CN1257123C - 一种自清洁玻璃的制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种自清洁玻璃的在线生产方法，用于建筑、各种橱窗、车辆及日常生活用品等领域。本方法在现有浮法玻璃生产线的过渡滚道区与退火区内增加了制备SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的雾化及喷雾工序；其中：SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的原料为有机或无机原料，有机原料为硅脂或硅烷和钛脂，无机原料为SiCl4或硅酸类或SnCl4或ZnCl2和偏钛酸或氟钛酸或硫酸氧钛，SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的厚度为0.05～1μm；玻璃通过此喷雾区域的时间为1-2分钟，温度为610℃～300℃，携带气体为Ar、N2、O2的混合气体。本方法实现自清洁玻璃的连续生产，具有简便易行，成本低、经济效益佳等优点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种自清洁玻璃的制作方法，用于建筑、各种橱窗、车辆及日常生活用品等领域。
背景技术
玻璃被广泛应用于建筑、橱窗、车辆及其它众多领域。目前，公知的玻璃易结水雾，影响视野的清晰度；易粘油污与灰尘，影响透明度及外在的美观。光催化自清洁玻璃就是在普通玻璃表面上制作一层TiO2系光催化超亲水性薄膜，使玻璃表面具有光催化特性和超亲水特性的一种功能玻璃。TiO2的光催化特性可分解附着在其上的有机污染物和有害气体，并同时具有抗菌、抗紫外线等功能；其超亲水性可使沾附在其上的水滴铺展开来，形成水膜，使沾附在其上的污染物浮起并在风吹、雨淋或自身重力的作用下脱离玻璃表面，从而达到自清洁的目的。通常采用浮法玻璃生产而得到的平板玻璃多为碱性玻璃，即含有钠、钾的玻璃。在高温下，玻璃中的钠、钾易扩散进入光催化超亲水性薄膜中，而使薄膜的性能下降。
TiO2系薄膜的成膜方法分干式法和湿式法两种，其中典型的干式法有真空蒸发法、磁控溅射法、化学气相沉积法等；典型的湿式法有溶胶-凝胶法及喷雾热解法。溶胶-凝胶法是将钛醇盐调制为溶胶-凝胶后，对基板(如玻璃)进行浸渍被覆或喷雾或旋转涂布，再经过400℃～600℃的热处理而制成TiO2薄膜；喷雾热解法是将金属醇盐直接喷雾热分解而在基板上形成TiO2薄膜的方法。但上述这些方法都是对离线的玻璃进行后处理，不能在浮法玻璃生产线上实现玻璃的自清洁功能，因而存在如下问题：(1)由于是对已生产出的单片玻璃镀膜，生产效率低；(2)增加了生产工序和成本，延长了工期。
发明内容：
本发明的目的在于克服上述方法中的缺点，提出在浮法玻璃生产线上加入使成型玻璃上沉积生成锐钛矿TiO2系薄膜的镀膜工序，利用浮法玻璃生产过程中玻璃成型时自身的温度而实现热分解，实现自清洁玻璃的连续生产。
本方法的原理为：在浮法玻璃生产中，熔融的玻璃经锡槽而被拉制成平板状的玻璃，经锡槽出来后经过渡滚道到退火区、冷却区，并经切割而成为一片一片的单片状平板玻璃。其中，到达过渡滚道时平板玻璃的温度为610℃左右，再经退火区逐渐降至300℃左右，如附图2所示。此610℃～300℃的温区正好可作为金属醇盐热分解并生成锐钛矿TiO2系薄膜的工作段。因此，本发明提出在过渡滚道区域实现金属醇盐的热分解，而在其后的退火区实现薄膜中的TiO2由无定型向锐钛矿型的转变。
本发明的自清洁玻璃的制作方法，由玻璃熔炉、锡槽、过渡滚道、退火，及在过渡滚道区与退火区增加的制备SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的超声雾化及喷雾工序组成；
其中：
1.SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的原料为有机或无机原料，有机原料为硅脂或硅烷和钛脂，无机原料为SiCl4或硅酸类或SnCl4或ZnCl2和偏钛酸或氟钛酸或硫酸氧钛，SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的厚度为0.05～1μm；
2.超声雾化及喷雾工序中，控制玻璃通过此喷雾区域的时间为1-2分钟，温度为610℃～300℃，携带气体为Ar、N2、O2的混合气体。
除上述操作条件外，本发明的其余操作条件均与现有的浮法玻璃生产条件相同。
本方法具有简便易行，成本低、经济效益佳等优点。
附图说明：
图1为本发明产品的结构示意图。图中序号1-玻璃、2-SiO2或SnO2或ZnO隔离层、3-TiO2层。
图2为现有的浮法玻璃生产线示意图。
具体实施方式：
为了防止薄膜的性能下降，本发明在TiO2系薄膜与玻璃之间增加一层SiO2或SnO2或ZnO薄膜，也就是在平板玻璃上先沉积一层SiO2或SnO2或ZnO薄膜，之后再在SiO2或SnO2或ZnO薄膜上沉积制作TiO2系薄膜。在玻璃板上沉积的光催化超亲水性薄膜厚度为0.05～1μm。超声雾化及喷雾工序采用常规方法和装置。
实施1：制作SiO2薄摸及TiO2系光催化薄膜的原料均采用有机材料。
在过渡滚道区域沉积SiO2，先将(数量20ml/l)的硅脂或硅烷雾化之后，由携带气体带入过渡滚道区玻璃的上方在温度为550℃实现SiO2的制作。玻璃运动通过此喷雾区域的时间应为1分钟，携带气体为Ar、N2、O2的混合气体。
在退火工序的A区沉积TiO2薄膜，先将(数量40ml/l)的钛脂超声雾化，之后由携带气体带入A区的玻璃上方(此时玻璃上已沉积有SiO2薄膜)实现TiO2薄膜的制作。玻璃运动通过此喷雾区域的时间为1分钟，温度为500℃。携带气体为Ar、N2、O2的混合气体。最后在玻璃板上沉积厚度为0.05μm的光催化超亲水性薄膜
实施2：制备SiO2薄膜采用有机原料，制备TiO2薄膜采用无机原料。
基本同实施1。不同之处为：沉积SiO2的时间为1分钟，温度为550℃；在退火工序的B区和C区沉积TiO2薄膜，原料为偏钛酸或氟钛酸或硫酸氧钛(浓度以二氧化钛表示为10g/l)，温度为400℃，玻璃通过雾化区域的时间应为2分钟。最后在玻璃板上沉积厚度为0.5μm的光催化超亲水性薄膜。
实施3：制备SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜均采用相应的无机原料。
基本同实施1。不同之处为：沉积SiO2或SnO2或ZnO的时间为2分钟，温度为610℃，原料为SiCl4或硅酸类或SnCl4或ZnCl2(数量为20g/l)；在退火工序的B区和C区沉积TiO2薄膜，温度为300℃，玻璃通过雾化区域的时间应为2分钟，携带气体为压缩空气。最后在玻璃板上沉积厚度为1μm的光催化超亲水性薄膜。
Claims (1)
1、一种自清洁玻璃的制作方法，包括玻璃熔炉、锡槽、过渡滚道、退火工序，其特征在于本方法还包括在过渡滚道区与退火区增加制备SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的雾化及喷雾工序；其中：
1.1、SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的原料为有机或无机原料，有机原料为硅脂或硅烷和钛脂，无机原料为SiCl4或硅酸类或SnCl4或ZnCl2和偏钛酸或氟钛酸或硫酸氧钛，SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄膜的厚度为0.05～1μm；
1.2、雾化及喷雾工序中，控制玻璃通过此喷雾区域的时间为1-2分钟，温度为610℃～300℃，携带气体为Ar、N2、O2的混合气体。
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