CN1872756A - 纳米自洁玻璃生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种纳米自洁玻璃生产工艺，包括如下步骤：(1)玻璃前处理；(2)表面喷涂纳米二氧化钛溶胶液；(3)加温固化；(4)光固化。本发明的工艺，在现有技术的基础上，可在利用现有特种玻璃生产线进行生产，采用此种技术不需要另外添置大型生产设备或厂房，完全可利用现有设备，大大降低了投资、生产成本。本发明在现有技术的工艺流程中增加纳米二氧化钛溶胶液喷涂和光固化工艺，使纳米自洁玻璃的生产过程与玻璃加温钢化等的制作同步进行，提高了生产效率，降低了生产成本。

Description

纳米自洁玻璃生产工艺

【技术领域】

本发明涉及一种建筑材料的工业化生产工艺，特别涉及一种自洁型玻璃的生产工艺。

【背景技术】

现在建筑物上使用玻璃幕墙等外墙体材料，在自然环境下经过一段时间后，均会蒙上污垢灰尘，影响建筑物的外观与透光性能等；一般均需要人工定期清洗，维护费用较贵；而且清洗时使用的化学洗涤剂，会对环境造成污染；再者高空作业安全性差，经常发生劳动安全事故，造成人身伤亡。另外由于紫外线的作用，建筑墙体容易逐步老化，失去原来的美观效果。

【发明内容】

本发明的目的是：提供一种低投资成本、低生产成本、高效的纳米自洁玻璃生产工艺，工业化生产耐污垢灰尘、耐酸碱、耐磨损、抗老化的自洁玻璃。

为实现上述目的，本发明提出一种纳米自洁玻璃生产工艺，包括如下步骤：一种纳米自洁玻璃生产工艺，包括如下步骤：(1)玻璃前处理，(2)表面喷涂纳米二氧化钛溶胶液，(3)加温固化，(4)光固化。

上述的纳米自洁玻璃生产工艺，在所述步骤3之后步骤4之前，还包括步骤：(A)钢化。在所述步骤(A)之后，还可以包括步骤：(B)镀膜处理，或夹层处理，或低辐射镀膜处理。

所述步骤(2)为采用自动喷涂空气喷枪将所述纳米二氧化钛溶胶液喷涂于所述玻璃表面上。所述的步骤(1)的玻璃前处理包括采用去离子水冲洗的步骤。

所述步骤(4)为将经加温固化的玻璃通过紫外线光隧道装置，由紫外光激活纳米二氧化钛。或所述步骤(4)：采用光固化炉，炉内安装紫外线灯管，将加温固化后的玻璃放入炉内进行紫外光照射，激活纳米二氧化钛。所述步骤(4)光固化的工艺条件是：紫外线波长254nm，光强度为4mw/cm²或以上。

上述的纳米自洁玻璃生产工艺，含步骤(5)包装，将喷涂有纳米二化钛层的一面用透明塑料胶纸胶封。

本发明的工艺，在现有技术的基础上，可在利用现有加温及钢化玻璃生产设备进行生产，采用此种技术生产纳米二氧化钛自洁玻璃不需要另外添置大型生产设备或厂房，完全可利用加温及钢化玻璃的现有设备，大大降低了投资、生产成本。本发明在现有技术的加温及钢化玻璃生产工艺流程中增加自洁溶液喷涂和光固化工艺，使纳米自洁玻璃的生产过程与现有特种玻璃的生产同步进行而一次成型，提高了生产效率，降低了生产成本。

采用此种技术可完全保证纳米二氧化钛的自沽效果，且涂层与玻璃面充分粘合，不会产生彩虹、涂层脱落等现象，涂层透明度高，适于工业化生产自洁玻璃。

采用本专利方法制作的纳米自洁玻璃及玻璃幕墙，除可有效分解玻璃表面的污染物使其在自然状态下保持干净、具有除污、杀菌、防霉、有效阻碍紫外线的效果外，还可净化空气，提高城市空气质量，对改善和解决城市空气污染起着积极和重要作用。

同时，采用本发明工艺生产的纳米自洁玻璃及玻璃幕墙，由于纳米涂层具有超亲水性，附着在表面的水分在涂层上会变成超亲水性的水膜，使污迹及灰尘不易附着；当下雨或用自来水淋洗时，即使在积尘极多的恶劣环境下，积尘也能轻易被水冲走，使墙面光洁。因此，一般不需定期的人工清洗，大大降低高层建筑的维护费用，消除了高空清洁作业的不安全性；不需使用化学洗涤剂，不会对环境造成污染；涂层还具有抗老化、耐酸碱、防紫外线功能，使建筑物长期保持崭新的外观。

在光照下二氧化钛自洁膜的表面形成电穴和游离电子，结合空气中的水和氧气，发生氧化还原反应，表面形成强氧化性的氢氧自由基(·OH)及超氧阴离子自由基(O₂ ^-)，能分解在空气中的有害气体和部分无机化合物，并抑制细菌生长和病毒的活性，达到杀菌、空气净化、除臭、防霉。因此，本实用新型产品的推广应用可以大大改善城市的空气质量，提高环保水平。

【具体实施方式】

整个纳米自洁玻璃的制作工艺流程如下：

1玻璃前处理-2喷涂纳米自洁溶液-3加温-4钢化(钢化后可进行其它镀膜等特殊处理)-5紫外线照射-6包装。其中：流程1、4、6各道工序与原玻璃生产工序的各项要求一样，可不需作特殊改动。

一、表面的清洁处理

玻璃的前处理只需按常规的玻璃清洁方式即可。如条件许可，采用去离子水冲洗则更佳。

二、喷涂设备准备

采用一般常规的涂料自动喷涂空气喷枪(口径0.8-1.5mm)。

空气过滤器，用软管衔接在喷枪和空压机之间。

三、喷涂施工

在已经做好清洁和干燥处理的玻璃面上均匀地喷涂纳米二氧化钛溶胶液，形成厚度大约1微米的纳米二氧化钛自洁膜。

四、加温固化

将喷涂后的玻璃送入玻璃弯化炉或加温炉进行50分钟到1小时的加温，温度为260-300摄氏度；采用红外线加热炉或热弯炉均可，但热弯炉需要保持清洁，以保证无粉灰掉落玻璃表面。

如需要钢化，则可在喷涂后直接送入钢化炉进行钢化，不需改变钢化的条件要求，加温或钢化后即可再对玻璃的空气面进行镀膜。

如为镀膜、夹层、低辐射镀膜处理(Low-E)等需要再进行特殊处理的玻璃，在完成钢化等工艺后即可进行原既定的特殊处理工艺。

五、光固化

形成纳米二氧化钛自洁膜的玻璃在加温后，再使用254nm波长的紫外线灯照射加温后的纳米自洁玻璃10-15分钟，使玻璃表面的纳米二氧化钛自洁膜能长时间保持在激活状态，然后包装付运。

由于紫外线照射装置简单，只需将购买的紫外线灯按强度要求安装在由木板或金属板制作的隧道内，达到能避免人直接受到紫外线的照射即可。

如因场地问题无法安装光固化隧道，也可改建一个光固化炉，炉内分层安装紫外线灯管，将加温固化后的自洁玻璃放入炉内进行光固化，然后取出包装。

经此方法激活的纳米自洁二氧化钛玻璃可在包装密封状态下保持激活状态两个月以上，这样可以保证有充足时间将玻璃顺利安装后再撕去玻璃表面包装纸，使纳米自洁玻璃在自然室外条件下开始发挥自清洁作用。

六、包装

自洁玻璃涂有纳米二氧化钛层的一面最好采用透明单面塑料胶纸封上，使自洁面能充分接触自然光和太阳光以保持自洁玻璃的激活状态。

经上述工艺制作的纳米自洁玻璃，通过了国家相关权威检测机构的检测，其检测结果请参考下表。

附表

序号	项目名称	检测结果	检测单位
				1	透明度测试	与普通玻璃比较，差值小于1％	广东中南玻璃有限公司
2	耐酸性测试	无异常	按国家标准GB/T 18915.1-2002测试
				3	耐碱性测试	无异常	按国家标准GB/T 18915.1-2003测试
4	化学品危险性试验及分类鉴定	不属于腐蚀品、毒害品、爆炸品、氧化剂	国家安全生产监督管理局化学品登记中心
				5	扫描电子显微镜(SEM)检测	纳米二氧化钛颗粒直径小于10nm，致密均匀地形成一层薄膜，坚实地附着在玻璃基体上	兰州大学功能有机分子化学国家重点实验室

Claims (10)

1、一种纳米自洁玻璃生产工艺，包括如下步骤：(1)玻璃前处理，(2)表面喷涂纳米二氧化钛溶胶液，(3)加温固化，(4)光固化。

2、如权利要求1所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是，在所述步骤(3)之后步骤(4)之前，还包括步骤：(A)钢化。

3、如权利要求2所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是，在所述步骤(A)之后，还包括步骤：(B)镀膜处理，或夹层处理，或低辐射镀膜处理。

4、如权利要求1或2或3所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是：所述步骤(2)为采用自动喷涂空气喷枪将所述纳米二氧化钛溶胶液喷涂于所述玻璃表面上。

5、如权利要求1或2或3所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是：所述步骤(4)为将经加温固化的玻璃通过紫外线光隧道装置，由紫外光激活纳米二氧化钛。

6、如权利要求1或2或3所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是，所述步骤(4)：采用光固化炉，炉内安装紫外线灯管，将加温固化后的玻璃放入炉内进行紫外光照射，激活纳米二氧化钛。

7、如权利要求5所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是；所述步骤(4)光固化的工艺条件是：紫外线波长254nm，光强度为4mw/cm²或以上。

8、如权利要求6所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是；所述步骤(5)光固化的工艺条件是：紫外线波长254nm，光强度为4mw/cm²或以上。

9、如权利要求1所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是；含步骤(5)包装，将喷涂有纳米二氧化钛层的一面用透明塑料胶纸胶封。

10、如权利要求1所述的纳米自洁玻璃生产工艺，其特征是；所述的步骤

(1)的玻璃前处理包括采用去离子水冲洗的步骤。