CN102167522B

CN102167522B - 一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法

Info

Publication number: CN102167522B
Application number: CN 201110002356
Authority: CN
Inventors: 张波
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-12-24
Filing date: 2011-01-07
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2031-01-07
Also published as: CN102167522A

Abstract

一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，解决在汽车玻璃生产过程中，增加抗紫外线纳米自洁层的技术问题，采用的工艺步骤是，玻璃前期成型处理、清洗处理、烘干处理、进行纳米TiO₂涂液的喷涂处理、烘干和自流平处理、高温固化、热弯和钢化处理和镀膜和合片处理，本发明的有益效果是，工艺步骤简单，结合现有汽车玻璃生产方法，对现有汽车玻璃生产设备进行改造即可实现。

Description

一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法

技术领域

本发明涉及一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，具体地涉及汽车上使用的前、后挡风玻璃和左、右后视镜的一种抗紫外线纳米自洁汽车玻的喷涂热弯钢化方法。

技术背景

随着经济的快速发展，汽车的数量在急剧增加，特别是大中城市汽车的数量在急剧增加，据相关部门统计每100万辆每年光洗车将耗用3000万立方米，相当于一个100万人口的中等城市全年居民生活用水。2010年底，我国共有小车9500多万辆，这样我国每年仅洗车就耗水超过30亿万立方米。相当于南水北调三年的总水量。更为严重的是现在清洗汽车表面及玻璃的洗涤剂多为酸碱物质，又造成水源的二次污染，严重影响了城市生活的水质，增加污水处理难度和成本。由于现有的汽车90%都停泊在室外，汽车经长期风吹雨淋、暴晒、干湿交替、冷热变换会引起汽车玻璃面变色、蒙污、龟裂、脱落，甚至玻璃自爆等现象。阳光辐射也能够使汽车玻璃合成材料中的高分子链段降解导致老化。经大量研究和工程应用确认，老化现象主要是由于太阳中紫外线引起的。这种现象的出现，不仅严重影响了汽车玻璃的美观和外力面的防护作用，使外力面防水和隔热失去效果，增加了汽车玻璃的维护成本和能量的消耗。雨天行驶的汽车，通常因为汽车玻璃和左右后视镜形成水迹雨滴和水雾现象，影响驾驶员的视线，增加安全隐患。太阳辐射强，容易造成汽车车内温度上升，加大汽车的冷气排放，耗电耗油。

发明内容

为克服太阳中紫外线长期照射对汽车玻璃的影响、减少汽车玻璃清洗次数、汽车玻璃上成水迹雨滴和水雾现象影响驾驶员的视线，增加安全隐患及其太阳辐射强，容易造成汽车车内温度上升，加大汽车的冷气排放，耗电耗油的技术不足，本发明公开一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法。

可屏蔽紫外线直接作用于汽车玻璃的纳米TiO₂功能性自洁涂层，减缓汽车玻璃的老化，大大减少了洗车次数，以及洗车造成的酸碱洗涤剂物质对车身的腐蚀，节水减少水质二次污染、从而延长了车面玻璃光泽和寿命的效果。只要下雨或用水冲淋，很容易就让车身除去油污，玻璃干净透亮，同时也净化大气环境。因为将纳米TiO₂高温烧结在汽车玻璃钢化制作过程中，真正显示超强的耐候性、耐污性和耐腐蚀性，达到隔热环保节能减排、、延长汽车玻璃使用寿命和降低维护成本，最重要的是自洁汽车玻璃的亲水性，彻底消除了驾驶员雨天驾驶的安全隐患。

本发明实现发明目的采用的技术方案是：一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，该方法是按以下步骤实现的：

⑴、由玻璃开介、玻璃切割和玻璃磨边组成的玻璃前期成型处理。

⑵、采用去离子水对步骤⑴成型处理后的玻璃，进行清洗。

⑶、对步骤⑵清洗处理后的玻璃，进行烘干处理。

⑷、对步骤⑶烘干处理后的玻璃，进行纳米TiO2涂液的喷涂处理。

⑸、对步骤⑷进行纳米TiO2涂液的喷涂处理后的玻璃，进行烘干和自流平处理，烘干和自流平时间为5-25分钟。

⑹、对步骤⑸进行烘干和自流平处理的玻璃，在400°-800°的环境下，按玻璃厚度每MM/40秒的工艺参数，进行玻璃的高温固化、热弯和钢化处理。

⑺、对步骤⑹处理的玻璃，进行镀膜和合片处理。

本发明的有益效果是，工艺步骤简单，结合现有汽车玻璃生产方法，对现有汽车玻璃生产设备进行改造即可实现。

纳米TiO₂功能性自洁汽车玻璃，采用本发明方法，使纳米二氧化钛高温烧结在汽车玻璃表面上，表面受紫外线辐射具有光催化作用，形成空穴和自由电子。空穴和自由电子将吸附在TiO₂表面的空气和水蒸气氧化成具有超氧化性的氢氧自由基（—OH）及超氧阴离子（O₂ ^—）,尤其是（—OH）氧化能力极强。这种超强的氧化性可降解汽车尾气和工业废气中排放出来的有机物如甲醛、甲苯等油污，分解为二氧化碳和水，那么表层的无机物如二氧化硫、氮氧化物及其他单质，就失去了黏附力，当下雨时（或用水冲洗），已经降解的有机物和失去黏附力的无机物在超亲水性作用下很容易被水冲走，不留下水滴，真正达到防水痕、防雾、防紫外线、隔热和自清洁效能，更重要的是提高了行车的安全性。彻底消除了人们雨天驾驶因车窗玻璃和左右后视镜水迹影响视线，而造成的安全隐患。也不需要使用大量的人工的定期清洁、刷洗；再也不需要使用大量的酸碱化学洗涤剂，减少了对周边环境造成的严重污染；大大降低了汽车玻璃面的维护成本，涂层的抗紫外线功能减缓了汽车玻璃的老化，使汽车玻璃以及外力面长期保持崭新的外观。

下面结合附图对本发明进行详细描述。

附图说明

图1是本发明实施例1剖面结构示意图。

图2是本发明实施例2剖面结构示意图。

图中，1汽车玻璃，2二氧化钛纳米涂层。

具体实施方式

一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，该生产方法：

⑵、采用去离子水对步骤⑴成型处理后的玻璃，进行清洗。

⑶、对步骤⑵清洗处理后的玻璃，进行烘干处理。

主要生产设备有：切割机、磨边机、软化水处理设备、玻璃洗涤干燥机。由玻璃开介、玻璃切割和玻璃磨边组成的玻璃前期成型处理，均为现有汽车玻璃生产方法中使用的工艺方法。

进行纳米TiO2涂液的喷涂处理，是在10000等级无尘车间（每立方米（升）空气中》0.5μm尘粒数《35*1000（〈35〉；每立方米（升）空气中》5μm尘粒数《250（〈0.25〉）环境下，采用常温涂液自动空气喷枪二支（口径在1.0以下的具备高雾化性能），空压机功率等参数是施工现场具体情况制定，压缩空气的输出量以能保证喷枪的高雾化运作为实际标准。空气过滤器二支：用软管衔接在喷枪和空压机之间，以防止压缩空气中的水分影响喷涂效果和质量。喷枪口距基板13~15cm，横纵向自动喷涂各三次（6M²/3次）。喷涂的验收标准为，喷涂后玻璃各个角度观看，表面均匀、无花纹、无流挂、无气泡、无麻点、无遗漏、无异物、无条纹、无彩虹。

本发明实施证明，纳米TiO2涂液的喷涂厚度为2-4μm。即可满足使用需要，同时自动喷涂工艺即可实现。

⑺、对步骤⑹处理的玻璃，进行镀膜和合片处理。

主要生产设备有合片机、胶片洗涤干燥机、空调装置（包括调湿设备）、预压机、高压釜及产品检测设备等。

纳米TiO2涂液在玻璃上的高温固化与玻璃热弯、钢化生产过程同步，温度在400-800°C过程中，经过每一毫米厚的玻璃需要40秒钟的高温固化要求（如6mm的玻璃需要240秒钟的高温固化时间），使纳米二氧化钛高温烧结在玻璃的表面，本工艺步骤在信义玻璃产业化试验证明，达到节省时间、成本，提高生产效率的目的。生产出的此种汽车玻璃有防水痕、防雾、防紫外线、隔热和自清洁效能，更重要的是提高了行车的安全性。

自动喷涂完成后，经过十分钟的烘干流平，即可进入热弯钢化炉，使纳米二氧化钛高温烧结在玻璃的表面，使纳米TiO₂涂层与玻璃面完全附着，高温激活后，开始发生光催化降解作用，使纳米自洁面在室外条件下开始发挥抗紫外线自洁作用，使涂层可以达到H以上级。因为TiO₂涂层高温烧结在玻璃表面形成是一种光催化，它自己不消耗能量，所以只要玻璃不打碎，涂层在紫外线作用下，自清洁效果长期存在。

本发明的工艺方法，在现有汽车玻璃包括前后挡风玻璃、左右后视镜生产

技术的基础上，采用热弯钢化前期自动喷涂高温制作的方式进行生产，不需要另外筹建工厂和添置在厂内其它生产制作的大型生产设备，只需增加一套纳米自洁喷涂设备，是对已建好的汽车玻璃生产线采用自洁技术的很好的补充，同时也提高了生产效率，降低了生产成本。采用高温喷涂技术完全可以保证纳米TiO₂的抗紫外线的自洁效果，经分光光度计测试表明：具有极强的UV屏蔽作用，对UVA（320~400nm）屏蔽达到88%；对UVB（290~320nm）屏蔽率达到85%；对UVC（200~290nm）屏蔽率达到80%以上，由于具有超强的抗紫外线吸收功效使得涂覆有该纳米涂层的汽车玻璃还具有很好的隔热效果。涂层维粒径20纳米以下的TiO₂喷涂厚度为2~4微米，在汽车玻璃上，也不会产生彩虹、涂层脱落等现象。经过温度400-800°C激活固化，完全可达到耐磨性的HRC级，而且涂层透明度高，附着力强，适于高温工业化生产制作。

采用本发明方法生产的抗紫外线纳米自洁汽车玻璃，抗紫外线纳米自洁涂层具有抗紫外线、耐候抗老化、抗菌防酶、防污脱臭等有益效果，可以大大净化城市空气质量，达到节水、隔热环保节能减排、减少水质二次污染、延长汽车玻璃使用寿命和降低维护成本、消除雨天安全隐患的效果。

在汽车玻璃外力面高温制作TiO₂涂层，一方面可利用太阳光经过光催化作用，具有超强的氧化性吸附有害物质的能力，还可利用纳米TiO₂超强屏蔽UV功能，提高了汽车玻璃的耐候性，由于纳米TiO₂涂层对水形成强大的张力，所以纳米TiO₂涂层还具有超强的亲水性能，彻底消除了人们雨天驾驶因车窗玻璃和左右后视镜水迹影响视线，而造成的安全隐患。

本发明生产的抗紫外线纳米自洁汽车玻璃汽车玻璃，均符合国家GB7258、GB9656、GB 11614、GB/T 5137.2、GB 18045等标准及相关权威检测机构的要

求，其检测结果请参考下表。

附表

序号	项目名称	检测结果	检测单位
				1	遮阳系数检测	0.86	信义玻璃控股有限公司
2	紫外线屏蔽检测（200nm~500nm）	85%以上	南玻工程玻璃有限公司
				3	降解率检测	经过光催化，油酸的光降解率平均超过80%	深圳大学化学与化工学院
4	透明度测试	与普通玻璃比较，差值小于1%以内	南玻工程玻璃有限公司
				5	耐酸性测试	无异常	按国家标准GB/T18915.1——2002测试
6	耐碱性测试	无异常	按国家标准GB/T18915.1——2003测试
				7	化学品危险性试验及分类鉴定	不属于腐蚀品、毒害品、爆炸品、氧化剂	国家安全生产监督管理局化学品登记中心
8	扫描电子显微镜（SEM）检测	纳米二氧化钛颗粒直径小于10nm,致密均匀地形成一层薄膜，坚实地附着在玻璃基体上	功能有机分子化学国家重点实验室

Claims

1.一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，其特征在于：该方法是按以下步骤实现的：

⑴、由玻璃开介、玻璃切割和玻璃磨边组成的玻璃前期成型处理：

⑵、采用去离子水对步骤⑴成型处理后的玻璃，进行清洗；

⑶、对步骤⑵清洗处理后的玻璃，进行烘干处理；

⑷、对步骤⑶烘干处理后的玻璃，进行纳米TiO₂涂液的喷涂处理；纳米TiO₂涂液的喷涂工艺为，在玻璃的纵横方向各涂液三次，喷涂处理环境为，10000等级的无尘环境下进行；

⑸、对步骤⑷进行纳米TiO₂涂液的喷涂处理后的玻璃，进行烘干和自流平处理，烘干和自流平时间为5-25分钟；

⑹、对步骤⑸进行烘干和自流平处理的玻璃，在400℃-800℃的环境下，每一毫米厚的玻璃需要40秒钟的高温进行玻璃的高温固化、热弯和钢化处理；

⑺、对步骤⑹处理的玻璃，进行镀膜和合片处理。

2、根据权利要求1所述的一种抗紫外线纳米自洁汽车玻璃生产方法，其特征在于：步骤⑷中纳米TiO₂涂液的喷涂处理，纳米TiO₂涂液的喷涂厚度为2-4μm。