Warum gibt es noch Glasfenster? (Warum wurden sie nicht durch Kunststoffe ersetzt?)

Glas ist zerbrechlich und für den Transport, die Installation und die Reparatur unpraktisch. Schlimmer noch, Glas tötet und verletzt Menschen, wenn es zerbricht. Wie Guillotinen bei Erdbeben und Bombenangriffen auf die Straße fallen. Während der Kriege kleben die Menschen Klebeband an ihre Fenster, um ein Zerbrechen zu verhindern. Als dieser Meteor über Tscheljabinsk explodierte, wurden Menschen verletzt, als sie in einem Fenster standen und den Himmel beobachteten, als die Schockwelle sie traf.

Es gibt vollkommen transparente Kunststoffe, zum Beispiel das PET-Material, aus dem Coca-Cola-Flaschen hergestellt werden. Warum werden statt Glas (zerbrechliche Keramik) keine Fenster daraus gemacht? Es scheint viel billiger, sicherer und praktischer zu sein. Hat es überhaupt einen Vorteil, Fenster aus Glas zu machen? Handelt es sich um eine Milliarden-Dollar-Geschäftsidee, und wenn ja, warum hat das noch niemand realisiert?

Es gibt zwei Hauptgründe, warum Glas immer noch gegenüber PMMA bevorzugt wird.

Das erste ist die Haltbarkeit. Solange es nicht zerbrochen ist, kann das Glas in einem Fenster in gutem Zustand problemlos Hunderte von Jahren halten. Insbesondere ist es viel widerstandsfähiger gegen Kratzer als vergleichbare Kunststoffe und unterliegt kaum Umweltschäden. Fenster können beim Waschen leicht zerkratzt werden, da sich auf ihrer Oberfläche kleine Partikel ansammeln, die während der Reinigung auf der Oberfläche gerieben werden. Selbst mit kratzfesten Beschichtungen kommen keine transparenten Kunststoffe an die Härte von Glas heran.

Die meisten Gläser sind auch viel widerstandsfähiger gegen Umweltschäden durch Sonnenlicht und verschiedene Chemikalien in der Umwelt. Selbst die widerstandsfähigsten Kunststoffe fangen an, sich zu verfärben und werden mit der Zeit spröde.

Der zweite Faktor ist die Steifheit. Glas hat einen viel höheren Youngschen Modul als PMMA. Bei Flaschen usw., die durch ihre Form versteift sind, spielt dies keine große Rolle. Da jedoch Fenster in der Regel groß sind, ist die Steifigkeit flacher, dünner Paneele ein großes Problem, das sich auf ihre Dichtigkeit in den Rahmen und auf ihre optischen Eigenschaften auswirkt. Ein Kunststofffenster müsste also wesentlich dicker sein als ein Glasfenster, um die gleiche Steifigkeit zu erzielen, was sich auf die optische Qualität und die Kosten auswirkt.

Bei doppelt verglasten Fenstern kann es auch zu Problemen mit der Gasdurchlässigkeit kommen.

Darüber hinaus werden viele der Sicherheitsbedenken, die in dieser Frage aufgeworfen werden, durch Verbund- und gehärtetes Glas angegangen. Gehärtetes Glas wird wärmebehandelt, um innere Spannungen zu kontrollieren. Dies macht es deutlich fester als Floatglas, mit dem zusätzlichen Vorteil, dass bei einem Bruch die gesamte Platte in kleine Körnchen und nicht in scharfe Scherben zerbricht. Verbundglas besteht aus einer abwechselnden Schicht aus Glas und einem Polymerfilm, wodurch eine Verbundplatte mit sehr hoher Festigkeit und Zähigkeit hergestellt wird, die möglicherweise so weit reicht, dass sie zweckmäßig kugelsicher ist.

Ein weiterer Aspekt ist, dass Seiten- und Heckscheiben in Fahrzeugen aus Sicherheitsgründen häufig aus gehärtetem Glas gefertigt werden müssen, da sie sicher beschädigt werden können, um bei einem Unfall den Zugang zu und die Entnahme von Passagieren zu ermöglichen, wenn Türen blockiert oder unzugänglich sind.

Hier ist ein Plastikfenster (wahrscheinlich PMMA) in einem Boot nach nur 37 Jahren.

Zusätzlich zu den offensichtlichen Kratzern hat sich auf der Außenseite eine Trübung entwickelt: Möglicherweise aufgrund einer Verschlechterung durch UV-Licht, und (gegen das linke Ende) können Sie ein würfelförmiges Muster von Spannungsrissen sehen, ähnlich einer Windschutzscheibe aus gehärtetem Glas nach einem Steinschlag es.

Man kann wirklich nicht sagen, was man sich dabei ansieht.

In dieser Anwendung ist ein PMMA-Fenster immer noch die beste Lösung, anstatt die Schwierigkeit, ein Glasfenster an die Krümmung des Rumpfes anzupassen. Aber es zeigt die Grenzen im Vergleich zu Glas, das jahrhundertelang brauchbar bleibt.

Beim Austausch von Glasfenstern sind die Kosten eines Spezialisten für jede Art von Reparatur in jeder Technologie hoch.

Fehlen benutzerdefinierte Kurven, ist das Rohmaterial (Glas) billig: ca. £ 1 / m², viel billiger als Plexiglas oder Polycarbonat und viel einfacher und schneller zu schneiden. (Einem Fachmann beim Ausnutzen der besonderen Brucheigenschaften von Glas zuzusehen, ist beeindruckend. Im Gegensatz zu den Schwierigkeiten beim Schneiden von Plexiglas oder Polycarbonat!)

Was sind die Anforderungen an Fensterglas?

• Feuchtigkeitsbeständigkeit
• UV-Beständigkeit
• Beständigkeit gegen Reinigungsmittel
• Sehr hohe Transmission im sichtbaren Bereich
• (Aus technischer Sicht gibt es noch viel mehr)

Die meisten transparenten Kunststoffe sind nicht beständig genug. Plexiglas ist ein Beispiel, das die Anforderungen erfüllt, um auf diese Weise verwendet zu werden. Sehen Sie sich diese Broschüre von evonic an, die Ihnen 30 Jahre Garantie ohne merkliche Vergilbung bietet .

Das größte Problem bei PMMA für den Hausgebrauch ist die "Weichheit" (kratzempfindlicher) und die mittelmäßige Beständigkeit gegenüber Reinigungsmitteln im Vergleich zu Glas. Jetzt gibt es viele verschiedene Sorten von PMMA, und Sie können eine Plexiglasplatte beschichten, um sie haltbarer zu machen.

PMMA hat gegenüber Kalknatronglas viele Vorteile :

• Höhere Transmission im sichtbaren Spektrum
• Geringere Dichte
• Einfachere Verarbeitung
• ...

Im Moment ist es wahrscheinlich einfach nicht wirtschaftlich genug, PMMA für die Verwendung als Fensterglas so widerstandsfähig wie Glas zu machen (für den Hausgebrauch!). PMMA wird in vielen verschiedenen Anwendungen als bessere Alternative zum klassischen anorganischen Glas verwendet. Dies könnte sich in naher Zukunft ändern, wenn die Materialwissenschaften und die transparente Kunststoffindustrie Fortschritte machen.

Ich habe tatsächlich Fenster aus Plexiglas für ein Nebengebäude gemacht. Ich konnte sie in die gewünschte Form bringen und sie waren leicht. Allerdings stellte ich fest, dass sie tatsächlich leicht zu kratzen waren: Als ich nur versuchte, das Schutzpapier abzunehmen, kratzte und schmolz ich den Kunststoff.

Wir wollen harte Fenster für Häuser und Hauptgebäude. Was Sie beschreiben, wird also von Laminaten behandelt, wie sie in Automobilen verwendet werden. Ich bin sicher, dass Sie das kaufen können. Die meisten Menschen finden es jedoch billiger und zufriedenstellender, Rollläden zu haben, wenn bei schlechtem Wetter Bruchgefahr besteht, Garantie- und Versicherungsschäden auftreten oder wenn der Austausch einfacher Glasscheiben kostengünstig ist.

Es gibt Vorschriften für die Anforderung von gehärtetem Glas für einige Fenster, in die ein Kind fallen kann. Gehärtetes Glas spricht im Allgemeinen die von Ihnen ausgehenden Gefahren an. Ich kenne keine Vorschriften für glasüberzogene Wolkenkratzer, bei denen Erdbeben zu erwarten sind, aber ich wette, sie fallen nicht, selbst wenn sie erschüttert werden, weil sie aufgehängt sind und sich unabhängig voneinander bewegen können.

Nach einigen Recherchen

Wir verwenden Glasfenster, wie es traditionell verwendet wurde. Eigentlich gibt es Kunststofffenster . Es kann jedoch einige Zeit dauern, bis sich die meisten von uns daran gewöhnt haben.

Während die Gründe für die Prüfung von Glasfenstern sind:

• Bis zu 80% des gesamten recycelten Glases können zurückgewonnen werden.

• Recyclingglas verbraucht 40% weniger Energie als die Herstellung von Neuglas.

• Das Recycling beeinträchtigt weder die Qualität noch die Struktur des Glases, und beim Recycling entstehen keine Giftstoffe.

Referenz

Kunststofffenster vorhanden

Ein weiteres Problem ist, dass der Wärmeausdehnungskoeffizient vieler Kunststoffe höher ist als der von Fensterglas. Rahmen für Kunststofffenster müssten in der Lage sein, mehr Ausdehnung / Zusammenziehung aufzunehmen als solche für Glasfenster.

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

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

Abgesehen von der Härte sind Witterungseinflüsse (z. B. durch Regen, Schnee, Hagel, Temperatur- und Feuchtigkeitsschwankungen usw.) und der UV-Abbau bei Fenstern natürlich wichtig. Im Allgemeinen ist Glas gegenüber solchen Effekten wesentlich widerstandsfähiger als Kunststoffe.

Es gibt auch so etwas wie ein Kriechen, das im Wesentlichen eine zeitabhängige Verformung während langer Zeiten (Monate oder Jahre) ist. Vielleicht haben Sie es gesehen, wenn Sie schon lange etwas Schweres auf einem Karton liegen gelassen haben. Kunststoffe kriechen ziemlich leicht. Ich weiß nicht, ob dies tatsächlich ein Hauptproblem für ein normales Fenster senkrecht zum Boden wäre, aber es ist möglicherweise nicht gut für ein Fenster, das statische Lasten trägt.

Kunststoffe werden auch aufgrund von Verformung weiß. Sie könnten sich auch verfärben.

Natürlich sind diese Eigenschaften durch verschiedene Additive (teilweise) veränderbar.

Kunststoff wird hauptsächlich deshalb nicht für Fenster verwendet, weil er nicht dauerhaft ist.

• es wird durch UV-Strahlung abgebaut, die atomare Bindungen aufbricht und eine matte und verdünnte (und zerbrechliche) Oberfläche ergibt, die für ein Fenster nicht so wünschenswert ist;

• Aufgrund des vorherigen Punktes erzeugt Kunststoff Mikro- und Nanopartikel, die im Inneren des Hauses diffundieren, und deren Inhalation ist nicht gesund.

• es ist weniger hart als Glas, dann kann es mit einer größeren Auswahl von Materialien leicht zerkratzt werden;

• Es ist entzündlich (!) und kann beim Verbrennen Dioxin produzieren (insbesondere wenn es Chloratome in seiner Struktur enthält), eine extrem giftige und krebserzeugende Verbindung.

Darüber hinaus kann Glas etwa 10% der Sonnenstrahlung und fast 100% der Infrarotstrahlung (die vom menschlichen Körper als Wärme abgegeben wird) abschirmen, sodass es ein leistungsstarkes Isoliermaterial ist, das dazu beiträgt, Ihr Haus im Sommer relativ frisch und im Winter warm zu halten .