Стеклопакет. Функциональные особенности.

23.10.2015

Современный стеклопакет – это конструкция из герметично соединенных двух или более стекол, между которыми находится специальная герметичная камера, заполненная воздухом или инертным газом (в результате этого стеклопакет имеет хорошие тепло- и звукоизоляционные свойства).

Герметичность стеклопакета обеспечивается двумя уплотнителями (герметиками): первый наносится в зазор между рамкой и стеклами, гарантируя их плотное прилегание друг к другу, второй соединительный кант заливается снаружи.

Следует помнить, что влага и грязь никоим образом не должны проникать во внутреннюю часть стеклопакета, в противном случае стеклопакет следует заменить. Это означает, что он разгерметизировался.

Стеклопакеты бывают однокамерные (2 стекла) и двухкамерные (3 стекла). В зависимости от количества камер внутри стеклопакета находится одна или несколько дистанционных рамок, которые наполнены осушителем воздуха.

Качество и надежность стеклопакета зависят от стекла, дистанционной рамки, осушителя и герметиков.

Дистанционные рамки

В качестве материала для дистанционных рамок применяются, как правило, алюминий и оцинкованная сталь, реже пластмасса. Дистанционная рамка выполняется полой внутри, со специальными диффузионными отверстиями (дырочной перфорацией, щелями). Внутри находится осушитель, функция которого — способствовать быстрой абсорбции (впитыванию) самых незначительных количеств воды в межстекольном пространстве. Тем самым предотвращается выпадение росы внутри стеклопакетов в холодное время года.

Диффузионные отверстия не должны быть слишком большими, в противном случае при механических нагрузках (при перевозке стеклопакетов или эксплуатации окон) частички осушителя могут попасть в видимую зону межстекольного пространства. Особое внимание уделяется свойствам тех поверхностей рамок, которые образуют соединение с герметиками.

Осушители

Принцип действия осушителей заключается в следующем: частицы осушителя имеют множество пор. Так как диаметр пор больше, чем диаметр атомов газов или молекул газа, то газы диффундируют в эти поры и абсорбируются.

В качестве осушителей хорошо зарекомендовали себя молекулярные сита, силикагель и смеси обоих продуктов. Различные по химическому строению осушители имеют также различную абсорбционную способность. Эти различия проявляются в зависимости от температуры, давления и содержания влаги в осушаемых газах. Используя наиболее употребительные типы молекулярных сит, можно получить очень низкие температуры точки росы (большей частью -60 0С).

Использование силикагеля не дает таких низких значений температуры точки росы, в среднем около -45 0С. Исключая некоторые особые области применения, эти различия в температуре точки росы не являются решающими для оценки качества осушителей, т.к. главной задачей осушителей является поглощение влаги, попавшей в межстекольное пространство в ходе производства стеклопакетов.

Герметики

Задачами первостепенной важности, которые стоят перед герметиками, применяемыми для заделки швов в стеклопакете, являются:

  • обеспечение прочности стеклопакетов;
  • препятствовать проникновению водяного пара в межстекольное пространство, что прямым образом влияет на долговечность стеклопакетов, которая зависит в основном, от уплотнения краев.

С точки зрения прочности, важнейшими свойствами герметиков являются: сила сцепления со стеклом и материалом дистанционной рамки, эластичность, прочность и время старения, ширина и толщина уплотняющей массы, скорость диффузии молекул через герметик.

Качественные стеклопакеты изготавливаются по принципу двойной герметизации. В качестве первичного герметика чаще всего применяется бутил, который обладает наилучшей относительной способностью сопротивляться проникновению водяного пара. Бутиловая масса наносится при температуре чуть больше 100 градусов в виде тонкой ленты на обе стороны дистанционной рамки. Когда стекла сдавливают, между стеклами и рамкой остается разделяющий их бутиловый шов толщиной в несколько десятых долей миллиметра. Хорошая диффузионная плотность достигается благодаря тонкости шва и плохой газопроницаемости массы.

Первичный герметик не может обеспечить требуемую прочность кромочного соединения, эту задачу должны решать продукты, применяющиеся для вторичной герметизации с наружной стороны стеклопакета. Чаще всего – это полисульфид, но также могут применяться силиконовые и полиуретановые массы.

Специальные инертные газы

Для заполнения межстекольного пространства в стеклопакетах вместо воздуха часто используют инертные газы или смеси газов, что существенно улучшает тепло- и звукоизолирующие свойства стеклопакетов. В том случае, когда межстекольное пространство стеклопакета заполняется более плотным, по сравнению с воздухом, газом, потери тепла, происходящие за счет конвекции и теплоотдачи внутри стеклопакета, снижаются. Теплопроводность, плотность, динамическая вязкость и собственная теплоемкость газов оказывают влияние на теплопроводность межстекольного пространства.

Чаще всего для заполнения межстекольного пространства применяются аргон (Ar) и криптон (Kr). Это газы получают отделением от сжиженного атмосферного воздуха. Криптон – это реже встречающийся и значительно более дорогой по сравнению с аргоном инертный газ, но он в большей степени чем аргон повышает теплоизолирующую способность стеклопакета.