CN109591399A - 一种夹层玻璃及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种夹层玻璃，包括由上至下依次设置的上层超白镀膜玻璃层、DG41胶片层及下层超白镀膜玻璃层；本发明还公开了夹层玻璃的制备方法，包括如下工艺步骤：原片→切片→磨边→清洗→钢化→镀膜→清洗→合片→初压→抽真空→高压釜升温加压→高压釜保温保压→高压釜降温降压→出釜修边整理→成品→成品包装→出厂。本发明通过改进加热方式为加热管加对流风机，提高了玻璃受热的均匀度，提高了玻璃受热效率，提高了DG41夹胶玻璃的可见光透过能力及其强度，缩短了DG41夹胶玻璃的生产时间，降低了能耗。

Description

一种夹层玻璃及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种夹层玻璃及其制备方法。

背景技术

夹层玻璃是由两片或多片玻璃，之间夹了一层或多层有机聚合物中间膜，经过特殊的高温预压(或抽真空)及高温高压工艺处理后，使玻璃和中间膜永久粘合为一体的复合玻璃产品。

夹层玻璃的生产方法主要有两种：一是将聚乙烯醇缩丁醛(PVB)胶片夹在两层或多层玻璃中间，放入高压釜内热压而成，称“胶片热压法”或“干法”，适用于工业化生产。二是将配制好的粘结剂浆液灌注到已合好模的两片或多片玻璃中间，通过加热聚合或光照聚合而制成夹层玻璃，称“灌浆法”或“湿法”，由于灌浆法生产工艺的产品存在许多缺点，使用较少。常用夹层玻璃主要采用“干法”生产工艺。夹层玻璃制备过程中钢化过程也很重要，某个区的热消耗超过加热效果，这个区内的温度就开始下降，这就是超负荷现象，玻璃钢化的胜利与否主要决定于玻璃板温度最低的地方，一旦电炉有超负荷现象，电炉温度就会出现下降，致使玻璃在冷却段里冷却时造成破碎。加热温度的设定，要根据所钢化的玻璃的厚度，要钢化的玻璃越薄，温度就要越高，要钢化的玻璃越厚，温度就要越低，对于加热温度的控制，操作人员要明白电炉温度与加热时间的相互关系以及电炉温度对厚薄不同的玻璃变化值。但在辊压时，压辊对玻璃受力易将玻璃压破。

传统DG41选用的平板玻璃多为普通超白或者白玻产品，加上胶片之后透过率有个明显的降低，约为5％左右。如何提高DG41夹胶玻璃的可见光透过能力、如何提高夹胶玻璃的强度、如何缩短DG41夹胶玻璃的生产时间，降低能耗是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种夹层玻璃，选择合理的工艺条件，使胶片的透光率达到要求；对夹层辊压和高压釜进行改造升级，提高生产效率。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种夹层玻璃，包括由上至下依次设置的上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层超白镀膜玻璃层或下层超白镀膜玻璃层的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片。超白玻璃的杂质少，铁含量低，更透明，看上去更白，普通玻璃由于有铁杂质，有些发绿。超白玻璃透光率高得多，超白玻璃的透光率在92％以上。通过选用超白增透镀膜玻璃，使得最终成品的透光率降低控制在3％以内。DG41胶片其熔融温度约130℃左右。DG41胶片为美国首诺玻璃功能膜。

进一步的技术方案是，上层超白镀膜玻璃层及下层超白镀膜玻璃层均为钢化玻璃且其厚度为0.6～0.9mm，胶片层厚度为1.9mm。这样对于胶片两侧的玻璃选择厚度小的，而胶片选择厚度大的，因为胶片对光的吸收率很低，减小玻璃对光的吸收，能够提高夹层玻璃的透光度；由于在夹层玻璃的反射、吸收和散射损失中，以玻璃和空气的界面反射率最高，浮法玻璃中的吸收率最高(吸收系数和厚度越大，吸收损失越多，透光性越差)，因此降低玻璃的厚度能够增加夹层玻璃的透光率(光在透过玻璃时，首先有一部分光被反射掉，反射量由菲涅耳公式可以算出，根据对菲涅耳公式以及夹层玻璃其透明材料折射率相差不大可知，夹层界面上的损失很小，主要的反射损失集中在玻璃与空气的界面上)。

本发明还提供的技术方案是，制备夹层玻璃的方法，包括如下工艺步骤：

S1：将厚度为6mm的玻璃原片切割成设定的尺寸后使用玻璃磨边机对其磨边；

S2：清洗经S1步骤处理后的玻璃并烘干后将玻璃置于晾干室直至玻璃到达室温；

S3：将经S2步骤处理后的玻璃送入钢化炉中钢化，钢化采用两段式加热，加热温度分别为450℃、690℃，加热时间为230秒，在25kPa风压下急冷处理100秒，急冷至玻璃表面100℃，然后风冷处理至常温；

S4：将经S3步骤处理后的玻璃清洗干燥后置入真空磁控溅射室进行镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S5：将厚度为1.14mm的胶片以及经S4步骤处理后的两片玻璃在无尘密闭合片室进行合片，温度控制在20～25℃，相对湿度控制在20～40％；合片的同时辊压，辊压温度为180～210℃，辊压速度为4米/分钟；辊压时的加热采用加热管并配合对流风机的加热方式；

S6：将经S5步骤处理后的夹层玻璃采用耐高温薄膜包住密封后采用真空泵对其抽真空至5×10-3bar并保压，然后将经耐高温薄膜包住密封后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压，升温至130℃，加压至13bar后保温保压2小时后高压釜降温降压；

S7：打开釜门后将经S6步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，冷却时间为4小时；然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。之前的工艺辊压温度为120～140℃，辊压速度为1.5～2米/分钟；辊压时采用红外加热，玻璃受热不均匀，玻璃受热效率不高。对夹层辊压和高压釜进行改造升级，提高了生产效率。所述耐高温薄膜为聚酰亚胺薄膜或四氟乙烯薄膜。

进一步的技术方案为，在S5步骤中，用于辊压的两辊间的间距比上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层的厚度之和小2mm；在所述S1步骤中，磨边工序中水质采用的水电阻率为16兆欧的去离子水。

进一步的技术方案为，在各步骤中，玻璃移动吊装时采用横纵交叉设置的若干根塑胶条或吊装带。塑胶条可以是DG41胶片的边角料或其他材质如SGP(SPG膜为ShirasuPorous Glass membrane的简称，是一种多孔玻璃膜)或PVB(多根粘成一根，选取合适长度)，可以废物利用，并且这样在吊装移动玻璃时都是较为轻柔的接触，避免在吊装转运玻璃的过程中玻璃的磨损，也保证玻璃表面的无痕可以使得玻璃表面无缺陷，最大化减少影响玻璃透光性的因素。

本发明还提供的技术方案是，一种夹层玻璃，包括由上至下依次设置的上层有机玻璃、聚碳酸酯胶片层及下层有机玻璃；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层有机玻璃或下层有机玻璃的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片，所述胶片中部设置若干个中空区域。中空区域的设置作为胶片的增透区域，可以增强可见光的透光率，减少可见光的吸收，在基本保证夹层玻璃整体强度的基础下尽量多设置中空区域，最大化减少可见光的吸收，提高夹层玻璃整体的透光率。

进一步的技术方案为，有机玻璃为中空玻璃或所述有机玻璃其中部设置若干个中空腔。中空腔的设置作为玻璃的增透区域，可以增强可见光的透光率，减少可见光的吸收，在基本保证夹层玻璃整体强度的基础下尽量多设置中空腔或增加中空玻璃其中空部分的厚度，最大化减少可见光的吸收，提高夹层玻璃整体的透光率。

本发明还提供的技术方案是，制备夹层玻璃的方法，包括如下工艺步骤：

S1：将有机玻璃切割成设定的尺寸后对其磨边或修边；

S2：清洗经S1步骤处理后的有机玻璃并室温晾干；

S3：将经S2步骤处理后的有机玻璃镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S4：将胶片以及经S3步骤处理后的两片有机玻璃进行合片，同时在两片有机玻璃的外侧贴覆设置耐高温薄膜，并在耐高温薄膜的外侧设置胶片层；合片的同时辊压，用于辊压的两辊间的间距比上层有机玻璃、三层胶片层、下层有机玻璃的厚度之和小2mm；

S5：将经S4步骤处理后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压后保温保压然后高压釜降温降压；

S6：打开釜门后将经S5步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。辊压时辊压温度为180～210℃，辊压速度为4米/分钟；辊压时的加热采用加热管并配合对流风机的加热方式；这样的工艺设置可以在辊压时压的是胶片而避免压辊直接压到玻璃上易导致玻璃破碎，使得辊压的过程更柔和却能满足夹层玻璃制作所需的辊压压力。耐高温薄膜贴覆在有机玻璃的外侧能够避免辊压时由于高温胶片贴覆在夹层玻璃外侧上。采用有机玻璃使得整体的韧性、抗弯性能、加工性都更加优越。

其中，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.胶片和玻璃夹层之间应保持洁净。在符合工艺要求的合片室内，玻璃平放后，将中间膜在玻璃上铺开展平，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(尤其是PVB)，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。

玻璃钢化后要避免爆边，钢化玻璃(Tempered glass/Reinforced glass)属于安全玻璃。钢化玻璃其实是一种预应力玻璃，为提高玻璃的强度，通常使用化学或物理的方法，在玻璃表面形成压应力，玻璃承受外力时首先抵消表层应力，从而提高了承载能力，增强玻璃自身抗风压性，寒暑性，冲击性等。钢化玻璃具有使用安全性，热稳定性(承受的温差是普通玻璃的3倍，可承受300℃的温差变化)，高强度(同等厚度的钢化玻璃抗冲击强度是普通玻璃的3～5倍，抗弯强度是普通玻璃的3～5倍)的特点。钢化后的玻璃不能再进行切割，和加工，只能在钢化前就对玻璃进行加工至需要的形状，再进行钢化处理。钢化玻璃强度虽然比普通玻璃强，但是钢化玻璃有自爆(自己破裂)的可能性。钢化玻璃自爆原因，钢化玻璃内部的硫化镍膨胀是导致钢化玻璃自爆的主要原因。玻璃经钢化处理后，表面层形成压应力。内部板芯层呈张应力，压应力和张应力共同构成一个平衡体。玻璃本身是一种脆性材料，耐压但不耐拉，所以玻璃的大部分破碎是张应力引发的。

本发明的优点和有益效果在于：高性能增透性的原片选用配合合理的工艺条件，使胶片的透光率达到要求；并对夹层辊压和高压釜进行改造升级，提高生产效率；通过选用超白增透镀膜玻璃，使得最终成品的透光率降低控制在3％以内。采用本工艺后产能提高20％，单位能耗降低10％。通过改进加热方式为加热管加对流风机，提高了玻璃受热的均匀度，提高了玻璃受热效率，提高了DG41夹胶玻璃的可见光透过能力及其强度，缩短了DG41夹胶玻璃的生产时间，降低了能耗。对于胶片两侧的玻璃选择厚度小的，而胶片选择厚度大的，因为胶片对光的吸收率很低，减小玻璃对光的吸收，能够提高夹层玻璃的透光度；由于在夹层玻璃的反射、吸收和散射损失中，以玻璃和空气的界面反射率最高，浮法玻璃中的吸收率最高，因此降低玻璃的厚度能够增加夹层玻璃的透光率。塑胶条可以是DG41胶片的边角料或其他材质如SGP或PVB(多根粘成一根，选取合适长度)，可以废物利用，并且这样在吊装移动玻璃时都是较为轻柔的接触，避免在吊装转运玻璃的过程中玻璃的磨损，也保证玻璃表面的无痕可以使得玻璃表面无缺陷，最大化减少影响玻璃透光性的因素。对夹层辊压和高压釜进行改造升级，提高了生产效率。中空区域的设置作为胶片的增透区域，可以增强可见光的透光率，减少可见光的吸收，在基本保证夹层玻璃整体强度的基础下尽量多设置中空区域，最大化减少可见光的吸收，提高夹层玻璃整体的透光率。中空腔的设置作为玻璃的增透区域，可以增强可见光的透光率，减少可见光的吸收，在基本保证夹层玻璃整体强度的基础下尽量多设置中空腔或增加中空玻璃其中空部分的厚度，最大化减少可见光的吸收，提高夹层玻璃整体的透光率。有机玻璃外侧设置胶片可以在辊压时压的是胶片而避免压辊直接压到玻璃上易导致玻璃破碎，使得辊压的过程更柔和却能满足夹层玻璃制作所需的辊压压力。耐高温薄膜贴覆在有机玻璃的外侧能够避免辊压时由于高温胶片贴覆在夹层玻璃外侧上。采用有机玻璃使得整体的韧性、抗弯性能、加工性都更加优越。

附图说明

图1是本发明一种夹层玻璃在实施例一中吊装运转时的状态示意图；

图2是本发明实施例二中胶片的示意图；

图3是本发明实施例二中有机玻璃的示意图；

图4是本发明实施例二进行辊压的状态示意图。

图中：1、玻璃；2、塑胶条或吊装带；3、胶片层；4、中空区域；5、有机玻璃；6、中空腔；7、耐高温薄膜。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

实施例一：

如图1所示，本发明是一种夹层玻璃，包括由上至下依次设置的上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层超白镀膜玻璃层或下层超白镀膜玻璃层的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片。上层超白镀膜玻璃层及下层超白镀膜玻璃层均为钢化玻璃且其厚度为0.6～0.9mm，胶片层厚度为1.9mm。

制备夹层玻璃的方法，包括如下工艺步骤：

S1：将厚度为6mm的玻璃原片切割成设定的尺寸后使用玻璃磨边机对其磨边；

S2：清洗经S1步骤处理后的玻璃并烘干后将玻璃置于晾干室直至玻璃到达室温；

S3：将经S2步骤处理后的玻璃送入钢化炉中钢化，钢化采用两段式加热，加热温度分别为450℃、690℃，加热时间为230秒，在25kPa风压下急冷处理100秒，急冷至玻璃表面100℃，然后风冷处理至常温；

S4：将经S3步骤处理后的玻璃清洗干燥后置入真空磁控溅射室进行镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S5：将厚度为1.14mm的胶片以及经S4步骤处理后的两片玻璃在无尘密闭合片室进行合片，温度控制在20～25℃，相对湿度控制在20～40％；合片的同时辊压，辊压温度为180～210℃，辊压速度为4米/分钟；辊压时的加热采用加热管并配合对流风机的加热方式；

S6：将经S5步骤处理后的夹层玻璃采用耐高温薄膜包住密封后采用真空泵对其抽真空至5×10-3bar并保压，然后将经耐高温薄膜包住密封后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压，升温至130℃，加压至13bar后保温保压2小时后高压釜降温降压；

S7：打开釜门后将经S6步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，冷却时间为4小时；然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。

在S5步骤中，用于辊压的两辊间的间距比上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层的厚度之和小2mm；在所述S1步骤中，磨边工序中水质采用的水电阻率为16兆欧的去离子水。在各步骤中，玻璃1移动吊装时采用横纵交叉设置的若干根塑胶条或吊装带2。该项目达产后2017年可达到年产该产品3万平方，实现年销售收入1200万元，新增利润30.77万元，新增税收20万元。

实施例二：

与实施例一的不同在于，如图2至图4所示，一种夹层玻璃，包括由上至下依次设置的上层有机玻璃、聚碳酸酯胶片层3及下层有机玻璃；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层有机玻璃或下层有机玻璃的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片，所述胶片层3中部设置若干个中空区域4。有机玻璃为中空玻璃或所述有机玻璃5其中部设置若干个中空腔6。

制备夹层玻璃的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1：将有机玻璃切割成设定的尺寸后对其磨边或修边；

S2：清洗经S1步骤处理后的有机玻璃并室温晾干；

S3：将经S2步骤处理后的有机玻璃镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S4：将胶片以及经S3步骤处理后的两片有机玻璃进行合片，同时在两片有机玻璃5的外侧贴覆设置耐高温薄膜7，并在耐高温薄膜7的外侧设置胶片层3；合片的同时辊压，用于辊压的两辊间的间距比上层有机玻璃、三层胶片层、下层有机玻璃的厚度之和小2mm；

S5：将经S4步骤处理后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压后保温保压然后高压釜降温降压；

S6：打开釜门后将经S5步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。

参照GB9962-1999标准《夹层玻璃》对实施例进行耐热性试验、耐湿性试验、耐辐照试验、抗冲击试验及落球冲击试验，发现经煮沸后的夹层玻璃边部气泡略多，但气泡全都在边部1.0厘米以内的范围内，在温度50℃、相对湿度95％的恒定湿热试验箱中保持2周后，玻璃边部没有任何缺陷，进行落球冲击试验后，没有出现中间层断裂及由于碎片的剥落而造成的暴露。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种夹层玻璃，其特征在于，包括由上至下依次设置的上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层超白镀膜玻璃层或下层超白镀膜玻璃层的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片。

2.根据权利要求1所述的一种夹层玻璃，其特征在于，所述上层超白镀膜玻璃层及下层超白镀膜玻璃层均为钢化玻璃且其厚度为0.6～0.9mm，胶片层厚度为1.9mm。

3.制备如权利要求1或2所述夹层玻璃的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1：将厚度为6mm的玻璃原片切割成设定的尺寸后使用玻璃磨边机对其磨边；

S2：清洗经S1步骤处理后的玻璃并烘干后将玻璃置于晾干室直至玻璃到达室温；

S3：将经S2步骤处理后的玻璃送入钢化炉中钢化，钢化采用两段式加热，加热温度分别为450℃、690℃，加热时间为230秒，在25kPa风压下急冷处理100秒，急冷至玻璃表面100℃，然后风冷处理至常温；

S4：将经S3步骤处理后的玻璃清洗干燥后置入真空磁控溅射室进行镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S5：将厚度为1.14mm的胶片以及经S4步骤处理后的两片玻璃在无尘密闭合片室进行合片，温度控制在20～25℃，相对湿度控制在20～40％；合片的同时辊压，辊压温度为180～210℃，辊压速度为4米/分钟；辊压时的加热采用加热管并配合对流风机的加热方式；

S6：将经S5步骤处理后的夹层玻璃采用耐高温薄膜包住密封后采用真空泵对其抽真空至5×10^-3bar并保压，然后将经耐高温薄膜包住密封后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压，升温至130℃，加压至13bar后保温保压2小时后高压釜降温降压；

S7：打开釜门后将经S6步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，冷却时间为4小时；然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。

4.根据权利要求3所述的夹层玻璃制备方法，其特征在于，在所述S5步骤中，用于辊压的两辊间的间距比上层超白镀膜玻璃层、胶片层及下层超白镀膜玻璃层的厚度之和小2mm；在所述S1步骤中，磨边工序中水质采用的水电阻率为16兆欧的去离子水。

5.根据权利要求4所述的夹层玻璃制备方法，其特征在于，在各步骤中，玻璃移动吊装时采用横纵交叉设置的若干根塑胶条或吊装带。

6.一种夹层玻璃，其特征在于，包括由上至下依次设置的上层有机玻璃、聚碳酸酯胶片层及下层有机玻璃；所述胶片层厚度为0.76mm或1.14mm或1.52mm或1.9mm；所述上层有机玻璃或下层有机玻璃的厚度为0.6～6mm，所述胶片为DG41胶片，所述胶片层中部设置若干个中空区域。

7.根据权利要求6所述的一种夹层玻璃，其特征在于，所述有机玻璃为中空玻璃或所述有机玻璃其中部设置若干个中空腔。

8.制备如权利要求6或7所述夹层玻璃的方法，其特征在于，包括如下工艺步骤：

S1：将有机玻璃切割成设定的尺寸后对其磨边或修边；

S2：清洗经S1步骤处理后的有机玻璃并室温晾干；

S3：将经S2步骤处理后的有机玻璃镀膜，镀膜室的温度为常温、真空度为10^-7mbar；镀膜后清洗；

S4：将胶片以及经S3步骤处理后的两片有机玻璃进行合片，同时在两片有机玻璃的外侧贴覆设置耐高温薄膜，并在耐高温薄膜的外侧设置胶片层；合片的同时辊压，用于辊压的两辊间的间距比上层有机玻璃、三层胶片层、下层有机玻璃的厚度之和小2mm；

S5：将经S4步骤处理后的夹层玻璃输送至高压釜内升温加压后保温保压然后高压釜降温降压；

S6：打开釜门后将经S5步骤处理后的夹层玻璃取出后对流冷却，然后出釜修边整理即制成夹层玻璃成品。