CN110066116A - 一种纳米隔热镀膜材料、镀膜玻璃、制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米隔热镀膜材料、镀膜玻璃、制备方法，本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种纳米隔热镀膜玻璃的制备方法，本发明具有性能稳定、超强紫外线阻隔、化学稳定性好，耐高温、抗腐蚀、抗老化、自洁、节能等特点。本发明提出一种纳米镀膜材料，其主要由以下几种原料制成，以质量百分比计，原料包括1.7％‑2.5％硅类物质、2.3％‑5％树脂类化合物以及其余量为树脂。本发明还提供了一种纳米隔热镀膜玻璃的制备方法，本发明采用辊涂工艺，解决了淋涂与提拉法镀膜工艺造成玻璃膜层上薄下厚的缺陷，同时解决因采用喷涂法造成材料大量损耗的问题，与其他镀膜工艺设备相比制成玻璃产品表面膜层的均匀度大幅度提高，生产效率也极大提高。

Description

一种纳米隔热镀膜材料、镀膜玻璃、制备方法

技术领域

本发明涉及玻璃镀膜技术领域，具体是一种纳米隔热镀膜材料、镀膜玻璃、制备方法。

背景技术

近年来，随着人民生活水平的提高和对建筑艺术性与美感的追求，既美观新颖、又能透光、挡风和阻挡灰尘的玻璃幕墙、玻璃屋顶、玻璃结构越来越多的被设计使用。但普通玻璃在雾霾环境中极易污染，影响透光性且高空清洁玻璃幕墙是一项高危工作，且费时费力。

现有的玻璃冬夏都只有单纯的隔热效果，只能单向阻隔热量，无法隔绝紫外线，控制温度，因此人们在选择建筑玻璃时，除了考虑外观特征外，更加注重其热量控制、紫外线隔绝能力以及内部阳光透射的舒适平衡等性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米隔热镀膜材料、镀膜玻璃、制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种纳米隔热镀膜材料，其主要由以下两种原料制成，以质量百分比计，原料包括1.7％-2.5％硅类物质、2.3％-5％树脂类化合物以及其余量为树脂。

作为本发明进一步的方案：所述的硅类物质为二氧化硅。

一种镀膜玻璃，包括玻璃本体以及设置在玻璃本体表面的纳米隔热镀膜。

一种镀膜玻璃的制备方法，包括超纯水清洗设备、风干设备、精密纳米镀膜设备、精密闪干流平设备、精密红外固化设备、精密强冷输送系统、下片输送设备、镀膜洁净室、风淋室。具体为清洗→镀膜准备→精密镀膜设备(1.5m)→精密闪干流平(3m内含翻转输送)→精密红外固化(5m)→精密强冷输送(4m)→下片输送(1m)，括号中距离为设备间；

具体步骤为：清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送；

清洗：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用超纯水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池；

反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水纯度为105～107Ω，工业水经过反渗透设备与去离子设备后去除水中的杂质离子成为去离子水出水量满足工艺的需求，对玻璃进行喷淋洗涤；

镀膜准备：本发明使用清洗用高纯水的纯度为105～107Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水干燥后进行镀膜，干燥方法为强风吹干法；

精密纳米镀膜设备：利用特殊功能的纳米硅基化合物经研磨分散后添加于树脂溶液中搅拌后从而得到透明隔热材料隔光储存，后进行精密涂敷技术加工，加工工艺为常温涂覆的工艺；

精密闪干流平：闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔等其它弊病；

精密红外固化镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4min～5min内完成，大大减少能耗及设备对生产场地的要求，同时提高生产效率；

精密强冷输送：精密强冷输送系统冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上使用下片输送设备进行下片输送。

作为本发明进一步的方案：所述的闪干流平洁净室气流速度：0.3～0.5m/s，温度控制范围：23℃～27℃，压差：8Pa～12Pa，换气速度：10次/h～15次/h。

作为本发明进一步的方案：所述精密涂敷技术加工采用了常温常压喷涂的方式，工艺极其简单，可大大降低该技术的推广应用门槛，使得纳米镀膜节能玻璃成本降低。

作为本发明进一步的方案：本发明采用辊涂工艺，解决了淋涂与提拉法镀膜工艺造成玻璃膜层上薄下厚的缺陷，同时解决因采用喷涂法造成材料大量损耗的问题，与其他镀膜工艺设备相比制成玻璃产品表面膜层的均匀度提高，生产效率提高。

作为本发明进一步的方案：纳米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性为900nm～960nm，红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％。提高纳米涂膜隔热玻璃生产效率和质量，降低工人的劳动强度和节约了成本，适合于进行大批量门窗幕墙节能玻璃的生产需要；本发明中，精密纳米镀膜设备通过更换不同规格的定量辊和调节输送及涂布辊速度的快慢可满足不同遮蔽系数(Sc)玻璃生产的需要，生产效率每小时涂敷面积达650m²～720m²。

作为本发明进一步的方案：所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面15°～20°的风刀嘴强力冷却玻璃，热气经过排风机排出室体；

镀膜洁净室、闪干流平洁净室：

氮气经进风口初级过滤棉过滤后由送风机送入到室体静压室内，在经顶滤棉二次过滤后进入作业空间，气流由上往下在工件周围形成风幕。这时房内有载风速可达0.3m/s～0.5m/s，灰尘随气流迅速下降，经反吹布袋除尘处理吸附之后，再由排风机作用由排风道高空排放。

作为本发明进一步的方案：所述的镀膜洁净室气流速度：0.3～0.5m/s，温度控制范围：23℃～27℃，压差:10Pa～16Pa，换气速度：12次/h～20次/h。

作为本发明进一步的方案：所述的闪干流平洁净室气流速度：0.3～0.5m/s，温度控制范围：23℃～27℃，压差:8Pa～12Pa，换气速度：10次/h～15次/h。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用辊涂工艺，解决了淋涂与提拉法镀膜工艺造成玻璃膜层上薄下厚的缺陷，同时解决因采用喷涂法造成材料大量损耗的问题，与其他镀膜工艺设备相比制成玻璃产品表面膜层的均匀度大幅度提高，生产效率也极大提高。

附图说明

图1为本发明一种纳米隔热镀膜玻璃的制备方法的工艺流程图。

图2为纳米隔热镀膜玻璃在不同温度下的纳米隔热镀膜玻璃透过率曲线图。

图3为纳米防紫外线玻璃与普通玻璃隔紫外线对比图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2，本发明实施例中，本发明提供了提供了一种纳米隔热镀膜玻璃的制备方法,包括超纯水清洗设备、风干设备、精密纳米镀膜设备、精密闪干流平设备、精密红外固化设备、精密强冷输送系统、下片输送设备、镀膜洁净室、风淋室。具体为清洗→精密镀膜设备1.5m→精密闪干流平3m内含翻转输送→精密红外固化5m→精密强冷输送4m→下片输送1m，距离为设备间距。具体操作如下：

清洗：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用去离子水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池。反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水纯度为106Ω，工业水经过反渗透设备与去离子设备后去除水中的杂质离子成为去离子水出水量满足工艺的需求，对玻璃进行喷淋洗涤。

镀膜准备：玻璃经清洗后在工序室等待进入镀膜室。使用清洗用高纯水的纯度为106Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水，干燥后进行镀膜。

膜层准备：利用特殊功能的纳米硅基化合物经研磨分散后添加于树脂溶液中搅拌后从而得到透明隔热材料隔光储存，后进行精密涂敷技术加工，加工工艺为常温涂覆的工艺。

本发明所使用的纳米镀膜材料，其主要由多种原料制成，以质量百分比计，原料包括2％硅类物质、4％树脂类化合物以及其余量为树脂。

采用了常温常压喷涂的方式，工艺极其简单，可大大降低该技术的推广应用门槛。使得纳米镀膜节能玻璃成本降得极低，保证了市场接受能力。

本发明采用辊涂工艺，解决了淋涂与提拉法镀膜工艺造成玻璃膜层上薄下厚的缺陷，同时解决因采用喷涂法造成材料大量损耗的问题，与其他镀膜工艺设备相比制成玻璃产品表面膜层的均匀度大幅度提高，生产效率也极大提高。

纳米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，大幅度提高纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性950nm红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％，提高了纳米涂膜隔热玻璃生产效率和质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了成本，适合于进行大批量门窗幕墙节能玻璃的生产需要；该纳米涂膜隔热玻璃，设备通过更换不同规格的定量辊和调节输送及涂布辊速度的快慢可满足不同遮蔽系数(Sc)玻璃生产的需要，生产效率每小时涂敷面积可达700m²。

闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔等其它弊病。

精密红外固化阶段，镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4～5min内完成，大大减少能耗及设备对生产场地的要求，同时大大提高生产效率。

精密强冷输送：精密强冷输送系统冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上进行下片输送。

进一步的，所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面的风刀嘴强力冷却玻璃，热空气经过排风机排出室体。

进入镀膜洁净室、闪干流平洁净室后，外部空气经进风口初级过滤棉过滤后由送风机送入到室体静压室内，在经顶滤棉二次过滤后进入作业空间，气流由上往下在工件周围形成风幕。这时房内有载风速为0.3m/s，灰尘随气流迅速下降，经反吹布袋除尘处理吸附之后，再由排风机作用由排风道高空排放。温度控制范围：25℃，压差：15Pa，换气速度：16次/h。

本具体实施方式利用特殊功能的纳米粒子经研磨分散后添加于树脂溶液中从而得到透明隔热材料，然后再经过精密涂敷技术加工，即可获得具有采光性好且具有隔热功能的玻璃并且经过常温涂覆的工艺，一种纳米隔热镀膜玻璃具有大量接受太阳的近红外线和可见光，将光能转换成热能保持在室内，对远红外线强烈反射，起到保温作用的特性，纳米镀膜节能玻璃具有耐酸碱性、耐燃烧性、耐紫外线老化等优良性能，同时具有较好的环保节能效果。产品可以销往云、贵、川、青海、西藏、内蒙古、新疆等紫外线强烈高海拔地区，同时也适用于CBD写字楼、玻璃幕墙、高端住宅门窗等场所，专利产品市场前景广阔。

本具体实施方式操作简单，能够实现性能稳定，超强紫外线阻隔、化学稳定性好，耐高温、抗腐蚀、抗老化。

纳米防紫外线玻璃，采用纳米涂抹工艺在玻璃表面镀制一层均匀纳米材料制作而成，纳米防紫外线玻璃在不明显改变浮法玻璃原有可见光透过率及颜色情况可大幅提高对紫外阻隔能力，配合纳米节能玻璃可兼具优异节能效果。

应用：

纳米防紫外线玻璃特别适合使用于紫外线指数较高地区如：云、贵、川、青海、西藏、内蒙古、新疆及高海拔地区；同时也适用于各个地区如高档写字楼、高档家具、高档服装店，图书馆、博物馆等场所上。

本申请中的纳米防紫外线玻璃与普通玻璃隔紫外线对比具有明显的优点，采用纳米涂抹工艺在玻璃表面镀制一层均匀纳米材料制作而成，纳米防紫外线玻璃在不明显改变浮法玻璃原有可见光透过率及颜色情况可大幅提高对紫外阻隔能力，配合纳米节能玻璃可兼具优异节能效果，具体可以见图3所示。

典型产品参数：

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种纳米隔热镀膜材料，其主要由以下两种原料制成，以质量百分比计，原料包括1.7％-2.5％硅类物质、2.3％-5％树脂类化合物以及其余量为树脂。

2.根据权利要求1所述的纳米隔热镀膜材料，其特征在于，所述的硅类物质为二氧化硅。

3.一种镀膜玻璃，其特征在于，包括玻璃本体以及设置在玻璃本体表面的纳米隔热镀膜。

4.根据权利要求3所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送；

清洗：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用超纯水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池；

镀膜准备：使用清洗用高纯水的纯度为105～107Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水干燥；

精密纳米镀膜：利用特殊功能的纳米硅基化合物经研磨分散后添加于树脂溶液中搅拌后从而得到透明隔热材料隔光储存，后进行精密涂敷技术加工；

精密闪干流平：闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔；

精密红外固化：镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4min～5min内完成；

精密强冷输送：精密强冷输送系统冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上使用下片输送设备进行下片输送。

5.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述干燥方法为强风吹干法。

6.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述精密涂敷技术加工工艺为常温涂覆的工艺。

7.根据权利要求6所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，精密涂敷技术加工采用了常温常压喷涂的方式。

8.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面15°～20°的风刀嘴强力冷却玻璃，热气经过排风机排出室体。

9.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的闪干流平洁净室气流速度：0.3～0.5m/s，温度控制范围：23℃～27℃，压差：8Pa～12Pa，换气速度：10次/h～15次/h。

10.根据权利要求4所述的镀膜玻璃的制备方法，其特征在于，所述的精密镀膜设备米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性为900nm～960nm，红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％。