Le verre est fragile et peu pratique à transporter, installer et réparer. Pire encore, le verre tue et blesse les gens quand il se casse. Tomber dans les rues comme des guillotines lors de tremblements de terre et d'attaques à la bombe. Pendant les guerres, les gens collent du ruban adhésif sur leurs fenêtres pour éviter les fracassements. Lorsque ce météore a explosé au-dessus de Tcheliabinsk, les gens se sont blessés en se tenant à l'intérieur d'une fenêtre en train de regarder le ciel lorsque l'onde de choc les a frappés.
Il existe des plastiques parfaitement transparents, par exemple le PET utilisé pour fabriquer des bouteilles de coca cola. Pourquoi les fenêtres ne sont-elles pas fabriquées à partir de cela au lieu de verre (céramique fragile)? Il semble être beaucoup moins cher, plus sûr et plus pratique à gérer. Y a-t-il un avantage à faire des fenêtres en verre? Est-ce une idée d'entreprise d'un milliard de dollars, et si oui, pourquoi personne ne l'a encore compris?
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Réponses:
Il existe deux raisons principales pour lesquelles le verre est toujours préféré au PMMA.
Le premier est la durabilité. Tant qu'il n'est pas cassé, le verre d'une fenêtre peut facilement durer des centaines d'années en bon état. En particulier, il est beaucoup plus résistant aux égratignures que les plastiques comparables et n'est pas vraiment sujet à la dégradation de l'environnement. Les fenêtres sont très sujettes aux rayures lorsqu’elles sont lavées car elles accumulent de petites particules de sable sur leur surface qui se frottent autour de la surface pendant le nettoyage. Même avec des revêtements résistant aux rayures, aucun plastique transparent ne peut atteindre la dureté du verre.
La plupart des verres sont également beaucoup plus résistants à la dégradation de l'environnement due à la lumière du soleil et à divers produits chimiques présents dans l'environnement. Même les plastiques les plus résistants commencent à se décolorer et à devenir cassants avec le temps.
Le deuxième facteur est la rigidité. Le verre a un module de Young beaucoup plus élevé que le PMMA. Dans les bouteilles, etc., qui sont rigidifiées par leur forme, cela n'a pas beaucoup d'importance, mais, comme les fenêtres ont tendance à être grandes, les panneaux plats et minces, la rigidité est un gros problème, ce qui affecte leur capacité à être scellé dans leurs cadres et leurs propriétés optiques. Ainsi, une fenêtre en plastique devrait être sensiblement plus épaisse qu'une fenêtre en verre pour avoir la même rigidité avec des conséquences sur la qualité optique et le coût.
Il peut également y avoir des problèmes de perméabilité aux gaz dans le contexte des fenêtres à double vitrage.
En outre, de nombreux problèmes de sécurité soulevés dans la question sont traités par le verre feuilleté et trempé. Le verre trempé est traité thermiquement pour contrôler les contraintes internes, ce qui le rend nettement plus résistant que le verre float, avec l'avantage supplémentaire que, s'il fracture la totalité de la plaque, il se fracture en petits granules plutôt qu'en éclats pointus. Le verre feuilleté consiste en une couche alternée de verre et d’un film polymère, produisant une feuille composite de résistance et de ténacité très élevées, pouvant aller jusqu’à devenir potentiellement résistante aux balles.
Un autre aspect de ceci est que les vitres latérales et arrière des véhicules doivent souvent être fabriquées en verre trempé pour des raisons de sécurité car elles peuvent être brisées en toute sécurité pour permettre l'accès et l'extraction des passagers dans un accident si les portes sont bloquées ou inaccessibles.
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Voici une fenêtre en plastique (probablement en PMMA), dans un bateau, après seulement 37 ans.
En plus des éraflures évidentes, la surface extérieure a développé un trouble: peut-être due à la dégradation par les rayons ultraviolets, et (vers l'extrémité gauche), vous pouvez voir un motif de fissures de contrainte semblable à un cube, un peu comme un pare-brise en verre trempé après un coup de galet il.
Vous ne pouvez vraiment pas dire ce que vous regardez à travers.
Dans cette application, une fenêtre en PMMA reste la meilleure solution, au lieu de la difficulté à adapter une fenêtre en verre à la courbe de la coque. Mais il montre les limites par rapport au verre, qui reste utilisable pendant des siècles.
En ce qui concerne le remplacement des fenêtres en verre, le coût d'un spécialiste sera élevé pour tout type de réparation, quelle que soit la technologie.
Mais sans courbes personnalisées, la matière première (verre) n’est pas chère: environ 1 £ / pied carré, bien moins chère que le plexiglas ou le polycarbonate, et beaucoup plus facile et rapide à couper. (Voir un professionnel exploiter les propriétés de rupture spéciales du verre est impressionnant. Contraste avec la difficulté de couper du perspex ou du polycarbonate!)
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Quelles sont les exigences pour le verre à vitre?
La plupart des plastiques transparents ne sont pas assez résistants. Le plexiglas est un exemple qui répond suffisamment aux exigences pour être utilisé de cette façon. Voir cette brochure de evonic où ils vous garantissent 30 ans sans jaunissement visible.
Le plus gros problème du PMMA à usage domestique est sa "douceur" (plus sensible aux égratignures) et sa résistance médiocre aux agents de nettoyage par rapport au verre. Maintenant, il existe différentes sortes de PMMA et vous pouvez revêtir une feuille de plexiglas pour la rendre plus durable.
Le PMMA présente de nombreux avantages par rapport au verre sodocalcique :
Pour le moment, il n’est probablement pas assez rentable de rendre le PMMA aussi résistant que le verre destiné à être utilisé comme verre à vitre (à usage domestique, le PMMA est utilisé dans de nombreuses applications différentes comme meilleure alternative au verre inorganique classique). Cela pourrait changer dans un proche avenir, à mesure que la science des matériaux et l'industrie des plastiques transparents progresseront.
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En fait, j'ai fait des fenêtres en plexiglas pour une dépendance. Je pouvais les travailler à la forme que je voulais et ils étaient légers. Cependant, j'ai découvert qu'ils s'éraflaient facilement: en essayant de retirer le papier protecteur, j'ai gratté et fondu le plastique.
Nous voulons des fenêtres en dur pour les maisons et les bâtiments principaux. Donc, ce que vous décrivez serait traité par les stratifiés, tels qu’ils sont utilisés dans les automobiles. Je suis sûr que vous pouvez acheter ça. Mais la plupart des gens trouvent que les volets sont moins chers et satisfaisants si des conditions météorologiques extrêmes peuvent provoquer des bris, ainsi que la garantie et l’assurance en cas de bris, ou encore le remplacement à bas prix du vitrage en verre ordinaire .
Il existe des réglementations imposant l'utilisation de verre trempé pour certaines fenêtres dans lesquelles un enfant peut tomber. Le verre trempé répond en général aux dangers que vous soulevez. Je ne connais pas la réglementation concernant les gratte-ciel recouverts de verre dans lesquels les tremblements de terre sont prédisposés, mais je parie qu'ils ne tombent pas, même s'ils sont secoués, car ils sont suspendus et peuvent se déplacer de manière indépendante.
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Après quelques recherches,
nous utilisons des fenêtres en verre comme il était utilisé traditionnellement. En fait, les fenêtres en plastique existent . Bien que la plupart d’entre nous aient besoin de temps pour s’y adapter.
Bien que les raisons d’envisager les fenêtres en verre soient:
Jusqu'à 80% de tout le verre recyclé peut être récupéré.
Le verre recyclé consomme 40% moins d'énergie que la fabrication de verre neuf.
Le recyclage ne compromet pas la qualité ni la structure du verre et ne produit pas de toxines lors de son recyclage.
Référence
Fenêtres en plastique disponibles
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Un autre problème est que le coefficient de dilatation thermique de nombreux plastiques est supérieur à celui du verre à vitre. Les cadres des fenêtres en plastique devraient pouvoir supporter plus de dilatation / contraction que ceux des fenêtres en verre.
http://www.eplastics.com/Plastic/plastics_library/Coefficients-of-Thermal- Expansions-of-Plexiglass
http://www.sdplastics.com/acryliteliterature/1121DFFPhysicalProperties%5B1%5D.pdf
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La dureté mise à part, les effets des intempéries (pluie, neige, grêle, les variations de température et d'humidité, etc.) et la dégradation par les UV sont bien sûr à prendre en compte pour les fenêtres. En général, le verre est beaucoup plus résistant à ces effets que les plastiques.
Il y a aussi ce qu'on appelle le fluage, qui est essentiellement une déformation liée au temps pendant de longues périodes (mois ou années). Vous l'avez peut-être vu si vous avez longtemps laissé quelque chose de lourd sur une boîte en carton. Les plastiques se glissent assez facilement. Je ne sais pas si cela poserait un problème majeur à une fenêtre ordinaire perpendiculaire au sol, mais cela pourrait ne pas être bien pour une fenêtre pouvant supporter des charges statiques.
Les plastiques blanchiront également à cause de la déformation. Ils pourraient aussi se décolorer.
Bien entendu, ces propriétés sont modifiables (dans une certaine mesure) par divers additifs.
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Le plastique n'est pas utilisé pour les fenêtres principalement parce qu'il n'est pas durable. En fait:
il est dégradé par les rayons ultraviolets, qui rompent les liaisons atomiques, donnant une surface mate et amincie (et fragile) peu souhaitable pour une fenêtre;
En raison du point précédent, le plastique génère des micro et nanoparticules qui diffusent à l'intérieur de la maison et qui les inhalent ne sont pas sains;
il est moins dur que le verre, alors il peut être facilement rayé avec une plus grande variété de matériaux;
il est inflammable (!) et peut produire de la dioxine lorsqu’elle est brûlée (surtout si elle contient des atomes de chlore dans sa structure), un composé extrêmement toxique et cancérigène.
De plus, le verre peut protéger environ 10% du rayonnement solaire et près de 100% du rayonnement infrarouge (émis par la chaleur du corps humain). Il s'agit donc d'un matériau isolant puissant, qui permet de garder votre maison relativement fraîche en été et chaude en hiver. .
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