”Luodinkestävä” lasi eroaa suuresti tavallisesta lasista. Sitä kutsutaan oikeammin luodinkestäväksi lasiksi (koska mikään lasi ei ole täysin luodinkestävää), ja se on valmistettu useista kerroksista kovaa lasia, jossa on eri muovien ”välikerroksia”. Joskus lasissa on viimeinen sisäkerros polykarbonaattia (sitkeää muovia) tai muovikalvoa, joka estää lasin tai muovin sirpaloitumisen (jolloin vaaralliset lasin tai muovin sirpaleet irtoavat luodin osuessa siihen). Tätä kerrosten yhdistelmää kutsutaan laminaatiksi. Se voi olla jopa kymmenen kertaa paksumpi kuin yksittäinen tavallinen lasi, ja se on yleensä hyvin painava.

Kun luoti osuu luodinkestävään lasiin, sen energia leviää sivusuunnassa kerrosten läpi. Koska energia jakautuu useiden eri lasi- ja muovipalojen kesken ja leviää laajalle alueelle, se absorboituu nopeasti. Luoti hidastuu niin paljon, että sen energia ei enää riitä läpäisemään lasia tai aiheuttamaan suurta vahinkoa, jos se läpäisee sen. Vaikka lasilevyt rikkoutuvat, muovikerrokset estävät niiden hajoamisen. Ajattele luodinkestävää lasia ”energiaa vaimentavana” lasina, niin saat hyvän käsityksen siitä, miten se toimii.

Kuva: Ylhäältä: Tavallinen lasi särkyy eikä se estä millään tavoin kiitävän luodin kulkua. Alhaalla: Myös luodinkestävä lasi särkyy, mutta lasikerrosten väliin jäävät muovikerrokset imevät ja hajottavat luodin energian. Jos luoti onnistuu tunkeutumaan lasin läpi, se hidastuu huomattavasti ja aiheuttaa paljon vähemmän vahinkoa.

Miten luodinkestävää lasia valmistetaan?

Traditionaalinen luodinkestävä lasi valmistetaan vuorottelevista kerroksista lasia (tyypillisesti 3-10 millimetriä) ja muovia, jossa muovi on yksinkertaisesti ohutta kalvoa polyvinyylibutyraalia (PVB) tai etyleenin ja vinyyliasetaatin yhdistelmää (EVA:ta) (paksuus on n. 0,38 millimetristä aina noin 0,52 millimetriin). Uudemmissa, vahvemmissa luodinkestävissä laseissa käytetään akryylilasista, ionoplastipolymeereistä (kuten SentryGlas®), etyleenivinyyliasetaatista tai polykarbonaatista valmistettua lasin ja muovin yhdistelmää, jossa paksut lasi- ja muovikerrokset on erotettu toisistaan ohuemmilla eri muovikalvoilla, kuten PVB:llä tai polyuretaanilla.

Yksinkertaisen PVB-pohjaisen luodinkestävän lasin valmistamiseksi ohut PVB-kalvo asetetaan paksumman lasin väliin laminaatiksi, jota kuumennetaan ja puristetaan niin, että muovi sulaa ja alkaa kiinnittyä lasiin. Tämä prosessi tapahtuu usein tyhjiössä, jotta kerrosten väliin ei jää ilmaa, joka heikentää laminaattia ja vaikuttaa sen optisiin ominaisuuksiin (vääristää sen läpi kulkevaa valoa). Tämän jälkeen yksikkö ”kypsennetään” täysin paljon korkeammassa lämpötilassa (jopa noin 150 °C) ja paineessa (jopa noin 13-14 kertaa normaali ilmanpaine) autoklaavissa (eräänlainen teollinen painekattila). Prosessin suurin vaikeus on varmistaa, että muovi- ja lasikerrokset pysyvät kunnolla kiinni toisissaan ilman, että niiden väliin jää ilmaa, ja että autoklaavin lämpö ja paine eivät vääristä muovia niin, että sen läpi on vaikea nähdä. (Voit lukea lisää valmistusprosessista US Patent -julkaisusta: 5,445,890, joka on lueteltu kokonaisuudessaan alla olevissa viitteissä.)

Missä luodinkestävää lasia käytetään?

Luodinkestävää lasia on kaikenkokoista ja -muotoista, jotta se antaa eritasoista suojaa eri tilanteissa. Todennäköisimmin löydät sitä esimerkiksi pankeissa, joissa kassanhoitajat istuvat yleensä paksujen luodinkestävien ikkunoiden takana ja käyttävät luodinkestäviä laatikoita vaihtaessaan papereita ja rahaa asiakkaiden kanssa. Yleisesti ottaen mitä paksumpi lasi on ja mitä useampia kerroksia siinä on, sitä enemmän energiaa se voi absorboida ja sitä paremman suojan se antaa. Perusluodinkestävän lasin paksuus vaihtelee noin 28 mm:stä 54 mm:iin, mutta tarvittaessa siitä voidaan tehdä kaksi kertaa paksumpi.

Ainoa ongelma on, että mitä paksumpaa luodinkestävästä lasista tehdään, sitä raskaammaksi se tulee. Se ei ehkä ole ongelma pankissa, mutta se on varmasti huomionarvoinen seikka, kun yrität tehdä luodinkestävää presidentin autoa. Luodinkestävän lasin paksuuntuminen tekee siitä myös hieman läpinäkymättömämpää, koska valon on vaikea päästä kaikkien ylimääräisten kerrosten läpi. Tämä voi aiheuttaa vaikeuksia, jos se heikentää kuljettajan näkyvyyttä.

Luodinkestävän lasin standardit

Kaavio: Tarvitaan paksumpaa lasia pysäyttämään luodit, joiden nopeus ja energia on suurempi. Tässä kaaviossa verrataan standardin EN/CEN 1063 mukaiseen luodinkestävyysluokkaan BR1-7 luokiteltujen luodinkestävien lasien tehokkuutta. BR1 olisi tyypillisesti noin 13-15 mm paksu; BR7 olisi pikemminkin 75-85 mm – noin kuusi kertaa paksumpi.

Maailman eri osissa on erilaisia standardeja. Yhdysvalloissa luodinkestävän lasin tehokkuutta verrataan yleensä NIJ:n (National Institute of Justice) standardilla 0108 for Ballistic Resistant Protective Materials (syyskuu 1985), jossa luetellaan seitsemän erilaista panssaria jaettuna viiteen päätyyppiin (tyypit I, II-A, II, III-A, III, IV ja Special). Korkeimman luokituksen, tyypin IV, on kestettävä yksittäinen osuma 30-kaliiperisesta panssaria läpäisevästä kivääristä, jonka luodin massa on 10,8 grammaa ja jonka mitattu nopeus on 868 ± 15 m/s. Yhdistyneessä kuningaskunnassa asiaa koskeva brittiläinen standardi on BS EN 1063:2000, jossa vertaillaan yhdeksää eri lasityyppiä (BR1 käsiaseille ja kivääreille, BR2-4 käsiaseille, BR5-7 kivääreille ja SG1-2 haulikoille). Muualla Euroopassa se vastaa CEN 1063:aa.

Kuka keksi luodinkestävän lasin?

Artwork: Earl Fixin ideana oli liittää polyvinyyliasetyylihartsi (PVA) kahden lasikerroksen väliin. Taideteos Yhdysvaltain patentista 2,045,130: Safety Glass, courtesy of US Patent and Trademark Office.

Nykyaikainen luodinkestävä lasi on yksinkertaisesti muunnelma laminoidusta turvalasista, ja sen keksi ranskalainen kemisti Édouard Bénédictus(1878-1930), joka patentoi idean vuonna 1909. Hänen alkuperäisessä versiossaan käytettiin selluloidia (varhaista muovia) kahden lasilevyn välissä. Ajatus polyvinyylimuovin käytöstä laminoidussa lasissa on peräisin vuodelta 1936, jolloin sitä ehdotti ensimmäisen kerran Earl Fix Pittsburgh Plate Glass Companysta.