CN115304253A - 一种柔性玻璃生产设备及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
一种柔性玻璃生产设备，包括沿竖直方向自上而下依次设置的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区，还包括均沿水平方向设置的水平预热区、退火区、冷却裁边区、收卷区，所述水平预热区设置在拉伸展薄区的一侧或两侧，所述水平预热区内设有一条水平设置的玻璃母板输送线或若干条分层水平平行设置的玻璃母板输送线，一个方向或不同方向、不同层次的所述玻璃母板输送线均经相应的上转向辊竖直输送至共用的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区；所述降温定型区的一侧或两侧均依次设置有所述退火区、冷却裁边区、收卷区，所述降温定型区内的玻璃带经相应的下转向辊后水平输送至同一方向、不同层次或进入不同方向、同一层次的退火区、冷却裁边区、收卷区。
Description
技术领域
本发明属于柔性玻璃生产技术领域，具体涉及一种柔性玻璃生产设备及其生产工艺。
背景技术
超薄玻璃一般指厚度<0.3mm的平板玻璃，柔性玻璃一般指厚度<0.1mm的极薄玻璃(Ultra-Thin Glass，UTG)，利用它们具有玻璃的透明性、机械力学、硬度、耐热性、电气绝缘性、不透气性和稳定的化学性能，具有广泛的应用场景，例如作为电工领域的玻璃质云母片、电容器绝缘贴层、太阳能电池盖板，显示屏基板、柔性显示屏，作为防腐蚀涂料的鳞片填料。随着超薄玻璃生产技术的进步，其应用将得到进一步扩大。
目前，国内外柔性玻璃都还处于试验研发阶段，浮法、溢流下拉法、窄缝下拉法和二次玻璃成型都有研究，一般都需要采用酸液(比如氢氟酸)对玻璃进行进一步减薄处理，采用表面研磨抛光进一步提高玻璃的表面平整度，增加了制造成本和设备费用。
玻璃带的表面张力、黏度(对应工艺温度)和牵引力等参数是影响超薄玻璃生产和质量的重要因素，设计和控制好相关工艺温度、拉伸率T收缩率B和牵引力是生产优质柔性超薄玻璃的关键指标。
采用一定厚度的玻璃板(玻璃母板)，通过拉伸展薄(二次玻璃成型)法的工艺和设备存有缺陷：
1.目前垂直通道式加热炉内垂直方向缺少设置物理空间分隔，加热区域与缓冷区域实质上难以分离，不同功能区域的温度相互影响，并很难结合玻璃软化、粘滞性拉伸、定型等阶段所需要的粘度/温度分区精确、灵敏地进行调整和控制，使超薄玻璃截面存在严重的厚薄差、光泽低等问题。而且目前的重新二次拉伸法都是采用垂直布置的设备，玻璃向下的引拉法，需要建筑和设备的高度高，标高高。
2.目前对拉伸展薄过程中玻璃带发生的软化、粘滞性拉伸、定型等机理和过程缺少深入分析，温度制度主要依靠经验，当玻璃母板的品种/成分变化了，需要反复试验尝试新的温度制度；生产时调整工艺参数就非常复杂，无法生产出高品质超薄玻璃。例如黏度η＝1010dPa.S的玻璃带还没有被高温充分抛光就离开加热炉下开口，致使超薄成型玻璃品板面上残留皱纹，光泽也低，必须经过后续机械研磨抛光，才能满足高质量使用要求。
这种没有空间物理分隔的垂直通道式的加热炉上下开口与环境之间存在大的温差，必然存在强烈的热交换和气体对流，这种强烈的“烟囱效应”致使加热炉内横向和纵向温度场都不稳定。有专利在加热炉上开口处设置盖板砖，试图起保温密封作用和防止外界粉尘掉落入加热炉污染玻璃带。其实盖板砖与母板玻璃之间的间隙越小，虽然粉尘是不易掉落、污染玻璃带产生缺陷，但是越小的间隙，对流气体速度越大，玻璃板根就越不稳定而晃动，产品的横向厚度差、板面波纹度和弯曲度都难以达到高品质超薄电子级玻璃的质量要求。
3.现有设置拉边对辊机构的玻璃拉伸展薄设备，由于拉边对辊与玻璃带直接接触，会带走玻璃带边部大量的热量，一组拉边对辊大约需要电加热补充40-60/kw的能量才能基本维持玻璃带的温度平衡，这种局部的过度冷却，一方面形成硬而厚的玻璃边，另一方面使玻璃带上横向的温度和粘度呈更明显的抛物线分布，即加剧了横向温差，导致玻璃带中部因粘度相对边部较小而形成“快流”现象，玻璃带中部和边部的厚度差加大。这是二次玻璃成型法最突出的质量缺陷。
4.目前为人所知的玻璃拉伸展薄设备中玻璃带是在退火之后被牵引辊牵引而离开垂直通道式加热炉，再进入冷端，实际上玻璃带是处于一种拉伸状态下完成退火的，最终的成型超薄玻璃品中拉伸方向存在残余的定向应力，会影响超薄玻璃的切裁成品率和光弹常数、化强后的翘曲度等性能。
5.母板玻璃软化后在没有边部约束的情况下，由于向下张力拉伸和玻璃表面张力收缩的共同作用，伴随拉伸展薄的过程玻璃带呈大致梯形形状(下边比上边短的形状)，表现出宽度方向的收缩，其收缩率B，用玻璃母板宽度(b0)与成形玻璃品宽度(b)的比率(b0/b)表示，目前收缩率B所达到的水平为10～15，使玻璃成形品的宽度远远玻璃母板的宽度。即超薄玻璃成形品的规格或者说单机的生产能力受到收缩率B的限制。
作为显示屏基板、柔性显示屏用的超薄玻璃，要求其宽度200mm以上或300mm以上。如果用现有的玻璃带自由拉伸展薄(二次玻璃成型)法，收缩率B≈10～15的话，要得到规格200mm宽度的超薄玻璃成形品，则需要采用2m甚至更宽的玻璃母板和更宽的加热炉，这必然导致生产设备大型化，大宽度加热炉横向温差更大，温度及其温度场控制难度增加，以及设备费用上升等问题。
6.拉伸率T，以玻璃母板厚度(t0)与成形玻璃品厚度(t)的比率(t0/t)表示。发明人采用自由展薄工艺生产发现，拉伸率T大致等于收缩率，通过增加牵引辊的牵引力并不能减小成形玻璃品的厚度。即自由展薄工艺存在着玻璃成形品厚(t)的极限。实际生产中表明，厚度为5～7mm的玻璃母板自由展薄工艺，所能得到的玻璃成形品的极限厚度为0.38～0.65mm，即由于收缩率B的影响，拉伸率T一般被限制在7.8～15。为此，现有自由展薄工艺生产的玻璃成形品就需要采用酸液(比如氢氟酸)进行进一步的减薄处理，甚至需要配合表面研磨，才能得到用于TN/STN、TFT、OLED、TP、折叠显示器用的柔性玻璃，增加了制造成本、设备费用和环境污染。
7.用焊接玻璃母板的方法虽然能解决玻璃母板不能很长拉伸展薄过程不连续，前端和后端被浪费，玻璃母板利用率不高的问题；但是焊接处凹凸不平、平整度低和焊接缝隙宽的缺陷都在拉伸展薄中被继承和延长放大，将严重降低超薄玻璃的质量。
发明内容
针对上述背景技术介绍中存在的问题，本发明的目的在于提供了一种低收缩率、高拉伸率和高平整度的柔性玻璃生产设备及其生产工艺。
本发明采用的技术方案是：
一种柔性玻璃生产设备，包括沿竖直方向自上而下依次设置的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区，其特征在于：还包括均沿水平方向设置的水平预热区、退火区、冷却裁边区、收卷区，所述水平预热区设置在拉伸展薄区的一侧或两侧，所述水平预热区内设有一条水平设置的玻璃母板输送线或若干条分层水平平行设置的玻璃母板输送线，一个方向或不同方向、不同层次的所述玻璃母板输送线均经相应的上转向辊竖直输送至共用的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区；所述降温定型区的一侧或两侧均依次设置有所述退火区、冷却裁边区、收卷区，所述降温定型区内的玻璃带经相应的下转向辊后水平输送至同一方向、不同层次或进入不同方向、同一层次的退火区、冷却裁边区、收卷区。本发明的玻璃母板由一个方向或不同方向、不同层次的水平预热区进入共用的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区；玻璃带经过降温定型区进入同一方向、不同层次或进入不同方向、同一层次的退火区、冷却裁边区、收卷区，这些工艺布置方式，不仅有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，减少生产能耗，提高生产能力；同时，降低了建筑和设备的高度，减少了生产所需要的面积。
进一步，所述水平预热区内设置有输送玻璃母板的供给装置，所述水平预热区内沿供给装置输送玻璃母板的方向上依次设置有对玻璃母板进行焊接的焊接装置、对焊接处进行打磨抛光的打磨抛光装置、对玻璃母板进行预热的预热炉。玻璃母板焊接焊缝处进行打磨抛光，获得高平整度的玻璃母板，避免因焊缝不平整等缺陷给玻璃带质量的不利影响。
进一步，所述拉伸展薄区内设置有加热炉、第一拉边对辊机构，所述第一拉边对辊机构包括至少一组的拉边对辊，每组拉边对辊包括4个辊轮，两两一队并对称设置在玻璃带的两侧，每组拉边对辊均与独立控制的变频器连接，第一组拉边对辊至最后一组拉边对辊的旋转速度逐渐递增。每组拉边对辊对称的两队辊轮由一台变频器独立控制，消除拉边对辊旋转速度的偏差。
进一步，所述展平抛光区设置有限制玻璃带横向收缩的第二拉边对辊机构、以及消除玻璃带表面的不平整缺陷的等离子展平装置或电阻加热抛光装置。
进一步，所述第一拉边对辊机构和第二拉边对辊机构处均设置有流体介质夹套冷却或加热，来保证对辊的温度与玻璃带中心的温度温差小于150℃-220℃，避免形成硬而厚的玻璃边，降低拉伸率T。
进一步，所述降温定型区采用介质直接降温方式或介质夹套降温方式。可以通过供给水、或净化空气、N2气体、Ar气体、He气体、或它们的混合气体。
进一步，所述拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区之间均设置有用于分区及保证各区内横向温度稳定的可调节开度和位置的闸板。不仅方便实现工艺分区，而且通过分区闸板的调节，促进加热炉内横向温度场的稳定。
进一步，所述上转向辊和下转向辊之间至少设置一组牵引玻璃带的牵拉对辊；所述牵拉对辊的长度大于玻璃带的长度，每一个牵拉辊设置有张紧机构，所述牵拉对辊至少一组设置在降温定型区与下转向辊之间。设置张紧机构以调整每组牵拉对辊的间距和牵拉力。
一种柔性玻璃生产设备的生产工艺，其具体步骤如下：
(1)玻璃母板水平移动地进入水平预热区，边向上转向辊移动边在水平预热区被加热升温，当移动地至上转向辊处时预热至转变点Tg，对应的玻璃黏度η＝1×1012.4dPa.S，脱离上转向辊处升温至变形点，对应的玻璃黏度η＝1010～1011dPa.S，并逐渐软化转向至垂直方向；
(2)被上转向辊悬挂地垂直进入正下方的拉伸展薄区，对应的玻璃黏度η＝3×105.25～1.5×106.75dPa.S；玻璃带两侧边缘分别落入第一组拉边对辊的间隙中，对应的玻璃黏度η＝103～105.5dPa.S，通过拉边对辊夹持，拉边对辊的转速逐渐递增，逐级均匀拉伸及横向展薄；
(3)玻璃带进入展平抛光区进行展平抛光，对应的玻璃黏度η＝106.5dPa.S；
(4)玻璃带进入降温定型区，冷却强度大于300℃/min，玻璃黏度增大至η＝106.8～1010dPa.S，离开降温定型区时玻璃带厚度停止减少而恒定；然后离开降温定型区，降温定型区出口对应的玻璃黏度η＝1011dPa.S；
(5)玻璃带被设置的牵引对辊牵引并在下转向辊处转弯成水平状态进入退火区，对应的玻璃黏度η＝1012～1013dPa.S；
(6)退火区出来的玻璃带进入冷却切边区在冷却中裁切去掉玻璃带的两个边沿，然后通过收卷区的缠绕辊将玻璃带卷成筒而收集，得到柔性成型玻璃品。本发明参考各区的工艺黏度要求确定各区对应的工艺温度制度，使玻璃带在不同区依次发生软化、粘滞蠕变拉伸、粘滞快速拉伸、降温定型和退火。
进一步，玻璃母板可在水平预热区的进口处进行焊接和焊缝打磨抛光处理，不仅能维持连续稳定生产，没有玻璃母板前端和后端的浪费，提高了利用率；而且提高了玻璃母板焊接焊缝处的平整度，避免因焊缝不平整对玻璃带质量的不利影响。
本发明与现有技术相比，其显著优点包括：
1、玻璃母板由一个方向或不同方向、不同层次的水平预热区进入共用的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区，水平预热区是位于拉伸展薄区的两侧或同侧；设置玻璃带进入同一方向、不同层次或进入不同方向、同一层次的退火区、冷却裁边区、收卷区，所述退火区、冷却裁边区、收卷区位于降温定型区的两侧或同侧。这些工艺布置方式，不仅有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，减少生产能耗，提高生产能力；同时，降低了建筑和设备的高度，减少了生产所需要的面积。
2、能生产宽度≥400mm、厚度15～300um，厚薄差小于5um，波纹度小于0.15um的成型玻璃品，无需酸蚀刻薄化的再次加工处理，减少了环境污染。
3、结合玻璃母板黏度和工艺温度的关系对拉伸展薄工艺进行精细化工艺分区，并将不易在线检测的玻璃黏度值转化为可在线快速精确检测的温度值，实现对各区黏度精确的控制。
4、各工艺分区之间设置的可调整开度和位置的分区闸板，不仅方便实现工艺分区，而且通过分区闸板的调节，促进加热炉内横向温度场的稳定。
5、在拉伸展薄区和定型区之定型区之间的设置至少一组拉边对辊机构，可以有效限制玻璃带的横向收缩，降低收缩率B。
6、有流体介质的夹套冷却或加热的拉边对辊，其与玻璃带中心的温差小于150℃-220℃，能避免形成硬而厚的玻璃边，有利于提高拉伸率T。
7、在上转向辊与下转向辊之间装置至少一组牵拉对辊，使这段玻璃带受到的张力独立与下转向辊和缠绕辊之间的张力，使玻璃带处于一种接近零张力的状态下退火，能提高超薄玻璃的退火质量和切裁成品率，并消除玻璃化强后的翘曲现象。
8、设置的水平预热区和在降温定型区设置介质降温能降低拉伸展薄工艺对厂房高度的要求，降低了高度和长度。玻璃母板在上转向辊处转向至垂直悬挂比目前工艺单孔悬挂，玻璃板根更稳定。
9、两条玻璃母板进入水平预热区，并共用拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区，在各自对应的牵引辊牵引下离开降温定型区，有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，同时大大减少了生产能耗。
10.对玻璃母板焊接焊缝处进行打磨抛光，获得高平整度的玻璃母板，避免了因焊缝不平整对玻璃带质量的不利影响。
附图说明
图1是本发明的第一种实施例结构示意图。
图2是本发明的拉伸展薄区的设置结构示意图。
图3是本发明的拉伸展薄区的剖视结构示意图。
图4是本发明的切边机构的结构示意图。
图5是本发明的打磨抛光装置的结构示意图。
图6是本发明的第二种实施例的结构示意图。
图7是本发明的第三种实施例的结构示意图。
图8是本发明的第四种实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例一
参见图1-6，本实施例提供了一种柔性玻璃生产设备，包括沿竖直方向自上而下依次设置的拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7，还包括均沿水平方向设置的水平预热区3、退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，所述水平预热区3设置在拉伸展薄区5的一侧，所述水平预热3区内设有一条水平设置的玻璃母板输送线，一个方向所述玻璃母板输送线经相应的上转向辊4竖直输送至拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7；所述降温定型区7的一侧依次设置有所述退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，所述降温定型区7内的玻璃带14经相应的下转向辊9后水平输送至退火区10、冷却裁边区11、收卷区12。
本实施例所述水平预热区3内设置有输送玻璃母板2的供给装置，所述供给装置由若干输送辊1组成。所述水平预热区3内沿供给装置输送玻璃母板2的方向上依次设置有对玻璃母板2进行焊接的焊接装置31、对焊接处进行打磨抛光的打磨抛光装置32、对玻璃母板2进行预热的预热炉33。焊接装置31设置有焊接火焰头。预热炉33内设置有若干预热火焰头。打磨抛光装置32包括设置在玻璃母板2上下方的两个垂直打磨抛光头322、设置在玻璃母板2两侧的两个水平打磨抛光头323，垂直打磨抛光头322与驱动其动作的垂直打磨抛光电机321连接，水平打磨抛光头323与驱动其动作的水平打磨抛光电机324连接。在预热炉33的进口端之前，将母板玻璃2首尾采用氢氧焰焊接，并将焊接处研磨抛光，避免了玻璃母板2的接缝部分得到的成形玻璃品的品质下降，无法满足显示器用途等玻璃基板品质的问题。同时能维持连续稳定生产，没有玻璃母板前端和后端的浪费，提高了利用率。玻璃母板焊接焊缝处进行打磨抛光，获得高平整度的玻璃母板，避免因焊缝不平整等缺陷给玻璃带质量的不利影响，而且焊缝小。
本实施例所述拉伸展薄区5内设置有加热炉51、第一拉边对辊机构，所述第一拉边对辊机构包括至少一组的拉边对辊53，每组拉边对辊包括4个辊轮，两两一队并对称设置在玻璃带的两侧，每组拉边对辊均与独立控制的变频器连接，第一组拉边对辊至最后一组拉边对辊的旋转速度逐渐递增。每组拉边对辊对称的两队辊轮由一台变频器独立控制，消除拉边对辊旋转速度的偏差。优选，第一组拉边对辊位置处的玻璃黏度η＝1×105.25dPa.S，最后一组拉边对辊位置处的玻璃黏度玻璃黏度η＝1×106.75dPa.S。所述第一拉边对辊机构处设置有流体介质夹套冷却或加热，即设置有保温层52，来保证对辊的温度与玻璃带中心的温度温差小于150℃-220℃，避免形成硬而厚的玻璃边，降低拉伸率T。
本实施例所述展平抛光区6设置有限制玻璃带横向收缩的第二拉边对辊机构、以及消除玻璃带表面的不平整缺陷的等离子展平装置或电阻加热抛光装置。第二拉边对辊机构处均设置有流体介质夹套冷却或加热，来保证对辊的温度与玻璃带中心的温度温差小于150℃-220℃，避免形成硬而厚的玻璃边，降低拉伸率T。
本实施例所述降温定型区7采用介质直接降温方式或介质夹套降温方式。可以通过供给水、或净化空气、N2气体、Ar气体、He气体、或它们的混合气体。
本实施例所述拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7之间均设置有用于分区及保证各区内横向温度稳定的可调节开度和位置的闸板13。本发明的各工艺分区之间设置闸板物理分隔，通过调整闸板与玻璃带以及炉壁的间距，可方便地调节和影响加热炉内的热交换和气体对流，促进加热炉内横向温度场的稳定。各工艺分区采用电阻加热或感应加热维持该区域的温度场稳定。
本实施例所述上转向辊4和下转向辊9之间至少设置一组牵引玻璃带的牵拉对辊；所述牵拉对辊8的长度大于玻璃带的长度，每一个牵拉对辊8设置有张紧机构，所述牵拉对辊8至少一组设置在降温定型区与下转向辊之间。设置张紧机构以调整每组牵拉对辊8的间距和牵拉力。上转向辊4和牵拉对辊8一起配合，稳定玻璃带。
本实施例所述退火区10内设置有退火炉102，以及牵引架101，牵引架101上设置有输送辊。
本实施例所述冷却切边区11内设置有输送玻璃带的输送辊、激光切边机、安装架111以及将边沿分离出去的分离辊114，激光切边机的激光束112和金刚石刀轮113，激光切边机和金刚石刀轮安装于相应的安装架111上。
本实施例所述收卷区12内设置有缠绕辊、带动缠绕辊转动的驱动电机等。
上述柔性玻璃生产设备的生产工艺，其具体步骤如下：
(1)玻璃母板2水平移动地进入水平预热区3，边向上转向辊4移动边在水平预热区3被加热升温，当移动地至上转向辊4处时预热至转变点Tg，对应的玻璃黏度η＝1×1012.4dPa.S，脱离上转向辊4处升温至变形点，对应的玻璃黏度η＝1010～1011dPa.S，并逐渐软化转向至垂直方向；
(2)被上转向辊4悬挂地垂直进入正下方的拉伸展薄区5，对应的玻璃黏度η＝3×105.25～1.5×106.75dPa.S；玻璃带两侧边缘分别落入第一组拉边对辊的间隙中，对应的玻璃黏度η＝103～105.5dPa.S，通过拉边对辊夹持，玻璃带以平衡表面张力，减少软化的玻璃带的横向收缩，拉边对辊的转速逐渐递增，逐级均匀拉伸及横向展薄，减获得高的拉伸率T；
(3)玻璃带进入展平抛光区6进行展平抛光，对应的玻璃黏度η＝106.5dPa.S；
(4)玻璃带进入降温定型区7，冷却强度大于300℃/min，玻璃黏度增大至η＝106.8～1010dPa.S，离开降温定型区时玻璃带厚度停止减少而恒定；然后离开降温定型区7，降温定型区7出口对应的玻璃黏度η＝1011dPa.S；
(5)玻璃带被设置的牵引对辊8牵引并在下转向辊9处转弯成水平状态进入退火区10，对应的玻璃黏度η＝1012～1013dPa.S；这样玻璃带所受到的拉力被限制牵引辊之前，而不会传导到之后的退火区；
(6)退火区10出来的玻璃带进入冷却切边区11在冷却中裁切去掉玻璃带的两个边沿，然后通过收卷区12的缠绕辊将玻璃带卷成筒而收集，得到柔性成型玻璃品。本发明参考各区的工艺黏度要求确定各区对应的工艺温度制度，使玻璃带在不同区依次发生软化、粘滞蠕变拉伸、粘滞快速拉伸、降温定型和退火。
本实施例玻璃母板2可在水平预热区的进口处进行焊接和焊缝打磨抛光处理，不仅能维持连续稳定生产，没有玻璃母板前端和后端的浪费，提高了利用率；而且提高了玻璃母板焊接焊缝处的平整度，避免因焊缝不平整对玻璃带质量的不利影响。
需要说明的是，玻璃母板2进入到上转向辊4处而软化，从板厚开始变薄到结束成形而切断作为成形玻璃品之前为止的带状的玻璃板称为玻璃带。
本实施例的玻璃母板可以是钠钙玻璃、混合碱系玻璃、硼硅酸玻璃、无碱玻璃或微晶玻璃中的任一个。而且，制造的超薄玻璃制品用途并未限定。
本发明提供了一种低收缩率、高拉伸率、高平整度和高产率的超薄玻璃连续生产工艺及其生产设备能生产宽度≥400mm、厚度15～300um，厚薄差小于5um，波纹度小于0.15um的成型玻璃品，无需酸蚀刻薄化的再次加工处理，减少了环境污染。结合玻璃母板黏度和工艺温度的关系对拉伸展薄工艺进行精细化工艺分区，并将不易在线检测的玻璃黏度值转化为可在线快速精确检测的温度值，实现对各区黏度精确的控制。各工艺分区之间设置的可调整开度和位置的分区闸板不仅方便实现工艺分区，而且通过分区闸板的调节，促进加热炉内横向温度场的稳定。在拉伸展薄区和定型区之定型区之间的设置至少一组拉边对辊机构，可以有效限制玻璃带的横向收缩，降低收缩率B。有流体介质的夹套冷却或加热的拉边对辊，其与玻璃带中心的温差小于150℃-220℃，能避免形成硬而厚的玻璃边，有利于提高拉伸率T。在上转向辊与下转向辊之间装置至少一组牵拉对辊，使这段玻璃带受到的张力独立与下转向辊和缠绕辊之间的张力，使玻璃带处于一种接近零张力的状态下退火，能提高超薄玻璃的退火质量和切裁成品率，并消除玻璃化强后的翘曲现象。设置的水平预热炉和在降温定型区设置介质降温能降低拉伸展薄工艺对厂房高度的要求玻璃母板在上转向辊B处转向至垂直悬挂比目前工艺单孔悬挂，玻璃板根更稳定。对玻璃母板焊接焊缝处进行打磨抛光，获得高平整度的玻璃母板，避免了因焊缝不平整对玻璃带质量的不利影响。
本实施例分别在目前现有的垂直通道式加热炉和本发明设备上对普通钠钙硅平板玻璃母板(宽度580mm，厚度6mm，化学组成见表1)进行生产对比，本发明设备生产极薄玻璃的工艺制度见表2，展薄后玻璃带的厚度见表3，与现有的垂直通道式加热炉的产品质量等的和对比见表4。
表1玻璃的成分(％)
表2极薄玻璃生产工艺制度
300m长的玻璃带，每100m长处(分别记为A、B、C)测1次横截面厚度。将玻璃带横向中间500mm宽度方向上分16个测点，测试玻璃带横截面的厚度，如表3，厚度偏差<0.04mm，说明展薄玻璃厚度均匀。
表3展薄玻璃的厚度/mm
生产展薄玻璃对应的工艺参数和依据国际电子玻璃通用检测方法对展薄玻璃检测的结果和见表4。
表4道式加热炉的产品质量的对比
| 参数 | 实施例1 | 对比例 |
| 玻璃母板宽度/mm | 580 | 580 |
| 玻璃母板厚度/mm | 6.0 | 6.0 |
| 玻璃带宽度/mm | 500 | 48.3 |
| 玻璃带厚度/mm | 0.118 | 0.15 |
| 横向厚度差(mm/20mm) | <0.04 | <0.08 |
| 波纹度(μm/20mm) | ≤0.15 | ≤0.45 |
| 弯曲度(a/L)％ | ≤0.08 | ≤0.20 |
| 拉伸率T | 51.6 | 40.0 |
| 收缩率B | 1.16 | 12.0 |
| 化强后的翘曲度/‰ | 0.3 | 0.55 |
实施例二
参见图6，本实施例与实施例一的不同之处在于：本实施例玻璃母板由不同方向的水平预热区3进入共用的拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7，水平预热区3是位于拉伸展薄区5的两侧；设置玻璃带进入不同方向的退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，所述退火区10、冷却裁边区11、收卷区12位于降温定型区7的两侧。这些工艺布置方式，不仅有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，减少生产能耗，提高生产能力；同时，降低了建筑和设备的高度。
其余结构和功能均可参考实施例一所述。
实施例三
参见图7，本实施例与实施例二的不同之处在于：本实施例玻璃母板由水平预热区3的一个方向、不同层次(高度差)的进入共用的拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7，水平预热区3是位于拉伸展薄区的同侧；设置玻璃带进入不同方向的退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，所述退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，位于降温定型区7的两侧。这些工艺布置方式，不仅有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，减少生产能耗，提高生产能力；同时，降低了建筑和设备的高度，减少了生产所需要的面积。
其余结构和功能均可参考实施例二所述。
实施例四
参见图8，本实施例与实施例三的不同之处在于：本实施例玻璃母板由水平预热区3的一个方向、不同层次(高度差)的进入共用的拉伸展薄区5、展平抛光区6、降温定型区7，水平预热区3是位于拉伸展薄区的同侧；设置玻璃带进入同一方向、不同层次(高度差)的退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，所述退火区10、冷却裁边区11、收卷区12，位于降温定型区7的同侧。这些工艺布置方式，不仅有利于提高拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区温度场的稳定性，减少生产能耗，提高生产能力；同时，降低了建筑和设备的高度，减少了生产所需要的面积。
其余结构和功能均可参考实施例三所述。
Claims (10)
1.一种柔性玻璃生产设备，包括沿竖直方向自上而下依次设置的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区，其特征在于：还包括均沿水平方向设置的水平预热区、退火区、冷却裁边区、收卷区，所述水平预热区设置在拉伸展薄区的一侧或两侧，所述水平预热区内设有一条水平设置的玻璃母板输送线或若干条分层水平平行设置的玻璃母板输送线，一个方向或不同方向、不同层次的所述玻璃母板输送线均经相应的上转向辊竖直输送至共用的拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区；所述降温定型区的一侧或两侧均依次设置有所述退火区、冷却裁边区、收卷区，所述降温定型区内的玻璃带经相应的下转向辊后水平输送至同一方向、不同层次或进入不同方向、同一层次的退火区、冷却裁边区、收卷区。
2.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述水平预热区内设置有输送玻璃母板的供给装置，所述水平预热区内沿供给装置输送玻璃母板的方向上依次设置有对玻璃母板进行焊接的焊接装置、对焊接处进行打磨抛光的打磨抛光装置、对玻璃母板进行预热的预热炉。
3.根据权利要求1或2所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述拉伸展薄区内设置有加热炉、第一拉边对辊机构，所述第一拉边对辊机构包括至少一组的拉边对辊，每组拉边对辊包括4个辊轮，两两一队并对称设置在玻璃带的两侧，每组拉边对辊均与独立控制的变频器连接，第一组拉边对辊至最后一组拉边对辊的旋转速度逐渐递增。
4.根据权利要求3所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述展平抛光区设置有限制玻璃带横向收缩的第二拉边对辊机构、以及消除玻璃带表面的不平整缺陷的等离子展平装置或电阻加热抛光装置。
5.根据权利要求4所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述第一拉边对辊机构和第二拉边对辊机构处均设置有流体介质夹套冷却或加热。
6.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述降温定型区采用介质直接降温方式或介质夹套降温方式。
7.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述拉伸展薄区、展平抛光区、降温定型区之间均设置有用于分区及保证各区内横向温度稳定的可调节开度和位置的闸板。
8.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃生产设备，其特征在于：所述上转向辊和下转向辊之间至少设置一组牵引玻璃带的牵拉对辊；所述牵拉对辊的长度大于玻璃带的长度，每一个牵拉辊设置有张紧机构，所述牵拉对辊至少一组设置在降温定型区与下转向辊之间。
9.根据权利要求1所述的一种柔性玻璃生产设备的生产工艺，其具体步骤如下：
(1)玻璃母板水平移动地进入水平预热区，边向上转向辊移动边在水平预热区被加热升温，当移动地至上转向辊处时预热至转变点Tg，对应的玻璃黏度η＝1×1012.4dPa.S，脱离上转向辊处升温至变形点，对应的玻璃黏度η＝1010～1011dPa.S，并逐渐软化转向至垂直方向；
(2)被上转向辊悬挂地垂直进入正下方的拉伸展薄区，对应的玻璃黏度η＝3×105.25～1.5×106.75dPa.S；玻璃带两侧边缘分别落入第一组拉边对辊的间隙中，对应的玻璃黏度η＝103～105.5dPa.S，通过拉边对辊夹持，拉边对辊的转速逐渐递增，逐级均匀拉伸及横向展薄；
(3)玻璃带进入展平抛光区进行展平抛光，对应的玻璃黏度η＝106.5dPa.S；
(4)玻璃带进入降温定型区，冷却强度大于300℃/min，玻璃黏度增大至η＝106.8～1010dPa.S，离开降温定型区时玻璃带厚度停止减少而恒定；然后离开降温定型区，降温定型区出口对应的玻璃黏度η＝1011dPa.S；
(5)玻璃带被设置的牵引对辊牵引并在下转向辊处转弯成水平状态进入退火区，对应的玻璃黏度η＝1012～1013dPa.S；
(6)退火区出来的玻璃带进入冷却切边区在冷却中裁切去掉玻璃带的两个边沿，然后通过收卷区的缠绕辊将玻璃带卷成筒而收集，得到柔性成型玻璃品。本发明参考各区的工艺黏度要求确定各区对应的工艺温度制度，使玻璃带在不同区依次发生软化、粘滞蠕变拉伸、粘滞快速拉伸、降温定型和退火。
10.根据权利要求9所述的一种生产工艺，其特征在于：玻璃母板可在水平预热区的进口处进行焊接和焊缝打磨抛光处理。
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