Kính màu là gì?
Kính màu (body-tinted glass hay mass-tinted glass) là kính phẳng được tạo màu sắc bằng cách thêm oxide kim loại vào hỗn hợp nguyên liệu thủy tinh trong quá trình nấu chảy, khiến toàn bộ chiều dày kính có màu đồng nhất từ trong ra ngoài. Đây khác hoàn toàn với kính phản quang hay kính phủ màu (coated glass), nơi màu sắc chỉ xuất hiện trên lớp phủ bề mặt. Kính màu dày 6mm có màu đậm hơn kính màu cùng loại dày 4mm vì ánh sáng phải xuyên qua chiều dày thủy tinh có màu lớn hơn.
Nguyên lý tạo màu bằng oxide kim loại
Màu sắc của kính body-tinted được quyết định bởi loại oxide kim loại thêm vào và nồng độ của chúng trong khối thủy tinh. Oxide kim loại hấp thụ có chọn lọc một số bước sóng ánh sáng, để lại bước sóng còn lại truyền qua và mắt người nhìn thấy là màu sắc đặc trưng. Đây là hiện tượng hấp thụ ánh sáng chọn lọc (selective absorption) khác về cơ chế so với phản xạ ánh sáng của kính phản quang.
Ngoài chức năng tạo màu, oxide kim loại còn ảnh hưởng đến tính chất nhiệt của kính: chúng hấp thụ bức xạ mặt trời (đặc biệt vùng hồng ngoại gần) rồi tái phát ra nhiệt sang cả hai phía, làm nóng bản thân tấm kính. Đây là lý do kính màu tối (đặc biệt kính xanh lam cobalt đậm và kính đồng) dễ bị nhiễm nhiệt và gây ứng suất nhiệt (thermal stress) khi một phần tấm kính bị che bóng trong khi phần còn lại tiếp xúc nắng trực tiếp.
Các oxide kim loại tạo màu phổ biến
Oxide sắt (Fe₂O₃) — màu xanh lục (green): Oxide sắt ở dạng Fe³⁺ tạo màu vàng, ở dạng Fe²⁺ tạo màu xanh lam. Kết hợp cả hai trong kính tạo màu xanh lục đặc trưng của kính nền thông thường (kính float chuẩn đã có chút Fe₂O₃). Tăng hàm lượng Fe² cho màu xanh lục đậm hơn.
Cobalt oxide (CoO) — màu xanh lam (blue): Cobalt oxide là chất tạo màu xanh lam rất mạnh, cần nồng độ thấp (0.01–0.1%) để đạt màu đậm. Kính xanh cobalt đặc trưng có VLT thấp hơn đáng kể so với kính xanh lục.
Sulfide và selenium — màu đồng/hổ phách (bronze/amber): Các hợp chất carbon sulfide hoặc selen tạo màu nâu đồng đặc trưng cho kính “bronze”. Màu đồng phổ biến trong kiến trúc những năm 1970–1990 và đang trở lại với các dự án phong cách retro.
Nickel oxide (NiO) — màu xám (grey/neutral grey): Nickel oxide tạo màu xám trung tính, hấp thụ đều tất cả bước sóng ánh sáng nhìn thấy nên cho màu sắc trung hòa. Kính xám được dùng phổ biến trong các dự án kiến trúc hiện đại muốn tính trung tính thẩm mỹ.
Manganese oxide (MnO₂) — màu tím/nâu tím: Ít phổ biến hơn, dùng trong kính trang trí nghệ thuật. Kết hợp với sắt oxide có thể tạo màu nâu đậm.
Đặc tính quang-nhiệt của kính màu
Độ truyền sáng (VLT) của kính màu body-tinted phụ thuộc màu sắc và độ dày:
- Kính xanh lục (green tinted) 6mm: VLT ≈ 75–80%
- Kính xanh lam (blue tinted) 6mm: VLT ≈ 60–75%
- Kính đồng (bronze tinted) 6mm: VLT ≈ 50–65%
- Kính xám (grey tinted) 6mm: VLT ≈ 40–60%
- Kính xanh lam cobalt đậm 6mm: VLT ≈ 25–40%
SHGC của kính màu thấp hơn kính float trong (≈0.86) do lớp thủy tinh màu hấp thụ một phần bức xạ, nhưng hiệu quả kiểm soát nhiệt vẫn kém hơn kính Low-E hoặc kính phản quang vì nhiệt hấp thụ được tái phát ra cả hai phía.
Tiêu chuẩn kỹ thuật
Kính màu body-tinted tuân theo cùng tiêu chuẩn kính float là EN 572 (châu Âu) và TCVN 7218 (Việt Nam). Đặc tính quang học và nhiệt được đánh giá theo EN 410. Khi kính màu được cường lực, tuân theo EN 12150; khi laminé, tuân theo EN 14449. Một điểm quan trọng là kính màu body-tinted có thể cường lực (tempered) và cắt-khoan trước khi tôi bình thường như kính float thông thường, không bị hạn chế về gia công như kính phủ soft-coat.