除膜工序对中空节能玻璃影响的研究.docx
除膜工序对中空节能玻璃影响的研究按照因家“十三五”规划纲要要求建筑是节能的重点领域之一，我国现用存屈建筑500多亿平方米，每年新增建筑约有20亿平方米，建筑能耗在我国能源消费中的比重不断提升。“十三五”规划中建筑节能工作的主要目标是，在达到同样舒适程度的同时，有效控制建筑能耗过快增长。而在建筑能耗中，通过玻璃传输的大量热能是导致能耗高的主要原因，约有50%的建筑外围护能量是通过玻璃损耗的。太阳辐射照射到玻璃上后，一部分被玻璃反射，一部分被吸收后再传导或辐射，一部分直接透过玻璃传入室内（图1）o目前，常用的降低玻璃传热损耗的方法为使用中空锁膜玻璃，可以有效的降低热传导和热辐射。过程中，Low-E膜与丁基胶及结构胶（或聚硫胶等）的相容性不好会影响各种玻璃胶的粘贴牢固性，且Low-E膜中的功能层银层易氧化，从而影响胶的粘纳力，一旦出现粘结失效将会导致大气中的水汽进入到中空腔体导致结露、Low-E膜氧化、外观变差等问题，甚至容易出现中空玻璃外片脱落，缩短了使用寿命，也带来严重的安全隐患。因此，为了保证最终中空产品的节能性安全性，一般需要将LoW-E单片进行边部除膜处理，从而保证除膜部位玻璃与丁基胶及结构腔的粘接性，增加中空产品的密封性与耐候性。目前应用最为广泛的除膜方式为使用除膜轮对玻璃表面进行机械除膜，研究表明，除膜轮与除膜工艺会直接影响Low一E玻璃的除膜效果，从而影响中空玻璃的使用街命。1.1除膜轮对除膜效果的影响除膜过程需要使用到除膜机和除膜轮，通过除1除膜低辐射中空玻璃的加工膜轮对玻璃的摩擦作用，将锁膜玻璃及表面锁膜层对于中空低辐射锁膜（Low-E）玻璃产品制备去除，除膜机的参数设置和除膜轮自身的性能均会影响到除膜的效果，其中设备参数可根据实际使用进行调整，除膜轮自身特性更为重要。Low-E膜除膜轮按照加工工艺分为绝缘脂缠绕轮和绝缘脂发泡轮，轮内含有金刚砂、碳化硅等磨料以及结合剂。磨料不同，轮子的软硬程度不同，结合剂的耐高温性能将影响玻璃与胶的粘接性能。除膜轮好坏的主要评价标准为其耐磨度和除膜效果，耐磨度主要评估指标为单个磨轮的使用寿命，除膜效果评价指标主要为玻璃表而除膜后的除膜清沽度（包括是否完全除膜，有无玻璃粉残留、磨轮残留或液体析出物）o虽然丁基胶压膜量对中空玻璃的水汽通过率没有直接影响。但如果出现膜层未被全部去除，会导致中空玻璃产品边部出现“虹彩”效果（图3）,影响产品外观的一致性。除膜不净还会导致密封胶失效，造成产品返修、报废，同时还会出现安装上墙后漏气失效的投诉。玻璃在除膜过程中，由于磨轮的高速旋转磨削，玻璃表面稳定较高，在高效生产过程中，除膜温度可达到180-200oC,从而引起磨轮中的结合剂融化渗出，导致中空胶无法与玻璃有效粘接。优质的除膜轮需保证耐磨性好，寿命长，结合剂耐高温，易于散热，除膜过程中不会有液态析出物，常规清洗后（不使用清洁剂）无液态残留在除膜面上，从而有利于密封胶粘接，加强膜系适应性。2除膜工艺对除膜效果的影响李步春等人对除膜工艺对离线Low-E玻璃水紫外粘接性能进行了相关研究，研究表明除膜设备自动除膜后粘接性能优于手动除膜，使用乙醇乙醋对除膜面清洁粘接性能优千水洗，同时，除膜后存放的时问越久，合中空后水紫外粘接破坏面积越大。普遍理论认为“粗糙面面积大于光亮面面积而利于胶的粘接”但需要注意，由于硅胶中硅油流动性较差，所以粗糙除膜面与胶多处于部分粘接状态。在有效粘接面积较小的情况下，随着环境温度的变化，未参与任何粘结反应的硅油分子在密封胶分子间游走析出，并逐渐渗向未完全填满的除膜而，使粗糙的除膜面粘接部位开胶，所以需要保证除膜面的光滑度。除使用除膜轮机械除膜外，2010年公开的国内发明专利中涉及到一种玻璃激光除膜打标切割机，该设备使用激光的方式对锁膜玻璃进行除膜，除膜过程没有机械接触，通过激光汽化的方式进行除膜，可以避免玻璃表面残留颗粒或液体析出物，同时减少粉尘污染。但激光除膜方式也存在一定缺陷，如易出现除膜残留，有斑点，有走刀叠差印等缺陷，激光除膜的方式仍需进一步的优化。2不除膜低辐射中空玻璃的加工即使在除膜效果达到理想状态的情况下，在对边部除膜Low-E单片进行打胶时，由于丁基胶的厚度较薄，根据产品胶深的要求，一般只有3-8mm左右，加上打胶机定位偏差，经常会出现丁基胶与锁膜部分接触胶深不一致的情况，颜色存在差异，甚至出现丁基胶完全粘接到除膜部分，并与未除膜部位存在间距的情况，出现边部透光情况。另外，从LOW-E制备中空产品的生产效率考拱，整个制备中空产品工艺流程中，Low-E玻璃除膜和丁基胶定位工序是限制生产效率的关键节点，若实现LOWE玻璃不除膜性能，减化除膜工序，则打胶定位就变得容易得多，可有效提升生产效率达50%以上，同时也可避免因为胶深定位等问题造成的返修或报废，提高成品率的同时降低成本。目前国内市场上的常规Low-E中空产品，绝大多数为Low-E边部除膜产品。只有国外部分产品应用到了不除膜Low-E中空产品：因此针对Low-E产品，南玻对可以不除膜Low-E膜层进行了开发，开展了不同膜层结构的附着力测试、耐盐雾及耐氧化性能测试、耐酸碱性能测试、耐摩擦性能测试以及与胶体相容性粘接测试等实验。膜层与胶的相容性实验是通过将结构胶涂抹千膜层表面，然后待其固化后（图5a）,将其用去离子水浸泡7天,并静置24小时后，对其进行撕胶测试，若胶体出现内聚破坏，说明粘接力合格，若出现粘接力破坏，则说明胶体与膜层间粘接力较差不合格（图56）o浸泡后进行撕胶实验，为内聚破坏，实验合格（图SC）o完成膜层性能测试后，又对不除膜Low-E中空玻璃按照GB/119442012国标中空部分检测标准，进行了水紫外照射实验、露点实验、加速老化实验、户外暴露实验以及高低温交变循环测试实验。而聚硫胶由于其水紫外照射后，其抗拉伸强度比硅酮结构胶低很多，同时聚硫胶不耐紫外照射，经过长期紫外照射后，聚硫胶会出现粉化现象，因此在结构胶及聚硫胶中，我们选择硅酮结构胶作为不除膜中空玻璃的第二道密封胶。通过一系列测试，开发出了可以不除膜的Low-E中空玻璃，简化了Low-E中空产品制备流程中的除膜工序，避免了丁基胶与除膜边界定位的问题，极大的提高外协厂中空产品的加工效率和成品率。单银LoW-E一般是用于相对低端的民用住宅门窗，中空玻璃一般是采用“隐框”的安装方式，故玻璃边部受到雨水侵蚀的几率极小，进一步增加了中空玻璃的耐候性。因此首先在单银LoW-E玻璃上，通过不除膜方式制备了中空玻璃，并进行了推广。靶材生产厂家也通过对膜层材料的研究，助推不除膜Low-E产品的开发，基迈克研制了铅基靶材，通过使用钻丛材料作为保护膜，可以增强锁膜玻璃耐磨性和耐候性，可以有效防止锁膜玻璃在后续深加工过程中划伤报废，且合片前不需边部除膜，使用该种材料，有利千双银不除膜Low-E中空玻璃的开发。3小结中空低辐射锁膜玻璃加工过程中，除膜工序对中空产品的生产效率、成品率和使用年限都有重大的影响，需严格控制使用除膜轮的质晕及除膜工艺。越来越多的企业加大了不除膜Low-E中空玻璃的相关研究，该类产品生产效率高，有利于降低中空节能玻璃生产成本，扩大应用范围，具备良好的市场前景，南玻将继续加快双银，甚至三银不除膜Low-E的研发进度，填补国内市场空白。
