CN103197460A - 一种制造散射偏光玻璃专用剪切装置 - Google Patents

Abstract

一种制造散射偏光玻璃和反式剪切效应调光玻璃的专用剪切装置，由钢架、玻璃吸盘阵列弹以及推搓剪切构件组成。其钢架可以用不锈钢管或角钢焊接而成，包括玻璃支撑托板和安装推搓剪切构件纵向钢管栅栏等，玻璃吸盘阵列由成对的玻璃吸盘组成，推搓剪切构件由长粗螺丝杆、螺母和垫片等组成。其用途是专门用于制造大面积的聚合物分散液晶反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃。

Description

一种制造散射偏光玻璃专用剪切装置

技术领域

本发明技术方案涉及一种制造反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃的专用剪切装置。

背景技术

聚合物分散液晶(PDLC)技术现已广泛应用于电控调光玻璃，全息光栅等诸多技术领域。聚合物分散液晶电控调光玻璃其制品具有雾态毛玻璃外观，施加电场变成透明状态，这称为正式电控调光玻璃。实用中人们也期待有外观是透明态，当施加电场时呈现散射态，这被称之为反式电控调光玻璃。人们在对聚合物分散液晶研究中发现，电场或力场都对聚合物的聚合有影响，即诱导定向聚合作用，聚合物/液晶复合体系在应力作用使液晶分子取向这个学科领域被称为应变液晶。在前期研究中我们已经获得了一系列应变调光玻璃专利，包括压光效应调光玻璃和剪切效应调光玻璃，半年之前我们已经申报了反式压光效应调光玻璃和反式剪切效应调光玻璃专利，今年初又申报了散射偏光玻璃专利。对于小尺寸的样品制作，不用借助于工具，用单手掐着玻璃两边施加剪切应力就能做出样品；对于十几公分宽的长方条玻璃可以拿多支铝塑门窗密封胶用打胶枪施加剪切应力也是能做出样品。但是对于更大面积，如400×300mm²以上的玻璃，仅靠从两端挤压施加剪切应力，则由于玻璃受力不均匀，就很难做出好样品，必须设计出特殊的装置才能解决大面积散射偏光玻璃制造问题，本发明就是这样一种制造大面积反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃的专用剪切装置。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种制造大面积反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃的专用剪切装置，它是由钢架、玻璃吸盘阵列和推搓构件等组成。我们发明聚合物分散液晶剪切效应调光玻璃，它由两片浮法平板玻璃和中间夹一层聚合物分散液晶薄膜构成，当对玻璃施加剪切应力时，调光玻璃由散射态变为半透明态，即通过施加与撤掉外加剪切应力实现制品的散射和半透明的变换。我们发明的反式剪切效应调光玻璃，当对玻璃施加剪切应力时，调光玻璃由半透明态变为散射态，即通过施加与撤掉外加剪切应力实现制品的半透明和散射的变换。我们发明的散射偏光玻璃，其实就是不用再变成散射雾态的不调光的反式剪切效应玻璃，存在透光轴，沿剪切方向偏振的光被散射，垂直剪切方向偏振的光透过，自然光入射，一半光透射，一半光散射。我们发明的反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃的制造过程中，在紫外光初步曝光触发聚合反应发生相分离之后，停止曝光，需要立即施加剪切应力，并持续数小时，当聚合物充分聚合后，剪切形变被固化保留下来，形成倾斜甚至沿面定向聚合丝链形貌，能使液晶分子大致倾斜或沿面取向排列，使制品呈现半透明外观。解决大面积反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃制造中剪切工艺技术问题，就需要专门设计安装本发明所述的剪切工具装置。

本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：焊接一钢架，钢架上两侧有纵向钢管栅栏，中间下面有起支撑玻璃作用的包裹橡胶皮的托板，栅栏钢管上有规律性的打通孔安装长粗螺丝杆推搓构件，推搓构件由前端套有螺帽，螺帽焊接弧形钢片的平动长粗直螺丝杆推柄和转动螺母及垫片组成，用扳手拧转螺母带动推柄进退，长粗直螺丝杆与玻璃表面几乎平行或略微有个下倾小角度，推柄前端弧形钢片直接顶住玻璃吸盘侧边。两侧钢管栅栏上安装很多同样推柄构件，但推柄朝向相反，形成玻璃吸盘阵列剪切装置。

剪切装置使用方法，步骤是：

第一步，安放玻璃

把刚经过短时间曝光的外观是散射毛玻璃的夹聚合物分散液晶层的两张玻璃，在没有紫外光的环境下，竖立插进钢架的包裹橡胶皮的托板之上。

第二步，上玻璃吸盘

把所有的玻璃吸盘在各个预定位置紧靠推柄都装上去。

第三步，施加推搓剪切应力

安装好玻璃吸盘后，手动粗调弧形推柄位置使各对推柄都处在顶实状态，再用扳手逐个拧紧各个直螺丝杆上的螺母，使各个玻璃吸盘受平推搓动剪切应力力度大致相同，判断各处受力是否一致，随着各对玻璃吸盘被水平反向推搓，逐渐从各对吸盘间隙处看到整张夹层玻璃由散射变透明，停止拧转螺母，持续施加剪切应力数小时。

第四步，取下玻璃

持续施加拉伸应力数小时之后，逐个松开直螺丝上的螺母，去掉剪切应力，取下玻璃吸盘，最后取下玻璃，这时整张夹层玻璃制品外观处于半透明态。

本发明剪切装置的作用是，在持续施加剪切应力过程中，聚合反应持续进行，数小时之后充分固化，聚合物在剪切应力作用下，聚合物丝链形成沿剪切方向的几乎沿玻璃表面拉长的倾斜蜂巢空腔形貌，空腔中液晶微滴也可以当作倾斜狭长椭球形，液晶分子大致沿剪切方向即倾斜狭长椭球长轴方向取向，使液晶微滴有各向异性，且沿着垂直玻璃方向双折射效应很明显，设计聚合物折射率和液晶寻常光双折射率相等，与液晶非常光折射率相差较大，则沿剪切方向折射率不相等光发生散射，而垂直剪切方向折射率相等光透射，于是，自然光入射，就有一半光透射，一半光散射，这就是散射偏光玻璃。如果对散射偏光玻璃再施加与制备时方向相反的剪切应力，可以把玻璃由半透明态再变成散射态，就像是把倾斜狭长椭球体液晶微滴再给推回去成圆球形微滴，使液晶微滴不能当作各向异性晶体也不是各向同性液体，而是混乱排列成浑浊液体才造成光散射，这就是反式剪切效应调光玻璃工作原理。

本发明剪切装置为制造大面积的聚合物分散液晶的反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃而专门设计，不够自动化，实际生产中，需要多名操作者协调动作，短时间内找准部位上好很多对玻璃吸盘，同时从两侧逐个拧转螺母给各对玻璃吸盘均匀施加推搓剪切应力。

附图说明

下面将结合附图和实施例对本发明做进一步解释。

图1，本发明剪切单元示意图。

图2，本发明玻璃吸盘阵列示意图。

图3，本发明框架示意图。

图1中，101夹层玻璃，102玻璃吸盘，103长直螺丝杆和螺母及垫片，104钻孔钢架栅栏。图2中，201竖直钢管栅栏，202玻璃吸盘。图3中，301主体钢架，302竖直钢管栅栏，303托板，304底座。

具体实施方式

主体钢架和竖直钢杆栅栏用2mm厚25mm粗不锈钢方管焊接，长1500mm，宽100mm，高1200mm，钢杆栅栏间距200mm。钢架底部沿长边方向焊接钢板窄条托板，长1500mm，宽100mm，厚5mm，上铺橡胶皮垫。下边焊接成较宽的框架底座，钢杆栅栏上间隔200mm打通孔安装平动长粗直螺丝杆推搓构件，直径10mm，长60mm，长粗直螺丝杆一端连接螺帽，螺帽前焊接在2mm厚弧形钢片上，钢片宽10mm，弧长50mm，曲率半径60mm，弧形钢片顶在玻璃吸盘侧面上，玻璃吸盘为通用单爪玻璃吸盘，直径120mm，高120mm。本装置能对1200×900mm²夹层玻璃施加剪切应力，制备出较大面积的整张散射偏光玻璃透明投影屏幕产品和反式剪切效应调光玻璃产品。

Claims (5)

1.一种制造大面积散射偏光玻璃专用施加剪切应力装置，其特征在于其由钢架、玻璃吸盘阵列以及推搓构件组成。

2.根据权利要求1所述的剪切装置，其特征在于其钢架可以用不锈钢管或角钢焊接而成，包括主体钢架、玻璃定位横向档杆和托板以及安装推搓构件的纵向栅栏等。

3.根据权利要求1所述的剪切装置，其特征在于其玻璃吸盘阵列由成对的玻璃吸盘组成。

4.根据权利要求1所述的剪切装置，其特征在于推搓构件由粗直螺丝杆推柄、螺母和垫片等组成。

5.根据权利要求1所述的剪切装置，其用途是专门用来制造大面积的聚合物分散液晶反式剪切效应调光玻璃和散射偏光玻璃。

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