Изготовление триплекса с мешковым способом прессования
В 1940 году, накануне Великой Отечественной войны, на Борском стекольном заводе был введен цех по производству триплекса специального назначения. Основной продукцией цеха были очковые стекла для противогазов и клееные пуленепробиваемые стеклоблоки для танков, самолетов и другой военной техники. В тот период в СССР еще не выпускалась клеящая ПВБ- пленка и триплекс производился по сложной примитивной технологии, при которой в качестве среднего слоя использовалась целлулоидная пленка.
Схема технологии включала следующие операции: вырезались заготовки стекла, затем вручную тщательно промывались водой и сушились. На внутренние поверхности заготовок путем пульверизации наносился клеящий желатинный состав и подсушивался в специальной камере. По конфигурации стекла вырезалась заготовка из целлулоидной пленки. Поверхность пленки также покрывалась специальным клеящим составом — дигликолем, подсушивалась, и две заготовки стекла с пленкой между ними собирались в пакет. Пакеты помещались в резиновые мешки, которые подключались к вакуумсистеме. При этом удалялся воздух из пакета и происходила вакуумная подпрессовка и частичная склейка пакета. Затем мешки помещались в водяной автоклав.
В автоклаве создавалось давление до 20 атмосфер и температура до +105°С. Процесс прессования длился около одного часа, в течение которого происходила окончательная склейка пакета. Готовые изделия извлекали из мешков и направляли на операцию обработки торца: на металлической вращающейся щетке удалялась выступающая пленка, затем на чугунной шайбе притуплялась кромка, после чего производились мойка и сушка. Далее по всему периметру изделия электрическим ножом выжигалась целлулоидная пленка для получения канавки, которая заполнялась специальной смолой для дополнительной герметизации пакета. Все эти операции выполнялись вручную. В процессе изготовления триплекса получалось большое количество бракованных изделий.
С 1953 года в производстве триплекса вместо целлулоидной стала применяться ПВБ-пленка. С переходом на ПВБ-пленку существенно упростилась технология, повысилось качество, снизились отходы и трудозатраты.
Теоретические основы склейки стекол
Как было отмечено, технология изготовления триплекса основана на способности некоторых веществ, при создании определенных условий, прочно склеивать два стекла, создавая единый пакет, обладающий всеми признаками стекла. Но триплексное стекло имеет еще дополнительное свойство — не разрушаться при ударе, не давать опасных режущих осколков, которые удерживаются на внутреннем клеящем слое.
Свойства триплексного стекла обусловлены высокой клеящей способностью внутреннего слоя, которая возникает вследствие адгезии материалов. Адгезия (от латинского слова « adhaesio» — прилипание) выражается в возникновении связи между поверхностными слоями двух разнородных твердых тел, приведенных в соприкосновение. Эта связь является результатом межмолекулярного ионного или механического взаимодействия материалов.
Известно, что на адгезию (прочность склеивания) влияет состояние поверхности стекла. Например, поверхность флоат-стекла, соприкасающаяся с оловом, имеет плотность поверхностных дефектов примерно в 15 раз больше, чем огненно-полированная, не соприкасающаяся с оловом и валами поверхность.
Испытания образцов триплекса на адгезию по методу сдвига показывают, что более высокая степень адгезии наблюдается у образцов с менее дефектной поверхностью. Поэтому при использовании флоат-стекла для изготовления триплекса предпочтительнее верхнюю поверхность стекла для лучшего склеивания обращать внутрь пакета.