中空玻璃檢驗中常見不合格項目及其影響

賈立丹

（秦皇島玻璃工業(yè)研究設(shè)計院有限公司 秦皇島 066004）

0 引言

中空玻璃是由兩片或多片玻璃以有效支撐均勻隔開并周邊粘接密封，使玻璃層間形成有干燥氣體空間的玻璃制品。中空玻璃按形狀可分為平面中空玻璃和曲面中空玻璃；按中空腔內(nèi)氣體可分為普通中空玻璃和充氣中空玻璃（氪氣、氬氣等）。

中空玻璃的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 中空玻璃結(jié)構(gòu)示意圖

中空玻璃是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，原材料種類數(shù)量多且生產(chǎn)工藝繁雜，為了生產(chǎn)一塊合格的中空玻璃，不僅要有質(zhì)量過硬的原輔材料，而且需要每道工序之間的自檢和互檢，生產(chǎn)過程中環(huán)境控制是否符合要求、員工操作是否符合規(guī)程的要求等方面也要有嚴(yán)格的管理。通過對中空玻璃不合格項目進行分析，造成不合格項目出現(xiàn)的原因多數(shù)與原輔材料質(zhì)量不過關(guān)、設(shè)備操作不熟練及未按規(guī)程進行操作等方面的因素有關(guān)。

1 現(xiàn)行中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)主要指標(biāo)要求

中空玻璃現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)是GB/T 11944—2012《中空玻璃》。該標(biāo)準(zhǔn)對中空玻璃所用材料及中空玻璃尺寸偏差、外觀質(zhì)量、露點、耐紫外線輻照性能、水氣密封耐久性能、初始?xì)怏w含量和氣體密封耐久性能和U值提出了要求。

1.1 原材料

中空玻璃標(biāo)準(zhǔn)要求中空玻璃所用的材料，如玻璃、邊部密封材料、間隔材料、干燥劑應(yīng)符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求。

1.2 尺寸偏差

中空玻璃的長度及寬度允許偏差見表1，厚度允許偏差見表2，平面中空玻璃的允許疊差應(yīng)符合表3的規(guī)定。

表1 長（寬）度允許偏差 單位：mm

表2 厚度允許偏差 單位：mm

表3 允許疊差 單位：mm

中空玻璃外道密封膠寬度應(yīng)≥5 mm；復(fù)合密封膠條的膠層寬度為8 mm±2 mm；內(nèi)道丁基膠層寬度應(yīng)≥3 mm。

1.3 中空玻璃外觀質(zhì)量

中空玻璃的外觀質(zhì)量應(yīng)符合以下要求：

（1）邊部密封：內(nèi)道密封膠應(yīng)均勻連續(xù)，外道密封膠應(yīng)均勻整齊，與玻璃充分粘結(jié)，且不超出玻璃邊緣。

（2）玻璃：寬度≤0.2 mm、長度≤30 mm的劃傷允許4條/m2， 0.2 mm＜寬度≤1 mm、長度≤50 mm劃傷允許1條/m2；其它缺陷應(yīng)符合相應(yīng)玻璃標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）間隔材料：無扭曲，表面平整光潔；表面無污痕、斑點及片狀氧化現(xiàn)象。

（4）中空腔：無異物。

（5）玻璃內(nèi)表面：無妨礙透視的污跡和密封膠流淌。

1.4 露點

中空玻璃的露點應(yīng)＜-40 ℃。

1.5 水氣密封耐久性

用水分滲透指數(shù)（I值）定量衡量水氣密封耐久性，要求水分滲透指數(shù)I≤0.25，平均值Iav≤0.20。

1.6 充氣中空玻璃氣體含量

充氣中空玻璃的初始?xì)怏w含量應(yīng)≥85%（v/v）。

充氣中空玻璃經(jīng)氣體密封耐久性能試驗后的氣體含量應(yīng)≥80%（v/v）。

2 常見不合格原因

2.1 膠層寬度不符合要求

膠層寬度不符合要求的原因有：打膠機沒有按時進行維護保養(yǎng)或管路堵塞，打膠速度和出膠量不穩(wěn)定，在打膠的過程中有短膠的現(xiàn)象；操作人員未嚴(yán)格按照操作規(guī)程進行操作，未對間隔條折彎部位進行修整；對間隔條折彎機操作不熟練，使間隔條折彎部位凸起嚴(yán)重；生產(chǎn)企業(yè)對中空玻璃生產(chǎn)工藝不了解或者質(zhì)量意識薄弱，不了解膠層厚度不夠?qū)Ξa(chǎn)品質(zhì)量的影響；生產(chǎn)企業(yè)為了節(jié)約成本而減少用膠量，使中空玻璃密封膠的寬度未能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

內(nèi)道密封膠的寬度檢驗項目，部分企業(yè)出廠檢測沒有問題，但第三方權(quán)威機構(gòu)檢測不合格，其原因可能是企業(yè)出廠檢測時沒有在最窄處測量，內(nèi)道密封膠的寬度應(yīng)在丁基膠最窄處測量，外道密封膠的寬度在內(nèi)道密封膠與外道密封膠交界處至外道密封膠外邊緣最窄處測量。

2.2 內(nèi)道密封膠不均勻連續(xù)

丁基膠涂布機加熱溫度沒有達(dá)到打膠溫度、丁基膠涂布機出膠不均勻、不連續(xù)、操作工涂布操作不熟練等原因有可能產(chǎn)生內(nèi)道密封膠不均勻連續(xù)，其外觀如圖2所示。

圖2 內(nèi)道密封膠不均勻連續(xù)

2.3 密封膠流淌現(xiàn)象

當(dāng)中空玻璃選用的硅酮膠里含有白油，白油會與丁基膠發(fā)生反應(yīng)而使其融化，出現(xiàn)密封膠流淌現(xiàn)象，外觀如圖3所示。

圖3 密封膠流淌

2.4 間隔條內(nèi)干燥劑粉塵量不合格

當(dāng)中空玻璃間隔條內(nèi)干燥劑粉塵量不合格時，會掉粉導(dǎo)致玻璃內(nèi)表面有污跡，影響中空玻璃質(zhì)量和外觀，如圖4所示。

圖4 玻璃內(nèi)表面污跡、腔內(nèi)異物

2.5 露點不合格

在露點溫度時，凝結(jié)的水飄浮在空中稱為霧、而沾在固體表面上時則稱為露。露點越低，表明中空腔內(nèi)空氣越干燥。標(biāo)準(zhǔn)中要求中空玻璃的露點應(yīng)小于-40 ℃。露點不合格現(xiàn)象如圖5所示。

圖5 露點不合格現(xiàn)象

露點項目檢驗不合格，可能有以下原因：

①干燥劑質(zhì)量原因。干燥劑水分吸附能力不足，不能吸附過多的水分，當(dāng)中空腔內(nèi)水汽含量高時，干燥劑吸附飽和后，中空腔內(nèi)仍有多余的水汽。

②人員原因。設(shè)置干燥劑灌裝機灌裝時間未充分考慮靜電原因，當(dāng)企業(yè)選擇的干燥劑粒徑較小時，在灌裝過程中干燥劑會被產(chǎn)生的靜電吸附在管道內(nèi)壁，導(dǎo)致灌裝到間隔條內(nèi)干燥劑少于規(guī)定值，致使干燥劑水分吸附能力不足。未定期清理灌裝機，而使管道阻塞，在設(shè)定的時間內(nèi)，灌裝到間隔條內(nèi)的干燥劑少于規(guī)定值致使干燥劑水分吸附能力不足。

③環(huán)境原因。干燥劑灌裝環(huán)境相對濕度控制不嚴(yán)，導(dǎo)致環(huán)境相對濕度過高，干燥劑在合片之前已吸附飽和不能起作用。

④管理原因。開封后的干燥劑，在灌裝完畢之后未密閉保存，致使干燥劑剩余吸附能力下降；干燥劑在開封后，未在規(guī)定時間內(nèi)灌裝完畢。

⑤間隔條質(zhì)量原因。間隔條上氣孔的氣體通透能力不夠。如果間隔條上氣孔不通透，意味著中空腔內(nèi)多余的水汽不會通過氣孔被干燥劑吸附。

2.6 水氣密封耐久性項目不合格

水氣密封耐久性項目檢測不合格，可能會有以下原因：

①原材料。彈性密封膠老化，性能不滿足要求。在水氣密封耐久性試驗過程中，由于過度的拉伸和壓縮，密封膠失去了彈性收縮功能，使過多的水氣通過中空玻璃邊部進入腔內(nèi)；在所有的彈性密封膠中硅酮膠使用量最大，在使用硅酮密封膠作為外道密封膠時，由于硅酮膠中混入了硅油，在試驗過程中硅油可能滲出導(dǎo)致外道膠或內(nèi)道膠粘接性能下降。

②工藝、設(shè)備方面。正確的打膠溫度一般為10～35 ℃為宜，打膠時應(yīng)滿足膠層厚度，未嚴(yán)格按照密封膠廠家規(guī)定的重量比或體積比設(shè)置混合比例，影響了密封膠的適用期及固化時間。

③人員方面。在打外道膠之前操作人員未進行“蝴蝶”試驗，使用了混合不均勻的外道密封膠。在未完全固化移動中空玻璃時而產(chǎn)生位移。操作人員未按規(guī)定操作，使外道密封膠和內(nèi)道密封膠的打膠寬度不滿足要求。原片玻璃未清洗干凈或間隔條上粘有灰塵，使間隔條、原片玻璃與內(nèi)道密封膠粘接不牢固。未按要求對購買的外道密封膠和內(nèi)道密封膠進行進廠檢驗，使不合格的密封膠進入到生產(chǎn)流程。

3 不合格項目的影響

間隔條、干燥劑、密封膠（或復(fù)合型材料）與玻璃形成了中空玻璃的邊部密封系統(tǒng)。邊部密封系統(tǒng)的質(zhì)量決定了中空玻璃的使用壽命。中空玻璃腔體內(nèi)有目視可見的水汽產(chǎn)生，即為中空玻璃失效。失效后即為中空玻璃使用壽命的終止。

中空玻璃的密封性能和結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能是靠彈性密封膠來實現(xiàn)的，彈性密封膠也叫第二道密封膠，二道密封膠把玻璃和間隔條粘結(jié)成一個剛性但仍有柔性的系統(tǒng)，并將外來施加的荷載由外玻璃板傳遞到中空玻璃的內(nèi)玻璃板上。在中空玻璃密封系統(tǒng)中密封膠任何組合的不良粘結(jié)，都會對中空玻璃的功能產(chǎn)生不利影響，嚴(yán)重時甚至失效。

丁基膠是中空玻璃的內(nèi)道密封膠，也叫第一道密封膠，在所有中空玻璃密封材料中，丁基膠水分滲透指數(shù)最低，只有彈性密封膠的1/15～1/20，是隔絕外界水汽進入中空玻璃腔內(nèi)的重要屏障，丁基膠寬度不合格或有斷口，水汽會通過斷口的位置快速進入中空腔內(nèi)，直接導(dǎo)致中空玻璃失效。

中空玻璃露點和水氣密封耐久性不合格，意味著中空玻璃失效，需要拆除重新更換新玻璃，節(jié)能玻璃不僅沒有節(jié)能，反而增加了資源的浪費，增高企業(yè)成本，如果中空玻璃作為幕墻來使用，增加了外片玻璃脫落的風(fēng)險。

4 結(jié)語

中空玻璃是由多種材料復(fù)合而成的一個整體，因中空腔內(nèi)密封了干燥的氣體，降低了傳熱系數(shù)。為了保持中空腔內(nèi)氣體持續(xù)的干燥，邊部的密封系統(tǒng)起到了至關(guān)重要的作用，多數(shù)中空玻璃所有的不合格項目都與邊部密封系統(tǒng)有關(guān)。通過對中空玻璃出現(xiàn)的不合格項目進行分析，找到導(dǎo)致不合格項目出現(xiàn)的原因，并在生產(chǎn)過程中加以避免，為穩(wěn)定生產(chǎn)中空玻璃提供保證。