CN111960682A - 一种玻璃膜层加热固化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种玻璃膜层加热固化工艺，包括如下步骤：玻璃板进入固化炉的炉室中，所述炉室中设有升降输送装置和红外加热管；利用红外加热管对玻璃板表面的膜层进行加热，利用升降输送装置带动玻璃板沿上下方向移动。本发明中玻璃膜层加热固化工艺，利用红外加热管对玻璃板表面的膜层进行加热，此种采用红外辐射加热固化的工艺，加热效率高，且此种加热方式会使膜层从里向外干燥，不易形成针孔等缺陷，从而提高了膜层的固化质量。同时本玻璃膜层加热固化工艺，采用的固化炉在水平方向上的长度较短，占地面积较小，节省了厂区的面积，并充分利用了厂区高度方向上的空间。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃深加工技术领域，特别是涉及一种玻璃膜层加热固化工艺。
背景技术
普通的超白压花玻璃的透光率仅有91.5％左右，目前在行业内比较流行的一种方法就是在太阳能封装玻璃的太阳光入射面(前玻)镀一层减反射膜来提高透光率、增加电池组件的输出功率并降低组件的每度电成本，减反射膜可使透过率提升1.8％～3.0％，晶硅电池组件输出功率也有2％～4％的提高；另外，随着太阳能双玻组装件的普及，经过丝网印刷的背板玻璃需求量也越来越大。镀膜工序一般经过预热、镀膜、固化等工序。
传统的膜层固化工序中，玻璃是在水平输送的辊道中进行加热固化处理的，在辊道上方布置加热管对玻璃进行辐射处理，受制于设备布置方式，能耗较高；另外由于膜层的固化需要一定的时间才能完成，采用水平辊道输送的方式需要很长的工段才能完成，会增加设备在水平方向上的长度及成本，同时也会增加对厂房的面积需求，无法在面积较小的厂房中使用。另外，传统的固化工艺，受其加热方式的影响，导致膜层的固化质量较差，特别是膜层在固化过程中容易出现针孔等缺陷。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明要解决的技术问题在于提供一种能提高膜层固化质量的玻璃膜层加热固化工艺。
为实现上述目的，本发明提供一种玻璃膜层加热固化工艺，包括如下步骤：
玻璃板进入固化炉的炉室中，所述炉室中设有升降输送装置和红外加热管；利用红外加热管对玻璃板表面的膜层进行加热，利用升降输送装置带动玻璃板沿上下方向移动。
进一步地，所述固化炉包括两个炉室，两个炉室分别为前炉室和后炉室，玻璃板先进入前炉室中，前炉室中的升降输送装置将带动玻璃板向上移动，直至玻璃板上升至设定高度；玻璃板再由前炉室进入后炉室中，后炉室中的升降输送装置将带动玻璃板向下移动，直至玻璃板下降至设定高度，玻璃板移出后炉室。
进一步地，第一片玻璃板进入前炉室中，前炉室中的升降输送装置带动第一片玻璃板向上移动一段设定距离后停止；第二片玻璃板进入前炉室中，前炉室中的升降输送装置带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向上移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板上升至设定高度，第一片玻璃板由前炉室进入后炉室。
进一步地，第一片玻璃板进入后炉室中，后炉室中的升降输送装置带动第一片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；第二片玻璃板进入后炉室中，后炉室中的升降输送装置带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板下降至设定高度，第一片玻璃板移出后炉室。
进一步地，所述升降输送装置包括升降驱动电机和链条输送机构；所述链条输送机构包括链条输送分单元，所述链条输送分单元包括与升降驱动电机的输出轴相连接的主动链轮、与主动链轮相配合的升降链条、及与升降链条相配合的从动链轮，所述升降链条上安装有多个沿升降链条周向间隔分布的支撑辊子；在升降输送装置带动玻璃板沿上下方向移动过程中，玻璃板位于支撑辊子上，升降驱动电机驱动主动链轮、升降链条、及从动链轮转动，升降链条通过支撑辊子带动玻璃板沿上下方向移动。
进一步地，所述升降输送装置包括两个沿左右方向依次分布的所述链条输送机构，在升降输送装置带动玻璃板沿上下方向移动过程中，位于其中一个链条输送机构上的支撑辊子支撑起玻璃板的左边部，位于另一个链条输送机构上的支撑辊子支撑起玻璃板的右边部。
进一步地，利用进料输送辊道将玻璃板输送至固化炉的炉室中。
进一步地，升降输送装置带动玻璃板依次穿过炉室中的溶剂挥发区、成膜区、保温区；且所述溶剂挥发区的进端环境温度为25℃，所述溶剂挥发区的出端环境温度为150℃，所述成膜区的进端环境温度为150℃，所述成膜区的出端环境温度为250℃，所述保温区的进端环境温度为250℃，所述保温区的出端环境温度为150℃。
进一步地，玻璃板穿过溶剂挥发区所需时间为60s，玻璃板穿过成膜区所需时间为120s，玻璃板穿过保温区所需时间为60s。
进一步地，所述溶剂挥发区中的环境温度沿玻璃板的移动方向逐渐升高，所述成膜区中的环境温度沿玻璃板的移动方向逐渐升高，所述保温区的环境温度沿玻璃板的移动方向逐渐降低。
如上所述，本发明涉及的玻璃膜层加热固化工艺，具有以下有益效果：
本发明中玻璃膜层加热固化工艺，利用红外加热管对玻璃板表面的膜层进行加热，此种采用红外辐射加热固化的工艺，加热效率高，且此种加热方式会使膜层从里向外干燥，不易形成针孔等缺陷，从而提高了膜层的固化质量，且固化时间短、固化速度快；而过去传统的工艺方法一般采用热对流加热固化，膜层由外向内升温，膜层固化过程中容易形成针孔等缺陷，从而导致其膜层的固化质量较差，且采用对流加热导致膜层的固化速度也相对较慢。且本玻璃膜层加热固化工艺，在利用红外加热管对玻璃板进行加热过程中利用炉室中的升降输送装置带动玻璃板沿上下方向移动，使得其采用的固化炉在水平方向上的长度较短，占地面积较小，节省了厂区的面积，并充分利用了厂区高度方向上的空间，而传统工艺方法中玻璃板是单片水平输送的，导致传统工艺所采用的固化炉在水平方向上的长度较长，占用厂区面积较大，且导致厂区的高度空间没有得到充分利用。另外，由于红外加热管本身的体积较小，所以本固化工艺所采用的固化炉的结构也比较紧凑，省去了布置传统电加热所占的空间。
附图说明
图1为本发明实施例中固化炉的结构示意图。
图2为本发明实施例中玻璃板在前炉室和后炉室中移动的示意图。
图3为本发明实施例中溶剂挥发区、成膜区、及保温区的位置关系示意图。
元件标号说明
1 玻璃板 3 升降输送装置
2 炉室 31 链条输送机构
21 前炉室 311 主动链轮
211 溶剂挥发区 312 升降链条
212 成膜区 313 从动链轮
213 保温区 4 红外加热管
214 入口 5 进料输送辊道
22 后炉室 6 出料输送辊道
221 出口
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图3所示，本发明提供一种玻璃膜层加热固化工艺，包括如下步骤：
玻璃板1进入固化炉的炉室2中，炉室2中设有升降输送装置3和红外加热管4；利用红外加热管4对玻璃板1表面的膜层进行加热，利用升降输送装置3带动玻璃板1沿上下方向移动。
本发明中玻璃膜层加热固化工艺，利用红外加热管4对玻璃板1表面的膜层进行加热，此种采用红外辐射加热固化的工艺，加热效率高，且此种加热方式会使膜层从里向外干燥，不易形成针孔等缺陷，从而提高了膜层的固化质量，且固化时间短、固化速度快；而过去传统的工艺方法一般采用热对流加热固化，膜层由外向内升温，膜层固化过程中容易形成针孔等缺陷，从而导致其膜层的固化质量较差，且采用对流加热导致膜层的固化速度也相对较慢。且本玻璃膜层加热固化工艺，在利用红外加热管4对玻璃板1进行加热的过程中利用炉室2中的升降输送装置3带动玻璃板1沿上下方向移动，使得其采用的固化炉在水平方向上的长度较短，占地面积较小，节省了厂区的面积，并充分利用了厂区高度方向上的空间，而传统工艺方法中玻璃板1是单片水平输送的，导致传统工艺所采用的固化炉在水平方向上的长度较长，占用厂区面积较大，且导致厂区的高度空间没有得到充分利用。另外，由于红外加热管4本身的体积较小，所以本固化工艺所采用的固化炉的结构也比较紧凑，省去了布置传统电加热所占的空间。
如图1所示，本实施例中固化炉包括两个炉室2，两个炉室2分别为前炉室21和后炉室22，本玻璃膜层加热固化工艺具体包括如下步骤：玻璃板1先进入前炉室21中；前炉室21中的升降输送装置3将带动玻璃板1向上移动，直至玻璃板1上升至设定高度，在此过程中前炉室21中的红外加热管4将对玻璃板1的膜层进行加热；玻璃板1再由前炉室21进入后炉室22中；后炉室22中的升降输送装置3将带动玻璃板1向下移动，直至玻璃板1下降至设定高度，在此过程中后炉室22中的红外加热管4将对玻璃板1的膜层进行加热；玻璃板1移出后炉室22。本实施例中玻璃膜层加热固化工艺利用前炉室21和后炉室22依次对玻璃板1进行固化，延长了对玻璃板1的加热时间，增强了玻璃板1的膜层的固化效果。且玻璃板1在前炉室21中上升、在后炉室22中下降的方式，使得玻璃板1经本实施例所采用的固化炉固化后，在高度方向能恢复至初始高度，便于在现有玻璃生产线的基础上通过替换固化炉实施本玻璃膜层加热固化工艺。
本实施例中玻璃膜层加热固化工艺利用前炉室21对玻璃板1进行固化的具体过程为：第一片玻璃板通过入口214进入前炉室21中，前炉室21中的升降输送装置3带动第一片玻璃板向上移动一段设定距离后停止，以等待下一片玻璃板1输送至前炉室21中指定位置；第二片玻璃板进入前炉室21中，前炉室21中的升降输送装置3带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向上移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板上升至设定高度，在此过程中，前炉室21中红外加热管4对位于前炉室21中玻璃板1进行加热，然后第一片玻璃板由前炉室21进入后炉室22。本实施例中玻璃膜层加热固化工艺利用后炉室22对玻璃板1进行固化的具体过程为：第一片玻璃板进入后炉室22中，后炉室22中的升降输送装置3带动第一片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；第二片玻璃板进入后炉室22中，后炉室22中的升降输送装置3带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板下降至设定高度，在此过程中，后炉室22中红外加热管4对位于后炉室22中玻璃板1进行加热，第一片玻璃板通过出口221移出后炉室22。本实施例中前炉室21和后炉室22中最多均可以储存10片玻璃板1，共计可储存20片玻璃板1。
如图1所示，本实施例中升降输送装置3包括升降驱动电机和链条输送机构31；链条输送机构31包括链条输送分单元，所述链条输送分单元包括与升降驱动电机的输出轴相连接的主动链轮311、与主动链轮311相配合的升降链条312、及与升降链条312相配合的从动链轮313，升降链条312上安装有多个沿升降链条312周向间隔分布的支撑辊子；在升降输送装置3带动玻璃板1沿上下方向移动过程中，玻璃板1位于支撑辊子上，升降驱动电机驱动主动链轮311、升降链条312、及从动链轮313转动，升降链条312通过支撑辊子带动玻璃板1沿上下方向移动。同时，升降输送装置3包括两个沿左右方向依次分布的所述链条输送机构31，在升降输送装置3带动玻璃板1沿上下方向移动过程中，位于其中一个链条输送机构31上的支撑辊子支撑起玻璃板1的左边部，位于另一个链条输送机构31上的支撑辊子支撑起玻璃板1的右边部，从而保证玻璃板1受力平衡，能稳定地上升或下降。本实施例中链条输送机构31包括多个沿前后方向间隔分布的所述链条输送分单元，在升降输送装置3带动玻璃板1沿上下方向移动过程中，每个链条输送分单元上有一个支撑辊子支撑着玻璃板1。
如图1所示，本实施例中玻璃膜层加热固化工艺利用进料输送辊道5将玻璃板1输送至固化炉的炉室2中，具体利用进料输送辊道5将玻璃板1输送到前炉室21中设定位置后，升降输送装置3垂直向上输送玻璃板1。另外，本玻璃膜层加热固化工艺利用出料输送辊道6将后炉室22中下降至设定高度处的玻璃板1移出后炉室22。本实施例中进料输送辊道5和出料输送辊道6均包括输送电机、传动机构及输送辊子，输送电机能通过传动机构驱动输送辊子转动，从而将玻璃板1输送至前炉室21中，或将后炉室22中的玻璃板1移出。
如图1和图2所示，本实施例中炉室2的两侧壁上均设有多个红外加热管4。玻璃板1在炉室2中移动整个过程中，炉室2的两侧壁上的红外加热管4不停的对已镀膜的、或已丝印的玻璃板1进行辐射加热，从而达到膜层固化的目的。本实施例中红外加热管4具体采用中远红外加热管。
对辊涂法而言温度梯度对成膜及改性具有较大影响，不同的温度区间对膜层成膜改性的作用不同，因此应该准确控制固化炉的温度梯度、温度大小以及固化时间，使得膜层具有最佳性能；膜层的光学性能与膜层的厚度、折射率、消光系数都有关系，合适的固化温度可以使膜层的光学参数达到最优值，从而使得膜层的光学透过率达到最优值；采用合适的退火温度可以有效消除膜层的残余应力，使膜层与玻璃板1的基底具有较好的面形精度；成膜过程中，温度梯度过大会导致膜层破裂，影响膜层均匀性。因此，本实施例中升降输送装置3带动玻璃板1在炉室2中移动过程中，炉室2中的红外加热管4按设定的功率开启，以按设定的温度梯度使玻璃板1的膜层逐步固化，具体地，如图3所示，升降输送装置3带动玻璃板1依次穿过炉室2中的溶剂挥发区211、成膜区212、保温区213；且溶剂挥发区211的进端环境温度为25℃，溶剂挥发区211的出端环境温度为150℃，成膜区212的进端环境温度为150℃，成膜区212的出端环境温度为250℃，保温区213的进端环境温度为250℃，保温区213的出端环境温度为150℃。且玻璃板1穿过溶剂挥发区211所需时间为60s，玻璃板1穿过成膜区212所需时间为120s，玻璃板1穿过保温区213所需时间为60s。溶剂挥发区211中的环境温度沿玻璃板1的移动方向逐渐升高，成膜区212中的环境温度沿玻璃板1的移动方向逐渐升高，保温区213的环境温度沿玻璃板1的移动方向逐渐降低。另外，本实施例中成膜区212中部的环境温度为200℃，且玻璃板1由成膜区212的进端移动至成膜区212的中部所需时间为60s，再由成膜区212的中部移动至出端所需时间为60s。本实施例采用上述温度梯度、温度大小及固化时间，能保证玻璃板1的膜层具有最优的固化效果。
本实施例中玻璃板1具体为光伏玻璃板。本实施例中玻璃膜层加热固化工艺具体用于太阳能电池前玻AR镀膜或者背板丝网印刷之后的加热固化。本固化工艺其所采用的固化炉采用立体式结构设计，并通过对玻璃板1进行立式输送和红外加热，红外线聚焦在玻璃板1的表面时，有一部分被玻璃板1吸收并转化为热能，使得膜层固化，此种固化工艺可以大幅度增加能源利用率、减小能耗、节省厂区空间，提高膜层的固化质量。
综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (10)
1.一种玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，包括如下步骤：
玻璃板(1)进入固化炉的炉室(2)中，所述炉室(2)中设有升降输送装置(3)和红外加热管(4)；利用红外加热管(4)对玻璃板(1)表面的膜层进行加热，利用升降输送装置(3)带动玻璃板(1)沿上下方向移动。
2.根据权利要求1所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，所述固化炉包括两个炉室(2)，两个炉室(2)分别为前炉室(21)和后炉室(22)，玻璃板(1)先进入前炉室(21)中，前炉室(21)中的升降输送装置(3)将带动玻璃板(1)向上移动，直至玻璃板(1)上升至设定高度；玻璃板(1)再由前炉室(21)进入后炉室(22)中，后炉室(22)中的升降输送装置(3)将带动玻璃板(1)向下移动，直至玻璃板(1)下降至设定高度，玻璃板(1)移出后炉室(22)。
3.根据权利要求2所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，第一片玻璃板进入前炉室(21)中，前炉室(21)中的升降输送装置(3)带动第一片玻璃板向上移动一段设定距离后停止；第二片玻璃板进入前炉室(21)中，前炉室(21)中的升降输送装置(3)带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向上移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板上升至设定高度，第一片玻璃板由前炉室(21)进入后炉室(22)。
4.根据权利要求3所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，第一片玻璃板进入后炉室(22)中，后炉室(22)中的升降输送装置(3)带动第一片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；第二片玻璃板进入后炉室(22)中，后炉室(22)中的升降输送装置(3)带动第一片玻璃板和第二片玻璃板向下移动一段设定距离后停止；依次类推，直至第一片玻璃板下降至设定高度，第一片玻璃板移出后炉室(22)。
5.根据权利要求1至4任一项所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，所述升降输送装置(3)包括升降驱动电机和链条输送机构(31)；所述链条输送机构(31)包括链条输送分单元，所述链条输送分单元包括与升降驱动电机的输出轴相连接的主动链轮(311)、与主动链轮(311)相配合的升降链条(312)、及与升降链条(312)相配合的从动链轮(313)，所述升降链条(312)上安装有多个沿升降链条(312)周向间隔分布的支撑辊子；在升降输送装置(3)带动玻璃板(1)沿上下方向移动过程中，玻璃板(1)位于支撑辊子上，升降驱动电机驱动主动链轮(311)、升降链条(312)、及从动链轮(313)转动，升降链条(312)通过支撑辊子带动玻璃板(1)沿上下方向移动。
6.根据权利要求5所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，所述升降输送装置(3)包括两个沿左右方向依次分布的所述链条输送机构(31)，在升降输送装置(3)带动玻璃板(1)沿上下方向移动过程中，位于其中一个链条输送机构(31)上的支撑辊子支撑起玻璃板(1)的左边部，位于另一个链条输送机构(31)上的支撑辊子支撑起玻璃板(1)的右边部。
7.根据权利要求1所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，利用进料输送辊道(5)将玻璃板(1)输送至固化炉的炉室(2)中。
8.根据权利要求1所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，升降输送装置(3)带动玻璃板(1)依次穿过炉室(2)中的溶剂挥发区(211)、成膜区(212)、保温区(213)；且所述溶剂挥发区(211)的进端环境温度为25℃，所述溶剂挥发区(211)的出端环境温度为150℃，所述成膜区(212)的进端环境温度为150℃，所述成膜区(212)的出端环境温度为250℃，所述保温区(213)的进端环境温度为250℃，所述保温区(213)的出端环境温度为150℃。
9.根据权利要求8所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，玻璃板(1)穿过溶剂挥发区(211)所需时间为60s，玻璃板(1)穿过成膜区(212)所需时间为120s，玻璃板(1)穿过保温区(213)所需时间为60s。
10.根据权利要求8所述玻璃膜层加热固化工艺，其特征在于，所述溶剂挥发区(211)中的环境温度沿玻璃板(1)的移动方向逐渐升高，所述成膜区(212)中的环境温度沿玻璃板(1)的移动方向逐渐升高，所述保温区(213)的环境温度沿玻璃板(1)的移动方向逐渐降低。
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