安全膜之安全與實用性

【中玻網】玻璃是典型的脆性材料，而且表面富集缺點和裂紋，較易擴展造成災難性破壞，更可怕的還是玻璃破碎的不可預見性。對玻璃的功能要求除較基本的封閉和采光要求外，人們對玻璃的功能要求提出了更多更高的要求，安全要求較為突出。
　　
　　在玻璃表面形成殘余壓應，提高玻璃強度對于減輕自重，降低破壞概率，提高抗風壓和耐地震能力都有積較的意義。隨著科學的發(fā)展與社會的進步，人們發(fā)現了一種提高玻璃安全性能的有效方法____玻璃表面貼膜。
　　
　　安全膜承載著解決玻璃破碎后安全問題的使命進入我們的生活已經數十年，不管是對新建建筑物的安全防護，還是對既有建筑物的安全改造，安全膜都表現出優(yōu)異的安全性能。
　　
　　在中文中，安全包含兩個層次的含義：一是自然屬性的安全（safety），它主要是指發(fā)生自然災害（水、火、震等）和準自然災害（如產品設計不合理，環(huán)境、衛(wèi)生要求不合格等）所產生的對安全的破壞，這類安全的被破壞，主要不是由于人的有意參與而造成的。二是有明顯人為屬性的安全（security），它主要是指由于人的有目的的參與（如被盜、搶劫、刑事犯罪、恐怖襲擊等）而引起的對安全的破壞。
　　
　　安全膜不論在自然災害和準自然災害所產生的對安全的破壞，還是由于人的有目的參與而引起的對安全的破壞，都安全的保護都起到了積較的作用。
　　
　　1安全性
　　
　　膜材料是通過物理或化學的方法，在體材料的表面沉積或制備的一層性質與體材料性質完全不同的物質層。安全膜作為復合材料，由多種功能化的膜材料組成。
　　
　　安全膜的特點首先是其安全性。安全性包含兩層含義：其一是正常使用條件下保護玻璃不破碎或降低玻璃的破碎概率；其二是在玻璃破碎的情況下，使碎片仍粘結為整體，避免飛散濺落。
　　
　　1.1安全膜對普通玻璃的安全改造
　　
　　普通玻璃的不安全隱患主要來自玻璃的破碎、脫落等。玻璃是易碎品，當外界作用于玻璃表層的張應力超過玻璃強度允許范圍時，玻璃就會破碎。在破碎后邊部暴露出鋒利的邊沿或尖角對人造成刺劃傷害；當人體沖撞玻璃時，其斷口尖角劃傷皮肉。
　　
　　聚酯膜PET基材作為安全膜主要的組成部分，承擔著安全作用的使命。PET基材具有很大的抗拉伸強度和抗沖擊強度。尤其當通過膠粘劑將兩層、甚至三、四層聚酯膜粘合在一起時，其力學性能成倍的增長，使其具有非常優(yōu)異的抗沖擊性能。依照安全膜的檢驗標準，我們對裝貼有安全膜的普通玻璃（厚度4mm）進行了沖擊試驗。
　　
　　從試驗結果來看，沖擊后的玻璃樣品均破碎，但是這些玻璃碎片在安全膜的作用下仍粘結為整體，沒有出現大面積剝離現象，安全膜層沒有斷裂，沒有因玻璃剝落而暴露。在沖擊a點的試驗中，安全膜和玻璃樣品承受住了鋼球的沖擊，沒有使鋼球穿透（如圖1a和c）；但是裝貼有8mil的玻璃樣品沒有承受住鋼球的b點沖擊，鋼球穿透了樣品（如圖1b）；裝貼14mil安全膜的玻璃樣品不僅承受住了b點沖擊，在c點沖擊后仍然保持為一個整體（如圖1d）。試驗結果表明，隨著安全膜厚度的增加，安全膜的抗拉伸強度和抗沖擊強度也有了很大的提高，這主要得益于多層PET基材的粘合。此外，安全膜越厚，涂布的安裝膠也就越多，相應的其與玻璃片的粘結性能也越好，能夠牢牢的將玻璃粘接在一起。

　　圖1不同厚度安全膜和玻璃樣品沖擊試驗后狀態(tài)圖（a和b：8mil；c和d：14mil）
　　
　　1.2安全膜對安全玻璃安全性能的提升
　　
　　提升玻璃自身的強度和抗沖擊性能，減小玻璃破碎后碎片的顆粒并使之沒有尖銳的棱角，是提高玻璃安全性能的途徑之一，如鋼化玻璃。相比較于夾層玻璃，鋼化玻璃不可避免的“爆開”以及破碎后碎片的散落，又使其成為安全隱患。安全膜已被《上海市建筑玻璃幕墻管理辦法》列為防止玻璃幕墻爆開碎落傷人的有效措施之一。

　　圖2貼膜鋼化玻璃破碎后狀態(tài)圖

　　在實際使用過程中，不管的鋼化玻璃的“爆開”破碎還是外力破壞破碎，由于安全膜的存在，絕大多數玻璃碎片始終能夠作為一個整體（如圖2），保留在框內，降低了碎片飛濺散落造成的安全隱患。同時，將安全膜與夾層玻璃等安全玻璃結合使用，亦可增加其安全性。
　　
　　2實用性
　　
　　2.1對既有建筑的改造
　　
　　在既有建筑中，很多玻璃仍然為單片的普通白玻，這類不安全的玻璃已然成為嚴重的安全隱患。由于更換的綜合成本、施工條件以及對原周邊環(huán)境的影響等因素，更換玻璃在目前的情況下既不經濟也難以操作。安全膜是一層可移動的鍍膜，也是一片可現場安裝的PVB膠片，現場施工簡單便捷，裝貼完成即可提高玻璃的安全性能。隨著安裝膠的固化，安全膜與玻璃粘結更加牢固，玻璃安全性能得到更大的提升。
　　
　　2.2多樣性
　　
　　在安全膜的制備過程中，層壓復合隔熱功能膜層，可成為復合功能膜____隔熱安全膜；將多層PET基材復合制成安全膜，可增加安全等級，將會由防飛濺級成為防穿透級[4]；根據磁控濺射金屬原子以及濺射時間的不同，可實現隔熱膜層顏色、光學性能的不同。多樣性的安全膜豐富了建筑設計師及客戶的選擇，根據不同的安全等級要求、氣候環(huán)境、建筑環(huán)境等，選擇不同的安全膜。
　　
　　3結束語
　　
　　安全膜承載著解決玻璃破碎后安全問題的使命進入我們的生活已經數十年，安全膜由于其對玻璃安全性能改造或提升的顯著效果以及樣品的多樣化，越來越多的得到建筑設計師和客戶的青睞。隨著我國建筑安全膜國家標準的頒布實施，將規(guī)范安全膜市場，促進安全膜的進一步發(fā)展。