CN105599397A - 一种夹层玻璃及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种夹层玻璃及其制造方法，其中，所述夹层玻璃包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和两层玻璃之间的中间膜；其中，所述第一层玻璃为在线Low-E低辐射透明玻璃，所述第二层玻璃为普通透明玻璃或钢化玻璃，所述中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜。通过本发明的方案，可大幅降低夹层玻璃的传热系数和遮阳系数，从而提升冬季保温和夏季隔热效能，特别用于降低夏季空调能耗，达到很好的节能效果。

Description

一种夹层玻璃及其制造方法
技术领域
本发明涉及夹层玻璃技术领域，尤其涉及一种夹层玻璃及其制造方法。
背景技术
夹层玻璃是将两层玻璃通过透明的中间膜牢固、紧密的粘结在一起，形成一个一体化的玻璃。当玻璃破碎时，由于中间膜的弹、韧性关系，破碎的玻璃仍粘结在一起，避免玻璃破碎导致玻璃碎片飞溅伤人。由此，夹层玻璃也被定义为安全玻璃，遵守国家安全玻璃的相关标准和技术要求。为使夹层玻璃更进一步安全，夹层玻璃的一面(通常是室外侧)可使用钢化玻璃，进一步增加了夹层玻璃的安全性，如制作建筑幕墙等。
然而，目前的夹层玻璃基本没有节能效果，传热系数K值达5(W/m2K)以上，比目前国内建筑节能标准高出1倍多。而遮阳系数Sc高达0.7以上，远低于目前绿色建筑对围护结构的节能要求。
也就是说，现有的夹层玻璃虽然比较安全，但却无法有效节能。
发明内容
本发明实施例提供了一种夹层玻璃及其制造方法，以解决现有夹层玻璃只解决安全而没有节能功效的问题。
为了解决上述问题，本发明实施例公开了一种夹层玻璃，包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和两层玻璃之间的中间膜；其中，所述第一层玻璃为在线Low-E低辐射透明玻璃，所述第二层玻璃为普通透明玻璃或钢化玻璃，所述中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜。
可选地，所述在线Low-E低辐射透明玻璃的半球辐射率E值低于0.15。
可选地，所述第一层玻璃和所述第二层玻璃通过所述中间膜粘接在一起；所述在线Low-E低辐射透明玻璃的Low-E镀膜面向外，不与所述中间膜粘结。
可选地，所述Low-E镀膜面涂有纳米保护层。
可选地，所述纳米保护层为氟碳型疏水纳米涂层、或者无机纳米硅亲水涂层、或者纳米二氧化钛亲水涂层。
可选地，所述夹层玻璃反射率小于15％。
可选地，所述第一层玻璃和所述第二层玻璃通过所述中间膜粘接在一起。
为了解决上述问题，本发明还实施例公开了一种夹层玻璃的制造方法，包括：切割第一玻璃原片和第二玻璃原片并钢化、清洗、烘干；其中，切割后的所述第一玻璃原片和第二玻璃原片尺寸相同，所述第一玻璃原片为在线Low-E低辐射透明玻璃，所述第二玻璃原片为普通透明玻璃或钢化玻璃；将在线Low-E低辐射透明玻璃作为下片玻璃，其中，Low-E镀膜面向下；将中间膜在下片玻璃上铺开展平，其中，所述中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜；将所述第二玻璃原片平放到所述中间膜上，合片生成所述夹层玻璃。
可选地，所述方法还包括：通过辊压排气法或真空预压排气法，对合片生成的所述夹层玻璃进行预压排气。
可选地，通过所述辊压排气法，对合片生成的所述夹层玻璃进行预压排气包括：将合片生成的所述夹层玻璃预热后放入辊压机，经辊压机中的第一道胶辊挤压后，进入恒温箱，再经辊压机中的第二胶道辊挤压后排气并封边；其中，所述夹层玻璃预热后表面温度为20－25℃，第一道胶辊间隙比所述夹层玻璃总厚度小1MM，压力为0.2-0.5MPA；第二道胶辊间隙比所述夹层玻璃总厚度小2MM，压力为0.4-0.6MPA；所述夹层玻璃在进入第二道胶辊时玻璃表面温度为60―80℃。
本发明的方案中，通过掺入氧化钨纳米材料对PVB中间膜进行改性，在完全保留PVB中间膜的透明度、雾度、拉伸度、收缩率、粘接力等优良的物理和化学特性，以及成熟的制造工艺外，还能够增加对近红外线的阻隔作用。本方案的中间膜对780纳米～2500纳米的近红外热能的阻隔率可达90％以上，对紫外线的阻隔率达99％以上，而这部分热能约占太阳总辐射热能的50％，减少了夏日太阳对室内的加热增温作用。而利用所述中间膜实现对近红外和紫外线的阻隔，利用在线Low-E膜面稳定，可以在室内面使用的特点，即实现了对太阳辐射的阻隔，又实现了对传热系数的降低，冬季、夏季节能可以一举两得。通过本发明的方案，使得夹层玻璃既保证了安全，又节约了能耗。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1为根据本发明实施例的一种夹层玻璃的结构示意图；
图2为根据本发明实施例的一种夹层玻璃制造方法的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
图1示出了本发明实施例的一种夹层玻璃的结构示意图，如图1所示，本发明的夹层玻璃包括：第一层玻璃102、第二层玻璃106、和两层玻璃之间的中间膜104。
其中，第一层玻璃102为在线Low-E低辐射透明玻璃，第二层玻璃106为普通透明玻璃或钢化玻璃，中间膜104为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜。其中，掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜，具有阻隔红外线和紫外线穿透玻璃的效果。
PVB膜为纳米陶瓷中间膜的一种，在实现应用中，本领域技术人员也可以根据本实施例的PVB膜对其中类型的纳米陶瓷中间膜进行相应改进，以达到安全并节能的效果。
在具体制作中，一种夹层玻璃可以包括：第一层玻璃(可以作为下层玻璃)、第二层玻璃(可以作为上层玻璃)、和夹层玻璃中间膜(如纳米陶瓷中间膜)。具体地，第一层玻璃可以为Low-E低辐射玻璃，第二层玻璃可以为普通透明玻璃，第一层玻璃和第二层玻璃由纳米陶瓷改性PVB中间膜通过热压粘接在一起。其中，第一层玻璃的Low-E镀膜面向外，可应用于室内面，以保留Low-E的低辐射效能。优选地，Low-E镀膜面可涂有防污保护层，以防止由于玻璃表面污渍造成低辐射效能下降。
相关的夹层玻璃为增加隔热效果，往往采用双银或三银遮阳型离线Low-E玻璃，利用离线遮阳型Low-E对近红外的阻隔作用达到隔热效果。但由于离线Low-E镀膜面不能暴露在普通空气环境中，因此必须将Low-E面与中间膜粘结，这样做造成两个问题：其一是Low-E面被中间膜短路，失去低辐射效能，对降低传热系数K值没有贡献；其二是离线Low-E面与中间膜结合不稳固，层面剥离强度低，容易造成夹层面开裂失效。而本发明的方案首先通过掺入氧化钨纳米材料对PVB中间膜进行改性，中间膜在完全保留PVB中间膜的透明度、雾度、拉伸度、收缩率、粘接力等优良的物理和化学特性，以及成熟的制造工艺外，增加了对近红外线的阻隔作用，本发明方案的中间膜对780nm～2500nm的近红外热能的阻隔率可达90％以上，对紫外线的阻隔率达99％以上，而这部分热能约占太阳总辐射热能的50％，减少了夏日太阳对室内的加热增温作用。
由于本发明方案采用的中间膜提供了太阳辐射热能的阻隔作用，因此无需通过双银或三银的离线Low-E实现对近红外的阻隔，也因此可以采用对近红外较小反射作用的在线Low-E玻璃。在线Low-E玻璃由于是在浮法玻璃出产进程中，在近700℃玻璃外表采用化学沉积法镀上以锡盐为首要成分的化学溶液，构成单层具有低辐射功用的氧化锡(SnO2)化合物薄膜，膜层同玻璃经过化学键联系，具有很好的化学安稳性和热安稳性，以及比玻璃本体还高的硬度，因而称为“硬镀膜”。其膜层具有持久节能特性，其膜层保质期达30年。但在线Low—E玻璃的光谱出现氧化锡导电膜的特征，对可见光有优良的透射，但对近红外的反射率较低。
本发明方案中的夹层玻璃利用中间膜实现对近红外和紫外线的阻隔，利用在线Low-E膜面稳定，可以在室内面使用的特点，相互弥补了不足，即实现了对太阳辐射的阻隔，又实现了对传热系数的降低，冬季、夏季节能可以一举两得。
本实施例中，由于一面为Low-E镀膜面(向室内面)，Low-E镀膜面对降低U值有贡献，可降低室内外透过夹层玻璃传热，且由于在线Low-E为硬膜，使用在室内环境中，与玻璃相同，无需特别维护。同时，由于纳米陶瓷中间膜阻挡太阳热能进入室内，综合使用可大幅降低能耗，保护环境。
优选地，本发明实施例中的夹层玻璃的在线Low-E低辐射透明玻璃的半球辐射率E值低于0.15。
进一步优选地，第一层玻璃和第二层玻璃可以通过中间膜粘接在一起。其中，在线Low-E低辐射透明玻璃的Low-E镀膜面向外，不与中间膜粘结。
第一层玻璃和第二层玻璃与中间膜在粘接后成为一块玻璃，其中的一个外侧面为Low-E镀膜面。Low-E镀膜面可涂有纳米保护层(根据需要，不是必须)，可以减少Low-E镀膜面由于沾染污渍而影响低辐射效能。根据使用环境和用途不同，纳米保护层可以是氟碳型疏水纳米涂层、或无机纳米硅、纳米二氧化钛等亲水涂层。也即，为防止由于玻璃表面污渍造成低辐射效能下降，Low-E镀膜面可以涂有纳米保护层。优选地，所述纳米保护层可以为氟碳型疏水纳米涂层、或者无机纳米硅亲水涂层、或者纳米二氧化钛亲水涂层。
进一步优选地，所述夹层玻璃反射率小于15％，对环境不会造成光污染。
此外，中间膜的透光率可从70％调整到35％，通过选择不同的透光率，可进一步降低遮阳系数、保护私密性，可使室内更光亮或更柔和，满足不同要求。
参照图2，本发明实施例还提供了一种夹层玻璃的制造方法。
如图2所示，该夹层玻璃的制造方法包括以下步骤：
步骤202：切割第一玻璃原片和第二玻璃原片并钢化、清洗、烘干。
其中，切割后的第一玻璃原片和第二玻璃原片尺寸相同，第一玻璃原片为在线Low-E低辐射透明玻璃，第二玻璃原片为普通透明玻璃或钢化玻璃。
步骤204：将在线Low-E低辐射透明玻璃作为下片玻璃，其中，Low-E镀膜面向下。
步骤206：将中间膜在下片玻璃上铺开展平，其中，中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜。
步骤208：将第二玻璃原片平放到中间膜上，合片后经热压生成夹层玻璃。
通过掺入氧化钨纳米材料对PVB中间膜进行改性，在完全保留PVB中间膜的透明度、雾度、拉伸度、收缩率、粘接力等优良的物理和化学特性，以及成熟的制造工艺外，还能够增加对近红外线的阻隔作用。本方案的中间膜对780纳米～2500纳米的近红外热能的阻隔率可达90％以上，对紫外线的阻隔率达99％以上，而这部分热能约占太阳总辐射热能的50％，减少了夏日太阳对室内的加热增温作用。而利用所述中间膜实现对近红外和紫外线的阻隔，利用在线Low-E膜面稳定，可以在室内面使用的特点，即实现了对太阳辐射的阻隔，又实现了对传热系数的降低，冬季、夏季节能可以一举两得。通过本发明的方案，使得夹层玻璃既保证了安全了，又节约了能耗。
优选地，在合片生成夹层玻璃后，所述方法还包括：通过辊压排气法或真空预压排气法，对合片生成的夹层玻璃进行预压排气。
其中，通过辊压排气法，对合片生成的夹层玻璃进行预压排气可以包括：将合片生成的夹层玻璃预热后放入辊压机，经辊压机中的第一道胶辊挤压后，进入恒温箱，再经辊压机中的第二胶道辊挤压后排气并封边；其中，夹层玻璃预热后表面温度为20－25℃，第一道胶辊间隙比夹层玻璃总厚度小1MM，压力为0.2-0.5MPA；第二道胶辊间隙比夹层玻璃总厚度小2MM，压力为0.4-0.6MPA；夹层玻璃在进入第二道胶辊时玻璃表面温度为60―80℃。
在制造过程中，如需钢化，则仅需钢化普通白玻，避免对在线Low-E低辐射玻璃进行钢化。如有特殊要求必须将两层玻璃都钢化，虽然由于在线Low-E低辐射玻璃热稳定特性高，允许进行钢化，但需注意在线Low-E低辐射透明玻璃的Low-E面的热反射特性，在普通钢化炉可能出现玻璃两面加温不均，钢化变形的问题，需按在线Low-E低辐射透明玻璃钢化工艺要求进行。钢化玻璃要控制好表面变形率，以及相应采用较厚的中间膜。
一种具体的夹层玻璃制造过程如下：
1、第一玻璃原片和第二玻璃原片的切割、清洗及加工：
切割时第一玻璃原片和第二玻璃原片的切痕要合适，以获得良好的边缘剥片效果，尺寸要精确，差异小于或等于2MM，以免因边部不齐而产生汽泡。切割后玻璃的边缘要进行研磨，后用洗片机清洗。清洗后，玻璃表面不可残留有油污等杂物，清洗后的玻璃烘干并放置到室温后方可使用。
2、合片：
合片应在符合工艺要求的合片室里进行：
(1)洁净度必须高，洁净度应净化至十万级；
(2)工作人员应具有和净化条件相适应的服装及工具；
(3)合片室温为25土2℃相对湿度在25％左右；
(4)上、下两层玻璃夹层之间应对齐，并且叠差也不超过1.5毫米左右；
(5)中间膜和玻璃夹层之间应保持洁净。
在符合工艺要求的合片室内，Low-E玻璃为下片，Low-E面向下(非中间膜粘接面)平放后，将中间膜在下层玻璃上铺开展平，放上另一块玻璃。用小刀修剪、切断中间膜。修剪时不可用力拉中间膜，以避免中间膜变形，且要保证玻璃外中间膜的余量在2－5MM范围。修边时刀片切不可与玻璃接触，以免所产生的玻璃微粒导致加工后边部产生汽泡。
3、预压排气：
合好的玻璃必须经过预压排气，将玻璃与中间膜界面间的残余空气排出，并得到良好的封边效果，后才可高压成型。
预压排气可以采用辊压排气方法或真空预压排气方法。本例仅就辊压排气方法进行说明：
加工设备：注意与常规夹层玻璃生产工艺不同之处在于：下层的Low-E玻璃镀膜面向外，由于Low-E镀膜面的热反射作用，在常规操作情况下，下表面温度较低，因此需对设备进行部分改造，包括加热方式以及温度设置，使上下表面温度基本保持一致。
复合胶片后自动传输进设备的输入端，由其传动，平稳地进入预压辊均匀滚压，将其空气初步排除，进入预压、加热烘箱内进行预压加热，使胶片达到要求的熔结温度，玻璃与胶片已良好的接触后，由加热箱中传输辊将其输入终压辊均匀滚压，致使玻璃与胶片熔结为一体，再由输出段输出，玻璃和胶片牢固粘合在一起，并且几乎呈现透明状，这样一次性完成平板夹层玻璃的工作，然后准备在高压釜中作最后加工。
其中：合好的玻璃进入辊压机，经第一道胶辊挤压后，进入恒温箱，再经第二道胶辊挤压，排气、封边完成此过程。出第二道胶辊后，夹层玻璃四周应呈现一整圈透明带将边部封好，避免高压釜内气体回流产生汽泡。其它部位可以有分布均匀的不透明部分存在。此工艺要求玻璃表面温度必须严格控制，既不可温度太高，使封边过早，内部气体无法排出；又不可温度太低，封边不完全，产生回流汽泡。
优选地，合好的玻璃预热后表面温度20－25℃左右，第一道胶辊间隙应比夹层玻璃总厚度小1MM左右，压力为0.2-0.5MPA左右。第二道胶辊间隙应比夹层玻璃总厚度小2MM左右，压力为0.4-0.6MPA左右。入第二道胶辊时玻璃表面温度要严格控制在60―80℃左右。生产时首先准备好所需加工的产品，尽可能连续、不间断地进行生产，避免因间隔时间长，恒温箱温度变化过剧，造成玻璃表面温度无法准确控制。
需要说明的是，对于前述的方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明所必需的。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种夹层玻璃，其特征在于，包括：第一层玻璃、第二层玻璃、和两层玻璃之间的中间膜；
其中，所述第一层玻璃为在线Low-E低辐射透明玻璃，所述第二层玻璃为普通透明玻璃或钢化玻璃，所述中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜。
2.根据权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于，所述在线Low-E低辐射透明玻璃的半球辐射率E值低于0.15。
3.根据权利要求1或2所述的夹层玻璃，其特征在于，
所述在线Low-E低辐射透明玻璃的Low-E镀膜面向外，不与所述中间膜粘结。
4.根据权利要求3所述的夹层玻璃，其特征在于，所述Low-E镀膜面涂有纳米保护层。
5.根据权利要求4所述的夹层玻璃，其特征在于，所述纳米保护层为氟碳型疏水纳米涂层、或者无机纳米硅亲水涂层、或者纳米二氧化钛亲水涂层。
6.根据权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于，所述夹层玻璃反射率小于15％。
7.根据权利要求1所述的夹层玻璃，其特征在于，所述第一层玻璃和所述第二层玻璃通过所述中间膜粘接在一起。
8.一种夹层玻璃的制造方法，其特征在于，包括：
切割第一玻璃原片和第二玻璃原片并钢化、清洗、烘干；其中，切割后的所述第一玻璃原片和第二玻璃原片尺寸相同，所述第一玻璃原片为在线Low-E低辐射透明玻璃，所述第二玻璃原片为普通透明玻璃或钢化玻璃；
将在线Low-E低辐射透明玻璃作为下片玻璃，其中，Low-E镀膜面向下；
将中间膜在下片玻璃上铺开展平，其中，所述中间膜为掺入氧化钨纳米陶瓷材料的改性PVB膜；
将所述第二玻璃原片平放到所述中间膜上，合片生成所述夹层玻璃。
9.根据权利要求8所述的夹层玻璃，其特征在于，所述方法还包括：
通过辊压排气法或真空预压排气法，对合片生成的所述夹层玻璃进行预压排气。
10.根据权利要求9所述的夹层玻璃，其特征在于，通过所述辊压排气法，对合片生成的所述夹层玻璃进行预压排气包括：
将合片生成的所述夹层玻璃预热后放入辊压机，经辊压机中的第一道胶辊挤压后，进入恒温箱，再经辊压机中的第二胶道辊挤压后排气并封边；
其中，所述夹层玻璃预热后表面温度为20－25℃，第一道胶辊间隙比所述夹层玻璃总厚度小1MM，压力为0.2-0.5MPA；第二道胶辊间隙比所述夹层玻璃总厚度小2MM，压力为0.4-0.6MPA；所述夹层玻璃在进入第二道胶辊时玻璃表面温度为60―80℃。
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