可溶性保護(hù)膜層及設(shè)備助推Low-E玻璃大面積推廣

【中玻網(wǎng)】目前國內(nèi)大部分玻璃深加工企業(yè)使用貼膜方式保護(hù)鍍膜玻璃的膜層，廣泛使用的膜層有PE膜、PVC膜等，它可以起到一定的保護(hù)效果。然而再次使用玻璃時(shí)，需人工揭膜，該保護(hù)膜不能重復(fù)利用且不易降解，批量使用會造成大量的固體廢物，而這對環(huán)境造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。另外，通常使用的PE膜厚度為0.1~0.5mm。這種方法所需的材料和人力成本都較高，在鋼化之前對膜的去除也較困難，如果在鋼化之前的存放周期過長，PE膜與氧化物鍍層發(fā)生較為牢固的結(jié)合，在去除時(shí)容易造成氧化物鍍層的微觀破壞，從而影響Low-E膜層的性能，而且在鋼化后出現(xiàn)氧化點(diǎn)。因此，找到一種合適的環(huán)保材料替代傳統(tǒng)保護(hù)方式對于本領(lǐng)域而言已經(jīng)勢在必行。
　　
　　工藝簡述
　　
　　本文所要解決的技術(shù)問題是提供一種可降低成本、提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，在工業(yè)化便捷的同時(shí)不對環(huán)境造成污染的玻璃保護(hù)膜及其制備方法和設(shè)備。為了實(shí)現(xiàn)此目的，本文采用一種常見的Low-E鍍膜玻璃作為基板，包括玻璃基片和依次貼合在所述玻璃基片上的功能膜層，其中較外層是可溶性保護(hù)層�？扇苄员Ｗo(hù)層的成分包括聚乙烯吡咯烷酮、可溶性淀粉、硼酸、聚乙烯醇、酯化聚乙烯醇�？扇苄员Ｗo(hù)層是通過溶液噴涂的方式形成的，噴涂后經(jīng)過烘干即可得到可溶性保護(hù)膜層，而可溶性溶液是通過反應(yīng)釜高溫配置而得。
　　
　　溶液反應(yīng)釜
　　
　　反應(yīng)釜為搪瓷反應(yīng)罐，其中包含電加熱裝置、冷凝回流裝置、攪拌裝置，設(shè)備因采用了機(jī)械密封方式可以承受反應(yīng)壓力，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖1反應(yīng)釜結(jié)構(gòu)圖

　　制備一釜溶液的時(shí)間在2~3小時(shí)，在整個(gè)制備過程的反應(yīng)溫度控制在90~100℃，反應(yīng)過程中無任何副產(chǎn)品及污染物產(chǎn)生，配制出來的溶液可長期存放。在可溶性溶液搪瓷反應(yīng)釜攪拌著的90L純水中，逐步加入400g聚乙烯醇、1200g酯化聚乙烯醇、50g聚乙烯吡咯烷酮、80g可溶性淀粉、20g硼酸，邊攪拌邊加熱85℃，直到反應(yīng)釜溶液清澈透明，自然冷卻。流程如圖2所示。

　　圖2溶液配制流程圖

　　在可溶性淀粉和硼酸加入比例小于1wt%時(shí)不影響涂層的透光性，0.1wt%的加入量能起到增強(qiáng)薄膜交聯(lián)度、提高耐劃傷能力的作用；少量乳化助劑聚乙烯吡咯烷酮的加入能提高成膜順滑性；酯化聚乙烯醇和聚乙烯醇的分子量大于100000g/mol，水解度大于95%時(shí)薄膜固化時(shí)間長，且常溫水洗脫除困難，優(yōu)選分子量在50000g/mol和水解度70%左右的酯化聚乙烯醇和聚乙烯醇，能滿足成膜固化快，水洗去除容易的在線生產(chǎn)要求。優(yōu)化條件制得的薄膜涂層鉛筆硬度大于4H，常溫水溶性好。將所得到的涂層漿液噴涂到玻璃片上，熱風(fēng)烘干成膜后，對膜附著力、抗劃傷、水溶性等性能進(jìn)行測試。所選用溶劑為純水，薄膜體系高分子能在土壤中降解成二氧化碳和水，因此整個(gè)流水線生產(chǎn)對環(huán)境純凈。
　　
　　噴霧噴涂系統(tǒng)
　　
　　可溶性保護(hù)層噴涂裝置與所述可溶性溶液反應(yīng)釜連接，并設(shè)置在磁控濺射鍍膜生產(chǎn)線的出口區(qū)域，并且在可溶性保護(hù)層噴涂裝置之后連接烘干裝置�？扇苄员Ｗo(hù)層噴涂裝置為氣動噴涂裝置，氣動噴涂裝置包括機(jī)架及設(shè)置在所述機(jī)架上的氣動裝置、噴槍組件、儲液罐和噴霧控制系統(tǒng)；噴槍組件分別與所述氣動裝置、噴霧控制系統(tǒng)及所述儲液罐連接；氣動裝置與所述噴霧控制裝置連接。還包括感應(yīng)開關(guān)，并且感應(yīng)開關(guān)與噴霧控制系統(tǒng)連接，感應(yīng)開關(guān)設(shè)置在所述可溶性保護(hù)層噴涂裝置的傳送帶上，以感應(yīng)玻璃在傳送帶上的運(yùn)動并發(fā)出噴霧開始和停止信號。
　　
　　可溶性保護(hù)膜噴涂設(shè)備的基本功能是，利用設(shè)置在傳送帶上的感應(yīng)開關(guān)感應(yīng)玻璃在傳送帶上的運(yùn)動，并發(fā)出噴霧開始和停止信號，通過控制器控制自動噴槍，滿足傳送帶玻璃快速運(yùn)動時(shí)的非連續(xù)噴涂要求。
　　
　　系統(tǒng)由噴槍組件和模塊化噴霧控制箱體兩大部分組成，另有頂部抽風(fēng)裝置。當(dāng)玻璃運(yùn)行到噴霧位置時(shí)，通過感應(yīng)開關(guān)的信號打開溶液管路，對玻璃表面進(jìn)行噴涂。當(dāng)玻璃運(yùn)行離開噴霧區(qū)域時(shí)，通過感應(yīng)開關(guān)的信號關(guān)閉溶液管路，完成溶液噴涂工作。噴霧裝置的參數(shù)可優(yōu)選如表1所示。

　　根據(jù)噴嘴的噴涂覆蓋面積數(shù)據(jù)，在距離噴嘴230mm處，風(fēng)扇壓力0.7bar，水壓0.7bar，霧化空氣壓力1.5bar下，覆蓋的長度為280mm。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，一定比例的重疊對保證噴涂均勻性是必要，而且是有效的。采用錯(cuò)位布置方法，可以有效地避免相鄰的噴嘴噴霧干涉的現(xiàn)場，并實(shí)現(xiàn)噴涂面積重疊。
　　
　　可溶性膜層的去除
　　
　　將制備好的（帶可溶性膜層）玻璃運(yùn)輸?shù)接脩魪S商中，使用方將此玻璃經(jīng)過切片、磨邊、鋼化、中空處理，形成較終的中空Low-E玻璃應(yīng)用于建筑中。在磨邊過程中，磨邊的水及磨邊清洗機(jī)中的水將絕大部分的可溶性保護(hù)膜去除，而較少的殘留也會在鋼化過程中揮發(fā)殆盡。在整個(gè)過程中，可溶性保護(hù)膜僅僅作為一種臨時(shí)性涂層，存在于大板玻璃的運(yùn)輸過程中，起到了很好的防護(hù)作用，而在產(chǎn)品中不體現(xiàn)。
　　
　　本設(shè)備作為Low-E玻璃的膜面保護(hù)方法，取代Low-E玻璃PE貼膜等保護(hù)方法，從而降低成本，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量，同時(shí)不污染環(huán)境�？扇苄员Ｗo(hù)膜成膜附著力強(qiáng)，滿足轉(zhuǎn)運(yùn)過程的對膜面的保護(hù)，不對膜層產(chǎn)生影響，在鋼化工序之前的磨邊處理過程中易于被水洗去除。本膜層為環(huán)境友好型水溶性涂層體系，成膜固化快，水洗易于去除，并結(jié)合流水線生產(chǎn)滿足整板自動均勻涂覆。
　　
　　總結(jié)
　　
　　離線Low-E玻璃在我國出現(xiàn)已經(jīng)接近20年，從較初的單銀Low-E到較新的三銀Low-E，經(jīng)過了多次更新?lián)Q代。但是目前在民用住宅中的用量微乎其微，較重要的原因是由于Low-E膜層脆弱性導(dǎo)致的。因此，在大面積推廣中遇到了很多阻力，本文介紹的可溶性保護(hù)膜層及設(shè)備可以改善此狀況，為節(jié)能玻璃的大眾化提供支持。（來源：天津南玻工程玻璃有限公司）