Folie metalizowane (lustrzane)
Spis Treści
Historia powstania folii metalizowanych (lustrzanych)
Kryzys energetyczny w latach 70 spowodował, że zwrócono uwagę na inny aspekt foli – zmniejszenie strat ciepła na zewnątrz. Folia poliestrowa częściowo pochłania promieniowanie podczerwone. Zaczęto przeprowadzać eksperymenty z nowymi materiałami i technologiami, aby polepszyć selektywnie działanie folii w stosunku do promieniowania elektromagnetycznego.
Idealny produkt miał być całkowicie przejrzysty dla światła widzialnego, a 'nieprzejrzysty’ dla pozostałej części widma promieniowania, w szczególności dla promieniowania podczerwonego, odpowiadającego za wymianę ciepła. Powstały folie, które powoli zaczęły zbliżać się do założonego ideału i potrafiły zatrzymywać ciepło we wnętrzu pomieszczenia.
Budowa folii metalizowanych (lustrzanych)
Folia okienna zbudowana jest z wielu warstw, wśród których wyróżnić można (licząc od szyby):
- warstwa kleju, łączącego folie z podłożem
- podłoże z folii poliestrowej o wysokiej jakości optycznej
- klej wewnętrzny (laminat) łączący warstwy
- optycznie aktywna folia poliestrowa z naniesioną warstwą metaliczną
- pokrycia zewnętrzne odporne na zarysowania
Nowoczesne folie mogą mieć klika warstw optycznie aktywnych, a co za tym idzie, będą miały odpowiednio więcej warstw laminatu (pt. 3 i 4).
Warstwa kleju (pt. 1) zabezpieczona jest warstwą ochronna, którą usuwa się bezpośrednio przed założeniem foli na podłoże.
Podstawą większości folii jest taśma poliestrowa wykonana z poli(tereftalanu etylenu), czyli tzw. PET. Polimer ten ma dobre właściwości mechaniczne i dużą trwałość.
PET jest odporny na większość substancji chemicznych i przede wszystkim nie ulega degradacji pod wpływem czynników atmosferycznych i pod wpływem promieniowania słonecznego. Można go formować w podwyższonych temperaturach, nadając mu odpowiedni kształt. Cienka warstwa poliestru rozciągana w odpowiedniej temperaturze ulega procesowi trwałego odkształcenia, połączonego ze zorientowaniem się łańcuchów polimerowych zgodnie z siłą rozciągającą. W ten sposób można otrzymać bardzo wytrzymała folię o określonej grubości.
Proces formowanie wykonuje się w zespole urządzeń wyposażonym w podgrzewane i chłodzone walce, gdzie folia zazwyczaj zwiększa ok. trzykrotnie swą długość, a następnie dwukrotnie szerokość. Tak otrzymuje się wytrzymałą folię o wysokiej jakości optycznej i o grubości nawet 1 mikrona. Producenci folii okiennej zwykle nie produkują sami taśmy poliestrowej, tylko nabywają ją jako półprodukt skupiając się na nadaniu jej określonych własności optycznych. Sprawdź jak produkuje się folię okienną.
Warstwę metaliczną na folii wytwarza się w procesie napylania próżniowego. W ogromnej większości przypadków napylanym metalem jest glin Al, technologicznie nazywany aluminium. Szczegóły procesu są tajemnicą wytwórcy i nie są powszechnie znane.
Najważniejsze parametry procesu nanoszenia to grubość osadzonej warstwy i jej jednorodność.
Napylony metal wytwarza na folii warstwę lustrzaną, która jest mniej lub bardziej przepuszczalna dla światła słonecznego. Intuicyjnie wyczuwamy, że grubsza warstwa będzie mniej przepuszczalna (zbliżając się aż do całkowitej blokady światła), więc folia będzie miała coraz lepsze właściwości izolujące. Z drugiej strony, folię umieszcza się na oknach pomieszczeń, w których mieszkają i pracują ludzie, więc blokowanie światła widzialnego (które jest częścią promieniowania światła słonecznego) nie jest korzystne. Wynika z tego, że najważniejszym aspektem w produkcji folii metalizowanych (a w konsekwencji w ich późniejszym używaniu) jest odpowiednie dobranie proporcji między właściwościami izolującymi a przepuszczaniem światła widzialnego przez folię.
Drugi parametr, jednorodność jest istotny nie tylko ze względu na zachowanie stałych wartości przepuszczalności foli w każdym jej miejscu, ale także ważne są tutaj walory estetyczne. Nawet małe zmiany grubości napylonej warstwy powodują zmianę jej zabarwienia, co jest łatwo wychwytywane przez oko ludzkie.
Aby otrzymać folię o stałych i założonych parametrach, warstwy metalu nanoszone są w procesach fizycznego osadzania z fazy gazowej (PVD, Physical Vapour Deposition) Najczęściej stosuje się jedną z metod:
- Naparowanie z fazy gazowej – najbardziej popularna i historycznie najstarsza metoda. W komorze próżniowej folia przesuwa się nad źródłem z roztopionym metalem (najczęściej aluminium) . Pary metalu osadzają się na folii. Grubość osadzonej warstwy zależy od szybkości przesuwania się jej nad źródłem. Im większa szybkość, tym osadzi się mniejsza ilość metalu.
- Osadzanie wiązką elektronów – metoda podobna jak poprzednia, tylko zamiast topić metal podgrzewając go, stosuje się wiązkę elektronów, aby „rozpylić” metal przenosząc go do fazy gazowej. W metodzie tej można stosować wiele rodzajów metali, nawet takich, które są trudno topliwe. Możemy otrzymać w ten sposób specjalne folie o właściwościowych niemożliwych do osiągnięcia innymi metodami.
- Rozpylanie jonowe – proces bardzo nowoczesny i zapewniający bardzo równomierne osadzanie atomów metalu o ściśle kontrolowanej grubości. Proces jest tak precyzyjny, że możemy tworzyć warstwy o grubości kilkuset atomów. W komorze próżniowej zamontowane są elektrody (anody) a ujemne napięcie podłączone jest do katody, która jest wykonana z metalu, który chcemy napylić. Nad katodą przesuwa się folia, pod wpływem napięcia atomy metalu „wyrywane” są z katody i osadzają się na folii. Tak jak w poprzednich procesach grubość warstwy możemy regulować szybkością przemieszczania się folii, ale również zmieniając (w pewnych granicach) napięcie przyłożone do elektrod.
Folia metaliczna, którą montujemy na szybie, składa się z jednej lub kilku warstw folii optycznie aktywnych, w których przynajmniej jest jedna warstwa z napylonym metalem.
Jeśli jedna z warstw będzie barwiona, otrzymamy folię metaliczną kolorową.
Warstwy składowe sklejane są razem (laminowane) specjalnym żywicą o wysokiej przejrzystości i mają z wewnętrznej strony naniesioną powlokę klejową, a ze strony zewnętrznej specjalną powłokę zabezpieczającą przed zarysowaniem. Powłoki zabezpieczajcie są szczególnie ważne w przypadku folii montowanych na zewnątrz okna, ponieważ muszą one chronić folię przed wpływem różnorodnych czynników atmosferycznych zarówno zimą jak i latem.
Korzyści stosowania folii metalizowanych (lustrzanych)
Folię stosujemy na oknach w celu kontroli termicznej pomieszczenia. Folia ma nie dopuścić do nagrzania się pomieszczenia w słoneczne dni. Jest to najważniejsze zadanie, dla którego folia została skonstruowana.
Aby wytłumaczyć, w jaki sposób działa folia lustrzana, należy najpierw zastanowić się, dlaczego w słoneczne dni nasze pomieszczenia nagrzewają się. Światło słoneczne to strumień fal elektromagnetycznych, który wyemitowany został ze Słońca i nie został zatrzymany przez atmosferę ziemską. Strumień ten umownie dzielony jest na 3 zakresy:
- Promieniowanie ultrafioletowe (UV) ok. 8%
- Światło widzialne ok. 44%
- Promieniowanie podczerwone (IR) ok. 48%
Nośnikiem tego co popularnie nazywamy „ciepłem” jest w większości promieniowanie podczerwone, ale również składowe bliskie „czerwieni” z pasma światła widzialnego.
Folia usuwa „ciepło” z promieniowania dochodzącego do okna, przepuszczając światło widzialne.
Każde promieniowanie elektromagnetyczne (więc również światło słoneczne), które pada na płaską powierzchnię ulega częściowo załamaniu a częściowo odbiciu. Ponieważ napylona warstwa metalu tworzy na folii lustro, powoduje to, że większa część promieniowania ulega odbiciu. Ilość ta jest zależna od „jakości” tego lustra, czyli od grubości napylonej warstwy.
Dzięki zastosowaniu folii w pomieszczeniu jest chłodno nawet w upalne dni. Jeśli weźmiemy typowy przykład przeszklonego biurowca, to nawet w niezbyt upalny dzień temperatura w jego pomieszczeniach może wzrosnąć do ok. 35 stopni °C. Montaż folii w prosty sposób może obniżyć ją nawet o 10 stopni °C. Pomieszczenia biurowe są często klimatyzowane – stosowanie folii pozwoli zaoszczędzić znacznie na kosztach klimatyzacji.
Oprócz obniżenia temperatury w nasłonecznionych pomieszczeniach folia ma jeszcze kilka dodatkowych zalet:
- chroni wzrok przed olśnieniem światłem słonecznego – działanie analogiczne jak okularów przeciwsłonecznych
- zapobiega zjawisku tzw. refleksów na monitorach komputerowych – światło po przejściu przez folię jest rozproszone
- zmniejsza straty ciepła zimą – folia zmniejsza współczynnik przenikania ciepła U, redukcja utraty ciepła w zimie może dojść nawet do do 30%
- daje pomieszczeniom estetyczny i nowoczesny wygląd – można stosować folie metaliczne kolorowe, współgrające z kolorem budynków i wnętrz.
- zapewniają dyskrecję utrudniając wgląd do wewnątrz – każda powierzchnia lustrzana półprzepuszczalna daje mniejszy lub większy efekt tzw. lustra weneckiego
- nie wymaga specjalnej konserwacji – można ją myć tylko płynami bez silny detergentów
Rodzaje folii metalizowanych (lustrzanych) i ich zastosowanie
Folie przeciwsłoneczne ze względu na miejsce montażu możemy podzielić na takie, które naklejamy z wewnętrznej strony okna i takie, które są założone na zewnątrz. Pierwsze folie metalizowane były foliami montowanymi wewnątrz pomieszczeń. Szybko okazało się, że umiejscowienie warstwy odbijającej promieniowanie „za szybą” nie jest optymalne. Promieniowanie cieplne przechodzi przez warstwę szkła, częściowo jest w nim zaabsorbowane, a następnie jest odbijane od warstwy metalicznej i „wraca” przez tą samą warstwę. Energia zaabsorbowana w szkle jest wypromieniowywana we wszystkich kierunkach, więc część z niej może trafić do wewnątrz zabezpieczanego pomieszczenia. Zjawisko „podwójnej absorpcji” powoduje, że szyba może się nagrzewać, często dosyć intensywnie, w przypadkach ekstremalnych może to doprowadzić do pęknięcia szyby. Folia zewnętrzna, poprzez zastosowanie warstwy odbijającej „przed szybą” wyeliminowuje całkowicie to zjawisko.
W przypadku szyb termicznych, nisko-emisyjnych szczególnie podatnych na pękanie, poza bardzo szczególnymi przypadkami nie wolno stosować innych folii jak folie zewnętrzne.
Każda folia charakteryzuje się kilkoma parametrami opisującymi jej właściwości optyczne, dwa najważniejsze z nich i zawsze podawane w katalogach to Przepuszczalność światła i Redukcja promieni słonecznych (często podawana jako Całkowita Redukcja promieni słonecznych). Pierwszy parametr Przepuszczalność światła podaje nam ile światła z zakresu widzialnego (zakres 2 promieniowania słonecznego, stanowiący ok. 44% całości promieniowania) zostanie przepuszczony przez folię. Drugi parametr Redukcja promieni słonecznych pokazuje, jaką ilość promieniowania słonecznego (z wszystkich trzech zakresów) zatrzyma folia. Widzimy tutaj, ze folia przeciwsłoneczna zewnętrzna Silver 20 ma stosunkowo grubą warstwę metaliczną, a co za tym idzie, bardzo dobrze będzie odbijać promieniowanie słoneczne, w tym promieniowanie odpowiadające promieniowaniu cieplnemu, więc dobrze będzie chronić pomieszczenie przed przegrzewaniem.
Folia przeciwsłoneczna zewnętrzna Silver 40 ma napyloną cieńszą warstwę, a co za tym idzie jej parametr Redukcja promieni słonecznych jest niższy. Cieńsza warstwa przekłada się na jej większą wartość parametru Przepuszczalność światła.
Kiedy stosować folię Silver 20, a kiedy folie Silver 40?
Jeśli pomieszczenia narażone są na silne nasłonecznienie, co często idzie w parze z ich dużym przeszkleniem należy zastosować folię zewnętrzna Silver 20. Wysoka wartość parametru Redukcja promieni słonecznych tej folii zapewni bardzo dobrą ochronę przed promieniowaniem cieplnym. Pomieszczenia o dużym przeszkleniu ( w tej chwili praktyczne każdy nowy budynek) wymagają często ograniczenia ilości wpadającego światła, aby zapewnić komfort przebywania wewnątrz i zapobiec zjawisku olśnienia. Przepuszczalność światła o wartości 16,0 % dla tej folii, będzie w takim przypadku jej dodatkową korzyścią.
Analogicznie, kiedy nasłonecznienie nie jest tak intensywne lub przy mniejszej powierzchni okien należy stosować folię zewnętrzna Silver 40, która również dobrze ochroni pomieszczenie przed przegrzaniem zapewniając jednocześnie optymalną ilość światła. Folie zewnętrzne mogą zawierać jedną z warstw optycznych która jest barwiona. Barwienie oprócz walorów estetycznych pomaga folii zatrzymywać promieniowanie cieplne przy niezbyt grubych warstwach napylonego metalu. Folie mogą być zabarwione praktycznie na dowolne kolory, najczęściej spotykane kolory to zieleń, błękit i brązy.
Rodzaje folii zewnętrznych barwionych (hybrydowych):
Nazwa Folii | |||
|---|---|---|---|
Folia przeciwsłoneczna | 11,0 % | 79,0 % | niebiesko-srebrny |
Folia przeciwsłoneczna | 18,0 % | 79,0 % | zielono-srebrny |
Folia przeciwsłoneczna | 11,0 % | 80,0 % | brązowo-srebrny |
Jak widać folie barwione mają najniższe wartości parametru Przepuszczalność światła, ale mają tak dobrane parametry optyczne warstwy barwionej, żeby nawet przy niższej grubości warstwy metalicznej zatrzymywać dobrze ciepło.
Folie zewnętrzne mają wiele zalet, ale należy pamiętać, że ze względu na miejsce montażu narażone są na wpływ warunków atmosferycznych. Każda folia ma grubszą i bardziej odporną warstwę zewnętrzną, ale jej wykonanie powoduje, że koszt wytworzenia takiej foli jest większy niż analogicznej folii wewnętrznej. Dlatego też równie często są stosowane folie montowane wewnątrz pomieszczeń. Oprócz niższych kosztów inwestycji, założenie folii wewnątrz pomieszczenia jest prostsze i dużo łatwiej taką folię utrzymywać w czystości.
Rodzaje folii wewnętrznych:
Nazwa Folii | ||
|---|---|---|
Folia przeciwsłoneczna | 17,5 % | 76,0 % |
Folia przeciwsłoneczna | 30,0 % | 68,0 % |
Folia przeciwsłoneczna | 50,0 % | 58,0 % |
Folie te są odpowiednikami folii zewnętrznych, z podobnymi wartościami parametrów Przepuszczalność światła i Redukcja promieni słonecznych. W gamie folii przeciwsłonecznych wewnętrznych występują folie o znacznej przejrzystości takie jak folia R50 Silver, która przepuszcza 50% światła dziennego, co jest rekordem w tej klasie folii. Folia ta nadal ma dobre właściwości redukcji promieniowania cieplnego. Jeśli zależy nam na ochronie termicznej pomieszczenia przy zachowaniu dużej ilości światła folia przeciwsłoneczna zewnętrzna R50 Silver jest najlepszym wyborem.
Folie wewnętrzne też występują w wersji hybrydowej, w których jedna z warstw jest barwiona. Paleta kolorów jest większa niż w przypadku folii zewnętrznych.
Rodzaje folii wewnętrznych barwionych (hybrydowych):
Nazwa Folii | |||
|---|---|---|---|
Folia przeciwsłoneczna | 15,0 % | 83,0 % | złoto - srebrny |
Folia przeciwsłoneczna | 12,0 % | 86,0 % | niebiesko - srebrny |
Folia przeciwsłoneczna | 15,0 % | 85,0 % | zielono - srebrny |
Folia przeciwsłoneczna wewnętrzna Bronze Silver | 12,0 % | 76,0 % | brązowo - srebrny |
Analogicznie do folii zewnętrznych folie wewnętrzne barwione mają najniższe wartości parametru Przepuszczalność światła, ale mają bardzo dobrze dobrane parametry optyczne warstwy barwionej i warstwy metalicznej. Dzięki temu parametr Redukcja promieni słonecznych w przypadku tych folii osiąga bardzo duże wartości. Ponieważ warstwa barwiona zatrzymuje promieniowanie w wyniku absorpcji, paradoksalnie to wydawało się wadą, w przypadku folii wewnętrznych barwionych staję się zaletą. Zjawisko „podwójnej absorpcji” dzięki zastosowaniu barwnika w folii jest znacznie ograniczone.
Zakładanie folii
Aby folię była związana prawidłowo z oknem i nie odrywała się w czasie eksploatacji, a także aby była zamontowana w sposób estetyczny należy wykonać jej montaż zgodnie z wytycznymi producenta. Sam proces można podzielić na kilka etapów:
- Zmierzenie okna
- Przygotowanie okna
- Przycięcie foli
- Przyklejanie foli do szyby
- Przycinanie krawędzi i dociskanie folii
- Osuszanie i krystalizacja kleju
Zmierzenie okna
Należy zmierzyć w dwu miejscach wysokość i szerokość okna, na którym będzie zakładana folia. Nawet nowoczesne okna mogą mieć nierównoległe krawędzie, dlatego pomiar w dwu miejscach da nam pewność, że przytniemy folię właściwie.
Przygotowanie okna
Okno musi zostać dobrze umyte przed całym procesem zakładania. Jeśli na szybie są trudno-usuwalne zabrudzenia należy użyć specjalnego skrobaka, aby się ich pozbyć. Każdy niepożądany element, który dostanie się między folię a szkło będzie uniemożliwiał jej prawidłowe przyklejenie i będzie widoczny po montażu obniżając jego estetykę.
Przycięcie foli
Przy pomocy miarki należy przenieść zmierzone wymiary na folię dodając odpowiedni zapas folii (ok.1 cm). Należy uważać, aby przy manewrowaniu folią i przy jej przycinaniu nie uszkodzić folii (nie załamać jej). Takie załamanie będzie później widoczne po montażu. Folię najlepiej przycinać na jednolitej płaskiej powierzchni, używając metalowej linijki i
ostrego noża do tapet.
Przyklejanie foli do szyby
Jak wspomniano w akapicie poświęconym budowie folii, każda folia okienna ma warstwę kleju, przy pomocy którego montowana jest do podłoża. Klej taki aktywowany jest wodą. Należy przygotować roztwór detergentu (najlepiej delikatnego szamponu) w ilości kilku kropel na litr wody i przy pomocy spryskiwacza zwilżyć obficie szybę. Następnie należy zerwać folię ochronną z tyłu folii (można sobie pomóc dwoma kawałkami taśmy malarskiej) i po odsłonięciu warstwy klejowej bardzo intensywnie spryskać ją przygotowanym roztworem. Należy odczekać ok. 15 min. aby klej został prawidłowo zaktywowany, a następne dołożyć bardzo ostrożnie folię do szyby. Odpowiednio namoczona folia przesuwa się swobodnie po powierzchni szkła.
Przycinanie krawędzi i dociskanie folii
Folia, która jest już fizycznie umieszczona na szybie powinna zostać dopasowana do wymiarów okna. Przesuwając ja po powierzchni ustawiamy ja właściwie, a następnie przycinamy ostrym nożem z ostrzem, które nie rysuje szkła. W przypadku równej krawędzi okna można wykorzystać jedną z krawędzi fabrycznych folii, więc do przycięcia pozostaną pozostałe 3. Następnym etapem jest wyciśnięcie wody spod folii, co wykonuje się raklem o zaokrąglonych krawędziach. Wodę należy usuwać od środka do brzegu foli, tak aby nie pozostały pod nią pęcherze z wodą, które uniemożliwią dobre związanie kleju z podłożem.
Osuszanie i krystalizacja kleju
Następnie należy osuszyć delikatnie powierzchnię zewnętrzną folii za pomocą miękkiej ściereczki. Folię należy pozostawić do wyschnięcia i wstępnego związania kleju przez co najmniej 24 godzin, unikając w tym czasie jej dotykania. Klej w tym czasie klej zwiąże się z szybą. Pełną wytrzymałość spoiny osiągniemy w momencie skrystalizowania się kleju. Czas krystalizacji jest różny dla różnych producentów, ale przyjmuje się, że po 30 dniach spoina ma pełną wytrzymałość.
Podsumowanie
W artykule przedstawiono jedną grupę folii okiennych – folie okienne przeciwsłoneczne metalizowane. Choć folie przeciwsłoneczne produkowane są również z wykorzystaniem innych technologii, to folie metalizowane są w tej grupie najsilniej reprezentowane. Ich powszechność, połączona z niebanalnym wyglądem powoduje, że dla laika stają się wręcz synonimem wszystkich folii okiennych. Na hasło „folie okienne” praktyczne każdemu pojawia się przed oczyma obraz ogromnego „lustrzanego” biurowca. Trudno o lepszą reklamę dla folii okiennych metalizowanych. Oczywiście istnieje jeszcze wiele innych grup folii okiennych o różnorodnych i bardzo ciekawych zastosowaniach, które przedstawimy w następnych artykułach.
Zajmujesz się montażem folii okiennych? Skontaktuj się z nami, aby poznać cennik dla klientów B2B!