реклама
От антибактериални покрития до по-добра адхезия
Стъклото изглежда като химически устойчив и непроменлив материал. В действителност неговата повърхност непрекъснато взаимодейства с околната среда – с влагата, въздуха, почистващите препарати, праха и различни замърсители. Тези процеси имат значение не само за външния вид, но и за последващата обработка на стъклото, например при нанасяне на покрития, печат или залепване.
Затова повърхността на стъклото все по-често се разглежда като функционален слой, който може целенасочено да бъде модифициран според конкретното приложение.
Когато стъклото трябва да бъде повече от прозрачна повърхност
Една от посоките на развитие са стъкла със специални повърхностни покрития, предназначени за помещения и изделия, при които хигиената има особено значение.
Пример за такова решение е SaniTise™ от Pilkington, при което върху стъклото се използва покритие на основата на титанов диоксид (TiO₂). Покритието се нанася още при производството на флоатното стъкло.
Под въздействието на UV светлина титановият диоксид проявява фотокаталитична активност. При подходящи условия това може да доведе до разграждане или инактивиране на определени микроорганизми върху повърхността.
Производителят посочва конкретни резултати от изпитванията, според които при определени условия 90% от бактериите се инактивират за около 15 минути, а благодарение на т.нар. акумулиращ ефект допълнителна част от вирусите се инактивира в рамките на 60 минути.
Тези стойности обаче трябва да се разглеждат като резултати при конкретни изпитвателни условия, а не като универсално твърдение, че всяка повърхност със слънчева светлина се самодезинфекцира.
При използване на стъклото в интериора трябва да се има предвид и наличието на UV светлина. Ако необходимата UV компонента не достига до покритието, например при определени вътрешни приложения, са необходими допълнителни източници на подходящо UV излъчване.
Предимството на такъв тип покритие е, че то е интегрирано в повърхността на стъклото и остава функционално през експлоатационния му живот. При ламинирано стъкло трябва да се вземе предвид и UV устойчивостта на използваното фолио.
Не всяка обработка на повърхността е видима
Повърхностната модификация на стъклото не се ограничава до хигиенни покрития.
При технологията на HEGLA boraident например лазерно въздействие се използва за въвеждане на сребърни йони в повърхностния слой на стъклото. Така могат да бъдат създадени антибактериални повърхности, подходящи например за зони, които се докосват често – около дръжки и други контактни места.
Това показва една по-широка тенденция: стъклената повърхност може да бъде функционализирана според конкретното приложение, вместо да бъде разглеждана само като пасивен материал.
Как старее повърхността на стъклото?
Повърхността на силикатното стъкло също не остава непроменена във времето. Взаимодействието с влагата и други компоненти на околната среда може постепенно да промени най-повърхностния слой.
При тези процеси се образуват хидратирани и гелообразни структури. Част от тях могат с течение на времето да се превърнат в по-стабилен защитен слой, докато при други условия повърхността може да бъде допълнително увредена или да се отложат замърсявания.
Особено значение имат влагата, прахът и абразивните частици, но и ежедневните почистващи препарати могат да взаимодействат с повърхността.
Тези процеси обясняват защо „стъклото“ не е достатъчно описание на един продукт. От значение са както неговият състав и начинът на производство, така и състоянието на повърхността и последващата обработка.
Защо това е важно при печат и покрития?
Състоянието на повърхността става особено важно, когато върху стъклото трябва да бъде нанесено друго покритие.
При дигиталния печат например органичните мастила трябва да образуват достатъчно стабилна връзка със стъклената повърхност. Самото механично сцепление е ограничено, а физичните взаимодействия между материалите невинаги са достатъчни за дълготрайна адхезия.
Замърсяванията и промените в повърхностния слой могат допълнително да влошат сцеплението. Затова предварителната обработка и почистването на стъклото са от решаващо значение.
Една от възможностите е повърхността да бъде активирана или силикатизирана. При подходящ процес върху стъклото се създава повърхностен слой с висока концентрация на реактивни групи, което променя взаимодействието му с последващо нанесените материали.
Подобни обработки могат да бъдат важни при печат, боядисване и залепване.
„Млада“ и „стара“ стъклена повърхност
При новообразуваната стъклена повърхност условията за последваща обработка са различни от тези при стъкло, което вече е било изложено продължително време на въздух, влага и замърсяване.
Затова при някои приложения предварителната обработка на повърхността е необходима, за да се отстранят натрупаните слоеве и да се създадат по-подходящи условия за последващото покритие или печат.
Термичната обработка на повърхността е един от възможните методи за нейното активиране. При използване на подходящи адхезионни средства може допълнително да се подобри здравината на връзката между стъклото и нанесения материал.
Когато стъклото трябва да издържа на постоянно докосване
Повърхностната устойчивост е особено важна при дисплеи и интерактивни стъклени повърхности. Докосването, плъзгането и увеличаването на изображенията създават многократни механични натоварвания. Върху повърхността едновременно могат да попаднат пот, козметични продукти и почистващи или дезинфекционни средства.
При такива приложения износването не се определя само от твърдостта на стъклото. Значение имат скоростта и характерът на контакта, натискът, температурата и свойствата на контактуващия материал.
Изпитвания като ABREX® Abrasion се използват за симулиране на по-близки до реалните условия натоварвания, включително контакт с еластична и грапава повърхност.
Това е особено важно при съвременните дисплеи, при които дори малки промени в повърхността могат да повлияят на оптичните свойства или усещането при допир.
Повърхността като функционален компонент
Развитието на стъклото постепенно променя представата за него като просто прозрачен строителен материал.
Днес повърхността може да изпълнява различни функции – да подпомага хигиената, да променя взаимодействието със светлината и водата, да подобрява адхезията на покрития и печати или да осигурява устойчивост при многократно механично натоварване.
Това прави повърхностната обработка важна част от технологията на стъклото – не само заради начина, по който изглежда, а и заради начина, по който се държи през целия си експлоатационен живот.
