CN110128023A - 一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，所述加工方法至少包括：清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送。本发明的纳米涂膜防紫外线玻璃与普通玻璃隔紫外线对比具有明显的优点，采用纳米涂抹工艺在玻璃表面镀制一层均匀纳米材料制作而成，纳米防紫外线玻璃在不明显改变浮法玻璃原有可见光透过率及颜色情况可大幅提高对紫外阻隔能力。且本发明中添加有改性纳米二氧化钛，用表面活性剂润湿纳米二氧化钛，用超声波高频率分散成团的纳米二氧化钛，使得表面活性剂在纳米二氧化钛颗粒表面成膜，提高了纳米二氧化钛的在涂料中分散性，提高涂抹抗粉化能力，增加可见光透过率，和紫外线屏蔽率。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃制造领域，尤其涉及一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法。
背景技术
玻璃是建筑领域不可或缺的组成部分，承担着许多重要的功能，包括美化建筑物、采光以及给室内带来开阔的视野等。但是普通玻璃阳光透过率很高，红外反射率很低，大部分太阳光透过玻璃而进入室内，从而加热物体，而这些室内物体的能量又会以辐射形式通过玻璃散失掉。镀制低辐射膜的玻璃对常温物体的红外能量有较高的反射作用，这一特性使低辐射玻璃的传热系数大大降低，有效地改善了窗户的保温、隔热性能。
普通玻璃在雾霾环境中极易污染，影响透光性且高空清洁玻璃幕墙是一项高危工作，且费时费力。现有的玻璃冬夏都只有单纯的隔热效果，只能单向阻隔热量，无法隔绝紫外线，控制温度，因此人们在选择建筑玻璃时，除了考虑外观特征外，更加注重其热量控制、紫外线隔绝能力以及内部阳光透射的舒适平衡等性能。
但普通玻璃在雾霾环境中极易污染，影响透光性且高空清洁玻璃幕墙是一项高危工作，且费时费力。现有的玻璃冬夏都只有单纯的隔热效果，只能单向阻隔热量，无法隔绝紫外线，控制温度，因此人们在选择建筑玻璃时，除了考虑外观特征外，更加注重其热量控制、紫外线隔绝能力以及内部阳光透射的舒适平衡等性能。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种具有防紫外线功能的纳米涂膜加工方法。
具体技术方案为：
一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，所述加工方法至少包括：清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送；其中，所述精密纳米镀膜步骤为利用包含纳米二氧化钛的玻璃涂膜用涂料完成对经镀膜准备步骤后的玻璃进行精密涂敷技术加工；所述玻璃涂膜用涂料还包括聚丙烯酸酯、聚氧硅烷、氧化镁、改性纳米二氧化钛、氮化硅、氧化锡、硅烷偶联剂、紫外线屏蔽剂、附着力促进剂、消泡剂、缓蚀剂和去离子水。
根据一个优选的实施方式，所述玻璃涂膜用涂料各组分占比为：聚丙烯酸酯30份、聚氧硅烷20份、氧化镁10份、改性纳米二氧化钛12份、氮化硅9份、氧化锡8份、硅烷偶联剂3.5份、紫外线屏蔽剂4份、附着力促进剂2.8份、消泡剂1.2份、缓蚀剂2.8份和去离子水26份。
根据一个优选的实施方式，所述纳米二氧化钛的制备方法包括：将混合有纳米二氧化钛、表面活性剂及去离子水的混合物以600转/分钟的速度搅拌4分钟，然后置于超声分散机中以200-400千赫兹分散20分钟后，及逆行沉降、过滤烘干后获得改性纳米二氧化钛。
根据一个优选的实施方式，所述加工方法还包括：清洗：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用超纯水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池；镀膜准备：使用清洗用高纯水的纯度为105-107Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水干燥；精密闪干流平：闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔；精密红外固化：镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4min-5min内完成；精密强冷输送：精密强冷输送***冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上使用下片输送设备进行下片输送。
根据一个优选的实施方式，所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面15°-20°的风刀嘴强力冷却玻璃，热气经过排风机排出室体。
根据一个优选的实施方式，所述的闪干流平洁净室气流速度：0.3-0.5m/s，温度控制范围：23℃-27℃，压差：8Pa-12Pa，换气速度：10次/h-15次/h。
根据一个优选的实施方式，所述的精密镀膜设备米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性为900nm-960nm，红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明的纳米涂膜防紫外线玻璃与普通玻璃隔紫外线对比具有明显的优点，采用纳米涂抹工艺在玻璃表面镀制一层均匀纳米材料制作而成，纳米防紫外线玻璃在不明显改变浮法玻璃原有可见光透过率及颜色情况可大幅提高对紫外阻隔能力。
且本发明中添加有改性纳米二氧化钛，纳米二氧化钛粒径小，表面能高，极成团粘接，影响分散性，用表面活性剂润湿纳米二氧化钛，用超声波高频率分散成团的纳米二氧化钛，使得表面活性剂在纳米二氧化钛颗粒表面成膜，提高了纳米二氧化钛的在涂料中分散性，提高涂抹抗粉化能力，增加可见光透过率，和紫外线屏蔽率。
附图说明
图1示出了本发明加工方法的工艺流程示意图；
图2为本发明加工方法制备的纳米防紫外线玻璃与普通玻璃隔紫外线对比图。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，但本发明的保护范围不局限于以下所述，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
实施例：
如图1所示，本发明公开了一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法。所述加工方法至少包括：清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送。
优选地，所述清洗步骤为：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用超纯水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池。进一步地，反渗透水处理设备与离子交换设备进行组合制备电子工业超纯水纯度为106Ω，工业水经过反渗透设备与去离子设备后去除水中的杂质离子成为去离子水出水量满足工艺的需求，对玻璃进行喷淋洗涤。
优选地，所述镀膜准备：玻璃经清洗后在工序室等待进入镀膜室。使用清洗用高纯水的纯度为105-107Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水干燥。
优选地，所述精密纳米镀膜步骤包括镀膜原料准备。其中，精密纳米镀膜步骤为利用包含纳米二氧化钛的玻璃涂膜用涂料完成对经镀膜准备步骤后的玻璃进行精密涂敷技术加工。采用了常温常压喷涂的方式，工艺极其简单，可大大降低该技术的推广应用门槛。使得纳米镀膜节能玻璃成本降得极低，保证了市场接受能力。
优选地，所述玻璃涂膜用涂料还包括聚丙烯酸酯、聚氧硅烷、氧化镁、改性纳米二氧化钛、氮化硅、氧化锡、硅烷偶联剂、紫外线屏蔽剂、附着力促进剂、消泡剂、缓蚀剂和去离子水。
进一步地，所述玻璃涂膜用涂料各组分占比为：聚丙烯酸酯30份、聚氧硅烷20份、氧化镁10份、改性纳米二氧化钛12份、氮化硅9份、氧化锡8份、硅烷偶联剂3.5份、紫外线屏蔽剂4份、附着力促进剂2.8份、消泡剂1.2份、缓蚀剂2.8份和去离子水26份。
更进一步地，所述纳米二氧化钛的制备方法包括：将混合有纳米二氧化钛、表面活性剂及去离子水的混合物以600转/分钟的速度搅拌4分钟，然后置于超声分散机中以200-400千赫兹分散20分钟后，及逆行沉降、过滤烘干后获得改性纳米二氧化钛。通过在镀膜原料中添加改性纳米二氧化钛，纳米二氧化钛粒径小，表面能高，极成团粘接，影响分散性，用表面活性剂润湿纳米二氧化钛，用超声波高频率分散成团的纳米二氧化钛，使得表面活性剂在纳米二氧化钛颗粒表面成膜，提高了纳米二氧化钛的在涂料中分散性，提高涂抹抗粉化能力，增加可见光透过率，和紫外线屏蔽率。
优选地，纳米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，大幅度提高纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性950nm红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％，提高了纳米涂膜隔热玻璃生产效率和质量，大大降低了工人的劳动强度和节约了成本，适合于进行大批量门窗幕墙节能玻璃的生产需要；该纳米涂膜隔热玻璃，设备通过更换不同规格的定量辊和调节输送及涂布辊速度的快慢可满足不同遮蔽系数(Sc)玻璃生产的需要，生产效率每小时涂敷面积可达700m2。
优选地，闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔等其它弊病。
优选地，精密红外固化阶段，镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4-5min内完成，大大减少能耗及设备对生产场地的要求，同时大大提高生产效率。
优选地，精密强冷输送：精密强冷输送***冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上进行下片输送。
进一步的，所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面的风刀嘴强力冷却玻璃，热空气经过排风机排出室体。
进入镀膜洁净室、闪干流平洁净室后，外部空气经进风口初级过滤棉过滤后由送风机送入到室体静压室内，在经顶滤棉二次过滤后进入作业空间，气流由上往下在工件周围形成风幕。这时房内有载风速为0.3m/s，灰尘随气流迅速下降，经反吹布袋除尘处理吸附之后，再由排风机作用由排风道高空排放。温度控制范围：25℃，压差：15Pa，换气速度：16次/h。
优选地，本纳米涂膜防紫外线玻璃具有大量接受太阳的近红外线和可见光，将光能转换成热能保持在室内，对远红外线强烈反射，起到保温作用的特性，纳米镀膜节能玻璃具有耐酸碱性、耐燃烧性、耐紫外线老化等优良性能，同时具有较好的环保节能效果。产品可以销往云、贵、川、青海、西藏、内蒙古、新疆等紫外线强烈高海拔地区，同时也适用于CBD写字楼、玻璃幕墙、高端住宅门窗等场所，专利产品市场前景广阔。
本发明的方法实施方式操作简单，能够实现性能稳定，超强紫外线阻隔、化学稳定性好，耐高温、抗腐蚀、抗老化。纳米防紫外线玻璃，采用纳米涂抹工艺在玻璃表面镀制一层均匀纳米材料制作而成，纳米防紫外线玻璃在不明显改变浮法玻璃原有可见光透过率及颜色情况可大幅提高对紫外阻隔能力。具体可以见图2所示。
以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述加工方法至少包括：清洗→镀膜准备→精密镀膜设备→精密闪干流平→精密红外固化→精密强冷输送；
其中，所述精密纳米镀膜步骤为利用包含纳米二氧化钛的玻璃涂膜用涂料完成对经镀膜准备步骤后的玻璃进行精密涂敷技术加工；
所述玻璃涂膜用涂料还包括聚丙烯酸酯、聚氧硅烷、氧化镁、改性纳米二氧化钛、氮化硅、氧化锡、硅烷偶联剂、紫外线屏蔽剂、附着力促进剂、消泡剂、缓蚀剂和去离子水。
2.如权利要求1所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述玻璃涂膜用涂料各组分占比为：聚丙烯酸酯30份、聚氧硅烷20份、氧化镁10份、改性纳米二氧化钛12份、氮化硅9份、氧化锡8份、硅烷偶联剂3.5份、紫外线屏蔽剂4份、附着力促进剂2.8份、消泡剂1.2份、缓蚀剂2.8份和去离子水26份。
3.如权利要求1或2所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述纳米二氧化钛的制备方法包括：将混合有纳米二氧化钛、表面活性剂及去离子水的混合物以600转/分钟的速度搅拌4分钟，然后置于超声分散机中以200-400千赫兹分散20分钟后，及逆行沉降、过滤烘干后获得改性纳米二氧化钛。
4.如权利要求3所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述加工方法还包括：
清洗：通过超纯水清洗设备进行清洗，先用清水清洗，排出的废水经隔油池、沉淀池后循环使用，再用超纯水清洗，清洗后的废水进入冷却循环水池；
镀膜准备：使用清洗用高纯水的纯度为105-107Ω，并采用高速水平辊滚刷刷洗，确保清洗效果；同时玻璃在表面清洗后需对其表面进行除水干燥；
精密闪干流平：闪干阶段，玻璃镀层进入精密纳米镀膜设备由室温逐渐升温至指定温度，使湿膜中90％以上的溶剂在此阶段散发逸出，避免镀层出现橘皮或针孔；
精密红外固化：镀膜玻璃在精密红外固化设备内的整个烘干过程中，分别经过升温、保温和冷却三个阶段，目前采取特殊混合加热方式及优化相关工艺参数，在确保镀层固化良好的前提下即可将上述三个过程控制在4min-5min内完成；
精密强冷输送：精密强冷输送***冷却段采用混合式强制冷却方法使烘烤后的镀膜玻璃迅速冷却至60℃以下，以便马上使用下片输送设备进行下片输送。
5.如权利要求4所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述的混合式强制冷却方法，强冷风刀送风采用强力离心通风机供风，通过与玻璃面15°-20°的风刀嘴强力冷却玻璃，热气经过排风机排出室体。
6.如权利要求4所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述的闪干流平洁净室气流速度：0.3-0.5m/s，温度控制范围：23℃-27℃，压差：8Pa-12Pa，换气速度：10次/h-15次/h。
7.如权利要求4所述的一种纳米涂膜防紫外线玻璃的加工方法，其特征在于，所述的精密镀膜设备米涂膜隔热玻璃涂覆设备结构设计，采用电气控制各装置的运动，纳米涂膜隔热玻璃产品膜层涂敷的均匀性为900nm-960nm，红外线检测透过率均匀性大于等于-3％且小于等于3％。
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