CN102862340A

CN102862340A - 预应力复合玻璃板及其生产工艺

Info

Publication number: CN102862340A
Application number: CN 201110199922
Authority: CN
Inventors: 吕孟龙
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-07-04
Filing date: 2011-07-04
Publication date: 2013-01-09

Abstract

本发明涉及一种装饰材料及其生产工艺，该装饰材料应用于建筑、家具等领域，尤其是涉及一种以玻璃质材料作为表面层的预应力复合玻璃板及其生产工艺。该预应力复合玻璃板是由玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)经锁力结构(3)复合而成，所指的玻璃质薄板层(1)是玻璃板、钢化玻璃板、微晶玻璃板等脆性的玻璃质材料制成的薄板层，该薄板层初始状态即是片状，是由一片或多片排列而成，所指的预应力层(2)是指片状的抗拉结构层，该结构层与玻璃质薄板层(1)平行放置。该预应力复合玻璃板的生产工艺可以采用热固结法，其过程是：外观和尺寸检查→材料清洗→干燥→合片和加热→冷却→产品检验→包装。

Description

预应力复合玻璃板及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种装饰材料及其生产工艺，该装饰材料应用于建筑、家具、机器设备、写字板等领域，尤其是涉及一种以玻璃质材料作为表面层的预应力复合玻璃板及其生产工艺。

背景技术

玻璃、钢化玻璃、微晶玻璃等玻璃质材料都非常易碎，尤其在厚度非常薄的时候，抗冲击能力极差，正因如此，使这类材料的应用受到局限。

2010年8月2日由本人申请的申请号为201010242658.5和201020279289.2名称为复合玻璃装饰板的专利使玻璃质材料具有了其它类型的玻璃质材料所没有的一些独特性能，拓展了玻璃质材料的应用。

2004年5月8日，上海耀华皮尔金顿玻璃股份有限公司申请有夹金属装饰板的夹层玻璃生产工艺的发明专利，申请号为CN200410018112.6，该发明采用金属装饰板夹在二层玻璃板之间，透过玻璃可以看到金属装饰板，它是对夹胶玻璃技术的改进，其生产过程并没有有意识的施加预应力，但其生产过程还是会产生残余应力，这种残余应力可以一定程度的提高玻璃材料的抗裂性能。

本发明采用了预应力方法，可以使得玻璃质材料抗裂能力更进一步提高，根据预应力的大小不同，其强度提高的幅度也不同，这样就可以在不改变玻璃质材料规格的情况下，事先按需要定制不同力学性能的预应力复合玻璃板，其原理如同建筑中常用的混凝土预应力梁、预应力板一样。

发明内容

本发明克服了玻璃质材料易碎的弱点，提供一种强度高但又不失玻璃质材料装饰性的预应力复合玻璃板。

本发明的目的可以用以下措施来达到：玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)经锁力结构(3)复合而成，所指的玻璃质薄板层(1)是玻璃板、钢化玻璃板、微晶玻璃板等脆性的玻璃质材料制成的薄板层，该薄板层初始状态即是片状，是由一片或多片排列而成；

所指的预应力层(2)是指片状的抗拉结构层，该结构层与玻璃质薄板层(1)平行放置，预应力层(2)通过锁力结构(3)与璃质薄板层(1)连接在一起。预应力层(2)的外形可以是板状、波纹状、镂空或刻花的板材、编织或经纬排列而成的片状材料等，如铜板、铝板、铝合金板、铁板、镀锌钢板、钢丝网片、不锈钢板等，尤其是金属材料的性能为最好，预应力层(2)可以位于玻璃质薄板层(1)的一侧，也可以夹在玻璃质薄板层(1)之间，当预应力层(2)不在玻璃质薄板层(1)的中间位置时，偏心力矩可能会导致板面起拱，如有必要，可以利用功能材料层(4)对偏心力矩进行修正。

预应力层(2)的四周边缘可以超出玻璃质薄板层(1)，以适应不同安装的需要，比如可以用钉子或螺栓在边缘进行固定，或把边缘弯折之后做成卡槽的形状。

预应力层(2)的背面还可以再粘结不同的功能材料层(4)，比如为了防止预应力层(2)的氧化或锈蚀可以在其背面粘结薄膜材料或喷涂涂料；或者为了使预应力层(2)与被装饰面更好的粘结，可以在其背面粘结过渡性的界面材料，它可以是树脂、油漆、PVC材料等；或者为了增强板材的整体刚度，可以在预应力层(2)的背面粘贴木工板、塑胶板、蜂窝板、挤塑板等不同类型的板材；为了增加板材的保温效果，同时为了对外力进行缓冲，还可以粘结有泡沫层等，这些功能材料可以是一层，也可以多层复合。

所指的锁力结构(3)是指能在玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)之间传递预应力的结构，按连接措施不同可以分为两类：一是粘结结构，直接将玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)粘结在一起，如EVA胶片、AB胶、UV胶、树脂胶、PVB胶、热熔胶等，粘结过程可以结合加温、加压、抽真空、紫外线照射等方法。二是边缘锚固结构，将玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)在边缘位置进行锚固，比如在预应力层(2)边缘做成凸起状，包住玻璃质薄板层(1)，还可以把玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)在边缘位置进行粘结，另外还可以在玻璃质薄板层(1)边缘做成大梁，预应力层(2)与大梁锚固，如果预应力层(2)是钢丝，可以在每根钢丝端部做锚头进行锚固。

为了制造不同的装饰效果，玻璃质薄板层(1)及预应力层(2)可以经过各种美化处理，成为具有很好装饰效果的装饰性材料，如镀膜、烤漆、印刷、喷砂、蒙砂、手绘、雕刻等。

在玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)之间还可以另外粘结有图案层(5)，如金属片、反光膜、纤维布等。

本发明的原理是这样的，玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)牢固的结合在一起之后，预应力层(2)中的预拉应力通过锁力结构(3)传递给玻璃质薄板层(1)，形成预压应力，当外力作用在玻璃质薄板层(1)时，外力首先要克服预压应力，之后才能在玻璃质薄板层(1)中产生拉应力，使其破裂，这样材料的抗冲击能力就明显提高了。

由于上述原因，玻璃质薄板层(1)不再是一种易碎的材料，抗裂性能明显提高，其抗变形能力也明显增加。

该预应力复合玻璃板的生产工艺可以采用热固结法，其工艺过程是：

玻璃质薄板层(1)及预应力层(2)的外观和尺寸检查→材料清洗→干燥→合片和加热→冷却→产品检验→包装。

其中玻璃质薄板层(1)的预应力值控制在其自身抗压强度的85％以下；

其中合片和加热过程是将玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)复合在一起并且进行加热的过程；

其中冷却过程是在材料的温度下降时锁力结构发挥作用，玻璃质薄板层(1)及预应力层(2)内形成预应力的过程。

加热过程是本工艺的关键，它利用热胀冷缩的原理，使得材料加热膨胀之后通过锁力结构(3)结合在一起，在材料冷却之后，自然形成了预应力，玻璃质薄板层的预应力值控制在其自身抗压强度的85％以下，也就是说玻璃质薄板层(1)中预压应力值不能超过材料自身抗压强度的85％，加热温度的选择是按照所需的应力值和材料热膨胀系数来推算，加热过程可以分为两种：玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)合片之后共同加热以及分别对玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)进行加热，在温度到达预定值之后将其与玻璃质薄板层(1)合片在一起，由于玻璃质薄板层(1)需要相对较低的温度，以便与预应力层(2)形成更大的变形差，因此也可以对玻璃质薄板层(1)进行冷却处理。

在产品检验和包装之后可以直接出厂也可以进入下一道工序，与功能材料层(4)进行复合。

本发明的优点是材料的抗裂强度非常高，而且其强度可以根据需要进行设计定制，比如同样大小和厚度的玻璃可以设计制造出各种不同强度等级的预应力板，所要控制的只是预应力值的不同，也即加热温度的不同。

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附图说明

图1是本发明第一种实施例的横截面图；

图2是本发明第二种实施例的横截面图；

图3是本发明第三种实施例的横截面图；

图4是本发明第四种实施例的平面图；

图5是本发明第四种实施例的横截面图；

图6是本发明第五种实施例的平面图；

图7是本发明第五种实施例的横截面图；

符号说明：

1——玻璃质薄板层

2——预应力层

3——锁力结构

4——功能材料层

5——图案层

具体实施方式

下面结合本发明的附图进行进一步的说明：

实施例一

本实施例的预应力复合玻璃板有三层结构组成，参见图1，面层是玻璃质薄板层(1)，底层是预应力层(2)，中间用锁力结构(3)进行粘结。

其中玻璃质薄板层(1)是玻璃板、钢化玻璃板、微晶玻璃板等脆性的玻璃质材料制成的薄板层，该薄板层初始状态即是片状。这里采用的玻璃质薄板层(1)可以经过各种美化处理，比如镀膜、烤漆、印刷、喷砂、蒙砂、手绘、雕刻等。

其中预应力层(2)可以用铜板、铝板、铝合金板、铁板、镀锌钢板、钢丝网片、不锈钢板等，钢丝网片通过粘结材料粘结在玻璃材料之后也能有效增强玻璃材料的强度，预应力层(2)的厚度可以控制在10毫米以下，以保证整体板材的刚度不至于变形为宜。

本方案的预应力施加可以采用热固结法，在玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)通过锁力结构(3)粘结之后进行加热，达到预定温度固结之后进行冷却。

这种结构适合应用于写字板、建筑装饰、桌面板、家电及汽车表面的装饰等，尤其适合用来做白板、黑板、绿板等品种的写字板。

实施例二

本实施例的预应力复合玻璃板有三层结构组成，参见图2，面层是玻璃质薄板层(1)，中间是预应力层(2)，通过锁力结构(3)进行固定，在底部增加了功能材料层(4)，这不但增加了板材整体刚度，保护预应力层(2)，而且能够增加它与被装饰面的粘结强度。

这里的锁力结构(3)是边缘锚固结构，将玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)在边缘位置进行锚固。

其中预应力层(2)可以用铜板、铝板、铝合金板、铁板、镀锌钢板、钢丝网片、不锈钢板等，预应力层(2)的厚度可以做得比较薄，因为功能材料层(4)可以保证板材整体刚度，预应力层(2)还可以经过各种美化处理，如镀膜、烤漆、印刷、喷砂、手绘、雕刻等，把装饰面通过透明的玻璃质薄板层(1)透出美丽的效果。

功能材料层(4)可以选用密度板、泡沫板等。

本方案的预应力施加可以采用热固结法，由于预应力层(2)初始尺度略小于玻璃质薄板层(1)并且其热膨胀系数大于玻璃质薄板层(1)，在玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)加热之后，可以把玻璃质薄板层(1)嵌入到预应力层(2)里面，待板材冷却之后就产生预应力。

这种结构适合应用于建筑装饰、桌面板、家电及汽车表面的装饰等。

实施例三

本实施例的预应力复合玻璃板有四层结构组成，参见图3，面层是玻璃质薄板层(1)，底面是预应力层(2)，通过锁力结构(3)进行粘结，在锁力结构(3)中增加了图案层(5)，它可以增加板材的装饰性，它可以是金属片、反光膜、纤维布等材料制成。

其中预应力层(2)可以用铜板、铝板、铝合金板、铁板、镀锌钢板、钢丝网片、不锈钢板等，在这里把预应力层(2)做成波形板是为了增加板材整体刚度。

这种结构适合应用于建筑装饰。

实施例四

本实施例的预应力复合玻璃板有三层结构组成，参见图4和图5，面层是玻璃质薄板层(1)，中间是预应力层(2)，通过锁力结构(3)进行固定。

这里的锁力结构(3)是边缘锚固结构，将玻璃质薄板层(1)与预应力层(2)在边缘位置用大梁进行锚固。

其中预应力层(2)采用钢丝网片，钢丝端部锚固在端部的锁力结构(3)的大梁上。预应力可以通过收紧钢丝来实现，这好比是混凝土结构中的预应力做法。

这种结构适合在大的水池中应用。

实施例五

本实施例的预应力复合玻璃板有五层结构组成，参见图6和图7，面层是玻璃质薄板层(1)，底层是两层结构组成的功能材料层(4-1)和(4-2)，预应力层(2)位于锁力结构(3)下面，锁力结构(3)把玻璃质薄板层(1)和预应力层(2)粘结在一起。

在这个实施例中预应力层(2)的四周(根据需要也可以是两边或单边)超出玻璃质薄板层(1)，主要是为了适应安装的需要，比如在边缘可以与龙骨固定，也可以把边缘弯折，做成各种卡槽的形状。

功能材料层(4-1)可以选用泡沫板、蜂窝板等，功能材料层(4-2)可以选用塑胶板、镀锌钢板等，以保护功能材料层(4-1)。

这种结构适合应用于写字板、建筑装饰、桌面板、家电及汽车表面的装饰等。

上述实施例仅为本发明较佳实施例而已，并非以此局限本发明，因此，凡与本发明特征、构造等近似、雷同的，即凡依本发明专利申请范围所作的等同替换或修饰等，皆应仍属本发明的专利申请保护的范围之内。

Claims

1.一种预应力复合玻璃板，由玻璃质薄板层和预应力层经锁力结构复合而成，其特征是：

所指的玻璃质薄板层是指玻璃质材料制成的薄板层；

所指的预应力层是指片状的抗拉结构层，该结构层与玻璃质薄板层平行放置，预应力层通过锁力结构与璃质薄板层连接在一起；

所指的锁力结构是连接在预应力层和玻璃质薄板层之间的力传递结构，预应力层的预拉应力通过力传递结构对玻璃质薄板层施加预压应力。

2.如权利要求1所述的预应力复合玻璃板，其特征是所述的玻璃质薄板层经过美化处理。

3.如权利要求1或2所述的预应力复合玻璃板，其特征是所述的预应力层经过美化处理。

4.如权利要求1、2或3所述的预应力复合玻璃板，其特征是在玻璃质薄板层和预应力层之间还夹有装饰层。

5.如权利要求1、2、3或4所述的预应力复合玻璃板，其特征是在所指的预应力层背面粘结有功能材料层。

6.一种预应力复合玻璃板生产工艺，其特征是：

该预应力复合玻璃板的生产工艺采用热固结法，其工艺过程是：

玻璃质薄板层及预应力层的外观和尺寸检查→材料清洗→干燥→合片和加热→冷却→产品检验→包装；

其中玻璃质薄板层的预应力值控制在其自身抗压强度的85％以下；

其中合片和加热过程是将玻璃质薄板层和预应力层复合在一起并且进行加热的过程；

其中冷却过程是在材料的温度下降时锁力结构发挥作用，玻璃质薄板层及预应力层内形成预应力的过程。