CN104098258A - 玻璃涂层法化学钢化工艺 - Google Patents

Abstract

玻璃涂层法化学钢化属于新一代玻璃化学钢化工艺，是针对目前浸泡法化学钢化的各种缺陷研究实验的结果，其工艺过程包括：配制化学钢化液，玻璃表面涂布化学钢化液，玻璃烘干，玻璃钢化及退火冷却等五个部分。本工艺相对于浸泡法具备明显优势，配方不含硝酸钾，因此无污染，生产灵活，产品质量高，可加工几乎任意厚度的玻璃，完全可以取代现有的浸泡法。

Description

玻璃涂层法化学钢化工艺

技术领域

本发明属于玻璃钢化领域，玻璃钢化分为物理钢化和化学钢化两钟，本发明属于化学钢化，属于新一代玻璃化学钢化工艺。 

背景技术

目前玻璃的化学钢化都采用浸泡法，就是把硝酸钾和一些辅料装入一个不锈钢容器内，然后加热到四百度以上，使得硝酸钾和辅料熔化为液体，然后把玻璃加热到与熔液接近的温度，再把玻璃浸入熔液内，并保持一定时间，使得玻璃内部的钠离子与熔液内的钾离子在高温下进行交换。再把玻璃从熔液内提升出来并冷却、清洗，由于钾离子的体积大于钠离子的体积，冷却后的玻璃表面就形成应力，使得玻璃强度加强。浸泡法存在以下问题：一是硝酸钾在加热到三百度以上时会分解出来亚硝酸钾，亚硝酸钾具有挥发性，亚硝酸钾也是一种可以致癌的严重有害物质，影响人体健康，污染环境。二是硝酸钾的熔化过程需要36-72小时的时间，这会在停产或者故障检修时给生产带来极大的不便，同时会消耗大量电能。三是受熔化池的限制，玻璃大小、厚度、形状受到限制。等等。针对浸泡法的各种问题，本人发明了玻璃涂层法化学钢化工艺。 

发明内容

玻璃涂层法化学钢化工艺过程如下： 

一、配置钢化熔液 

在硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、磷酸钾、高锰酸钾中选取一种或几种钾盐，按一定比例混合后加入一定比例的纯净水，溶解为液体，对于一些品种的玻璃可再加入适量的粘合剂和玻璃表面保护剂。粘合剂用于保证溶液均匀涂布于玻璃表面，其成分为糊精与硅酸钠按一定比例混合的溶液。玻璃表面保护剂主要成分为氯化亚锡，用于保证玻璃表面光滑整洁。配置好的溶液经过过滤，装入容器内备用。 

二、涂布钢化熔液 

在室温下，将前面配好的溶液均匀涂布在玻璃表面，涂布方法有以下四种：一是手工涂布，就是把一定量的溶液倒在平放的玻璃上，然后人工用抹布将熔液均匀涂布在玻璃表面。二是喷涂，就是用喷枪将溶液均匀喷涂在玻璃表面。三是辊涂，就是玻璃在浸有溶液的并夹紧的海绵辊之间通过，使得溶液均匀涂布在玻璃表 面。四是浸入法，就是把溶液装入一定的容器内，把玻璃直接浸入溶液内，然后按一定速度把玻璃从溶液内提升出来，从而使得溶液均匀涂布在玻璃表面。以上四种方法要根据玻璃大小、厚度、形状不同选取不同方法。 

三、烘干 

把上面已经涂布溶液的玻璃送入烘干炉内进行烘干，使得玻璃表面的溶液转化为固体。烘干温度一般不超过180度。 

四、钢化 

把烘干好的玻璃送入钢化加热炉内进行加热钢化，所谓钢化加热炉就是带有上下加热的加热箱，之所以要上下加热、为的是保证炉内加热温度均匀。玻璃在加热炉内应该以一定角度竖立摆放，玻璃之间应留有一定的空隙，以保证玻璃加热均匀。玻璃摆放好后即可加热升温，根据玻璃品种不同升温温度也不同，一般在300°-600°之间。炉温升到要求温度后，需要保温2-8小时，此保温时间就是玻璃的钢化时间。然后退火、降温。 

五、出炉 

当炉温降到六十度以下，玻璃即可出炉并清洗，包装出厂。如果需要，可按同样工艺对玻璃进行二次或者三次钢化，每增加一次钢化，玻璃表面应力和应力层厚度都会增加，以满足不同的钢化品质要求。 

本工艺无亚硝酸钾污染，设备相对简单，生产灵活，生产成本远低于浸泡法。 

经试验，本工艺既可以连续化生产，也可以单体炉间歇生产，以满足不同生产量的要求。可以对诸如普通钠钙玻璃、高硼硅玻璃、高铝玻璃、高铅玻璃等各种玻璃进行化学钢化，其钢化效果都优于浸泡法。对玻璃厚度无限制，即使是0.1mm厚的玻璃，无论平整度还是表面应力值以及应力层厚度，都与3mm以上厚度玻璃无区别。 

经检验，本工艺钢化表面应力值最高可达到960兆帕(见附图1) 

附图说明

附图1是《表面应力性能测试分析报告》。 

Claims (2)

1.本发明权利要求在于钢化熔液的配置：即，从硫酸钾、氯化钾、碳酸钾、磷酸钾、高锰酸钾中选取一种或者几种盐类，按一定比例混合后再加入一定比例的纯净水溶解成液体，对于一些品种的玻璃可再加入适量的粘合剂和玻璃表面保护剂，粘合剂为糊精与硅酸钠的混合液体，表面保护剂主要成分为氯化亚锡。

2.本发明权利要求在于加工工艺过程：即，将1中配置好的溶液采用说明书中要求的手工、喷涂、辊涂、浸入等四种方法中的任意一种方法均匀涂布在玻璃表面，然后按说明书中的要求进行烘干，烘干后的玻璃按说明书中的要求进行钢化、退火、降温、出炉、清洗。