CN108129024A - 一种门窗用耐热防雾钢化玻璃 - Google Patents
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Abstract
本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种门窗用耐热防雾钢化玻璃。该钢化玻璃的制造工艺包括如下生产步骤：（1）玻璃原片生产，（2）玻璃热加工处理，（3）化学硬化处理，（4）防雾化镀膜。其中，该玻璃通过原料的优化配比和球磨混合，使得玻璃熔液的性质更均匀，并且生产的玻璃的耐高温性能更加优秀，经过特殊的热加工处理工艺改善玻璃的结构，使得玻璃的抗冲击性能得到提高，化学硬化处理进一步提高了该型玻璃的硬度和结构强度。该玻璃表面还经过镀膜处理，通过丙烯酸树脂型防雾剂的喷涂和固化，使得玻璃具有良好的防雾效果。
Description
技术领域
本发明属于玻璃加工技术领域，具体涉及一种门窗用耐热防雾钢化玻璃。
背景技术
门窗是建筑最重要的结构之一，起到沟通室内室外环境的作用，可以提高建筑内部的采光、通风效果，目前建筑的门窗主要采用玻璃材质加工而成，玻璃材质具有透明度高，透光性好，密封隔音效果优秀的特点。
今天的玻璃门窗采用的玻璃主要为钢化玻璃，钢化玻璃属于安全玻璃，具有机械强度高、耐温变特性好、抗冲击性能强的特点。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，通过化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃在承受外力作用时，首先需要抵消表层应力，因此玻璃的承载力得到提高，增强了门窗玻璃的抗风压、耐寒暑、抗冲击的性能。
然而玻璃材质的耐高温特性普遍不足，普通钢化玻璃的软化温度在600-700℃，在发生火灾时，瞬间的高温可能会导致玻璃软化甚至融化，从而降低门窗的密封隔离效果，扩大火灾的影响范围。此外，普通玻璃不具有防雾性能，在室内外温差较大的状况下，玻璃表面容易凝结水汽，影响室内的采光，散雾后玻璃表面水珠的聚焦作用还可能引发火灾。
发明内容
针对以上问题，本发明的目的在于提供一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，该钢化玻璃具有抗冲击性能强，耐高温性能更好的优点，并且玻璃表面镀有防雾化膜，可以解决玻璃表面容易凝结水汽的问题。
一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英150-200份，钾长石40-45份，磷钨酸钾5-10份，硝酸钠3-5份，蓝晶石1-2份，石墨烯0.01-0.02份，氧化铈0.02-0.025份，氟硅酸钠2-4份，氢氧化铝1-2份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎并混合均匀，然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片。
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到650-700℃，加热时间为5-8min，加热完成后保温20-30min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至300-320℃，冷却时间为20-30s，快速冷却后进行15-20min的二次保温过程，接着将玻璃以10-15℃/min的降温速率缓冷至150-160℃，完成玻璃的热加工处理过程。
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为120-130℃的硝酸钾甘油溶液中进行20-30min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，处理时间为20-30min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理20-30min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干。
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，喷涂防雾镀层厚度为20-25μm，喷涂完成后在150-180℃的温度下烘烤15-20min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
优选地，步骤（1）中的原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为1.5-2h 。
优选地，步骤（2）所述平板玻璃原片的厚度为5-8mm。该厚度为普通建筑用门窗玻璃的最佳厚度吗，该厚度的玻璃既能够保证门窗的结构强度，也能够控制生产成本。
优选地，步骤（2）所述快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为5-8m/s。风冷降温可以对降温速率进行控制，同时可以防止温度变化剧烈导致玻璃表面形成应力损伤，提高玻璃生产的良品率。
优选地，步骤（2）所述热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低4-8%。
优选地，步骤（3）所述平板玻璃的预热温度为280-300℃。在进行化学硬化处理前进行玻璃预热，使得玻璃温度与熔盐的温度相适应，防止处理过程玻璃破裂。
优选地，步骤（4）所述防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4。
优选地，所述防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和1.5-2wt%的氟碳流平剂。
优选地，步骤（4）所述清洗机中的水温为25-30℃；镀膜并烘干后的温度采用25-30℃的温水进行清洗，有利于保护膜层的稳定性，防止镀膜开裂或脱落。
本发明提供的一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，与现有技术相比，具有以下优点：
该型钢化玻璃主要用于门窗玻璃的应用，其抗冲击性能优秀，平整度高，透光性好，可以提高门窗的采光性能和隔音降噪的密封效果。并且由于玻璃成分的改良，其耐高温特性得到提高，在700-800℃的温度下，依然可以保持良好的硬度和结构强度，不发生软化现象。在建筑在发生火灾等突发状况时，为建筑提供密封隔离的保护作用，防止玻璃软化导致火势或烟雾进入室内，对用户的生命和财产安全造成损害。
此外，由于玻璃表面喷涂有防雾镀膜，可以降低玻璃表面水汽雾化凝结的概率，防止玻璃表面凝结水汽后影响建筑采光效果，以及减低玻璃表面的水汽凝结成水珠，水珠聚焦太阳光引发火灾的风险。
具体实施方式
以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例1
一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英150份，钾长石40份，磷钨酸钾5份，硝酸钠3份，蓝晶石1份，石墨烯0.01份，氧化铈0.02份，氟硅酸钠2份，氢氧化铝1份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎，原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化并混合均匀，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为1.5h；然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片，平板玻璃原片的厚度为5mm。
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到650℃，加热时间为5min，加热完成后保温20min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为5m/s，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至300℃，冷却时间为20s，快速冷却后进行15min的二次保温过程，接着将玻璃以10℃/min的降温速率缓冷至150℃，完成玻璃的热加工处理过程，热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低4%。
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为120℃的硝酸钾甘油溶液中进行20min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，平板玻璃的预热温度为280℃，硝酸钠中的硬化处理时间为20min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理20min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干。
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4，防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和1.5wt%的氟碳流平剂，喷涂防雾镀层厚度为20μm，喷涂完成后在150℃的温度下烘烤15min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，清洗机中的水温为25℃，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
实施例2
一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英200份，钾长石45份，磷钨酸钾10份，硝酸钠5份，蓝晶石2份，石墨烯0.02份，氧化铈0.025份，氟硅酸钠4份，氢氧化铝2份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎，原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化并混合均匀，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为2h；然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片，平板玻璃原片的厚度为6mm。
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到700℃，加热时间为8min，加热完成后保温30min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为8m/s，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至320℃，冷却时间为30s，快速冷却后进行20min的二次保温过程，接着将玻璃以15℃/min的降温速率缓冷至160℃，完成玻璃的热加工处理过程，热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低8%。
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为130℃的硝酸钾甘油溶液中进行30min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，平板玻璃的预热温度为300℃，硝酸钠中的硬化处理时间为30min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理30min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干。
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4，防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和2wt%的氟碳流平剂，喷涂防雾镀层厚度为25μm，喷涂完成后在180℃的温度下烘烤15-20min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，清洗机中的水温为30℃，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
实施例3
一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英180份，钾长石43份，磷钨酸钾7份，硝酸钠4份，蓝晶石1.5份，石墨烯0.015份，氧化铈0.023份，氟硅酸钠3份，氢氧化铝1.5份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎，原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化并混合均匀，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为1.7h；然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片，平板玻璃原片的厚度为7mm。
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到680℃，加热时间为7min，加热完成后保温25min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为7m/s，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至310℃，冷却时间为25s，快速冷却后进行17min的二次保温过程，接着将玻璃以13℃/min的降温速率缓冷至155℃，完成玻璃的热加工处理过程，热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低6%。
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为125℃的硝酸钾甘油溶液中进行25min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，平板玻璃的预热温度为290℃，硝酸钠中的硬化处理时间为25min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理24min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干。
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4，防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和1.6wt%的氟碳流平剂，喷涂防雾镀层厚度为22μm，喷涂完成后在170℃的温度下烘烤18min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，清洗机中的水温为29℃，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
实施例4
一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英160份，钾长石44份，磷钨酸钾9份，硝酸钠3份，蓝晶石1份，石墨烯0.01份，氧化铈0.025份，氟硅酸钠4份，氢氧化铝2份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎，原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化并混合均匀，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为1.5h；然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片，平板玻璃原片的厚度为8mm。
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到660℃，加热时间为8min，加热完成后保温21min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为8m/s，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至300℃，冷却时间为24s，快速冷却后进行19min的二次保温过程，接着将玻璃以15℃/min的降温速率缓冷至160℃，完成玻璃的热加工处理过程，热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低8%。
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为130℃的硝酸钾甘油溶液中进行25min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，平板玻璃的预热温度为300℃，硝酸钠中的硬化处理时间为20min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理25min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干。
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4，防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和1.6wt%的氟碳流平剂，喷涂防雾镀层厚度为25μm，喷涂完成后在150℃的温度下烘烤20min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，清洗机中的水温为25℃，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
性能测试
根据GB 15763.2-2005《建筑用安全玻璃》中的落球实验测试方法，测试本实施例玻璃的抗冲击性能，同时测试该玻璃的软化温度和防雾效果，得到如下测试结果：
表1：本实施例的性能测试结果
| 测试项目 | 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 |
| 落球实验 | 无破损 | 无破损 | 无破损 | 无破损 |
| 软化温度（℃） | 810 | 815 | 800 | 810 |
| 防雾效果 | 良好 | 良好 | 良好 | 良好 |
以上试验数据表明，本实施的钢化玻璃结构强度高、抗冲击性能优秀，并且可以承受800℃的温度而不发生软化，并且具有良好的防雾效果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：包括如下生产步骤：
（1）玻璃原片生产
按照质量份数：石英150-200份，钾长石40-45份，磷钨酸钾5-10份，硝酸钠3-5份，蓝晶石1-2份，石墨烯0.01-0.02份，氧化铈0.02-0.025份，氟硅酸钠2-4份，氢氧化铝1-2份，将各原料送入到粉碎设备中粉碎并混合均匀，然后送入到隧道窑中熔融成玻璃液，将玻璃液送入到成型设备中加工成平板玻璃原片；
（2）玻璃热加工处理
将平板玻璃送入到钢化炉中，将玻璃温度加热到650-700℃，加热时间为5-8min，加热完成后保温20-30min，然后将玻璃送入到冷却段进行冷却，冷却过程包括快速冷却过程和缓冷过程，快速冷却过程将玻璃从保温过程温度降低至300-320℃，冷却时间为20-30s，快速冷却后进行15-20min的二次保温过程，接着将玻璃以10-15℃/min的降温速率缓冷至150-160℃，完成玻璃的热加工处理过程；
（3）化学硬化处理
加热加工处理后的玻璃送入到温度为120-130℃的硝酸钾甘油溶液中进行20-30min的活化处理，接着将玻璃取出并冷却至室温，使用蒸馏水将玻璃清洗干净并烘干，然后将玻璃预热后投入到熔融的硝酸钠中进行硬化处理，处理时间为20-30min，接着投入到熔融硝酸钾中继续硬化处理20-30min，处理完成后将玻璃取出，玻璃自然冷却后清洗并烘干；
（4）防雾化镀膜
将硬化处理后的玻璃采用喷涂镀膜机进行防雾镀膜，喷涂防雾镀层厚度为20-25μm，喷涂完成后在150-180℃的温度下烘烤15-20min，烘烤完成后自然冷却，冷却后送入清洗机中进行清洗并烘干，得到所需耐热防雾钢化玻璃。
2.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（1）所述原料粉碎后送入到球磨机中进行研磨细化，球磨机中球料质量比为5:1，研磨时间为1.5-2h 。
3.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（2）所述平板玻璃原片的厚度为5-8mm。
4.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（2）所述快速冷却过程采用低温风栅进行风冷降温，风栅的风速为5-8m/s。
5.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（2）所述热处理过程完成后，平板玻璃的厚度降低4-8%。
6.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（3）所述平板玻璃的预热温度为280-300℃。
7.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（4）所述防雾镀膜过程使用的防雾剂的成分中，主要包括亲水性丙烯酸树脂、水溶性丙烯酸树脂、蒸馏水和乙醇，四者的质量比为1:1:1:4。
8.根据权利要求6所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：所述防雾剂中还含有15wt%的异丙醇溶剂和1.5-2wt%的氟碳流平剂。
9.根据权利要求1所述一种门窗用耐热防雾钢化玻璃，其特征在于：步骤（4）所述清洗机中的水温为25-30℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN114149176A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 莱芜连云玻璃股份有限公司 | 一种高强度钢化玻璃的制作方法 |
| CN114620928A (zh) * | 2022-03-24 | 2022-06-14 | 邱亮 | 一种钢化玻璃加工工艺 |
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2018
- 2018-01-24 CN CN201810067931.1A patent/CN108129024A/zh not_active Withdrawn
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| CN114149176A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-03-08 | 莱芜连云玻璃股份有限公司 | 一种高强度钢化玻璃的制作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180608 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |