CN108996903B - 一种柔性玻璃的制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于柔性玻璃建筑材料技术领域，具体涉及一种柔性玻璃的制造工艺；柔性玻璃通常是指厚度小于0.1mm的玻璃，其自身可弯曲，非常的柔韧，具有玻璃的透光性，耐热性以及强度，是手机、平板电脑显示屏、柔性显示屏以及太阳能电池板最好的基材，其应用范围是相当广泛的基体材料。而本发明涉及柔性玻璃及其制造工艺的其制备方法包括以下步骤：(1)玻璃原液的制备；(2)柔性玻璃成型及其制备；(3)柔性玻璃的分割与包装处理，等三个步骤来进行制备而得到的。
Description
技术领域
本发明属于柔性玻璃建筑材料技术领域，具体涉及一种柔性玻璃的制造工艺。
背景技术
玻璃属于脆性材料，机械强度和抗冲击强度相对较低，因此玻璃的柔性与玻璃厚度及玻璃缺陷具有密切关系。然而随着玻璃厚度的不断变薄，其弯曲变形量逐渐变大，弯曲强度增大，然而，其弹性模量与硬度不变，在弯曲过程中裂纹扩展速度减慢，有利于制备强度高的柔性玻璃。因此，柔性玻璃的制备前提是玻璃厚度足够薄、表面质量高，这对柔性玻璃的制备方法提出了更高的要求。现如今，可用于柔性玻璃的制备方法，主要有一次成形法和二次成形法，其中一次成形法主要包含溢流下拉法和浮法；二次成形法主要包含化学减薄法及再次拉引法。然而，溢流下拉法是利用玻璃自身重力进行拉薄，要求溢流处玻璃黏度可准确与精准控制，在溢流出口处整个板宽方向玻璃液溢出量是绝对的一致，这为溢流下拉法制备柔性玻璃的关键技术。同时，溢流下拉法产量小，板宽受溢流槽尺寸限制。而浮法是将熔炉中熔融的玻璃液输送至液态锡床，因黏度较低，可利用拉边机来控制玻璃的厚度，随着流过锡床距离的增加，玻璃液便渐渐的固化成平板玻璃，再利用过渡辊将固化后的玻璃平板引出，再经退火、切割等后段加工程序而成。但是此方法存在的不足是，制备的玻璃在制备过程中与锡液接触，玻璃表面不光滑，影响柔性玻璃的成品率；而化学减薄法，是利用腐蚀的方式来进行的，其主要缺陷在生产的玻璃基板的表面上形成划痕或者在玻璃基板的内表面上形成颗粒，需后期进行清洗，且装置大型，增加了成本，并且表面质量差，不易制备出高强度的柔性玻璃，另外会对环境造成严重的污染；再次拉引法，主要问题是操作困难且生产量较小。然而，本发明一种柔性玻璃的制造工艺，进行的是连续的挤出方式，能够实现大规模生产，其制备得到的柔性玻璃不会出现划痕等问题，是安全环保生产柔性玻璃的最好方法。
发明内容
为了达到背景技术中的目的，具体涉及一种柔性玻璃的制造工艺；柔性玻璃通常是指厚度小于0.1mm的玻璃，其自身可弯曲，非常的柔韧，具有玻璃的透光性，耐热性以及强度，是手机、平板电脑显示屏、柔性显示屏以及太阳能电池板最好的基材，其应用范围是相当广泛的基体材料。而本发明涉及柔性玻璃的制造工艺的其制备方法包括以下步骤：(1)玻璃原液的制备；(2)柔性玻璃成型的制备；(3)柔性玻璃的分割与包装处理，等三个步骤来进行制备而得到的。
本发明通过如下的技术方案实现的
一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为100-150：20-30：3-6：1-3：2-4：1-2：0.5-1：3-5的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用；将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1500～1700℃，保温保温2h，出炉；
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度可以达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就可以的到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜；
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。
进一步的，步骤(1)中所述的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠其纯度在99％以上，且其粒径大小为100-200目。
进一步的，步骤(2)中玻璃原液加入的速度控制在0.1-0.5L/s的速度进行加入。
进一步的，其特征在于，步骤(2)中所述的剂压机的挤出速度控制在0.1-0.5L/s。
进一步的，步骤(2)中所述的牵引辊、卷取机构及牵引电机，的速度是通过变频器来进行调节，其速度的大小与剂压机的挤出速度相等。
有益效益
1、本发明通过加入三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠，有效的利用了这几种物质的硬度大、强度高的优点，使这些物质在高温条件下融化后，形成一个均相达到协同的效果，有效的体现出其优良特性，有效的增强了柔性玻璃的强度和硬度，使其强度更高、更耐划伤；
2、本发明通过高压挤出吹涨成型技术，吹出的玻璃膜，通过控制其内部的气压和外界气压的比值，从而能够有效的控制柔性玻璃膜的厚度，从而促使所制备的柔性玻璃更薄；利用，当玻璃膜的厚度达到一定的厚度是，其柔性就会迅速的增加的特性，从而来控制膜内气压达到制备出高韧性的柔性玻璃；
3、本发明的通过加入氟化钠，能够和二氧化硅形成网络状的结构，而氟化钠起到结的效果，此网络状结构具有较大的抗冲性能，其能够有效的增强柔性玻璃的韧性。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合实验数据，对本发明的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
实施例1
一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为120：25：6：1：2：1：0.5：3的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用，将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1500～1700℃，保温保温2h，出炉。
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度可以达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就可以的到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜。
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。
实施例2
一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为150：30：6：3：4：2：1：5的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用；将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1 500～1 700℃，保温保温2h，出炉。
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度可以达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就可以的到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜。
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。
实施例3
一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为100：20：6：1：2：1：0.5：3的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用；将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1 500～1 700℃，保温保温2h，出炉。
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度可以达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就可以的到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜。
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。
实施例4
一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为150：25：3：3：4：2：1：3的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用；将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1 500～1 700℃，保温保温2h，出炉。
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度可以达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机等主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就可以的到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜。
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。实验分析：
1、耐磨耗性能测试
将实施例1-4制备的柔性玻璃板与市售柔性璃板进行耐磨耗测试。结果如下表所示：
说明实施例1-4制备的柔性玻璃板比市售柔性玻璃的耐磨耗性能强。
2、力学性能检测
将实施例1-4制备的柔性玻璃板与市售柔性璃板进行力学性能检测，其检测结果如下：
由上表可以看出本发明制备的柔性玻璃板力学性能都优于市场售卖的柔性璃板。
3、柔性指数测试
将实施例1-4制备的柔性玻璃板与市售柔性璃板进行力柔性指数测试，其检测结果如下：
由上表可以看出本发明制备的柔性玻璃板柔韧性能优于市场售卖的柔性璃板。
最后说明的是，以上优选实施例仅用于说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的。
Claims (5)
1.一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于：所述的一种柔性玻璃的制造工艺包括以下步骤：
(1)玻璃原液的制备
将质量比为100-150：20-30：3-6：1-3：2-4：1-2：0.5-1：3-5的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠的原材料加入混料机中，进行搅拌均匀，搅拌均匀后倒入铂金坩埚中待用；将高温井式电炉，升温到700-1000℃时，将盛装原材料的铂金坩埚放入电炉中，保温10-20min后，再将温度升至1 500～1 700℃，保温2h，出炉；
(2)柔性玻璃成型及其制备
利用吹膜成型技术，调节剂压机温度，使其控制在600-1000℃，而剂压机模具出口的大小控制在4-12mm且出口设计成环型，然后将步骤(1)得到的玻璃原液趁热加入挤压机中，利用挤压机的推力将液体状的玻璃进行挤压，然后从模具口中进行挤出，控制冷却风环，使玻璃液体在出了模具后具有一定的刚性，此外，控制空气压缩机输出的压缩空气、关贮槽，压缩空气经贮槽出口阀门进入模头螺旋芯棒中心孔，在剂压机模头前装有压力调节阀，按玻璃厚度要求进行调节气量、气压，而压缩气体经芯棒中心孔进入挤出物管状中心，然后从内部产生压力，使管状的玻璃液进行吹胀挤出形成泡管形状的薄膜，其厚度能够达到0.01-0.1mm,然后，管状薄膜，经牵引辅机，进行牵引，而牵引辅机由牵引架、人字板、牵引辊、卷取机构及牵引电机主要部件组成，然后，通过减速部分带动两对牵引辊筒，同时带动卷取机构，人字板固定在牵引辊下面的固定架上，通过调节夹角大小的调节来控制膜的大小，而牵引辊将吹好的薄膜进行牵引，同时防止泡管形状的薄膜中的气体溢出，然后通过卷取机进行收卷，就能够得到厚度在0.01-0.1mm的柔性玻璃薄膜；
(3)柔性玻璃的分割与包装处理
将步骤(2)中得到的管状的柔性玻璃薄膜，放入裁片机中进行裁片，根据需要进行各种各样的规格裁切，裁切完全后将其进行筛选，把不合格的进行剔除，将合格的产品进行包装，此产品就是柔性玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于，步骤(1)中所述的二氧化硅、三氧化铝、氧化镁、氧化钙、三氧化二硼、过氧化钾、过氧化钠、氟化钠其纯度在99％以上，且其粒径大小为100-200目。
3.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于，步骤(2)中玻璃原液加入的速度控制在0.1-0.5L/s的速度进行加入。
4.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于，步骤(2)中所述的剂压机的挤出速度控制在0.1-0.5L/s。
5.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃的制造工艺，其特征在于，步骤(2)中所述的牵引辊、卷取机构及牵引电机的速度是通过变频器来进行调节，其速度的大小与剂压机的挤出速度相等。
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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 | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Feng Xianlun Inventor after: Shang Zhigang Inventor after: Xiong Zhen Inventor before: Xiong Zhen |
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| TA01 | Transfer of patent application right | ||
| TA01 | Transfer of patent application right |
Effective date of registration: 20210408 Address after: No.8, Yongcheng Road, Gaochun Economic Development Zone, Gaochun District, Nanjing, Jiangsu, 211300 Applicant after: Jiangsu Huabo Optoelectronic Technology Co.,Ltd. Address before: 225500 No.2, Renmin Middle Road, Jiangyan District, Taizhou City, Jiangsu Province Applicant before: Xiong Zhen |
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| GR01 | Patent grant | ||
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