夹层玻璃生产工艺论文

1生产流程

干法夹层玻璃的生产流程为：玻璃清洗合片预压高压斧热压检验装箱，见图1。每一处理环节对产品的质量都会有一定的影响。预压的目的是对松散放置的玻璃/PVB/玻璃等加工材料，通过加热压合的压热工艺进行初步的压合，使PVB与胶片之间的残留空气排尽，并使膜粘附于玻璃上。由于预压的质量对夹层玻璃后期的成品质量起至关重要的作用，根据玻璃形状的不同，而出现了平面辊压排气和真空预压排气两种生产工艺。

2平面辊压工艺

建筑用平面夹层玻璃最常用的预压工艺方式为平面辊压工艺，其优点：可连续生产，加工速度快，加工工艺较为简单，尤其是对于原板玻璃的夹层玻璃加工。常规工艺设备配置，使用具备2个加热区的加热炉，利用2组对辊，对玻璃进行加热及辊压处理。加热炉由红外辐射器或电热管进行加热，压辊通常由一对实心圆筒橡胶组成。实施预压的目的是：①将PVB膜与玻璃表面之间的残留空气排尽并将PVB膜与玻璃粘合一起；②避免在高压釜工艺之前过早分离使夹压玻璃边缘持续密封；③使玻璃在高温高压过程中无空气再次进入胶片。事实证明，分两步使用辊压工艺进行预压十分有益。对于松散重叠的平面玻璃和PVB膜，在一段较短的加热通道中通过，利用中波红外辐射加热至约35℃（玻璃表面测量温度）。然后将加热的夹层结构通过一对橡胶辊加压，从而将大多数缝隙内的空气压出，然后将这个夹层结构通过第2条稍长一点的红外加热通道，在通道中加热至60~75℃（玻璃表面测量）。通过第2对压辊将残留空气全部压出，并使边缘密封避免回流气泡，预压的质量可通过压合后的夹层表面状况显示。预压后玻璃应有半透明条状纹路均匀分布于整个板面，边缘周围呈现一圈透明的带状（边缘密封）。工艺控制调节：第1对辊子的辊距应比玻璃和PVB膜的总厚度小1~2mm，第2对辊子的辊距应比玻璃和膜的总厚度小2~3mm。当使用多层复合膜结构时或较厚的玻璃及PVB膜夹层结构时，必须进一步减小此间距（对于原板夹层即间距≯2mm）。进行平面预压压辊的气缸的工作压力为0.5~0.7MPa。由于玻璃表面的热量传至PVB膜主要由辐射及传导两种方式，对于多层预压加工时，必需要一定时间才可均匀加热夹层玻璃。因此，通过调节传送速度和所提供的热能来满足达到最佳预压效果的条件。所有显示温度仅为指示值，最终效果主要取决于层压玻璃的类型和预压加热管道中的加热方式。除上述工艺中的变量之外，还有其它影响因素，如PVB膜的流动特性（流变能力），PVB膜的表面粗糙度、钢化玻璃的波纹形状以及玻璃类型或颜色。后者将改变炉内的热量的吸收能力，从而改变预压时玻璃的表面温度。在玻璃边缘完全粘合之前应进行充分排气。一旦边缘密封，所有残留空气都无法排出，致使成品出现气泡。因此，必须在低于密封温度时进行排气。另一方面，必须达到足够高的温度才能确保PVB膜与玻璃表面紧贴，否则，预压可能过早分离，然后多余的空气就重新进入压层，导致后期成品的气泡情况。

3真空工艺

随着曲面夹层玻璃在新型建筑得到广泛的应用，目前平面滚压的方式无法满足曲面夹层玻璃及多层夹层玻璃的要求，通过技术研究开拓，行业内已研究出适于曲面夹层玻璃与多层夹层玻璃的生产工艺——真空负压预压工艺。现时使用的真空预压法有2种：真空袋与真空环，见图2和图3。相对平面辊压预压法，真空预压法操作起来比较复杂。但是，真空工艺对于特殊的层压以及除玻璃与PVB之外的其它材料的层压很有优势。对于所有真空预压工艺，必需确保在加热开始之前，进行冷抽真空处理约15min，时间越长越好，这是防止边缘密封过早从而造成空气无法完全排空的唯一方法。在整个加热过程中（30~60min）必须保持真空状态，真空压力应≥10kPa。在加热舱中，周围温度为100~120℃时，玻璃表面的温度必需达到95~105℃。利用真空工艺进行预压通常比用辊压机进行的预压玻璃表面清洁，根据所用设备的加热方式，通过加工试验来确定加热舱内部温度和加热过程的最佳加工条件。成功进行真空预压工艺的关键因素为：①排气前夹层结构的初始表面温度≤30℃；②加热前“冷抽真空”的持续时间≥15min；③真空能级（例如10~20kPa）；④真空袋、橡胶环的密封度；⑤工艺开始前橡胶袋或橡胶环的温度(≤25℃)；⑥玻璃的总厚度和预压形状。随着工艺的改进，目前真空预压工艺与高压釜热压工艺同步进行，从而缩短了生产的周期。

4高压釜热压工艺

高压釜热压工艺是夹层玻璃生产过程的最后一步，也是最关键的一点，产品质量的好坏由热压工艺所设定的温度、压力和时间决定。实践证明，正确选择工艺参数可使产品达到较为理想的成品率。对于较厚、大尺寸的夹层玻璃，需要不同的热压工艺，故建议分开进行热压处理，热压玻璃的加热和冷却必须以较低速度进行，这样才能生产无外张力的夹层玻璃。生产总周期时间取决于设备和玻璃的数量，根据压力及温度曲线程序可在3~6h之间变化。对于目前通用的钢化夹层玻璃，通过相应的优化工艺参数，可提高产品的成品率，由于全钢化/半钢化玻璃的平整度较浮法玻璃低，在预压钢化玻璃与前述过程有所不一样。实践证明，下述规则对于生产优质夹层钢化玻璃十分重要：（1）利用钢化玻璃生产夹层安全玻璃最重要的因素是玻璃预压过程的质量，建议谨慎选择钢化玻璃，必须能够确保钢化玻璃制品的平整度，以提高两片玻璃之间的吻合度，减少产生气泡而出现的废品。在使用PVB膜总厚度的约10%可补偿两块钢化玻璃平面度之间的平度差异。若平整度差异大于10%，增厚PVB膜几乎不可能生产完美的夹层安全玻璃。两块重叠在一起的钢化玻璃之间的平面差（无PVB膜夹层）可用刀口尺或直尺测定。（2）要进行预压的钢化玻璃与钢化辊面的运动方向必须一致，以确保两块玻璃有较好的吻合度。（3）假如所测得的玻璃层的差异大于规定值，波形变形大于1‰，则应使用稍厚一点的PVB膜。（4）预压规则：与相同成分的浮法玻璃相比，放慢压延速度，采用稍低的空气温度，避免边缘提前密封。降低第1对辊子的压力，避免压力过大边缘密封过早；与浮法原片玻璃相比，增加第2对辊子的压力，可改善预压边缘密封效果。

5结语

在夹层玻璃的使用过程中若不断大量出现脱胶、起泡等问题，生产厂家必须从生产工艺上找原因，严格控制工艺流程。同时，保证PVB膜从进厂到生产出货，整个过程严格控制温度、湿度及外部的污染，减少过程控制不当引发后期的质量事故。对于使用者来说，需规范安装，避免引发脱胶等问题。特别是产品的存放，PVB膜具有较好的粘结力，但是对水份较为敏感，易吸水，含水量过高会降低其粘结力导致开裂、脱胶。夹层玻璃在使用过程中需注意以下事项：①严禁玻璃制品长期露天存放；②避免雨淋、水泡等受潮因素而引发PVB吸水产生脱胶的问题；③夹层玻璃在安装使用前需按安装规范做好与结构胶的相溶性试验。安装规范不全面，安装人员对产品不了解，往往是造成夹层产品在短期间出现较多质量问题的主要原因，故生产厂家及相关部门需加快夹层产品的规范作业，减少夹层产品的后期质量隐患。

作者：孙叠文 单位：中山市格兰特实业有限公司