CN101475316B - 太阳能玻璃专用防霉隔离粉 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种太阳能玻璃专用防霉隔离粉，该太阳能玻璃专用防霉隔离粉中含有以下重量份的组分：天然高分子材料颗粒30～60，有机酸颗粒30～60，流动促进剂0.05～1。本发明的材料环保易得、易降解，有良好的粘附性能，对人体无害，对环境无污染，原料可大量供应，在成本低廉的同时兼具较佳的性能；本发明的隔离粉具有良好的流动性能，便于玻璃在深加工之前其表面的清洁及隔离粉的去除；在使用时能有效避免较细颗粒产生的扬尘及浪费现象，同时增加了操作安全性；各组分相互配合，使粒径分布范围狭窄，并增加了平均粒径，非常适宜作为太阳能玻璃专用防霉隔离粉。

Description

太阳能玻璃专用防霉隔离粉
技术领域
本发明属于精细化学品及玻璃制造、存储领域，具体涉及一种太阳能玻璃专用防霉隔离粉。
背景技术
太阳能玻璃也称为超白玻璃、压花玻璃。以高光透射率为特征的太阳能玻璃主要原理源于该玻璃表面特有的金字塔状压花花纹(图1)，能使更多角度范围的光线以接近直角的方式进入玻璃，光线即使不以直角射入，也能通过表面花纹的多次反射而折射进入玻璃(图2)，与普通平板玻璃相比，大大提高了对光线的收集能力[U.Blieske，3rd World Conference on PhotovoltaicEnergy Conversion May 11-18，2003 Osaka，Japan]，这对太阳能产品的能量利用性能是一个非常关键的设计要点。
而这种产生超白作用的特有的压花，对玻璃生产、储运时必须使用的防霉隔离粉提出了更高的要求，使得我们有必要对用于太阳能玻璃的防霉隔离粉配方进行必要的调整，针对与太阳能超白玻璃特有的压花表面的组成结构匹配性，设计方案来进行太阳能玻璃专用防霉隔离粉配方的研究。
太阳能玻璃比普通玻璃更容易发霉，是由太阳能玻璃的化学成份决定的。超白玻璃的氧化纳含量一般比普通玻璃高，而铁含量很低(表1)。因为要达到超白效果，这就限制了许多成份被放弃不用，这样对玻璃防霉提出了更高的要求。
表1超白压延玻璃与普通平板玻璃的化学成份比较表
  氧化物名称   成都台玻普通浮法玻璃   厦门明达电子级玻璃   山东金晶超白玻璃
  Al2O3(％)   2.17   0.54   0.16
  CaO(％)   5.06   10.65   3.83
  MgO(％)   3.10   2.99   0.047
  Na2O(％)   11.48   12.36   15.14
  K2O(％)   0.48   0.33   0.043
  Fe2O3(％)   0.11   0.13   0.032
而且，太阳能玻璃生产工艺中有普通平板玻璃所不存在的表面压花工艺，这个工艺增加了玻璃表面的粗糙度，由于其压花深度约60～90μm，而通用型防霉粉颗粒直径范围广，部分颗粒直径与压花深度差不多，甚至更小，则粉末会完全深陷于太阳能玻璃表面的花纹凹槽中，无法起到隔离作用；并且防霉隔离粉中的较小颗粒在玻璃表面难以保持较好的流动性，使其难以清洗干净。
发明内容
本发明的目的是针对太阳能玻璃的用途不断拓展，对玻璃的各项要求(如贮存、运输、清洁等方面)也不断提高的前提下，提供一种防霉、易清洁、同时又具有良好粉体流动性的太阳能玻璃专用防霉隔离粉(以下简称隔离粉)。
本发明的目的可以通过以下措施达到：
一种太阳能玻璃专用防霉隔离粉，其特征在于该太阳能玻璃专用防霉隔离粉中含有以下重量份的组分：
天然高分子材料颗粒    30～60
有机酸颗粒            30～60
流动促进剂            0.05～1。
天然高分子材料颗粒的粒径需要超过太阳能玻璃表面花纹凹槽尺寸。为了在玻璃之间起到最佳的隔离作用，同时也便于玻璃在深加工之前其表面的清洁，本发明优选采用粒径范围为70～300μm的天然高分子材料颗粒。
作为玻璃防霉隔离粉的基本配方，本发明中采用天然高分子材料颗粒来代替常规的树脂微球，而天然高分子材料颗粒易获得、易降解，有良好的粘附性能，对人体无害，对环境无污染，原料可大量供应，成本低廉，是非常环保的材料。本发明中的天然高分子材料选自木粉、椰壳粉、稻谷粉或蛭石粉中的一种或几种。
本发明中选用粒径范围是50～200μm的有机酸颗粒，以配合天然高分子材料颗粒共同发挥作用。考虑到太阳能超白玻璃的特殊压花表面，在测定太阳能超白玻璃的成分之后，我们选择合适的有机脂肪酸来提高防霉效果。脂肪酸在溶于水后，其化学结构中的亲水基团(羧基)能分解为羧酸根离子和氢离子，使其水溶液呈酸性而起到防霉作用。另外，脂肪酸大都含有由碳链结构形成的憎水基，随着憎水基团碳链的加长，更充分地发挥相邻憎水基间的疏水作用，使水分子不易向内渗透、扩散，从而起到防霉作用。所采用的有机酸优选选自C6～C20的单羧基有机酸、C6～C20的双羧基有机酸、富马酸或马来酸中的一种或几种，其中C6～C20的单羧基有机酸进一步优选水杨酸，C6～C20的双羧基有机酸进一步优选己二酸。
本发明中的天然高分子材料颗粒主要起到隔离玻璃平面的作用，隔离作用一方面是使玻璃之间不会因紧密接触而易于发霉，另一方面是防止玻璃切割时产生的碎屑在摩擦时划伤玻璃本身。玻璃发霉一般是玻璃骨架被侵蚀的结果，并且这种侵蚀更易发生在玻璃表面吸附水pH值大于8.5时，本发明中的有机酸颗粒可以提高防霉效果。而天然高分子材料与有机酸颗粒配合使用，即在由天然高分子材料产生的隔离骨架混入有机酸颗粒，它们之间的协同作用可以使本发明的隔离粉在起到隔离的同时，进一步提高防霉效果。
本发明选用纳米材料作为流动促进剂，特别是二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌或氧化镁中的一种或几种，而流动促进剂的粒径范围为10～200nm。由于太阳能玻璃表面存在的金字塔状压花花纹，该结构特征大大提高了玻璃表面的粗糙度，影响了防霉隔离粉在其表面的流动性，并可能增强后续工艺对防霉隔离粉的清洗难度，而流动促进剂的加入可以在一定程度上改善这一问题。发明人研究发现，纳米级的流动促进剂材料可以进一步改善天然高分子材料颗粒因自身形貌的不规则性(图3)而产生的流动性问题；同时纳米材料的加入，还可以显著改善制备隔离粉时产生的扬尘以及安全隐患等问题，这可能是由于纳米材料吸附在较小的颗粒周围，在增加材料流动性的同时，也增大了颗料的平均粒径。
本发明隔离粉的制备方法为：先将有机酸充分粉碎后干燥过筛；再加入流动促进剂，混合；最后加入天然高分子材料颗粒，混合后过筛即得。
本发明的有益效果：
1、本发明的材料环保易得、易降解，有良好的粘附性能，对人体无害，对环境无污染，原料可大量供应，在成本低廉的同时兼具较佳的性能。
2、本发明的隔离粉具有良好的流动性能，便于玻璃在深加工之前其表而的清洁及隔离粉的去除。
3、本发明的隔离粉在使用时能有效避免较细颗粒产生的扬尘及浪费现象，同时增加了操作安全性(细颗粒在地上易滑)。
2、各组分相互配合，使粒径分布范围狭窄，并增加了平均粒径，非常适宜作为太阳能玻璃专用防霉隔离粉。
附图说明
图1是太阳能玻璃表面金字塔状压花花纹。
图2是光通过表面花纹的多次反射而折射进入太阳能玻璃示意图。
图3是天然高分子材料颗粒的不规则形貌显微镜图。
图4是实施例1与对比例1的粒度分布对比曲线图。
图中，曲线1为太阳能玻璃专用防霉隔离粉的粒度分布；曲线2为对比例1的粒度分布。
具体实施方式
实施例1：
组分与配比量(重量份)为：木粉59.5(粒径70～150μm≥50％)，富马酸40(粒径50～100μm)，纳米二氧化硅0.5(粒径20～40nm)。
制备：
1、富马酸先粉碎，再喷水(喷水量为有机酸质量的5％)，70～80℃烘干4小时，搅碎再碾碎，过100目筛；
2、将第一步得到的粉末加入纳米二氧化硅后混合均匀；
3、将第二步得到的粉末加入木粉，再混合均匀，过60目筛。
实施例2：
组分与配比量(重量份)为：蛭石粉45(粒径70～150μm≥50％)，水扬酸54.8(粒径50～100μm)，纳米氧化镁0.2(粒径20～40nm)。制备方法同实施例1。
实施例3：
组分与配比量(重量份)为：草粉40(粒径90～160μm≥50％)，富马酸59(粒径100～150μm)，纳米碳酸钙1(粒径40～80nm)。制备方法同实施例1。
实施例4：
组分与配比量(重量份)为：椰壳粉55(粒径70～150μm≥50％)，马来酸44.8(粒径50～100μm)，纳米二氧化硅0.2(粒径20～40nm)。制备方法同实施例1。
对比例1：
国外进口的G5A型的玻璃防霉隔离粉。
性能测试
实施例1所得的太阳能玻璃专用防霉隔离粉与国外进口玻璃防霉隔离粉进行该类产品的经常性检验项目性能对比测试，结果见表2所示。
表2实施例1与对比例1的检验报告
Figure G2009100281485D00051
Figure G2009100281485D00061
将本实施例1所得的太阳能玻璃专用防霉隔离粉与对比例1进行粒度分布对比测试，结果见图4。图中曲线1为太阳能玻璃专用防霉隔离粉的粒度分布，平均粒径151μm，粒径范围较窄，95％以上颗粒的粒径在90μm以上，大于太阳能玻璃常见表面花纹凹槽尺寸，非常适宜作为太阳能玻璃专用防霉隔离粉；曲线2为对比例1的粒度分布，平均粒径119微米，但粒径范围较宽，细颗粒偏多，有30％以上的颗粒粒度在90μm以下，非常容易深陷于太阳能玻璃表面的花纹凹槽中，无法起到隔离作用，使其流动性变差，难以清洗干净。

Claims (3)

1.一种太阳能玻璃专用防霉隔离粉，其特征在于该太阳能玻璃专用防霉隔离粉中含有以下重量份的组分：
木粉或椰壳粉颗粒                30～60
富马酸或马来酸颗粒              30～60
流动促进剂                      0.05～1；
其中木粉或椰壳粉颗粒的粒径范围是70～300μm且其粒径超过太阳能玻璃表面花纹凹槽尺寸；所述的富马酸或马来酸颗粒的粒径范围是50～200μm。
2.根据权利要求1所述的太阳能玻璃专用防霉隔离粉，其特征在于所述的流动促进剂的粒径范围是10～200nm。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能玻璃专用防霉隔离粉，其特征在于所述的流动促进剂选自二氧化钛、二氧化硅、碳酸钙、氧化锌或氧化镁中的一种或几种。
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