超厚SGP夾層Low-E玻璃生產(chǎn)工藝探究

崔鵬 張勇 余華駿

（吳江南玻華東工程玻璃有限公司 吳江 215200）

0 引言

SGP因其自身的高強度特性，使其制備出的夾層玻璃與普通PVB夾層玻璃相比，具備更高的結(jié)構(gòu)剛性及抗彎曲性能［1］。當玻璃破碎后，SGP的殘余強度仍可以承受一定量的載荷，使用SGP作為夾層玻璃中間膜，更能抵御溫度環(huán)境及水汽的影響［2］。SGP的固有特性大大提高了玻璃的抗沖撞性能、防盜防暴性能及抗災害性能，SGP夾層玻璃有效提高了建筑幕墻安全性［3］，使其能輕易適應當今建筑市場最新最嚴格的設(shè)計要求。

鍍膜玻璃具有較好的隔熱保溫性能，尤其是銀基低輻射鍍膜玻璃可以有效地抑制紅外光透過，提高玻璃的隔熱性［4］，達到建筑要求的節(jié)能性、光學性和環(huán)保性，備受建筑設(shè)計師的青睞，被廣泛應用于世界各地的建筑中。SGP本身具備高透性，與鍍膜的結(jié)合使用更能襯托鍍膜顏色晶瑩剔透的光學效果。

隨著客戶對建筑玻璃安全性、舒適性、美觀性要求的不斷提高，SGP夾層Low-E產(chǎn)品越來越多。因玻璃本身存在彎曲和翹曲，特別是經(jīng)鋼化處理后會更加明顯，同時因鍍膜腔室高度的限制，無法生產(chǎn)10/8以上的夾層玻璃。根據(jù)安全玻璃最大許用面積規(guī)定，玻璃越厚允許使用的面積越大。采用常規(guī)先夾后鍍工藝，無法滿足對玻璃要求更厚、更大、更安全的設(shè)計要求。因此對于超厚夾層玻璃鍍膜，只能采用先鍍后夾的工藝生產(chǎn)，但因Low-E膜的低輻射特性導致在輥壓加熱時SGP難以充分均勻受熱，導致輥壓憋氣及局部未加熱均勻情況，造成出釜后氣泡廢品；通過非輥壓抽真空的方式生產(chǎn)超厚SGP夾層Low-E玻璃需要耗費大量的人力及物料成本，生產(chǎn)效率極低，無法滿足批量化生產(chǎn)，難以滿足客戶要貨需求。

本文探究超厚SGP夾層Low-E玻璃的生產(chǎn)工藝，通過優(yōu)化輥壓加熱方式及SGP類型等工藝控制解決傳統(tǒng)工藝生產(chǎn)存在成品率低、成本高、效率低的問題，實現(xiàn)10/10及以上厚度SGP夾層Low-E玻璃的批量加工，并通過實驗證明產(chǎn)品的安全性能。

1 試驗

1.1 試驗原料

優(yōu)質(zhì)浮法基片：厚度10 mm、12 mm，吳江南玻玻璃有限公司；SGP膜片：1.52 mm，可樂麗公司注冊商標為SentryGlas?。其他輔助材料：PVC保護膜（厚度0.03 mm，熔點≥200 ℃）等。

1.2 試驗設(shè)備及儀器

切割機：意大利BOTTERO玻璃切割機；磨邊機：意大利BAVELLON磨邊機；鋼化爐：芬蘭TAMGLASS雙室鋼化爐；鍍膜線：南玻集團自主研發(fā)磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線；夾層線：深圳漢東玻璃機械夾層生產(chǎn)線；高壓釜：遼寧北方玻璃機械高壓釜；煮沸試驗箱：廣州哲通能源科技有限公司；電熱鼓風烘箱：欣靈電氣股份有限公司。

1.3 試樣

選取10 mm、12 mm的浮法玻璃基片按照所需的試樣尺寸進行切割、磨邊（粗磨）、鋼化（半鋼化）工藝流程處理，然后在第二片玻璃的空氣面上采用真空磁控濺射法鍍射由Zn、Ag、Cu、NiCr、SiN等組成的雙銀低輻射鍍膜膜層（膜層厚度50～100 nm），再將鍍膜處理后的第二片玻璃與半鋼化處理后的第一片玻璃進行SGP夾層，并使鍍膜膜層處于夾層外側(cè)。試樣規(guī)格及制備方式見表1。

表1 試樣規(guī)格及制備方式

2 工藝控制要點及注意事項

2.1 鍍膜膜層質(zhì)量

因10/10及以上厚板SGP夾層Low-E玻璃超出鍍膜腔室高度的限制，需采用先鍍后夾的工藝，而先鍍后夾需要Low-E經(jīng)過夾層清洗、輥壓、高壓釜工藝，在Low-E和中空被保護前增加了工藝流程及時間，因此對膜層的可加工性（抗劃傷性、抗氧化性）提出了更高的要求。首先，鍍膜工序生產(chǎn)時需嚴格控制玻璃的表面質(zhì)量及磁控濺射真空度，鍍膜清洗毛刷干涉量需按照略低于夾層總厚度控制，保障鍍膜基片表面的絕對清潔；鍍膜處理后放架按照第一片玻璃膜面朝玻璃架外放置以避免膜面殘留架子印印記，從第二片玻璃起膜面朝玻璃架內(nèi)的方向放置，每片之間緊密貼合，注意不要有左右錯位，防止膜面暴露在空氣中。

2.2 夾層基片清洗

夾層清洗機用水需為去離子純水，以防止低輻射膜層與水中的酸堿性離子發(fā)生反應。同時，夾層清洗機采用的毛刷為0.1～0.2 mm的軟毛刷，防止毛刷過硬刷壞膜層。

2.3 夾層合片

夾層合片環(huán)境濕度為23%±5%，溫度為25 ℃±3 ℃。SGP選用單層板材，卷材疊加會滯留過多的空氣在夾層內(nèi)導致難以排出；生產(chǎn)前測試SGP含水率在0.2%以內(nèi)。合片前使用粘輥對SGP膜表面進行清潔，清除靜電吸附的碎屑等雜質(zhì)。生產(chǎn)合片過程中若采用行車吸盤送片，需檢查更換干凈的吸盤套，防止吸盤套臟污在膜面留下吸盤印。

2.4 夾層輥壓

因Low-E膜層的低輻射特性，采用傳統(tǒng)的紅外輻射加熱爐生產(chǎn)會導致輥壓憋氣及局部未加熱均勻情況，造成出釜后氣泡廢品，因此需采用對流加熱爐，并采用恒溫輥壓工藝，對流輥壓爐的三區(qū)爐溫均設(shè)置為140～150 ℃，避免因?qū)α鳡t溫差變動造成加熱不穩(wěn)定，玻璃的出爐溫度控制在50～60 ℃。出爐后使用PVC膜將Low-E面進行貼合防護。輥壓過程中需注意壓輥表面的清潔，防止壓輥表面有膠粒等雜物粘在膜面形成殘余印記。出輥壓后的玻璃四周邊部20 mm左右呈透明封邊亮線，中部呈均勻排氣紋路的半透明狀，如圖1所示。采用PVC保護膜對輥壓后玻璃的Low-E面進行貼膜保護，PVC保護膜與低輻射鍍膜面緊密貼合，不可有空氣殘留；使PVC保護膜全部覆蓋低輻射鍍膜面，同時割除邊緣多余的保護膜。

2.5 夾層釜壓

輥壓后的SGP夾層Low-E玻璃半成品在高壓釜玻璃車上的擺放間隙應大于20 cm，防止玻璃與玻璃之間間隙過小影響熱循環(huán)風在釜內(nèi)均勻流通，產(chǎn)品無法均勻受熱，且影響保溫結(jié)束后快速均勻冷卻。保溫溫度：135～138 ℃、保壓壓力：1.2～1.3 MPa、保溫時間：90～100 min。足夠的保溫時間可以使厚板SGP夾層Low-E玻璃充分受熱均勻，SGP充分均勻流動，同時保證SGP夾層Low-E產(chǎn)品的后期使用壽命。保溫保壓結(jié)束后快速均勻冷卻，冷卻速度過慢會影響產(chǎn)品的透光率；降溫至45 ℃以下進行排氣出釜。

2.6 人員操作控制

低輻射鍍膜玻璃經(jīng)過鍍膜下片、夾層上片、清洗、合片、輥壓、高壓釜等多個工序，直到中空合片的過程中，接觸低輻射鍍膜玻璃時均需按規(guī)范操作，嚴禁任何臟物接觸低輻射鍍膜膜面，避免操作不當導致膜面產(chǎn)生氧化、擦傷、污跡等缺陷。

3 性能檢測

根據(jù)GB 15763.3—2009《建筑用安全玻璃第3部分：夾層玻璃》及可樂麗企標-2015《SGP離子膜應用規(guī)范》對試樣進行了耐熱性、烘焙及錘敲性能相關(guān)試驗。

試樣M3、M4在65 ℃保溫3 min，水浴加熱至100 ℃并保溫2 h，冷卻至室溫后出現(xiàn)最深的氣泡距離邊部10 mm（小于13 mm），耐熱性符合標準要求；將試樣垂直放入電熱鼓風烘箱，加熱至105℃，并保溫2 h，取出試樣自然冷卻至室溫進行觀察，超出邊部13 mm未產(chǎn)生氣泡或其他缺陷；繼續(xù)將試樣垂直放入電熱鼓風烘箱，按照15 ℃為階梯，分別加熱至120 ℃、135 ℃和150 ℃并保溫2 h，依次取出試樣自然冷卻至室溫進行觀察，試樣M3、M4超出邊部13 mm未產(chǎn)生氣泡或其他缺陷，試驗照片見圖2。樣品烘焙測試效果達到最優(yōu)級水平。

將試樣M3、M4切割為300 mm×76 mm的尺寸后放置在敲擊試驗箱上，從玻璃底部開始用均勻的力量用鋼制圓錘擊碎試樣，后一錘覆蓋前一錘的一半敲擊面積，直至長度100 mm以上均被敲碎，如圖3所示。然后與標準樣片比較并統(tǒng)計裸露膠片的面積，得出試樣的敲擊值均為6.8級，錘敲等級符合標準要求。

4 結(jié)語

采用對流輥壓工藝可以制備出符合安全性能要求的10/10及12/12的SGP夾層Low-E產(chǎn)品，突破了傳統(tǒng)工藝因鍍膜腔室高度只能加工10/8的最大厚度限制。超厚板SGP夾層Low-E玻璃的工藝控制關(guān)鍵在于Low-E層本身的耐加工性及輥壓加熱控制，使用SGP單層板材更能保障輥壓生產(chǎn)的穩(wěn)定性，避免卷材疊加會滯留過多的空氣在夾層內(nèi)導致輥壓難以排出；采用恒溫輥壓工藝優(yōu)于升溫或降溫工藝，可以避免因?qū)α骷訜釥t內(nèi)溫差變動造成的加熱不穩(wěn)定，使SGP受熱充分均勻，達到較優(yōu)的輥壓效果，更大程度地提高產(chǎn)品加工質(zhì)量。