Стекло

Дата: 11 января 2023 г.

Авторы: Роберт Гетцингер, Максимилиан Хилл, Самуэль Шабель и Йенс Шнайдер.

Источник:Стеклянные конструкции и инженериятом 6, страницы 119–128 (2021 г.)

ДОИ:https://doi.org/10.1007/s40940-020-00144-4

В этой статье рассматриваются различные способы объединения бумаги и стекла в ламинат и влияние на прозрачность. В данном контексте ламинат означает слой бумаги, зажатый между слоями стекла, скрепленными клеем. Различные виды бумаги и клеев использовались для изучения потенциала ламинатов из стеклобумаги в отношении прозрачности и полупрозрачности. Эти ламинаты могут найти применение в строительстве зданий, производстве безопасного стекла, печатной электроники и т. д. При использовании различных клеев и бумаги качественные данные показали, что эпоксидная смола обеспечивает наилучшую прозрачность и наиболее эффективно прилипает.

В целях устойчивого развития важно увеличить использование возобновляемых ресурсов. Разработка технологий и открытие новых методов и материалов, которые позволят нам строить с использованием возобновляемых и перерабатываемых ресурсов, станут важнейшим компонентом дальнейшего роста.

Бумага — желанный строительный материал; он имеет высокое соотношение жесткости к весу и может быть произведен с использованием возобновляемого ресурса - древесины. Именно поэтому проект «БАМП! Строительство из бумаги» проводится в Дармштадтском техническом университете с 2017 года. В рамках этого междисциплинарного проекта создаются основы, которые сделают бумагу доступной в качестве строительного материала. Первые тематические исследования проекта, например (Канли и др., 2019), уже показали, что бумага имеет большой потенциал для использования в качестве строительного материала.

Стекло — это натуральный прозрачный материал, обладающий высокой жесткостью и износостойкостью. Стекло все чаще используется в строительстве и архитектуре и постоянно совершенствуется для различных применений (Schneider et al. 2016).

Несмотря на то, что бумага является материалом, который в долгосрочной перспективе зарекомендует себя в строительной отрасли, все еще необходимы фундаментальные исследования и стандарты, чтобы преодолеть присущие ей недостатки, такие как чувствительность к влаге и долговечные технологии соединения. Целью усилий по созданию многослойного стекла, включающего бумагу, является защита бумаги, например, от влаги. С другой стороны, бумага увеличивает количество применений и универсальность стеклянных листов, начиная от затенения, защиты от птиц и дизайна интерьера. Функциональную бумагу также можно рассматривать как печатную электронику и датчики, интегрированные в бумагу. Другой мотивацией является использование (полученных) свойств материала бумажно-стеклянных ламинатов, чтобы раскрыть потенциал этих композитов, который может привести к совершенно новым применениям. Также было бы возможно улучшить возможность вторичной переработки таких ламинатов за счет соответствующей функционализации бумаги в композите.

Первой целью данной статьи является поиск подходящего метода производства ламинатов из стекла и бумаги (рис. 1). На втором этапе необходимо было исследовать свойства различных комбинаций таких ламинатов. Внимание было уделено прозрачности испытуемых образцов путем сопоставления ее прозрачности со значением Шоппера-Риглера (SR) бумаги. Затем будут проведены дополнительные небольшие демонстрации, чтобы продемонстрировать характеристики ламинатов с бумагой разного качества, влияющие на прозрачность и полупрозрачность. Результаты будут использованы в качестве введения в тему ламинатов из стеклобумаги, чтобы иметь возможность глубже изучить эту тему.

Бумага и стекло являются очень распространенными и широко используемыми материалами в различных отраслях промышленности. Однако ламинирование стекла на бумагу в виде многослойного ламината для создания стекло-бумажного ламината (GPL) является относительно неисследованной областью. Однако ламинаты из стеклобумаги и рисовой бумаги используются для дизайна интерьера (Maxlen 2020). Понимание того, как бумага влияет на прозрачность лицензий GPL, является логичной отправной точкой. Целью данной статьи является определение влияния различных клеев и сортов бумаги на прозрачность этой бумаги.