CN113969732A - 一种具有绷膜框的空腔膜及空腔膜中空玻璃 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有绷膜框的空腔膜，包括一个间隔框、两张隔膜和两个绷膜框，两张隔膜分别固定在间隔框的两侧，隔膜、间隔框与隔膜之间形成一个空腔，成为一个空腔膜；两张隔膜的外侧分别有一个绷膜框，间隔框与绷膜框上有相互配合的凸凹结构，在绷膜框与间隔框压合时凸凹结构相互嵌合能够绷紧隔膜；本发明还公开了一种空腔膜中空玻璃，包括一个具有绷膜框的空腔膜和两块玻璃，两块玻璃粘贴在空腔膜的两侧、两块玻璃与空腔膜外侧所形成的空间内涂满结构胶；本发明还提供了空腔膜及空腔膜中空玻璃的制作方法，具有工艺简单、制作方便、成本低和产能大的特点。

Description

一种具有绷膜框的空腔膜及空腔膜中空玻璃

技术领域

本发明属于中空玻璃领域，尤其是涉及一种具有绷膜框的空腔膜及空腔膜中空玻璃以及制作方法和连续化生产设备。

背景技术

随着绿色节能建筑的发展对所用玻璃的隔热保温性能提出了越来越高的要求，已由原来单腔中空玻璃逐步发展到三玻两腔甚至于四玻三腔的中空玻璃。中空腔的增多，带来的问题是玻璃的厚度和重量成倍增加，框材和五金件的成本也随之增加，因而门窗的成本也成倍增加；而用光学塑料膜替代双腔或多腔中空玻璃的中间玻璃的技术，已经被用户和市场逐步接受。由于光学塑料膜具有与超薄玻璃相同的光学特性，而且具有玻璃无法替代的柔性特征，所以隔膜中空玻璃将具有巨大的市场应用空间。

将光学塑料膜悬挂在两片玻璃组成的空腔中，通过弹性元件对光学塑料膜施加一定的预张力的加工技术已经实现商业化生产(参见申请号2013104899426、2013104899939和2013104901017等专利)。但由于其加工工艺过于复杂，与玻璃的合片封装加工难度大，导致其生产效率不高、质量不稳定等诸多问题。

现有隔膜中空玻璃的结构特点决定了其结构过于复杂、生产工艺繁琐、制作加工难度大。因此，自隔膜中空玻璃的工业化生产以来，弹性元件的插装、光学塑料膜的固定张紧以及与内外两片玻璃的封装就成为制约自动化连续生产的技术瓶颈。

同时，为了保证隔膜具有预张力和膜面平整及间隔框的稳定性和玻璃的粘接强度与密封性要求，导致其在玻璃边缘的封装宽度过宽，带来了“冷边”问题，因而影响了隔热保温效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、制作方便、成本低、产能大、隔热隔音效果好的空腔膜和空腔膜中空玻璃，不但其隔热保温性能优于现有的中空玻璃，而且还能有效改善中空玻璃所固有的呼吸现象。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种具有绷膜框的空腔膜，包括一个间隔框、两张隔膜和两个绷膜框，隔膜四个边中的其中两个对边通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上、其余两个对边不固定呈自由状态；或者隔膜四个边均通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上，四个角部固定或不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态；两张隔膜分别固定在间隔框的两侧，隔膜、间隔框与隔膜之间形成一个空腔，成为一个空腔膜；两张隔膜的外侧分别有一个绷膜框，间隔框与绷膜框相对应的面上有相互配合的凸凹结构、凸凹结构位于隔膜固定处的内侧，凸凹结构在绷膜框与间隔框的一个边上或两个边上或四个边上，在绷膜框与间隔框压合时凸凹结构相互嵌合能够绷紧隔膜。

本发明还提供了上述具有绷膜框的空腔膜的制作方法，包括如下步骤：

1）制作间隔框和绷膜框：选取合适的材质、制作模具生产出具有凸凹结构的暖边间隔条和绷膜条，制成相应大小的间隔框和绷膜框；

2）安装隔膜：将选取的隔膜采用先裁后装或先装后裁的方式通过粘接、焊接或卡接中的一种或两种方法将隔膜四个边中的上下两个对边连接固定在间隔框的上下两端，左右两个对边不固定呈自由状态，隔膜的上下边超出间隔框2-3mm，隔膜的左右边与间隔框的内圈尺寸相当；或者隔膜四个边均通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上，四个角部固定或不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态，隔膜的四个边超出间隔框2-3mm；间隔框的两侧各安装一张隔膜，隔膜、间隔框和隔膜之间形成一个空腔；

3） 安装绷膜框：在间隔框（或隔膜）或绷膜框结合面涂密封胶或不涂胶，分别将绷膜框安装在两张隔膜的外侧，通过碾压或板压使间隔框与绷膜框的凸凹结构相互嵌合在一起，同时将隔膜绷紧，形成一个空腔膜。

此为单腔膜，依次可以制作双腔膜和多腔膜。

一种空腔膜中空玻璃，包括前玻璃、后玻璃、绷膜框、空腔膜、胶粘剂和结构胶，在前玻璃与后玻璃的周边对应位置均通过胶粘剂粘接有绷膜框，胶粘剂中至少含有一种快干胶，快干胶在短时间内提供足够的粘接力，保证绷膜框在下一步的绷膜过程中不发生移位；空腔膜夹在前玻璃和后玻璃的绷膜框之间，空腔膜内的间隔框与绷膜框有相互配合的凸凹结构、凸凹结构位于隔膜固定处的内侧，在前玻璃与后玻璃合片、压合时凸凹结构相互嵌合能够绷紧空腔膜上的隔膜，空腔膜与前后玻璃之间均形成一个空腔；前玻璃和后玻璃与空腔膜和绷膜框的外侧所形成的空间内涂满结构胶，结构胶固化后成为两玻三腔的空腔膜中空玻璃。

本发明还提供了上述空腔膜中空玻璃的制作方法，包括如下步骤：

1）制作玻璃：根据所制作中空玻璃的大小切割两块玻璃，并进行磨边、清洗和干燥，若需钢化玻璃、还要进行钢化处理；

2）制作间隔框和绷膜框：选取合适的材质、制作模具生产出具有凸凹结构的暖边间隔条和绷膜条，制成相应大小的、凸凹结构相配合的间隔框和绷膜框；

3）固定绷膜框：在绷膜框或玻璃的粘接面上打一圈密封胶，将绷膜框粘接在玻璃上；在绷膜框的内圈或外圈与玻璃接触处打快干胶，使间隔框牢固地固定在玻璃上；

4）制作空腔膜：将选取的隔膜采用先裁后装或先装后裁的方式通过粘接、焊接或卡接中的一种或两种方法将隔膜四个边中的上下两个对边连接固定在间隔框的上下两端，左右两个对边不固定呈自由状态，隔膜的上下边超出间隔框2-3mm，隔膜的左右两边与间隔框的内圈尺寸相当；或者隔膜四个边通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上，四个角部不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态，隔膜的四个边超出间隔框2-3mm；

5）涂密封胶：利用涂胶机在绷膜框的粘接面上均匀涂布密封胶，或将密封胶直接涂覆在空腔膜的粘接处；

6）安装空腔膜：将空腔膜粘接固定在其中一块上述玻璃的绷膜框上；

7）合片、压合：将上述两块玻璃合在一起，并进行碾压或板压，使间隔框与绷膜框上的凸凹结构相互嵌合在一起，同时将隔膜绷紧；

8）打胶：在两块玻璃与间隔框和绷膜框外侧形成的空间中填满结构胶，结构胶固化后得到空腔膜中空玻璃。

为解决以上技术问题，本发明还公开了一种更为简单的利用所述具有绷膜框的空腔膜制作的双玻空腔膜中空玻璃，取两块与具有绷膜框的空腔膜大小相适应的平板玻璃，在空腔膜的绷膜框上用涂胶机均匀涂覆密封胶，经合片、板压后固定在一起，在两块玻璃与绷膜框外侧形成的空间中填满结构胶，结构胶固化后成为双玻空腔膜中空玻璃。

其中：

所述玻璃采用现有中空玻璃所用的普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、Low-e玻璃、彩釉玻璃或夹层玻璃等，还可以采用光伏玻璃，如透明的碲化镉光伏玻璃或不透明的晶硅光伏玻璃和薄膜光伏玻璃等；

所述玻璃是平面玻璃，或是弧面玻璃；

所述间隔框和绷膜框是采用模具制备的暖边间隔条、铝间隔条或不锈钢间隔条等通过折弯、焊接或插接等方式制成的封闭框，优选采用暖边间隔条，间隔条内含有干燥剂如分子筛等；

所述隔膜为塑料薄膜，如pvc、pe、ps、pc、pet或pof膜，优选pc、pet膜或pof膜；

所述隔膜可以是普通薄膜，也可以是功能膜，如热镜膜、彩印膜、变色膜、阻隔红外线膜、阻隔紫外线膜和阻隔水汽膜等；

所述隔膜有一至数层，优选一至三层，相邻两层隔膜之间均有一间隔框；

所述隔膜的厚度为0.005-1 mm，优选为0.01-0.15mm。

所述空腔的厚度为1-30 mm，优选为6-15mm；

所述空腔的厚度为等厚或不等厚，优选不等厚，如从环境侧开始，空腔的厚度依次增加，各空腔厚度可以按等差或等比数列来取值，这样可以更有效地改善中空玻璃的呼吸现象，同时提高隔热和隔音性能；

所述玻璃与绷膜框或间隔框、间隔框与隔膜之间的粘接所用的胶粘剂或包含一种快干胶，所述快干胶的固化时间为1-300秒，优选为10-200秒，能够适应连续化生产线的需求，在一个生产节拍内快干胶能够固化形成粘接力、防止在绷膜过程中因隔膜的收缩力而使间隔框产生移动和导致隔膜产生皱褶；所述快干胶可选热熔胶、UV胶、压敏胶、AB胶、瞬干胶、热固性的酚醛树脂胶或环氧树脂胶等；所述胶粘剂还可包含一种密封胶，优选气密性好的密封胶，如丁基胶、热熔胶、压敏胶等；所述胶粘剂优选包含一种快干胶和一种密封胶，共两道胶。

所述间隔框与隔膜之间的焊接优选超声波焊接或热合机焊接；

所述间隔框与隔膜之间的卡接为机械连接、固定，优选卡扣式连接或卯榫结构式连接，即利用间隔框上所具有的凸凹结构之间的嵌合使两个间隔框以及夹在其间的隔膜相互连接固定在一起；

所述间隔框的侧面有凸凹结构，相邻的间隔框能够相互嵌合，既能用于间隔框定位和固定牢固，又能用于绷紧膜面，或有其它类型的固定和绷膜结构或构件，如突出的翼板、唇状条等；

所述空腔在隔膜自由的两边有翼膜，所述翼膜粘接固定在所述间隔框上，并与所述隔膜有重叠，重叠处的宽度优选为1-10mm；

所述间隔框与隔膜之间的连接可以同时采用粘接、焊接或卡接方式中的两种，即采用复合连接固定的方式。

所述空腔中可以充气以取代空气，如充入惰性气体氩气或温室气体二氧化碳等，以提高保温、隔热性能和抗氧化性能、防止膜氧化等。

所述空腔膜可用于制作平板太阳能热水器的盖板、酒柜和冷柜的门体以及建筑门窗的保温板等，还可以用于制作空腔膜中空玻璃。

为解决以上技术问题，本发明还公开了一种生产空腔膜中空玻璃的连续化生产线，包括玻璃原片仓储系统、切割机、磨边机、清洗机、钢化炉、间隔框安放机、覆膜机、绷膜框安放机、合片机、压合机、打胶线、下片机和产品仓储系统，是在现有中空玻璃连续式生产线的基础上增加覆膜机和绷膜框安放机或空腔膜制作和安放机等设备经工艺改造而成，以上设备采用自动化连线，能够进行机械化、连续化生产，生产节拍为每块玻璃2-6分钟；整条生产线钢化炉及以前为卧式安装，钢化炉以后为卧式或立式安装；以上设备可以根据产品的配置进行增减，如普通玻璃可以省去钢化炉，单玻空腔膜中空玻璃从压合机出来后就可以接下片机；若要增加膜腔数量、就需要相应增加间隔框安放机、覆膜机等的数量；上述生产线还需要配套一些现有中空玻璃生产所用的常规设备，如间隔条折弯机或焊接机、丁基胶涂胶机和分子筛灌装机等。

本发明的优点和有益效果为：

本发明通过在间隔框和绷膜框上采用的凸凹嵌合结构，不但相邻间隔框之间定位准确、不会出现叠差，而且相邻间隔框之间结合牢固、在下片时不会因为承重而出现错位；间隔框的宽度与现有的中空玻璃间隔框的宽度基本相同，解决了现有空腔膜中空玻璃边缘的封装宽度过宽带来的“冷边”问题；更重要的是使其在合片、压合的同时具有绷膜功能，大大简化了空腔膜中空玻璃的结构和生产工艺，使空腔膜中空玻璃的生产效率和产品质量得到显著提升。

本发明通过改变隔膜的粘接固定方式，采用两边固定、两边自由或四边固定、四角自由等方式，使角部应力完全释放、面上应力分布均匀，解决了隔膜角部起皱和中部塌陷的问题；两边固定方式、配合单向拉伸膜，四边固定方式、配合双向拉伸膜，更容易保持隔膜长期平整无皱；采用以上固定方式，使隔膜两边的空腔的气压始终保持相等，解决了气压不等时造成的隔膜中部凹陷或凸出的问题；这些新的固定方式不仅简化了生产工艺，而且使空腔膜中空玻璃的制作成本大幅度降低、产能和性能大大提高。

本发明采用快干胶粘接固定绷膜框，解决了在压合绷膜过程中间隔框出现移位、隔膜出现皱褶的问题，而且覆膜后马上可以进行绷膜，能够进行连续化生产，从而极大地降低了成本、提升了产能。

本发明通过改进产品的结构和生产工艺，利用机械化、连续化生产线使空腔膜中空玻璃的制作成本大幅度降低、产能和性能大大提高，从而产品的价格可以显著降低，因而具有比现有的空腔膜中空玻璃和普通中空玻璃更高的性价比和更广阔的市场应用前景。

附图说明

图1为本发明的具有绷膜框的空腔膜的结构示意图；

图2为本发明的单玻空腔膜中空玻璃的结构示意图；

图3为本发明的双玻空腔膜中空玻璃的结构示意图。

图中：1、间隔框，2、隔膜，3、密封胶，4、绷膜框，5、玻璃，6、快干胶，7、结构胶。

具体实施方式

下面结合附图、通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例1：参考图1，一种具有绷膜框的空腔膜，包括一个间隔框1、两张隔膜2和两个绷膜框4，隔膜2四个边中的两个对边通过密封胶3粘接固定在间隔框1上、其余两个对边不固定呈自由状态，或者隔膜2的四个边固定在间隔框1上、四个角部或不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态，防止隔膜角部产生皱褶；两张隔膜2分别固定在间隔框1的两侧，隔膜2、间隔框1与隔膜2之间形成一个空腔，组成一个空腔膜；两张隔膜2的外侧分别有一个绷膜框4，间隔框1与绷膜框4相对应的面上有相互配合的凸凹结构、凸凹结构位于隔膜2固定处的内侧，在绷膜框4与间隔框1压合时凸凹结构相互嵌合、并绷紧隔膜2。

所制作的具有绷膜框的空腔膜可以直接用于制作平板式太阳能热水器的盖板或冰柜、酒柜的门体或保温板，也可以用于制作单玻空腔膜中空玻璃或双玻空腔膜中空玻璃。

实施例2：参考图2，一种利用具有绷膜框的空腔膜制作的单玻空腔膜中空玻璃，包括一块玻璃5和一个具有绷膜框的空腔膜，具有绷膜框的空腔膜与玻璃5通过密封胶3粘接固定在一起成为单玻空腔膜中空玻璃。

所制作的单玻空腔膜中空玻璃可以直接用于制作平板式太阳能热水器的盖板或冰柜、酒柜的门体或保温板，也可以用于制作双玻空腔膜中空玻璃。

实施例3：参考图3，一种利用绷膜框和空腔膜制作的双玻空腔膜中空玻璃，包括两块玻璃5、两个绷膜框4和一个空腔膜，先根据实施例1制作两个绷膜框4和一个空腔膜，再制作两块同样大小的玻璃5，然后在两个绷膜框4的两个侧面上分别涂上密封胶3、固定在两块玻璃5上，并在绷膜框4的内圈或外圈与玻璃接触处打上快干胶6，使绷膜框4与玻璃5迅速牢固地粘接在一起，防止绷膜时绷膜框4发生移动；将空腔膜夹在两块带有绷膜框4的玻璃5之间经板压使之定型、同时利用间隔框1和绷膜框4上的凸凹结构相互嵌合绷紧隔膜2；最后在两块玻璃5与绷膜框4和空腔膜的外侧所形成的空间内涂满结构胶7，结构胶7可采用硅酮胶或聚硫胶或热熔胶，结构胶7经养护、固化后成为双玻空腔膜中空玻璃。

Claims (10)

1.一种具有绷膜框的空腔膜，其特征在于：包括一个间隔框、两张隔膜和两个绷膜框，所述隔膜四个边中的其中两个对边通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在所述间隔框上、其余两个对边不固定呈自由状态；或者所述隔膜四个边均通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在所述间隔框上，四个角部固定或不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态；两张隔膜分别固定在间隔框的两侧，所述隔膜、间隔框与隔膜之间形成一个空腔，成为一个空腔膜；两张隔膜的外侧分别有一个绷膜框，所述间隔框与绷膜框相对应的面上有相互配合的凸凹结构、凸凹结构位于隔膜固定处的内侧，凸凹结构在绷膜框与间隔框的一个边上或两个边上或四个边上，在绷膜框与间隔框压合时凸凹结构相互嵌合能够绷紧隔膜。

2.根据权利要求1所述的具有绷膜框的空腔膜，其特征在于所述隔膜是普通塑料膜，或是功能膜。

3.根据权利要求1所述的具有绷膜框的空腔膜，其特征在于所述间隔框和绷膜框是采用模具制备的暖边间隔条、铝间隔条或不锈钢间隔条通过折弯、焊接或插接的方式制成的封闭框。

4.根据权利要求1所述的具有绷膜框的空腔膜，其特征在于所述空腔中的气体是空气，或是惰性气体氩气，或是温室气体二氧化碳。

5.一种如权利要求1所述的具有绷膜框的空腔膜的制造方法，其特征在于所述具有绷膜框的空腔膜的制造方法，包括如下步骤：

1） 制作间隔框和绷膜框：选取合适的材质、制作模具生产出具有凸凹结构的暖边间隔条和绷膜条，制成相应大小的间隔框和绷膜框；

2） 安装隔膜：将选取的隔膜采用先裁后装或先装后裁的方式通过粘接、焊接或卡接中的一种或两种方法将隔膜四个边中的上下两个对边连接固定在间隔框的上下两端，左右两个对边不固定呈自由状态，隔膜的上下边超出间隔框2-3mm，隔膜的左右边与间隔框的内圈尺寸相当；或者隔膜四个边均通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上，四个角部固定或不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态，隔膜的四个边超出间隔框2-3mm；间隔框的两侧各安装一张隔膜，隔膜、间隔框和隔膜之间形成一个空腔；

3） 安装绷膜框：在间隔框（或隔膜）或绷膜框结合面涂密封胶或不涂胶，分别将绷膜框安装在两张隔膜的外侧，通过碾压或板压使间隔框与绷膜框的凸凹结构相互嵌合在一起，同时将隔膜绷紧，形成一个空腔膜。

6.一种如权利要求1所述的具有绷膜框的空腔膜制造的空腔膜中空玻璃，其特征在于：包括前玻璃、后玻璃、绷膜框、空腔膜、胶粘剂和结构胶，在前玻璃与后玻璃的周边对应位置均通过胶粘剂粘接有绷膜框，胶粘剂中至少含有一种快干胶，快干胶在短时间内提供足够的粘接力，保证绷膜框在下一步的绷膜过程中不发生移位；空腔膜夹在前玻璃和后玻璃的绷膜框之间，空腔膜内的间隔框与绷膜框有相互配合的凸凹结构、凸凹结构位于隔膜固定处的内侧，在前玻璃与后玻璃合片、压合时凸凹结构相互嵌合能够绷紧空腔膜上的隔膜，空腔膜与前后玻璃之间均形成一个空腔；前玻璃和后玻璃与空腔膜和绷膜框的外侧所形成的空间内涂满结构胶，结构胶固化后成为两玻三腔的空腔膜中空玻璃。

7.根据权利要求6所述的空腔膜中空玻璃，其特征在于所述玻璃是普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、Low-e玻璃、彩釉玻璃、夹层玻璃，或是光伏玻璃。

8.根据权利要求6所述的空腔膜中空玻璃，其特征在于所述快干胶是热熔胶、UV胶、压敏胶、AB胶、瞬干胶、热固性的酚醛树脂胶或是环氧树脂胶。

9.根据权利要求6所述的空腔膜中空玻璃，其特征在于所述空腔的厚度为等厚或不等厚。

10.一种如权利要求6所述的空腔膜中空玻璃的制造方法，其特征在于所述制造方法，包括如下步骤：

1） 制作玻璃：根据所制作中空玻璃的大小切割两块玻璃，并进行磨边、清洗和干燥，若需钢化玻璃、还要进行钢化处理；

2） 制作间隔框和绷膜框：选取合适的材质、制作模具生产出具有凸凹结构的暖边间隔条和绷膜条，制成相应大小的、凸凹结构相配合的间隔框和绷膜框；

3） 固定绷膜框：在绷膜框或玻璃的粘接面上打一圈密封胶，将绷膜框粘接在玻璃上；在绷膜框的内圈或外圈与玻璃接触处打快干胶，使间隔框牢固地固定在玻璃上；

4） 制作空腔膜：将选取的隔膜采用先裁后装或先装后裁的方式通过粘接、焊接或卡接中的一种或两种方法将隔膜四个边中的上下两个对边连接固定在间隔框的上下两端，左右两个对边不固定呈自由状态，隔膜的上下边超出间隔框2-3mm，隔膜的左右两边与间隔框的内圈尺寸相当；或者隔膜四个边通过粘接或焊接或卡接中的一种或两种方式固定在间隔框上，四个角部不固定，通过切角、打孔或开槽的方式使角部呈自由状态，隔膜的四个边超出间隔框2-3mm；

5） 涂密封胶：利用涂胶机在绷膜框的粘接面上均匀涂布密封胶，或将密封胶直接涂覆在空腔膜的粘接处；

6） 安装空腔膜：将空腔膜粘接固定在其中一块上述玻璃的绷膜框上；

7） 合片、压合：将上述两块玻璃合在一起，并进行碾压或板压，使间隔框与绷膜框上的凸凹结构相互嵌合在一起，同时将隔膜绷紧；

8） 打胶：在两块玻璃与间隔框和绷膜框外侧形成的空间中填满结构胶，结构胶固化后得到空腔膜中空玻璃。

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