CN104039717A - 静电固定的玻璃卷，及其制造方法和设备 - Google Patents

静电固定的玻璃卷，及其制造方法和设备 Download PDF

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Abstract

以交替层布置的玻璃带(20)和夹层材料(40)的卷(10)，其中，通过静电力将夹层材料层与相邻的玻璃带的层固定，所述静电力的值使得引起夹层材料和玻璃带之间滑动所需的剪切力大于或等于未静电固定在一起时引起滑动所需的剪切力的10倍。还揭示了对卷进行卷绕和解绕的方法，以及用于将玻璃带和夹层材料卷绕成卷的设备。

Description

静电固定的玻璃卷,及其制造方法和设备
技术背景
本申请要求2011年10月31日提交的美国临时申请系列第61/553,360号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
领域
本发明涉及玻璃卷，还涉及卷绕玻璃的方法和设备。更具体来说，本发明涉及与夹层材料一起卷绕的玻璃带的卷，还涉及用来将它们卷绕在一起的设备和方法。
技术背景
虽然玻璃成形为连续带的形式，但是玻璃刚冷却并固化，通常就被分割成片材。近来的产品趋势(例如在电子纸前部平面基板，在光伏模块中的保护盖板，接触式传感器，固态照明和电子器件)导致需要越来越薄的玻璃。但是，随着玻璃的厚度不断减小，玻璃片变得挠性越来越大。这对于加工带来了挑战，特别是对于厚度等于或小于0.3mm的玻璃来说。因此，尝试以便于加工的方式将薄玻璃卷绕成卷。但是，玻璃的一些独特的特征对于成功实施卷绕工艺带来了一些挑战。
首先是玻璃成形后的边缘的“凸缘”，该凸缘的厚度明显大于该凸缘之间区域的恒定厚度。其次，玻璃对表面缺陷极为敏感。这些缺陷产生应力点，产生裂纹并导致破碎。因此使玻璃对其自身的表面与表面直接接触(材料卷绕在卷轴上通常就是此种情况)是不可取的。人们通过在卷绕时在玻璃带的层之间使用各种夹层材料，解决了前两种特征带来的挑战。
第三，本发明的发明人注意到，一个尚未解决的问题(关于对于卷绕薄玻璃带的影响的方面，即0.3mm或更薄)，该问题是成形工艺可能会在玻璃带的宽度上带来不同的厚度和/或弯度(例如，由于两个边缘凸缘之间不同程度的冷却带来的在一个方向上的连续弯曲)。当对具有不同的交叉带厚度和/或弯度的玻璃带进行卷绕时，在卷绕的卷内产生横向作用力，由此使得在卷绕的卷上产生具有一定角度的而非直的侧壁。在一些情况下，侧壁的角度可能会导致玻璃带与用来卷绕玻璃带的卷轴的翼缘接触，从而有使玻璃带遭受破坏的风险。另外，所述卷的有角度的侧壁导致在将该卷展开、将该玻璃带用于连续制造工艺时，难以进行加工。因此，存在一种将玻璃带和夹层材料卷绕在一起，从而使得卷具有较直的侧壁的方法和设备的需求。
第四，本发明的发明人还注意到，还存在一种在加工、运输和储存卷的过程中以直的方式维持侧壁的需求。
概述
为了形成具有直的侧壁的卷绕玻璃带的卷，本发明人发现，可以通过在将夹层材料与玻璃带卷绕成卷时，通过夹层材料与玻璃带的静电固定，来抵消不同的交叉带厚度和/或弯度等的影响。例如，当夹层材料和玻璃带相互靠近时，可以向夹层材料施加正电荷并向玻璃带施加负电荷(或者反过来)。然后将该夹层材料/玻璃带的组合卷绕成卷，其中，玻璃带的连续卷之间通过夹层材料层相互分开。由于带正电荷的夹层材料与带负电荷的玻璃的连续层之间的静电吸引，极大地增强了卷绕的卷在后续运输和加工时的稳定性。在试图使得玻璃带中的弯度效应最小化时，当卷以非常低的张力(例如，小于0.25磅/线性英寸，相比较而言，常规卷材卷绕工艺参数为1-2磅/线性英寸)进行卷绕时更是如此，非常低的张力导致低的层间压力(例如，小于7磅/平方英寸，相比较而言，常规卷材卷绕工艺参数为10-50磅/平方英寸)。也就是说，在卷绕过程中的低的卷材张力，和卷内层间的低压力是导致层相互滑动的因素。但是，使用静电固定有助于降低或防止滑动量，否则的话会产生具有不直的侧壁的卷。此外，交替的带正电荷层和带负电荷的层导致玻璃的净中性缠绕，从而不会产生任何电击危险。
在以下的详细描述中提出了本发明的附加特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言由所述内容而容易理解，或按文字描述以及附图中的举例实施本发明而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只是对本发明的示例，用来提供理解要求保护的本发明的性质和特性的总体评述或框架。
包括的附图提供了对本发明原理的进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图图示说明了本发明的一个或多个实施方式，并与说明书一起用来说明例如本发明的原理和操作。应理解，在本说明书和附图中揭示的本发明的各种特征可以以任意和所有的组合使用。作为非限制性的例子，可以按以下的方面中所述，将本发明中的各种特征相互组合。
根据第1个方面，提供了玻璃卷，其包括：
卷在一起的玻璃带和夹层材料，从而使得它们以交替层布置，
其中，通过静电力使得夹层材料层与相邻的玻璃带层固定，其中，所述静电力的值使得引起夹层材料与玻璃带之间滑动所需的剪切力大于或等于未用静电固定在一起时引起夹层材料与玻璃带之间滑动所需的剪切力的10倍。
根据第2个方面，提供了根据第一个方面的玻璃卷，其中静电力的值使得当所述静电力将夹层材料与玻璃带在176平方英寸(1135平方厘米)的接触面积上固定时，引起夹层材料与玻璃带之间的滑动所需的剪切力大于100盎司(2835克)。
根据第3个方面，提供了根据第1或第2个方面的玻璃卷，其中，玻璃带的厚度≤0.3mm。
根据第4个方面，提供了卷绕玻璃的方法，其包括：
相对于第一充电头输送玻璃带，从而使得玻璃带具有第一电荷；
相对于第二充电头输送夹层材料，从而使得夹层材料具有第二电荷；
把所述玻璃带与夹层材料并列，使得第一电荷和第二电荷相互吸引，从而使得玻璃带与夹层材料相互接触固定；以及
将固定的玻璃带和夹层材料一起卷绕成包含玻璃带和夹层材料的交替层的卷。
根据第5个方面，提供了第4个方面的方法，其中所述第一充电头和第二充电头跨过间隙相邻布置，其中夹层材料和玻璃带的输送路径延伸通过间隙，并且在间隙中未布置辊。
根据第6个方面，提供了第4或第5个方面的方法，其中第一充电头未与玻璃带接触。
根据第7个方面，提供了第4-6个方面中任一项的方法，其中，第一电极与第二电极的间距范围为1-4英寸(2.5-10cm)。
根据第8个方面，提供了第7个方面的方法，该方法还包括当夹层材料和玻璃带静电固定在一起之后，对它们进行引导，从而防止随着卷直径的增加，夹层材料和玻璃带与第一电极或第二电极发生接触。
根据第9个方面，提供了第8个方面的方法，其中，所述引导包括使夹层材料与辊接触。
根据第10个方面，提供了第4个方面的方法，其中，第一电荷是负的，第二电荷是正的。
根据第11个方面，提供了第4或第10个方面的方法，其中，第一电荷和第二电荷是平衡的，从而使得卷具有净中性电荷。
根据第12个方面，提供了第4-11个方面中任一项的方法，其中，第一电荷和第二电荷之差为24-36kV。
根据第13个方面，提供了解绕玻璃卷的方法，所述玻璃卷具有静电固定在一起的玻璃带和夹层材料的层，所述方法包括：
从卷分离第一层玻璃带和夹层材料；
从玻璃带剥离夹层材料；以及
中和玻璃带上的静电电荷。
根据第14个方面，提供了第13方面的方法，其还包括中和夹层材料上的静电电荷。
根据第15个方面，提供了静电场施加设备，其包括：
框架；
与框架相连的第一充电头，所述第一充电头能够在第一范围内施加电荷；
与框架相连的第二充电头，所述第二充电头能够在第二范围内施加电荷，其中所述第二充电头与第一充电头跨过间隙相邻布置，其中夹层材料和玻璃带的输送路径延伸通过间隙，并且在间隙中未布置辊；以及
与框架相连的辊，所述辊的位置与输送路径相邻，位于间隙的下游，并且在第一和第二范围之外。
根据第16个方面，提供了第15个方面的设备，其中，所述输送路径设置在靠近间隙的中心处。
根据第17个方面，提供了第15或16个方面的设备，其中，间隙的范围为1-4英寸(2.5-10cm)。
附图简要说明
图1是与夹层材料静电固定并卷绕在一起的薄玻璃带的示意图。
图2是玻璃带和夹层材料的卷的一个实施方式沿图1的线2-2的截面图。
图3是图1的设备的部分放大示意图。
图4是玻璃带和夹层材料的卷的另一个实施方式沿图1的线2-2的截面图。
图5是剪切力测试配置的示意图。
图6是与夹层材料分离的薄玻璃带的示意图。
图7是玻璃带中的弯度的示意图。
详细描述
在以下的详述中，为了解释而非限制，给出了说明具体细节的示例性实施方式，以提供对本发明的各种原理的充分理解。但是，对于本领域普通技术人员显而易见的是，在从本说明书获益后，可以按照不同于本文所述具体细节的其他实施方式实施本发明。另外，本文可能省去对众所周知的装置、方法和材料的描述，以免干扰对本发明的各种原理的描述。最后，在任何适用的情况下，相同的附图标记表示相同的元件。
在本文中，范围可以表示为自“约”一个具体值始，和/或至“约”另一个具体值止。表述这样的范围时，另一种实施方式包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，用先行词“约”将数值表示为近似值时，应理解该具体值构成另一个实施方式。应当进一步理解，各范围的端点与另一端点相关和无关时，都是有意义的。
本文所用的方向术语，例如上、下、左、右、前、后、顶、底，仅仅是参照绘制的附图而言，并不用来表示绝对的取向。
如本文所用，单数形式的“一个”、“一种”和“该”包括复数指代形式，除非文中另有明确说明。因此，例如，提到的一种“组件”包括具有两种或更多种这类组件的方面，除非文本中有另外的明确表示。
下面结合附图1-3来描述用于将玻璃带和夹层材料静电固定在一起，并将它们卷绕成卷的设备的一个实施方式。
图1是通过向玻璃带20和夹层材料40施加电荷以将它们静电固定在一起，并将它们卷绕成卷10的设备的示意图。设备包括用于引导夹层材料40的辊50，以及电荷产生器60。
从上游工艺22，例如直接从成形工艺，或者从与使用或控制玻璃带20相关的任意类型的传输工艺，来供给玻璃带20。所述成形工艺可以是，例如下拉法、狭缝拉制法、熔融拉制法、上拉法或者浮法。所述传输工艺可以是，例如，在使用(例如，在玻璃带的表面上施加功能层和/或器件或者事先放置的功能层或器件)时传输玻璃带的工艺，或者对玻璃带自身进行加工的工艺(例如，向玻璃带表面施加涂层；解绕具有凸缘的玻璃带，去除凸缘，然后重新卷绕无凸缘的玻璃带；和/或将玻璃带切割成一个或多个宽度减小的部分，然后将它们卷绕成卷)。可以传输玻璃带20的工艺的其他例子包括，例如，在形成玻璃带之后的任意步骤，包括但不限于，研磨、抛光、清洁、在玻璃上沉积附加层和/或组件(例如，聚合物保护层、电学/电子组件或其部分)、在玻璃上形成薄膜器件(例如，晶体管、电致发光层等)、切割(包括调整宽度)、拼接、从另一卷卷绕(有或没有夹层材料)、湿法或等离子体蚀刻加工或者堆叠到其他膜或结构上。上游工艺可以是生产玻璃带20的部分工艺或者加工玻璃带的部分工艺(包括辊到辊加工方法)。
如图2所示，其是卷10沿图1的线2-2的截面图，玻璃带20包括宽度24和厚度26。厚度26可以是10-300微米，例如10、20、30、40、50、60、80、100、110、120、130、140、150、160、180、200、210、220、230、250、260、270、280、290、或300微米。此外，玻璃带20可包括凸缘27，所述凸缘是在玻璃带成形过程中，例如当采用下拉熔合法来形成玻璃带20时，在玻璃带的边缘产生的增厚的部分。
重新参见图1，在具有中心纵轴43的辊42中供给夹层材料40。当夹层材料40被牵拉进入卷10时，卷42以箭头45的方向转动。夹层材料具有宽度44和厚度46，并且可以由以下材料形成，例如聚乙烯泡沫材料(开孔或闭孔)，瓦楞纸材料，或者具有压花表面或纹理表面的软聚乙烯基材料的片材。夹层材料40是厚度柔顺性的，即它可以被一定程度地压缩。
如图1-2所示，卷10可以包括芯14，芯14具有中心纵轴11，芯14绕着该中心纵轴11以箭头13的方向转动。如图2所示，卷10包括卷绕成交替层的玻璃带20和夹层材料40。在卷10中，显示玻璃带20设置为三层，而显示夹层材料40设置为四层，但是每个卷10中可以是任意合适的层数。随着玻璃带20和夹层材料40的接连层卷绕其上，卷10的直径12增加。
在图2中，显示玻璃带20包括具有厚度32的凸缘27。对厚度46进行选择以使当夹层材料40受到卷内的层之间的压力时，所述夹层材料40在相邻的凸缘27之间保持间隙30，从而允许玻璃带20卷绕到卷10中，而不会由于凸缘27的相互接触造成破坏。如图所示，宽度44小于宽度24，但是情况并非必须这样。
玻璃带形成工艺可以生产在其宽度上厚度变化的玻璃带，以及在玻璃带移动中的“弯度”。图7显示了具有一定量的弯度5(出于说明目的，该图进行了极大的夸大)的玻璃带20。如图可见，弯度5是玻璃带在一个方向上的连续曲率(即，在图7中是向左)。该曲率可以是由于，例如玻璃带边缘凸缘的不同冷却速率所引起的。玻璃带中的弯度、厚度变化以及残留应力会导致玻璃带横向偏移，而不是在一条直线上运输。在尝试将玻璃带卷绕成卷之后，该横向偏移导致卷的侧面“凹陷”、“伸缩”或者任意其他方式的不直的情况，即，例如直的侧壁通常包括分别基本位于一个平面内的边缘29(参见图4)。
为了克服在卷绕过程中弯度和/或厚度变化的影响，当以低的卷材张力和低的卷的层间压力进行卷绕时，将玻璃带与夹层材料静电固定，并将玻璃带/夹层材料的连续卷相互静电固定。
可以通过电荷产生器60向玻璃带20和夹层材料40施加静电电荷，所述电荷产生器60通过连接件61与第一充电头62和第二充电头64相连。第一充电头62与玻璃带20相邻设置，并且可向其施加负电荷。第二充电头64与夹层材料40相邻设置，并且可向其施加正电荷。例如，电荷产生器60可以是MKS离子系统公司(MKS Ion Systems)的型号7306的双极性电荷产生器，而充电头62、64可以是购自相同公司(最近被Simco公司收购，其办公室位于美国宾夕法尼亚州哈特菲尔德(Hatfield Pennsylvania USA))的型号7430的非接触式充电头。当然，作为替代，也可以向玻璃带20施加正电荷，而向夹层材料40施加负电荷。电荷产生器60可以设定为例如，向充电头62、64中的一个施加13.5-16kV直流的电荷，并向充电头62、64中的另一个施加负13.5至负16kV直流的电荷，从而，充电头62和64之间会存在27-32kV直流的电荷差。充电头62、64分别向玻璃带20和夹层材料40施加电荷；它们不仅仅使得玻璃带20和夹层材料40中存在的电荷极化。为了使得玻璃带20与夹层材料40固定在一起所要施加的电荷量取决于玻璃带20的厚度以及夹层材料40的特性，例如其厚度以及制造的材料类型。充电头62、64延伸穿过玻璃带20和夹层材料40之间的重叠的整个宽度(在该实施方式中，重叠量为整个宽度44)，但是这不是必须的。作为替代，充电头62、64可仅仅延伸穿过一部分的宽度24、44，或者可以延伸穿过宽度24、44的各个部分，从而沿着玻璃带20和夹层材料40的长度以单独的连续条施加电荷。此外，虽然充电头62、64在玻璃带20和夹层材料40的长度上提供了连续电荷的区域，但是，这也不是必须的。例如，充电头可以是间歇通电的，使得沿着玻璃带20和夹层材料40的长度施加电荷的离散区域，从而它们的间隔区段被固定在一起。
在玻璃带20和夹层材料40成卷10之前，施加到玻璃带20和夹层材料40上的电荷将它们保持在一起，并将卷10内的玻璃带20/夹层材料40的连续卷相互保持在一起。也就是说，玻璃带20/夹层材料40的组合不会相对于玻璃带20/夹层材料40的另一个组合发生滑动，这两个组合中的一个卷绕在另一个的顶部。但是，卷10自身是净中性的，因为玻璃带20/夹层材料40的相邻卷的电荷是相互平衡的。由于通过静电电荷将玻璃带20/夹层材料40的连续卷相互保持在一起，卷10自身在运输和储存过程中是非常稳定的。例如，采用上文所述的技术，可以将长度大于800英尺(240m)的玻璃带与夹层材料一起卷绕成具有直的侧壁的卷，然后通过卡车在超过500英里(300公里)的距离上，以水平的朝向成功地运输(即不会造成侧壁的平直度的损失)；以及解绕进入后续的卷进卷出工艺，例如凸缘去除。由于玻璃带20和夹层材料40之间以及玻璃带20/夹层材料40的连续卷之间的静电固定，在卷绕过程中，可以以卷材(玻璃带20和/或夹层材料40)上的低张力以及玻璃带20和夹层材料40之间的低压力对卷10进行卷绕，如上文所述。但是，即使是如此低的卷材张力和卷中层间的低压力(其用于制造具有直的侧壁的玻璃卷)，卷中的层也不会发生相互滑动。因此，卷的侧壁仍然是直的。此外，选择夹层材料40作为良好的电介质(玻璃带20同样如此)，从而可以长期(即，约为数年)维持固定玻璃带20与夹层材料40的静电力。例如，采用本文所述的静电固定和卷绕条件，将康宁公司(Corning)玻璃编号0211(厚度为100微米的玻璃带)与辐照交联的乙烯乙酸乙烯酯(EVA共聚物泡沫，厚度为1/32英寸(0.8mm))(购自马萨诸塞州斯宾塞市弗莱康公司(FLEXcon of Spencer,MA)，FLEXcon P.E.F.32白色无PS)的夹层材料卷绕成卷，以水平朝向放置在未调节的环境中，在一年半之后，没有迹象表明电荷消散；卷维持其直的侧壁。预期其他类型和厚度的玻璃也是类似的结果。
如图3所示，充电头62、64可以是包括框架82和引导辊70的静电场施加装置80的部分。
充电头62、64安装在框架82上，使得它们以间隙66相互分开，该间隙66具有距离67和中心69。距离67的范围可以是例如，1-4英寸(2.5-10cm)。对距离67进行选择，使得玻璃带22和夹层材料40相互紧密靠近地通过，从而在它们被各自的充电头62、64充电之后立即相互固定。因此，几乎不存在颗粒被吸引至玻璃带20或者夹层40的可能性，从而玻璃20可以维持清洁的状态。玻璃带20表面上的颗粒会导致玻璃带的进一步加工的困难，施加到玻璃带20的结构的损坏，或者玻璃带20自身表面的破坏，进而导致玻璃带20的破裂。传输路径68延伸通过间隙67的中心69，并沿着引导辊70的外直径的切线。
引导辊70安装在框架82上，并且位于充电头62、64的下游，距离为78。选择距离78，使得辊70靠近充电头，但是不落在通过充电头施加的电场内。玻璃带20和夹层材料40在中心69的两侧进入间隙67，当它们到达引导辊70时，它们相互固定在一起并沿着传输路径68移动。引导辊70的位置还使得其中心72与卷10的纵轴11的横向距离为74，从而其外直径与芯14的外直径的距离为76。距离76也是从传输路径68到芯14的外直径的距离。通过适当地选择距离76(相对于距离67)以及辊70的直径(和距离74)，玻璃带20和夹层40可以连续地传输通过间隙67，当它们第一次绕着芯14卷绕时并且之后当玻璃带20和夹层材料40绕着芯14的连续卷使得卷10的直径12在方向17增加时，它们不会接触充电头62、64。如果距离76比距离67大太多，则玻璃带20会在初始卷绕芯14时接触充电头62。随着距离74变小，则容纳卷10的增长的直径12的空间变小，这进而限制了可布置到卷10中的玻璃带20的量。如果距离74足够大，则直径12会向上增长超过传输路径68，但是通过夹层材料40接触辊70，会适当地相对于传输路径68(且不接触充电头64)维持玻璃带20/夹层材料40。随着直径12的增长，玻璃带20/夹层材料40会绕着辊70越来越弯曲。因此，必须选择辊70的直径足够大(相对于玻璃带20的厚度26和杨氏模量而言)，从而避免玻璃带20的断裂。
图4显示卷10的一个替代实施方式，这是由于玻璃带20和夹层材料40各自的替代实施方式导致的。应理解的是，该图中所示的玻璃带20(即由于其形成没有凸缘或者由于其在事先去除了凸缘，导致其不具有凸缘)可以用于图2的夹层材料40(一条)，而该图中的夹层材料40(即相互之间的距离为41的单独的夹层材料条48和49)可用于图2的玻璃带20(即具有凸缘27的玻璃带)。与图2中的构型的主要不同在于玻璃带20和夹层材料40的物理构型。因此，为了便于描述，将会主要描述这些不同，同时理解其余的性质和类似的特征(用相同的编号表示)仍然是相同的。
如图4所示，夹层材料40形成为第一条48和第二条49，分开的距离为41。尽管仅显示了两个条48、49，可以使用任意合适数量的条。夹层材料40包括厚度46。玻璃带20包括边缘29，其可以是成形时形成的边缘，或者是切割的边缘。在该实施方式中，对充电头62、64进行适当地配置，从而仅在重叠区域内，宽度24上，玻璃带20和夹层材料40的条48、49之间施加电荷。
还揭示了形成玻璃带20和夹层材料40的卷10的方法，其中卷10具有在卷的处理、运输和储存期间维持直的侧壁。通过向正在卷绕的玻璃带20和夹层材料40施加合适的静电电荷，即大致相等且相反的，可以在玻璃带和夹层材料40的层之间建立起合适的吸引，并在玻璃带/夹层材料的连续卷之间建立起合适的吸引，从而在卷10中达到并维持直的侧壁。
从上游工艺22沿着方向23，通过第一充电头62，并朝向卷10进料玻璃带20，所述卷10以方向13转动。电荷产生器60向充电头62施加例如负13.5至负16kV的电压，从而向玻璃带20施加负电荷。在玻璃带20进料到卷10的几乎同一时间，夹层材料40从以方向45转动的卷42解绕，并沿方向47进料。通过引导辊50对夹层材料40相对于卷10和第二充电头64进行放置。电荷产生器60向第二充电头64施加例如13.5至16kV的电压，从而向夹层材料40施加正电荷。玻璃带20和夹层材料40并列，由此正电荷和负电荷相互吸引，从而将玻璃带20和夹层材料40静电固定在一起。固定的玻璃带20和夹层材料40一起卷绕成卷10，其中，玻璃带20/夹层材料40的连续卷也相互固定，使得在卷10的运输和储存期间，连续卷不会发生相对滑动。可以通过任意合适的方式，例如通过钢压紧卷(breaking roll)42，向夹层材料40施加≤0.25磅/线性英寸(pli)(44N/m)的张力。≤0.25pli(44N/m)的张力导致玻璃带20和夹层材料40的相邻层之间的压力≤7磅/平方英寸(48kPa)。随着卷10的直径12在方向17上增长，辊70防止玻璃带20/夹层材料40与第二充电头64发生接触。
为了在卷10的运输和储存期间将玻璃带20和夹层材料40的连续层保持在一起，静电力必须足够强。对静电力进行定量化的一种测量是通过增加使得夹层材料40相对于玻璃带20移动所需的剪切力。也就是说，将静电固定在一起时使得夹层材料40相对于玻璃带20移动的剪切力与未静电固定在一起时使得夹层材料40相对于玻璃带20移动的剪切力进行对比。参见图5，本发明的发明人进行了如下测试，其中，将面积100为176平方英寸(1135平方厘米)的夹层材料40放在玻璃带20上。以箭头102的方向拉动夹层材料40。将牵拉拉力计与夹层材料40在一个点上相连，并用于测量引起夹层材料40开始相对于玻璃带20发生滑动所需的作用力。当不存在静电固定时，需要10盎司(283克)的作用力来使得夹层材料40开始在玻璃带20上滑动。当以上文所述的方式(本发明的发明人发现其能够使得在卷10传输和储存期间，合适地相对于玻璃带20保持夹层材料40)，将相同的夹层材料40(材料的尺寸和类型)与相同的玻璃带20静电固定在一起时，需要160盎司(4536克)的作用力来使得夹层材料40开始相对于玻璃带20滑动。由于在各个情况下均使用相同的夹层材料40和相同的玻璃带20，消除了由于例如两种材料之间的摩擦系数差异所导致的剪切力的任意差异。因此，当夹层材料和玻璃带静电固定在一起时，使得夹层材料相对于玻璃带开始移动所需的剪切力大于未固定的夹层材料和玻璃带的情况下的10倍。虽然图5的玻璃带20/夹层材料40构型类似于图2，但是该测试同样可适用于图4所示的构型，因为其是基于区域静电固定的，其中，此处的区域同延及至夹层材料40和玻璃带20之间的接触区域。
接着，参见图6，描述了对卷10进行解绕的方法。卷10以箭头15的方向转动，与夹层材料40固定在一起的玻璃带20的层被传输至辊50。夹层材料40绕着辊50转动，从而以箭头19的方向运动，而玻璃带20继续沿着箭头25的方向。从而，通过在玻璃带20和夹层材料40之间施加剥离力(与剪切力相反)，使得玻璃带20与夹层材料40在靠近辊50的位置附近分开。但是，在从玻璃带20剥离了夹层材料40之后，这些元件仍然各自保留它们在卷绕过程中所带的电荷。从而，在该点上，布置了第一和第二中和头90、92。所述中和头90、92可以是，例如MKS离子系统公司型号8001KDT的中和棒，其可以与型号8100的电源相连(未示出)。第一中和头90中和了玻璃带20上的电荷，而第二中和头92中和了夹层材料40上的电荷。通过在剥离点中和玻璃带20的电荷，降低了玻璃带吸引不合乎希望的颗粒的可能性。
应当强调，本发明上述实施方式、特别是任意“优选的”实施方式，仅仅是可能实现的实施例，仅是为了清楚理解本发明的各种原理而陈述的。可以在基本上不偏离本发明的精神和各种原理的情况下，对本发明的上述实施方式进行许多改变和调整。在本文中，所有这些调整和改变都包括在本说明书和本发明的范围之内，并受所附权利要求书的保护。
例如，虽然图中显示的芯在端部不包括翼缘，但是也可以包括翼缘。另外，所述翼缘可以永久固定在于芯上，或者可以是可拆除的。
另外，虽然图中显示四层夹层材料和三层玻璃带正卷绕在卷上，但是可以存在任一种的任意合适数量的层。
此外，虽然显示充电头62、64是非接触式充电头，但是也可以使用其他类型的充电头。例如，可以使用与玻璃带20和夹层材料40接触的充电辊或充电刷(例如碳纤维刷)。类似地，虽然显示中和头90、92是非接触类型，但是也可以使用其他类型的中和头，例如与夹层材料或玻璃带接触的那些。

Claims (17)

1.一种玻璃卷，其包括：
卷在一起的玻璃带和夹层材料，从而使得它们以交替层布置，
其中，通过静电力使得夹层材料层与相邻的玻璃带层固定，其中，所述静电力的值使得引起夹层材料与玻璃带之间滑动所需的剪切力大于或等于未用静电固定在一起时引起夹层材料与玻璃带之间滑动所需的剪切力的10倍。
2.如权利要求1所述的玻璃卷，其特征在于，所述静电力的值使得当所述静电力将夹层材料与玻璃带在176平方英寸(1135平方厘米)的接触面积上固定时，引起夹层材料与玻璃带之间的滑动所需的剪切力大于100盎司(2835克)。
3.如权利要求1或2所述的玻璃卷，其特征在于，所述玻璃带的厚度≤0.3mm。
4.一种卷绕玻璃的方法，其包括：
相对于第一充电头输送玻璃带，从而使得玻璃带具有第一电荷；
相对于第二充电头输送夹层材料，从而使得夹层材料具有第二电荷；
把所述玻璃带与夹层材料并列，使得第一电荷和第二电荷相互吸引，从而使得玻璃带与夹层材料相互接触固定；以及
将固定的玻璃带和夹层材料一起卷绕成包含玻璃带和夹层材料的交替层的卷。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一充电头和第二充电头跨过间隙相邻布置，其中夹层材料和玻璃带的输送路径延伸通过间隙，并且在间隙中未布置辊。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述第一充电头不与玻璃带接触。
7.如权利要求4-6中任一项所述的方法，其特征在于，第一电极与第二电极的间距范围为1-4英寸(2.5-10cm)。
8.如权利要求7所述的方法，该方法还包括当夹层材料和玻璃带静电固定在一起之后，对它们进行引导，从而防止随着卷直径的增加，夹层材料和玻璃带与第一电极或第二电极发生接触。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述引导包括使夹层材料与辊接触。
10.如权利要求4所述的方法，其特征在于，第一电荷是负的，第二电荷是正的。
11.如权利要求4或10所述的方法，其特征在于，第一电荷和第二电荷是平衡的，从而使得卷具有净中性电荷。
12.如权利要求4-11中任一项所述的方法，其特征在于，第一电荷和第二电荷之差为24-36kV。
13.一种解绕玻璃卷的方法，所述玻璃卷具有静电固定在一起的玻璃带和夹层材料的层，所述方法包括：
从卷分离第一层玻璃带和夹层材料；
从玻璃带剥离夹层材料；以及
中和玻璃带上的静电电荷。
14.如权利要求13所述的方法，该方法还包括中和夹层材料上的静电电荷。
15.一种静电场施加设备，其包括：
框架；
与框架相连的第一充电头，所述第一充电头能够在第一范围内施加电荷；
与框架相连的第二充电头，所述第二充电头能够在第二范围内施加电荷，其中所述第二充电头与第一充电头跨过间隙相邻布置，其中夹层材料和玻璃带的输送路径延伸通过间隙，并且在间隙中未布置辊；以及
与框架相连的辊，所述辊的位置与输送路径相邻，位于间隙的下游，并且在第一和第二范围之外。
16.如权利要求15所述的设备，其特征在于，所述输送路径设置在靠近间隙的中心处。
17.如权利要求15或16所述的设备，其特征在于，所述间隙的范围为1-4英寸(2.5-10cm)。
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