论文部分内容阅读
[摘 要]夹层玻璃的制造工艺，主要是在两片或者是多片玻璃之间，夹持一层及多层聚合特，从而形成了“夹层”结构，并且经过热压以后形成的一种特殊的玻璃。但是它的主要的制作技术，还局限于传统的高压釜层压工艺中。这种加工技术能源效率低，消耗大，有待改善。
[关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率
中图分类号：TQ171.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0390-01
一.前言
随着工业科技的不断发展与进步，为了适应玻璃中间层的不断变化，追求更高的能源效率，夹层玻璃的生产工艺也发展起来，真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。
二.夹层玻璃发展简述
夹层玻璃的主要组成，是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压，及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点，广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层，可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片，从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。
夹层玻璃在早期，主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后，才大量的应用起来，也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来，发展至2009年时，我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。
三.夹层玻璃的制造工艺
PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广，这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺，高压釜层压工作，就是对这一层进行制造的工艺，这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用，直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有：PVB 胶片的选用、保存 ，合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。
在这些制作工艺流程中，夹层玻璃的流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程，对这几个环节的分析与研究，是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。
1.合片操作工艺
对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0.5mm ～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min
2.玻璃预热预压工艺
玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与臥式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。
3.玻璃在高压釜内的操作工艺
高压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0.75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1.2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1.5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直至空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。
随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。
四.合片后玻璃常出现的质量问题
由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的，故玻璃合片以后，会出现炸裂的现象，还有的玻璃出现弧度较差的情况，也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种：
1.玻璃成型以后，夹层玻璃的中间粘结层，由于内应力的作用下，导致玻璃自爆；
2.玻璃中间粘结层的内应力，主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时，弧度的放置不吻合，致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆；
3.玻璃在热弯过程中，如果降温速度过快，也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生，造成自曝； 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象；
5.玻璃经过热弯成型，这时为了促使玻璃成形而加大外力，玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂； ，
6.在玻璃装入高压釜时，如果玻璃片直接接触金属，或者是边部夹子力度过大，都容易使玻璃炸裂。
7.合片后的玻璃炸裂的现象，在安装时的外力的作用下，也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符，从而使安装时玻璃受到外力的作用较大，在使用一段时间以后，也会发生炸裂现象。
五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析
为了有效预防夹层玻璃的自曝现象，并从能源效率的观点出发，以预防夹层玻璃自曝现象为主，并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用，即可以节约资源，又减少成本支出，使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防，要从这样几方面进行改善：
1.弧度不吻合：
建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记，避免二片玻璃的标记不同，要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片，避免玻璃出现问题引起自爆的现象。
2.边缘脱胶现象：
在对玻璃进行包装与运输过程中，要用塑料布包覆，使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象，这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。
3.胶合层气泡现象：
首先对夹层胶片要注意保管，对于开封的胶片，要24小时控制温度与湿度，温度在18℃-25℃内保存，温度保持在20%-30%左右为宜。
六.结语
夹层玻璃的生产工艺，主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间，起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中，随着制造工艺的不断进步，使用的范围也越来越广，其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展，使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升，产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间，由于夹层玻璃能源消耗大的特点，所以在生产中，在精益求精，在加工过程中容易出现的自曝现象，要严格控制，并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用，以利于资源节约，使能源效率达到最大化。
参考文献
[1]刘志海.我国夹层玻璃市場分析及趋势田.中国建材，2010 （10） ： 94-98.
[关键词]夹层玻璃 制造工艺 能源效率
中图分类号：TQ171.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）17-0390-01
一.前言
随着工业科技的不断发展与进步，为了适应玻璃中间层的不断变化，追求更高的能源效率，夹层玻璃的生产工艺也发展起来，真空层压和快速熔合射频层压等制造技术也不断涌现出来。
二.夹层玻璃发展简述
夹层玻璃的主要组成，是通过高压釜、间歇式或者是连续式真空层压，及现场浇注以及快速熔合射频层压技术加工完成的。夹层玻璃一改传统玻璃又脆又硬的特点，广泛应用于车上风挡玻璃、透明窗口、营业厅等的隔离间断。夹层玻璃避免了传统玻璃在破碎的情况下出现的扎伤人、割伤事件上的发生。这种玻璃中间的夹层，可以使玻璃在损坏的情况下聚合玻璃碎片，从而减少玻璃碎片对人体的伤害。这种夹层玻璃还可以做为抵御冲击物与穿透物的攻击。从而具有安全性、隔音性以及太阳能量控制性等特性。所以还有绿色产品的特性。
夹层玻璃在早期，主要使用硝酸纤维素及醋酸纤维素做为夹层物。自1938年夹层玻璃被DUPONT公司用于汽车风挡玻璃以后，才大量的应用起来，也开启了夹层玻璃工业的序幕。自发明以来，发展至2009年时，我国的夹层玻璃产量已经高达4200万平方米。
三.夹层玻璃的制造工艺
PVB 在夹层玻璃中的使用范围较广，这是最早应用于工业玻璃中夹层的树脂。玻璃夹层制造工艺，高压釜层压工作，就是对这一层进行制造的工艺，这也是夹层玻璃制造工艺中的关键部位。这种材料的应用，直至今天在行业当中仍然占据着重要的位置。夹层玻璃制造工艺流程主要有：PVB 胶片的选用、保存 ，合片室的环境、玻璃片清洁度、合片方式、预热预压、高压釜内玻璃的操作技术等。
在这些制作工艺流程中，夹层玻璃的流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程，对这几个环节的分析与研究，是保证夹层玻璃质量关键环节。所以对这部分的制作工艺进行深入的探讨。
1.合片操作工艺
对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0.5mm ～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min
2.玻璃预热预压工艺
玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与臥式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。
3.玻璃在高压釜内的操作工艺
高压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的最后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0.75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1.2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1.5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直至空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作至此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。
随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。
四.合片后玻璃常出现的质量问题
由于夹层玻璃是针对玻璃片进行多层真空热压完成制作工艺的，故玻璃合片以后，会出现炸裂的现象，还有的玻璃出现弧度较差的情况，也有边缘夹杂气泡、卷缩或者是掺夹杂物等现象。这些现象都严重影响了夹层玻璃的质量。这些炸裂现象形成的原因主有这样几种：
1.玻璃成型以后，夹层玻璃的中间粘结层，由于内应力的作用下，导致玻璃自爆；
2.玻璃中间粘结层的内应力，主要是由于外片玻璃与内片玻璃在合片时，弧度的放置不吻合，致使二片玻璃在合片过程中产生夹层问题从而引起自爆；
3.玻璃在热弯过程中，如果降温速度过快，也会使玻璃出现梯度引起新的应力产生，造成自曝； 4.如果高压釜降温过快也会引起玻璃的炸裂现象；
5.玻璃经过热弯成型，这时为了促使玻璃成形而加大外力，玻璃应力不均时也会使玻璃产生炸裂； ，
6.在玻璃装入高压釜时，如果玻璃片直接接触金属，或者是边部夹子力度过大，都容易使玻璃炸裂。
7.合片后的玻璃炸裂的现象，在安装时的外力的作用下，也会发生。例如玻璃的弧度同安装位置的弧度不符，从而使安装时玻璃受到外力的作用较大，在使用一段时间以后，也会发生炸裂现象。
五.预防夹层玻璃自曝措施与能源效率分析
为了有效预防夹层玻璃的自曝现象，并从能源效率的观点出发，以预防夹层玻璃自曝现象为主，并要及时对存有气泡与空气的玻璃进行重新回收利用，即可以节约资源，又减少成本支出，使能源效率最大化。在对夹层玻璃自曝现象的预防，要从这样几方面进行改善：
1.弧度不吻合：
建议外片玻璃在出炉以后用记号笔在内片与外片相对应的部位进行明显的标记，避免二片玻璃的标记不同，要完全重合。在对玻璃合片的过程中要参照此标记进行合片，避免玻璃出现问题引起自爆的现象。
2.边缘脱胶现象：
在对玻璃进行包装与运输过程中，要用塑料布包覆，使用专用夹层玻璃封边防止胶胶病变现象，这对预防脱胶引起的曝裂效果较好。
3.胶合层气泡现象：
首先对夹层胶片要注意保管，对于开封的胶片，要24小时控制温度与湿度，温度在18℃-25℃内保存，温度保持在20%-30%左右为宜。
六.结语
夹层玻璃的生产工艺，主要是通过压力将PVB胶片夹到玻璃中间，起到避免玻璃碎片伤人、加固与防止攻击等作用。这种夹层玻璃最初使用于汽车的风档中，随着制造工艺的不断进步，使用的范围也越来越广，其制作工艺也在不断的提高。预压预热机的发展，使夹层玻璃的预热预压工艺有了进一步的提升，产业化的道路不断的发展起来。这为夹层玻璃的应用带来了广阔的发展空间，由于夹层玻璃能源消耗大的特点，所以在生产中，在精益求精，在加工过程中容易出现的自曝现象，要严格控制，并对产生气泡或质量不过关的产品实行回收利用，以利于资源节约，使能源效率达到最大化。
参考文献
[1]刘志海.我国夹层玻璃市場分析及趋势田.中国建材，2010 （10） ： 94-98.