهای لومر قادرند تا 99% جلوی ورود اشعه مضر فرابنفش را بگیرند. در برخی از ویندوفیلمهای لومر ( بعنوان مثال ویندوفیلم های مخصوص موزه ) این عدد به 9/99% رسیده است . بر اساس این خاصیت فیلم های لومر موفق به دریافت توصیه نامه بنیاد جهانی سرطان پوست (THE SKIN CANCER FOUNDATION) گردیده اند كه این امتیاز بالاترین رتبه برای جلوگیری از تأثیرات مخرب اشعه فرابنفش به شمار می آید .

 

مشكلات مربوط به طرح دار كردن و رنگی كردن شیشه

شیشه به علت جلوه خاص خود از مصالحی است كه در دكور سازی و طراحی داخلی نیز استفاده می شود . اما معمولاً شیشه بدون طرح و ساده در دكوراسیون كاربردی ندارد و باید آن را طرح دار یا به عبارتی سندبلاست كرد . كه این فرآیند مشكلات جدیدی را به مشكلات متعدد شیشه اضافه می كند.

شیشه ها را عموماً به وسیله اسید و یا با روش شن كوبی ( سندبلاستینگ ) طرح دار می كنند. این روشها باعث بوجود آمدن تركهای ریزی در شیشه می شود كه آنرا تضعیف می كند. همچنین این روشها بر روی هر ضخامت شیشه و برای هر نوع طرح دلخواه جوابگو نیستند. در زمان شستشو نیز نمی توان گرد و غبار و چربیهای جمع شده در این قسمت از شیشه را بدرستی پاك كرد كه این خود جلوه و درخشندگی شیشه را از بین می برد. برای رنگی كردن شیشه نیز محدودیت مهمی وجود دارد ، به این صورت كه در فرآیند تولید شیشه و در آن درجه حرارت بالا نمی توان از هر نوع رنگی استفاده كرد . در نتیجه طیف های بسیار محدودی از شیشه رنگی موجود می باشد.

 

راه حل ویندوفیلم لومر برای طرح دار كردن و رنگی كردن شیشه :

یكی از انواع ویندوفیلمهای لومر LLumar فیلمهای دكوری بوده كه دارای رنگ و طرح متنوعی می باشد . این فیلمها در دكوراسیون داخلی و در پارتیشن ها استفاده فراوانی دارند بطوریكه امروزه اغلب از این محصول برای تزئینات داخلی استفاده می شود . این فیلمها دارای انواع رنگی ، مات ، سندبلاست ، طرح دار و هالوگرام ( رنگین كمانی ) بوده و هیچ یك از مشكلات مربوط به طرح دار كردن و رنگی كردن شیشه را ندارند .

ویندوفیلمهای دكوری لومر نه تنها ساختار شیشه را تضعیف نمی كنند شیشه را تقویت نموده و براحتی قابل شستشو می باشند . همچنین ساختار پلی استر ( جنس مواد ویندوفیلم ها ) بگونه ای است كه قابلیت پذیرش رنگ های بسیار متنوعی را دارد و بدین ترتیب محدودیت رنگی شیشه ها نیز برطرف می گردد .

 

معایب شیشه :

ضرورت استفاده روزافزون شیشه در ساخت و سازهای شهری ، صنایع و اتومبیل ها همواره با معایب بسیار زیاد شیشه در تقابل بوده است . از این معایب می توان ،‌اتلاف بیش از حد انرژی گرمایش و سرمایش ، ضعف در مقابل ضربه و تنش و در نتیجه خطرساز بودن در مقابل حوادث غیر مترقبه ، عبور بیش از حد نور شدید و عبور اشعه های مضر خورشید را نام برد . امروزه پوشش های چند لایه پلیمری ( ویندوفیلم لومر LLumar window film ) جدیدترین دستاورد تكنولوژی برای تكمیل شیشه ها و رفع نواقص متعدد آن می باشد .

در این قسمت به شرح معایب متعدد شیشه می پردازیم و روشهای ارزیابی رفع این معایب بوسیله ویندوفیلم را توضیح می دهیم .

 

عبور اشعه های حرارت زا و مضر نور خورشید :

اشعه خورشید بخش كوچكی از امواج الكترومغناطیس می باشد . این امواج طول موج های بسیار كوتاه همچون اشعه های ایكس و گاما تا طول موج های بسیار بلند همچون امواج رادیویی راشامل می گردند. هر چه طول موج كوتاهتر باشد امواج دارای انرژی بیشتری می گردند بطوریكه اشعه های ایكس و گاما بسیار پرانرژی بوده و قادر به نابود كردن و تجزیه بسیاری از مواد می باشند. طیف خورشید از سه بخش تشكیل شده است:

 

امواج مرئی ( VL ):

این امواج دارای طول موج بین 700 - 400 نانومتر بوده و همان بخش از طیف خورشید است كه توسط چشم قابل رویت می باشد . این امواج 44% از طیف خورشیدی را تشكیل می دهند .

شدت زیاد نور مرئی Glare موجب خستگی چشم و به هنگام رانندگی موجب كاهش تمركز می گردد .

 

امواج مادون قرمز ( IR-NIR ):

این امواج دارای طول موج 2500- 700 نانومتر بوده كه 53% از طیف خورشید را تشكیل می دهند . در حقیقت بیشترین بخش از طیف خورشیدی امواج مادون قرمز است لذا تابش خورشید بیش از آنكه موجب روشنایی شود گرمازا است .

این امواج پس از نفوذ به داخل ساختمان موجب ایجاد حرارت در فصل تابستان شده و هزینه های سرمایش ساختمان را به شدت افزایش می دهند .

امواج فرابنفش ( UV ):

این امواج دارای طول موج 100 تا 400 نانومتر بوده كه 3% طیف خورشیدی را شامل می گردند . همانطور كه گفته شد این امواج نسبت به سایر بخش های طیف خورشیدی از انرژی بالاتری برخوردارند بطوری كه پس از برخورد با لوازم داخلی منازل یا اتومبیل ها موجب رنگ پریدگی و ترك خوردگی آنها شده و به تدریج این لوازم را تخریب می نمایند . همچنین این امواج برای سلامتی انسان نیز مضر بوده بطوریكه عامل اصلی چین و چروك و لكه های پوستی و همچنین از عوامل ایجاد كننده سرطان پوست و آب مروارید می باشند . نكته جالب در زمینه چین و چروك پوستی اینكه 80% از چین و چروك هایی كه در بزرگسالی در پوست صورت دیده می شود مربوط به تأثیر اشعه فرابنفش در 20 سال اول زندگی است .

 

[R.Irankhah 25490]

ویندو فیلم ساختمانی:

شیشه بعلت جلوه ، سهولت اجرا و قابلیت عبور نور یكی از مصالح مهم ساختمانی است و چیزی در حدود 10 تا 20 درصد مساحت زیربنا را تشكیل می دهد كه این رقم در آسمان خراشها و ساختمانهای نما شیشه ای به مراتب بیشتر تخمین زده می شود . شیشه ها در ساختمان بعنوان نورگیر ، نما و همچنین پارتیشن بندی های داخلی بكار می روند و با توجه به نوع استفاده ، انواع مختلفی از قبیل شیشه های دوجداره ، خم ، رفلكس ، نشكن ، سیم دار ، رزینی ( لامینیت ) و ... دارند . بنابراین امروزه مشكلات شیشه به شدت ملموس بوده بطوریكه صنعت پنجره و جدارهای نورگذر ( Glazing ) روز به روز در حال پیشرفت جهت رفع این مشكلات می باشد و ویندوفیلمها قادرند به تنهایی تمامی معایب شیشه را برطرف نموده و مزایای زیر را در شیشه ها ایجاد نمایند.

 

1- جلوگیری از ورود انرژی حرارتی در تابستان و كاهش هزینه های سرمایش:

همانطور كه اشاره شد لایه فلزپوش بكار رفته در ساختار ویندوفیلم باعث می شود تا بخش اعظم اشعه حرارت زای خورشیدی به محیط خارج منعكس شود . لازم به ذكر است كه بیشتر گرمای ورودی از طریق پنجره ها بوسیله تابش می باشد و این موضوع هزینه های سرمایش ساختمان را به شدت افزایش می دهد . اما با استفاده از ویندوفیلم می توانیم با دفع به طور متوسط 65% اشعه حرارت زای خورشید ، هم هزینه های اولیه( خرید دستگاههای خنك كننده ) و هم هزینه های ثانویه سرمایش ( برق مصرفی ) را كاهش داده و استهلاك دستگاهها را نیز كمتر كنیم . لذا به وضوح مشخص است كه هزینه های مربوط به استفاده از ویندوفیلم در مدت زمان مشخصی بواسطه صرفه جویی در هزینه های ذكر شده جبران می گردد . این مدت زمان بوسیله نرم افزارهای تخصصی قابل تخمین می باشد . اهمیت موضوع فوق سازمانهای تدوین استاندارد را بر آن داشته تا ضریب ورود حرارت تابشی ( Solar Heat Gain Coefficient ) كه به اختصار SHGC نامیده می شود را برای ارزیابی پنجره ها به كار گیرند . به عنوان مثال سازمان NFRC ( شورای ملی درجه بندی پنجره آمریكا ) سه فاكتور را در استانداردهای مربوط به پنجره مدنظر می گیرد كه این فاكتورها عبارتند از SHGC ( ضریب ورود حرارت تابشی ) ، U-Value ( ضریب انتقال حرارت رسانشی ) و VLT ( درصد نورمرئی عبور كننده ) ، همچنین در ایران وزارت مسكن و شهرسازی در مبحث 19 مقررات ملی ساختمان ، برای ارزیابی عامل انتقال حرارت تابشی از " ضریب انتقال خورشیدی سطح نورگذر " و برای ارزیابی عامل رسانش از " ضریب انتقال حرارت سطحی U " استفاده كرده است .

لازم به ذكر است كه شیشه دوجداره به تنهایی نمی تواند تأثیری بر انتقال حرارت تابشی داشته باشد و تأثیر آن تنها محدود به انتقال حرارت رسانشی است .

 

2- جلوگیری از اتلاف انرژی گرمایشی در زمستان و كاهش هزینه های گرمایش

تمامی ویندوفیلمهایی كه دارای لایه فلزپوش هستند قادرند به واسطه تشعشع پائین فلز به كار رفته در آنها ، تا حدی از اتلاف انرژی گرمایشی در زمستان جلوگیری نمایند .

اما در انواعی از ویندوفیلمها به نام Low-E ( كم گسیل ) این خاصیت تقویت گشته بطوریكه در لایه فلزپوش آن از فلزات بسیار كم تشعشع مانند نقره و طلا و بعضی نمكهای فلزی استفاده شده است .

كاهش اتلاف حرارت در ویندوفیلمها از طریق كاهش U-Value ( ضریب كلی انتقال حرارت ) صورت می گیرد بدین شكل كه هر جسمی دارای یك ضریب كلی انتقال حرارت می باشد كه در واحد SI مقدار حرارتی است كه از یك مترمربع در مدت زمان یك ثانیه و با اختلاف دمای یك درجه سانتیگراد از جسم عبور می كند . در حقیقت این كمیت محدود به هیچ یك از انواع انتقال حرارت نیست و هر سه نوع هدایت ، همرفت و تابشی را شامل می گردد در فصل زمستان اختلاف دمای محیط داخلی ساختمان و محیط خارج سبب ایجاد شار حرارتی در داخل شیشه می گردد كه این جریان بوسیله دو مكانیسم تابش و رسانش انجام می گیرد . با نصب ویندوفیلم و كاهش تشعشع شیشه آن بخش از گرما كه توسط شیشه به محیط خارج تابش می شود كاهش یافته در نتیجه ضریب كلی انتقال حرارت كاهش می یابد بطوریكه بوسیله این مكانیسم تا 32 درصد از اتلاف حرارت در زمستان جلوگیری می شود . كه این ویژگی قابل مقایسه با شیشه های دوجداره عادی می باشد . همچنین ویندوفیلمها ، اشعه مادون قرمز دور كه توسط وسایل گرم كننده و اجسام گرم داخل ساختمان تولید می شود را به سمت داخل منعكس می نمایند و حرارت را حبس می كنند ( heat trap ) .

 

3- افزایش ضریب ایمنی و امنیت و مقاوم سازی در برابر حوادث غیرمترقبه

تمامی ویندوفیلمها بواسطه استحكام كششی بالای فیلم ها و همچنین اتصال قوی فیلم و شیشه توسط لایه چسب آن دارای خاصیت ایمنی و امنیتی می باشند .

پس از وارد آمدن ضربه و شكستن شیشه تمامی قسمتهای شیشه به شكل یكپارچه ، باقی مانده و از پراكندگی قطعات شكسته و خطرناك شیشه جلوگیری به عمل می آید این ضربه ممكن است بر اثر عوامل مختلفی از جمله زلزله ، طوفان ، موج انفجار و یا اغتشاشات شهری ایجاد شده باشد.این موضوع به هنگام زلزله با قدرت متوسط و یا ساختمان هایی با قدرت سازه ای بالا اهمیت زیادی پیدا می كند چون در چنین مواردی سازه ها عموماً سالم مانده اما شیشه ها خواهند شكست كه این موضوع می تواند خطرات زیادی را بالاخص در ساختمانهای نما شیشه ای ایجاد نماید .

 

4 - جلوگیری از ورود اشعه مضر فرابنفش ( UV‌ )

همانطور كه اشاره شد اشعه UV عامل اصلی رنگ رفتگی لوازمی همچون فرش ، تابلو و پرده و ترك خوردگی لوازم داخلی ساختمانها و همچنین عامل ایجاد حساسیتهای پوستی ، ایجاد چین و چروك و یا سرطان پوست می باشد . اكثر ویندوفیلمها قادرند این اشعه را به میزان 99 درصد دفع نمایند . در بعضی از ویندوفیلمها برای مصارفی همچون موزه ها و گالری ها این خاصیت تقویت گردیده و این ویندوفیلمها قادرند تا 9/99 درصد این اشعه را دفع نمایند .

 

5 - جلوگیری از ورود نورهای شدید و خیره كننده خورشید ( Glare ) و تأمین آسایش افراد

در فصول و مناطقی كه آفتاب بسیار شدید می باشد همواره یكی از عوامل خستگی افراد داخل ساختمان نورهای شدید به خورشید می باشد . ویندوفیلم لومر با حذف این نورهای خیره كننده به تأمین آسایش افراد و افزایش بازده كاری در سازمان ها كمك می كند .

 

6 - افزایش زیبایی و جلوه ساختمان

ویندوفیلمها دارای گستره وسیعی از رنگها بوده و در انواع رفلكس ، نیمه رفلكس و رنگی تولید می شوند لذا از آن می توان به خوبی در معماری و طراحی بهره جست و نماهای جدید و زیبایی ایجاد نمود .

یكی از موارد مصرف ویندوفیلمها در ساختمانهای نما شیشه ای و به منظور افزایش زیبایی می باشد . در این ساختمانها سابقاً از شیشه های رفلكس استفاده می شد اما امروزه به دلایل زیر استفاده از ویندوفیلمهای رفلكس مناسب تر است .

 

- اگر بخواهیم در محلهایی از شیشه های خم یا سكوریت استفاده كنیم ، به علت آنكه شیشه رفلكس بایستی درون كوره قرار گیرد ثبات رنگ به شدت افت كرده و پس از مدتی تغییرات رنگ مشهود خواهد بود ولی در ویندوفیلم می توان ابتدا شیشه را خم یا سكوریت كرده سپس عملیات نصب فیلم را روی آن انجام داد .

- به دلیل اینكه اشعه فرابنفش قبل از رسیدن به لایه رنگی ویندوفیلمها جذب مواد UV absorber می شود دوام رنگ فیلم ها از انواع شیشه های رفلكس كه فاقد این خاصیت می باشند بیشتر است .

- همچنین هنگام شكست شیشه در اینگونه ساختمانها ویندوفیلم تمام قطعات شكسته شده را در كنار هم نگه داشته و از خطراتی كه افراد حاضر در محوطه پائین ساختمان را تهدید می نماید جلوگیری می كند . گاه در چنین مواردی استفاده از شیشه لمینیت مطرح می شود كه استفاده از ویندوفیلم دارای سه مزیت نسبت به لمینیت كردن می باشد .

1- ارزانتر است 2- در لمنیت كردن وزن سازه به خاطر استفاده از یك جدار شیشه اضافی افزایش زیادی می یابد 3- هزینه های اجرایی و ضایعات شیشه ویندوفیلم خورده كمتر از شیشه لمینیت است .

- از نظر زیبایی ، فیلمهای رفلكس ظاهری بسیار آینه ای تر از شیشه های رفلكس دارند . در نتیجه در نماهای شیشه ای با استفاده از فیلم های كاملاً رفلكس هزینه های اصلاح و نقاشی دیوارهایی كه پشت نمای شیشه ای قرار گرفته اند كاهش می یابد .

- انواع مرغوب شیشه های رفلكس بسیار گران می باشند . اما فیلم های رفلكس با توجه به مزایای خاص خود می توانند از نظر هزینه نیز با انواع مرغوب شیشه رفلكس رقابت كنند . همچنین خسارت و ضایعات نصب پرهزینه شیشه های رفلكس در فیلمها وجود ندارد .