TW201728540A - 減少顆粒黏著的玻璃製造方法 - Google Patents

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汪妲賈妮娜 華柴克
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Abstract

一種生產玻璃物件的方法,其包括將熔融的玻璃原料形成玻璃片,以及將玻璃物件與玻璃片分離。在將玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。對該玻璃物件周圍空氣中的水含量的該控制可以有效減低黏著在該玻璃物件上的顆粒的密度。

Description

減少顆粒黏著的玻璃製造方法
本申請根據專利法主張於2015年11月5日遞交的美國臨時專利申請第62/251219號的優先權權益,以其內容為依據並且其全文以引用方式併入本文。
本揭示大體係關於玻璃製造方法,更特定言之係關於減少顆粒黏著的玻璃製造方法。
在玻璃材料的製造中,諸如用作顯示應用的平面玻璃基底,該顯示應用如LCD電視和手持式電子設備,一直存在對玻璃表面質量特徵進行提高的需要,尤其是隨著對此類應用的圖像解析度進行提高的需要的出現。此類表面質量特徵可由很多因素所制約,該等因素包括附著在該表面上顆粒的密度。
此類顆粒可由於各種處理條件而引入該表面上,該各種處理條件包括處理步驟,其中,將玻璃面板與更大的玻璃基底分離,例如與玻璃帶分離。
為了減少玻璃表面上附著顆粒的密度而做的大多數努力都已集中在後期階段處理步驟上,諸如經由機械處理步驟(例如,使用毛刷、軋輥、海綿等)及/或化學處理步驟(例如,施加酸性或鹼性的清潔劑)清洗玻璃片。在此方面,在早期處理步驟中已經做出一些努力來減少附著顆粒的密度的同時,此類努力通常已包含了將保護性材料或塗層附著至玻璃片。然而,此類處理步驟會引起其他的表面質量缺陷,諸如,沾污,並且在任何情況下,基本上都需要額外的步驟以既可施加保護性材料或塗層,亦可移除該保護性材料或塗層。
本文揭示一種生產玻璃物件的方法。該方法包括將熔融的玻璃原料形成玻璃片,例如,玻璃帶。該方法亦包括將該玻璃物件與該玻璃片分離。在將玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。
本揭示的該等及其他實施例的額外特徵和優點將在隨後的詳細描述中闡述,且對於所屬技術領域中具有通常知識者將從該描述顯而易見或藉由實踐如本文描述的實施例而認知,該等實施例包括隨後的詳細說明、申請專利範圍以及附圖。
應當理解,上述一般描述和以下詳細描述都呈現本揭示的實施例,並且上述一般描述和以下詳細描述意欲提供用於理解所要求保護的實施例的本質和特徵的概述和框架。本說明書包括附圖,以提供對該等或其他實施例的進一步理解,並且該等附圖併入本說明書且構成本說明書的一部分。該等附圖對該等和其他的各種實施例進行圖解,並且與說明書一起用於解釋各種實施例的原理和操作。
現在將介紹本揭示的實施例,該等實施例的實例將在附圖圖示中圖解。儘可能在所有圖示中使用相同參考數字指示相同或類似的部件。
如本文所使用的術語「工作點」指的是玻璃的黏度為104 泊時的攝氏溫度。
如本文所使用的術語「軟化點」指的是玻璃的黏度為107.6 泊時的攝氏溫度。
如本文所使用的術語「退火點」指的是玻璃的黏度為1013 泊時的攝氏溫度。
如本文所使用的術語「應變點」指的是玻璃的黏度為1014.5 泊時的攝氏溫度。
如本文所使用的術語「基本無水」指的是水含量基於空氣的總重量小於約0.01重量%的空氣。
如本文所使用的術語「附著在玻璃物件上顆粒的密度」指的是玻璃物件的給定表面區域內可觀察到的顆粒的數量,該數量可以藉由例如量測該玻璃物件表面一平方公分區域中所觀察到的具有大於給定大小(例如,一微米直徑)的直徑的顆粒的平均數量。
1 圖示了用於熔融拉製玻璃帶103 以隨後處理成玻璃片的玻璃成形裝置101 的例示性示意圖。儘管在其他實例中可以提供其他熔融成形裝置,但所示的玻璃成形裝置包括熔融拉製裝置。玻璃成形裝置101 可以包括熔融容器(或熔融爐)105 ,該熔融容器配置為接受來自儲存櫃109 的成批材料107 。成批材料107 可以由電動機113 供電的批次輸送設備111 導入。如箭頭117 所示,任選控制器115 可以配置為啟動電動機113 ,以將所需數量的成批材料107 導入熔融容器105 中。可以使用玻璃液面探針119 量測豎管123 內玻璃熔體(或熔融的玻璃)121 液面,且可藉由聯通線125 將量測的信息傳達至控制器115
玻璃成形裝置101 亦可以包括澄清容器127 ,例如澄清管,該澄清容器位於熔融容器105 的下游並藉由第一連接管129 流體地耦接至熔融容器105 亦可以將混合容器131 (諸如,攪拌室)放置在澄清容器127 的下游,且可以將輸送容器133 (諸如,承杯)放置在混合容器131 的下游。如圖所示,第二連接管135 可以將澄清容器127 耦接至混合容器131 ,並且第三連接管137 可以將混合容器131 耦接至輸送容器133 。如進一步所示,可以定位降流管139 ,以將從輸送容器133 來的玻璃熔體121 輸送至成形設備143 的進口141 。如圖所示,熔融容器105 、澄清容器127 、混合容器131 、輸送容器133 、和成形設備143 都為玻璃熔融站的實例,該玻璃熔融站可以沿著玻璃成形裝置101 串聯定位。
熔融容器105 一般由耐火材料製成,例如耐火(例如,陶瓷)磚。玻璃成形裝置101可以進一步包括一般由鉑或含鉑金屬(諸如,鉑銠合金、鉑銥合金及其組合)製成的部件,但其亦可以包括此類耐火金屬如:鉬、鈀、錸、鉭、鈦、鎢、釕、鋨、鋯以及此類金屬的合金以及/或者二氧化鋯。含鉑部件可以包括第一連接管129 、澄清容器127 (例如,澄清管)、第二連接管135 、豎管123 、混合容器131 (例如,攪拌室)、第三連接管137 、輸送容器133 (例如,承杯)、降流管139 以及進口141 中的一個或多個。成形設備143 由陶瓷材料製成,諸如耐火材料,且設計為形成玻璃帶103
2 為沿著 1 中的線2-2截取的玻璃成形裝置101 的截面透視圖。如圖所示,成形設備143 可以包括由一對堰至少部分界定的凹槽201 ,該一對堰包括界定凹槽201 的相對側的第一堰203 和第二堰205 如進一步所示,凹槽201 亦可以由底壁207 至少部分界定。如圖所示,堰203205 的內表面和底壁207 界定的形狀為可以設有圓角的U形。在進一步的實例中,該U形可以具有彼此相對成90°的表面。在進一步的實例中,該凹槽可以具有由堰203205 的內表面的交匯部所界定的底面。例如,該凹槽可以具有V形輪廓。儘管未圖示,但是該凹槽可以進一步包括其他實例中的構型。
如圖所示,凹槽201 可在堰的頂部和凹槽201 的下部之間具有深度「D 」,該深度儘管沿著軸209 基本相同,但是其沿著軸209 亦是有所變化。改變凹槽201 的深度「D 」,可以促進玻璃帶103 在整個玻璃帶寬度範圍內厚度的一致性。在僅一個實例中,如 2 所示,靠近成形設備143 的進口的深度「D1 」可以大於凹槽201 的進口的下游位置處凹槽201 的深度「D2 如虛線210 所示,底壁207 可以相對於軸209 呈銳角延伸,以基本持續地減少沿著成形設備143 中從進口端到相對端的此一段的深度。
成形設備143 進一步包括成形楔211 ,該成形楔包括一對向下傾斜的成形表面部分213215 ,該等成形表面部分在成形楔211 的相對端之間延伸。一對向下傾斜成形表面部分213215 沿著下游方向217 收斂,以形成根部219 。拉製平面221 穿過根部219 延伸,其中,可以沿著拉製平面221 以下游方向217 將玻璃帶103 拉出。如圖所示,儘管拉製平面221 可以以其他與根部219 相關的方向延伸,但是拉製平面221 亦可以平分根部219
成形設備143 可以任選地設有一個或多個邊緣導向體223 ,該邊緣導向體與一對向下傾斜的成形表面部分213215 中的至少一個交匯。在其他實例中,該一個或多個邊緣導向體可以與向下傾斜的成形表面部分213215 二者交匯。在其他實例中,邊緣導向體可以定位在成形楔211 的相對末端中的一個處,其中,藉由使熔融的玻璃在該邊緣導向體處停止流動,以形成玻璃帶103 。例如,如 2 所示,邊緣導向體223 可以定位在第一相對末端225 處,以及第二個相同的邊緣導向體( 2 中未圖示)可以定位在第二相對末端處(參見 1 中的227 )。每個邊緣導向體223 可以配置為與向下傾斜的成形表面部分213215 二者皆交匯。儘管在進一步的實例中該邊緣導向體可以具有不同的特徵,但每個邊緣導向體223 彼此可以基本相同。可以根據本揭示的態樣使用各種成形楔和邊緣導向體配置。例如,本揭示的各個態樣可以使用成形楔和邊緣導向體配置,該成形楔和邊緣導向體配置揭示在以下專利及/或申請中:美國專利第3,451,798號、美國專利第 3,537,834號、美國專利第7,409,839號及/或申請日為2009年2月26日的美國臨時專利申請第61/155,669號,該等專利及/或申請全文以引用方式併入本文。
儘管上述描述係關於熔融裝置以及將熔融的玻璃原料形成玻璃片的方法,但應該知道,本文揭示的實施例亦包括其他將熔融玻璃原料形成玻璃片的方法,諸如,浮式製程和狹槽拉製製程。
在將熔融玻璃原料形成玻璃片時,可以使用所屬技術領域中具有通常知識者已知的用於將玻璃片分離為玻璃物件的任意數量的技術中的至少一種技術,來將該玻璃片分離為玻璃物件(諸如,玻璃片)。
例如,在玻璃片在其分離為玻璃物件(諸如,玻璃片)時移動(例如,移動的玻璃帶)的實施例中,分離裝置可以首先包括一環刻組件,以沿著玻璃物件之間的預定分離路徑給予一環刻線,諸如,移動劃綫型/移動鉆型機械環刻組件及/或基於鐳射器的環刻組件。該分離裝置亦可以包括可釋放地接合移動板材的接合組件。另外,該分離裝置可以包括一傳送機,適用於將面板接合組件與移動板材接合,並適用於將該組件圍繞基本與環刻線重合的軸線旋轉。該分離裝置可以進一步包括一連接器組件,其用於連接面板接合組件和傳輸機,以便該面板接合組件在該面板與移動板材分離時,相對於該傳輸機移動,從而,該面板和該板材在一旦出現分離時,不會互相接觸。該分離裝置的施加可以包括可釋放地接合移動板材、將待分離的面板圍繞基本與環刻線重合的軸線旋轉、該旋轉使得該面板與該板材分離以及將該分離的面板相對於該移動板材移動,該移動板材被動使用重力作為驅動力,及/或主動使用例如液壓力、機械彈力、空氣壓縮力和真空中的至少一種作用力,使得該面板和該板材在一旦發生分離時,不會互相接觸。此類分離裝置和方法揭示在例如美國專利第6,616,025號中,該專利全文以引用方式併入本文。
在將玻璃物件(諸如,玻璃板)與玻璃片分離的過程中,對脆性材料的分離可以生成小型玻璃顆粒。小型玻璃顆粒亦可以固有地出現在玻璃片周圍的空氣中。此類顆粒可以輕易地附著在玻璃片的表面,尤其是在玻璃片溫度高於100℃時,例如,玻璃片溫度為從約100℃到約500℃的範圍內,包括玻璃片溫度為從約200℃到約400℃的範圍內。
移除附著的玻璃顆粒所做的努力可以包括下游處理步驟,其包含,例如使用機械及/或化學技術。機械技術可以包括例如將毛刷、軋輥、海綿、超音波和百萬頻率超音波中的至少一種施加至玻璃的至少一個表面區域。化學技術可以包括,例如,將至少一種清洗溶液、漿料或懸浮液施加至玻璃的至少一個表面區域。例如,此類施加可以經由噴射、浸泡、擦刷和滾軋中的至少一種操作出現。
清洗溶液可以包括,例如,水(包括,去離子水)、包含陽離子表面活性劑、陰離子表面活性劑、酸性組分,鹼性組分、清潔劑和螯合物中至少一種的水性溶液。清潔劑可以包括例如鹼性清潔劑和類似的清潔劑。清洗溶液的施加可以包括多步驟處理,該多步驟處理包含具有不同化學物質的溶液的施加,例如,在與至少一種鹼性溶液的施加分離的處理步驟中施加至少一種酸性溶液。此類多步驟處理技術揭示在美國專利申請第2014/0318578號中,該專利全文以引用方式併入本文。
儘管對於很多應用而言,已經發現此類處理步驟在減少附著玻璃物件(諸如,玻璃板)的顆粒密度方面有效(亦即,將此類處理步驟後附著玻璃物件的顆粒密度與此類處理步驟之前附著玻璃物件的顆粒密度相比較),但是特定的應用(諸如,對需要提高圖像解析度的顯示屏的應用)仍會需要能夠降低附著玻璃物件的顆粒密度的方法。
回應於該問題,本文揭示的方法可以使附著玻璃物件的顆粒密度能夠減少至符合或超出需要大幅降低顆粒密度的應用中的要求。例如,本文揭示的特定例示性實施例可以使具有直徑為大於每平方公分表面面積一微米的顆粒的顆粒密度小於0.001。例如,本文揭示的特定例示性實施例可以使具有直徑為大於每平方公分表面面積0.3微米的顆粒的顆粒密度小於0.01。已經發現此類方法在與例如本文所述的下游處理步驟(例如,機械及/或化學處理步驟)中的至少一種組合時特別有效。
在此方面中,申請人已驚奇地發現,可以藉由在從玻璃片分離玻璃物件的步驟過程中,將玻璃片周圍空氣中水含量降至低於預定值來實現顆粒密度的減小。例如,申請人已發現,顆粒密度的減小可以在從玻璃片分離玻璃物件的步驟過程中,當該玻璃片周圍空氣為相對乾燥狀態的時候實現,在該相對乾燥狀態中,空氣中水含量顯著地低於給定溫度時的水飽和度水平。在以該方式控制該玻璃片周圍空氣中水含量時,顆粒附著該玻璃片的附著力減小,諸如分離方法生成的玻璃顆粒和固有地存在於該玻璃片周圍空氣中的其他顆粒。
由於該玻璃片在分離過程中的溫度通常高於100℃,諸如通常為從約100℃到約500℃的溫度之間,所以該玻璃片周圍空氣的溫度明顯地升高了諸如至少約35℃,進一步地至少約50℃,更進一步地至少約65℃以及再進一步地至少約100℃,包括從約35℃到約200℃,諸如從約50℃到約150℃。本文揭示的實施例包括在該等溫度條件下,在從玻璃片分離玻璃物件的過程中,該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在基於空氣總重量諸如小於約0.5重量%,進一步地諸如小於約0.2重量%,更進一步地小於約0.1重量%,再進一步地小於約0.05重量重量%,此等皆包括基於空氣總重量從約0.01重量%到約1重量%之間,進一步包括從約0.05重量%到約0.5重量%之間,更進一步地包括從約0.1重量%到約0.2重量%之間。
本文揭示的實施例亦包括,在玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,該玻璃片周圍空氣中的水含量基於空氣的總重量控制在從約0.01重量%到約0.1重量%之間,諸如,從約0.02重量%到約0.08重量%之間。本文揭示的實施例亦包括,在玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,該玻璃片周圍空氣中的水含量控制為基本無水。
藉由進一步實例,本文揭示的實施例包括,在玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,該玻璃片周圍空氣的溫度為至少約35℃,諸如,至少為從約35℃到約200℃之間的溫度,該玻璃片周圍空氣中的水含量控制為基於空氣的總重量小於約1重量%,諸如小於約0.5重量%,進一步地諸如小於約0.1重量%,更進一步地諸如小於約0.05重量%。
本文揭示的實施例亦包括,在從玻璃片分離玻璃物件的步驟過程中,該玻璃片周圍空氣的溫度為至少約50℃,諸如從約50℃到約200℃,該玻璃片周圍空氣中的水含量控制為基於空氣總重量小於約1重量%,諸如小於約0.5重量%,進一步地諸如,小於約0.1重量%,以及更進一步地諸如小於約0.05重量%。
本文揭示的實施例亦包括,在玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,該玻璃片周圍空氣的溫度為至少約65℃,諸如為從約65℃到約200℃,並且該玻璃片周圍空氣中的水含量控制為基於空氣總重量小於約1重量%,諸如小於約0.5重量%,進一步地諸如小於約0.1重量%,以及更進一步地諸如小於約0.05重量%。
本文揭示的實施例亦包括,不僅在將玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,而且也在將玻璃物件與玻璃片分離的步驟之前,控制該玻璃片周圍空氣中的水含量,諸如,在從該玻璃片分離該玻璃物件之前直至(並且包括)該玻璃物件與該玻璃片分離時的一段時間內,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值,該一段時間為至少1分鐘,諸如為至少30秒,以及進一步地為至少10秒,此包括從10秒到約10分鐘之間的時間。
本文揭示的實施例亦包括其中在該玻璃片的溫度相對於該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟過程中的該玻璃片的溫度而升高時,控制該玻璃片周圍空氣中的水含量的彼等實施例。例如,本文揭示的實施例包括下述的實施例:當該玻璃片的溫度在下述兩溫度之間的範圍時,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值,所述兩溫度為在該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟期間該玻璃片的溫度,以及,比在該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟期間該玻璃片之溫度高多達約1,000℃(諸如高多達500℃、且進一步諸如高多達約200℃、以及更進一步諸如高多達約100℃)的溫度。
在特定例示性實施例中,可以在熔融的玻璃原料部分或完全地冷凝和形成該玻璃片直到(並且包括)該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟過程中,控制該玻璃片周圍空氣中的水含量。例如,在特定例示性實施例中,可以至少在當該玻璃片在其應變點時直至(並且包括)該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟之間的階段中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。在特定例示性實施例中,可以至少在當該玻璃片在其退火點時直至(並且包括)從該玻璃片分離該玻璃物件的步驟之間的階段中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。在特定例示性實施例中,可以至少在當該玻璃片在其軟化點時直至(並且包括)從該玻璃片分離該玻璃物件的步驟之間的階段中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。在特定例示性實施例中,可以至少在當該玻璃片在其工作點時直至(並且包括)從該玻璃片分離該玻璃物件的步驟之間的階段中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。
在特定例示性實施例中,在將玻璃物件與玻璃片分離的步驟之後,控制該玻璃片周圍空氣中的水含量,諸如以下情形:在該玻璃物件與該玻璃片分離之後、之前以及包括該玻璃物件與該玻璃片分離時之間的一段時間內,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值,該一段時間為至少約1分鐘,諸如為至少30秒,進一步地為至少10秒,此包括從10秒到約10分鐘之間的時間。
可以藉由各種方法中的至少一種實現對玻璃片周圍空氣中的水含量的控制。例如,在一些實施例中,在玻璃物件與玻璃片分離的步驟過程中,氣流可以在該玻璃片上方流送,其中,該氣流的水含量控制在預定水平之下。此類實施例可以包括例如其中至少99重量%的氣流包括選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體的彼等實施例。此類實施例亦可以包括例如其中該氣流基本由選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體組成的彼等實施例。此類實施例可以包括其中該氣流的溫度為至少約35℃,諸如為從約35℃到約200℃之間的溫度,進一步地為從約50℃到約150℃之間的溫度。例如,此類氣流可以包括低於約0.1重量%的水,諸如低於約0.05重量%的水,進一步地諸如低於0.02重量%的水,更進一步地諸如低於約0.01重量%的水。
包括從氮氣、氧氣和氬氣中選擇的至少一種氣體的約99重量%的該氣流包括,該氣流都包括氮氣和氧氣,這其中,該氣流中的氮氣和氧氣的重量比在4:1到8:1的範圍內,進一步地,這其中,該氣流的溫度至少為約35℃,諸如為從35℃到200℃之間的溫度,進一步地,為從50℃到150℃之間的溫度。例如,該氣流可以包括低於約0.1重量%的水,進一步地,諸如包括低於約0.02重量%的水,更進一步地,諸如包括低於約0.01重量%的水。
其中氣流基本由選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體組成的實施例該包括其中該氣流基本由氮氣和氧氣組成的彼等實施例,包括其中該氣流中的氮氣和氧氣的重量比在4:1到8:1的範圍內的彼等實施例,進一步地包括其中該氣流的溫度為至少約35℃,諸如為從約35℃到約200℃之間的溫度,進一步地為從約50℃到約150℃之間的溫度的彼等實施例。例如,此類氣流可以包括低於約0.1重量%的水,諸如低於約0.05重量%的水,進一步地諸如低於約0.02重量%的水,更進一步地諸如低於約0.01重量%的水。
其中至少約99重量%的氣流包括選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組中的至少一種氣體中選擇的至少一種氣體的實施例包括其中至少約99重量%的該氣流包括氮氣的彼等實施例。此類實施例亦包括其中至少約99重量%的該氣流包括氬氣的彼等實施例。在此類實施例中,該氣流的溫度,儘管不受限制,但可以為例如至少約35℃,諸如從約35℃到約200℃之間的溫度,進一步地為從約50℃到約150℃之間的溫度。例如,該氣流可以包括低於約0.1重量%的水,諸如低於約0.05重量%的水,進一步地諸如低於0.02重量%的水,更進一步地諸如包括低於約0.01重量%的水。
其中氣流基本由選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體組成的實施例包括其中該氣流基本由氮氣組成的彼等實施例。此類實施例亦包括其中該氣流基本由氬氣組成的彼等實施例。在此類實施例中,該氣流的溫度,儘管不受限制,但可以為,例如至少約35℃,諸如從約35℃到約200℃之間的溫度,進一步地諸如從約50℃到約150℃之間的溫度。例如,此類氣流可以包括低於約0.1重量%的水,諸如包括低於約0.05重量%的水,進一步地,諸如低於0.02重量%的水,更進一步地諸如低於約0.01重量%的水。
可以控制該氣流的流速、組成和溫度,從而,在該玻璃物件與該玻璃片分離的步驟過程中,將該玻璃片周圍空氣中的水含量控制在低於預定值。亦可以控制該氣流的流速、組成和溫度,從而,該玻璃片的冷卻速率可以對應可以由本領域普通技術人員所測定的預定冷卻曲線。
根據本文揭示的實施例,一旦玻璃物件(諸如,玻璃板)已與該玻璃片分離,則可以使用,例如本文揭示的任何機械及/或化學清洗步驟來清洗該等物件。例如,在特定例示性實施例中,可以將水及/或至少一種清潔劑溶液施加至該玻璃物件。此類實施例包括其中在將該清潔劑溶液施加至該玻璃物件後,附著在該玻璃物件上的顆粒的密度比起「在將該玻璃物件與該玻璃薄片分離的步驟過程中,不包括控制該玻璃片周圍空氣中的水含量至低於預定值之步驟」的過程中附著在該玻璃物件上的顆粒的密度小至少約50%,諸如至少約60%,進一步地諸如至少約70%,更進一步地諸如至少約80%。
此類實施例亦可以包括其中在將水及/或清潔劑溶液施加至該玻璃物件後,直徑大於約1微米的顆粒,諸如直徑為約1到約400微米之間的顆粒的顆粒密度值小於約每平方公分0.001個顆粒,諸如小於約每平方公分0.0005個顆粒,進一步地諸如小於約每平方公分0.0002個顆粒的彼等實施例。
此類實施例亦可以包括其中在將清潔劑溶液施加至該玻璃物件後,直徑大於約0.3微米的顆粒,諸如直徑為約0.3微米到約400微米之間的顆粒的顆粒密度值小於約每平方公分0.01個顆粒,諸如小於約每平方公分0.005個顆粒,進一步地諸如小於約每平方公分0.002個顆粒的彼等實施例。實例
鑒於以下非限制性實例,進一步說明本文的實施例。
將康寧股份有限公司的Eagle XG®玻璃適當地切成2吋乘2吋的樣品,使用從Crest Ultrasonics公司購得的清洗溶液Crestline清洗,隨後使用去離子水進行水洗並之後風乾。使用閃光燈選擇大小在約0.8微米到40微米之間的顆粒以供隨後的工作,該閃光燈採集該玻璃和玻璃樣品的表面上存在的污染物的光衍射,該玻璃和玻璃樣品表面上的顆粒數量不超過每平方公分2到10個顆粒。隨後,將該玻璃放入管式熔爐以約每分鐘5℃的速率從約25℃加熱至約600℃,之後,以每分鐘約5℃的速率冷卻至約400℃,在此時間過程中,持續在該玻璃上方流送下表1中所示氣流中的一種氣體。將該玻璃維持在約400℃的溫度下,並持續在該玻璃上方流送表1所示氣流中的一種氣體,同時,將直徑在約38微米到至多約106微米範圍內的Eagle XG®玻璃顆粒導至該玻璃表面。在該氣流包括額外的水蒸氣的情況下,該氣流在進入管式熔爐之前穿過起泡器以帶走水分,在該管式熔爐中該玻璃駐留且出現該玻璃顆粒的導入。在將該玻璃冷卻至約25℃之後,使用閃光燈計數該玻璃表面每平方公分的顆粒數量,隨後使用Crestline清洗該玻璃並再次計數顆粒數量。藉由對比清洗前和清洗後所計數的顆粒數量之間的差異來計算顆粒移除率。
表1顯示了多個不同氣流的顆粒移除效率(PRE)的中間值,該氣流包括基本為純的氬氣、基本為純的氮氣(N2 )、實驗室空氣(實驗空氣)以及包含約80 mol%氮氣和20 mol%氧氣(UZ空氣)的氣流。該基本上為純的氬氣、基本上為純的氮氣和UZ空氣中的每個的水含量都基於氣流總重量低於約0.1重量%。該實驗室空氣流的水含量為基於氣流總重量約2.9重量%。第3圖圖示了表1所示各種不同氣流的顆粒移除效率資料。如可看出,在將玻璃顆粒導至玻璃表面的過程中,最小化氣流的水含量可以改良顆粒移除效率。
表1
儘管已經在考慮溢流下拉方法的前提下,描述了本文揭示的特定實施例,但應該知道,此類實施例操作的原理亦可以應用至其他玻璃成形方法,諸如流動方法和狹槽拉製方法。
所屬技術領域具有通常知識者應當明白,可在不脫離本揭示的精神和範疇的情況下,對本揭示的實施例作出各種修改和變化。因此,本揭示意欲覆蓋該等實施例和其他實施例的修改和變化,前提條件是該等修改和變化位於所附申請專利範圍及其等效物的範疇內。
101‧‧‧成形裝置
103‧‧‧玻璃帶
105‧‧‧熔融容器
107‧‧‧成批材料
109‧‧‧儲存櫃
111‧‧‧輸送設備
113‧‧‧電動機
115‧‧‧控制器
117‧‧‧箭頭
119‧‧‧玻璃液面探針
121‧‧‧玻璃熔體
123‧‧‧豎管
125‧‧‧聯通線
127‧‧‧澄清容器
129‧‧‧第一連接管
131‧‧‧混合容器
133‧‧‧輸送容器
135‧‧‧第二連接管
137‧‧‧第三連接管
139‧‧‧降流管
141‧‧‧進口
143‧‧‧成形設備
201‧‧‧凹槽
203‧‧‧第一堰
205‧‧‧第二堰
207‧‧‧底壁
209‧‧‧軸
210‧‧‧虛線
211‧‧‧成形楔
213‧‧‧成形表面部分
215‧‧‧成形表面部分
217‧‧‧向下方向
219‧‧‧根部
221‧‧‧拉製平面
223‧‧‧邊緣導向體
225‧‧‧第一相對末端
227‧‧‧第二相對末端
D‧‧‧深度
D1‧‧‧深度1
D2‧‧‧深度2
第1圖為根據本揭示的態樣的生產玻璃物件的裝置的示意圖,該裝置包括成形設備;
第2圖為第1圖中成形設備的放大截面透視圖;以及
第3圖為圖示各種不同氣流處理過程的顆粒移除效率資料的圖表。
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Claims (23)

  1. 一種生產玻璃物件的方法,其包括以下步驟: 將一熔融的玻璃原料(source)形成一玻璃片(glass sheet); 將該玻璃物件與該玻璃片分離;以及 在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟過程中,控制該玻璃片周圍一空氣中的一水含量為低於一預定值。
  2. 如請求項1所述之方法,其中,在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟的過程中,該玻璃片周圍的該空氣的一溫度為至少約35℃,基於該空氣總重量,該玻璃片周圍的該空氣中的該水含量控制在小於1重量%。
  3. 如請求項2所述之方法,其中,該玻璃片周圍的該空氣的該溫度為至少約50℃。
  4. 如請求項2所述之方法,其中,該控制步驟包括基於該空氣的總重量,控制該玻璃片周圍空氣中的水含量為小於約0.5重量%。
  5. 如請求項1所述之方法,其中,在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟的過程中,該玻璃片的該溫度在約100℃與約500℃之間的範圍內變化。
  6. 如請求項1所述之方法,其進一步包括以下步驟:在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟的過程中,控制該玻璃片周圍的該空氣中不含水。
  7. 如請求項1所述之方法,其進一步包括以下步驟:在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟的過程中,在該玻璃片上方不斷流送一氣體流,至少99重量%的該氣體流包括選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體。
  8. 如請求項7所述之方法,其中,該氣體流包括氮氣和氧氣。
  9. 如請求項8所述之方法,其中,該氣體流中氮氣與氧氣的該重量比在4:1到8:1之間的範圍內變化。
  10. 如請求項7所述之方法,其中,至少99重量%的該氣體流包括氮氣。
  11. 如請求項7所述之方法,其中,至少99重量%的該氣體流包括氬氣。
  12. 如請求項7所述之方法,其中,該氣體流的該溫度為至少約35℃。
  13. 如請求項7所述之方法,其中,該氣體流包括低於約0.1重量%的水。
  14. 如請求項1所述之方法,其進一步包括以下步驟:將一清潔劑溶液施加至該玻璃物件。
  15. 如請求項14所述之方法,其中,在將該清潔劑溶液施加至該玻璃物件後,附著在該玻璃物件上的顆粒的密度為至少50%,該密度小於一過程中附著在該玻璃物件上的顆粒的該密度,該過程不包括在將該玻璃物件與該玻璃片分離的該步驟的過程中,控制該玻璃片周圍的該空氣中的該水含量至低於一預定值。
  16. 如請求項1所述之方法,其中,一直移動該玻璃片,並且將該玻璃物件與該一直移動的玻璃片分離的該步驟包括沿著一預期的分離路徑環刻該一直移動的玻璃片,以形成一環刻線,將該一直移動的玻璃片與一接合組件接合並圍繞基本與該環刻線重合的一軸線旋轉該接合組件。
  17. 如請求項1所述之方法,其進一步包括以下步驟:在該分離過程中,在該玻璃片上方不斷流送一氣體流,該氣體流基本由選自由氮氣、氧氣和氬氣組成的群組的至少一種氣體組成。
  18. 如請求項17所述之方法,其中,該氣體流基本由氮氣和氧氣組成。
  19. 如請求項18所述之方法,其中,該氣體流中氮氣與氧氣的一重量比在4:1到8:1之間的範圍內變化。
  20. 如請求項17所述之方法,其中,該氣體流基本由氮氣組成。
  21. 如請求項17所述之方法,其中,該氣體流基本由氬氣組成。
  22. 如請求項17所述之方法,其中,該氣體流的一溫度為至少約35℃。
  23. 如請求項17所述之方法,其中,該氣體流包括低於約0.1重量%的水。
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