引言
以往生產低輻射鍍膜玻璃一般循序是,按照客戶的訂單先切割成為客戶所需的尺寸,再磨邊、鋼化、鍍膜、中空、裝箱、發貨。這種生產循序往往出現的問題是上片率不高、補片麻煩、交貨日期延后、成本浪費。而可鋼化低輻射鍍膜玻璃的生產循序是先鍍原片,再切割、磨邊、鋼化、中空、裝箱、發貨。克服了以上幾個缺點,同樣的功率消耗,生產最大化了,多備點鍍膜片庫存既可直接改切客戶所需要的訂單,又可改切后工序及客戶安裝過程中報損的玻璃,大大降低了生產成本和交貨日期,為公司帶來了良好的效益。
1 可鋼化低輻射鍍膜玻璃生產過程中需注意的問題
可鋼化低輻射鍍膜玻璃技術與生產是一個比較難的課題,隨著技術的進步和可鋼化鍍膜玻璃的誕生,鍍膜工序成了第一道工序,在隨后的中空加工過程中,中間要經歷切割刀頭上的切割油、磨邊時的玻璃粉、清洗機(詞條“清洗機”由行業大百科提供)的毛刷以及鋼化爐近700 ℃的高溫,所以可鋼低輻射鍍膜玻璃的膜層必須要好,這取決于鍍膜工藝以及后工序的規范操作。
對于鍍膜工藝,所有膜層的熱工性能必須是穩定的。必須能承受700 ℃的鋼化過程,必須設置足夠厚的阻擋層防止玻璃表層的鈉離子擴散至膜層,而銀層的兩邊必須有很好的包裹,防止內外層對銀層的影響,致使銀層氧化和硫化(詞條“硫化”由行業大百科提供)。頂層膜必須具有足夠的抗化學和機械的能力,防止在搬運處置過程中的機械損傷和化學破壞。
在生產可鋼化低輻射鍍膜玻璃時必須注意以下幾點:
① 使用原片的儲存期不應超過30 d,儲存條件應干燥,并且保證包裝完好。
② 鍍膜清洗機使用的水質電阻率在10 MW以上。
③ 鍍膜后的大片進堆垛機的第1片需貼保護膜,后面的大片需均勻噴隔離粉。
④ 每包鍍膜玻璃需用錫箔紙封邊打包,并放置干燥劑。
⑤ 可鋼化低輻射鍍膜玻璃工作區域需佩戴皮手套、口罩、等勞保用品,避免直接接觸玻璃。
⑥ 采用輕質易揮發切割油切割,切割成小片的玻璃膜面防止塵埃積聚。
⑦ 清洗可鋼化低輻射鍍膜玻璃時清洗機必須裝換成軟毛刷。
⑧鋼化時必須選擇適當的工藝來生產可鋼化低輻射鍍膜玻璃。
2 可鋼化低輻射鍍膜玻璃鍍膜膜系的探索
真空濺射鍍Low-E玻璃的膜層系列基本是以銀(Ag)層作為功能膜的一種三明治結構,即2層高透過率的減反射膜,中間夾1層很薄的銀膜。典型的結構是:玻璃/保護層(詞條“保護層”由行業大百科提供)/銀層/保護層。而Low-E玻璃的關鍵性能參數是輻射率,E值是由膜層材料的面電阻和膜層的表面粗糙度決定的,E值隨著膜層的面電阻和膜層表面的粗糙程度的增大而增大。由于銀是金屬導體中電阻率最大的材料,所以銀層很薄的時候,其E值也能達到最小,單銀膜的E值能達到0.1以下,而雙銀膜E值能達到0.05左右。
2層減反射膜一般是SiN,其作用是多方面的,如:保護不耐腐蝕的銀膜、調節玻璃的顏色、增加可見光的透過率等, SiN膜的耐久性、附著性和耐酸堿腐蝕性都較好。可鋼化低輻射鍍膜玻璃要求玻璃鋼化前后透過率、反射率以及顏色參數完全一樣或者是在國標允許的色差范圍內。當對Low-E膜玻璃進行鋼化加熱(詞條“加熱”由行業大百科提供)時,外界氧氣會向外層保護膜深度方向上擴散,當氧氣擴散到銀層時,銀膜會氧化變色遭到破壞。
經多方面的研究,本人認為有2種生產膜系較為好用:① G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si生產膜系適合透過率在50%以下的可鋼化低輻射鍍膜產品。② G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系適合透過率在50%以上的可鋼化低輻射鍍膜玻璃的生產。
在生產G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時,保證前后SiN有一定厚度,表1列舉了幾組變量進行分析以說明之。
從表1可以看出,在生產G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時,在NiCr厚度前后一致的情況下,對透過率<50%的可鋼化低輻射玻璃產品而言,其外觀、顏色和鋼化前后玻璃的性能比較上,都是很好的膜系。在生產G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時,保證ZnAl在12 nm左右的情況下,本人也作了幾組變量進行了對比分析,結果見表2。
從表2中可以看出,在生產G/Si/ZnAl/Ag/NiCr/Si膜系的鍍膜玻璃時,在保證ZnAl在12 nm左右的情況下,生產透過率>50%的可鋼化低輻射鍍膜玻璃,其鋼化前后的外觀、顏色和鋼化前后玻璃的性能比較上,都是很好的膜系。
3 針對 G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系,生產時各膜層需注意的問題
關于膜系的確定問題,很多鍍膜方面的專家都已經從事了多年的研究。由于廠家的鍍膜機的差異,工藝人員的個人喜好,所以適合可鋼化的膜系不可能是唯一的,下面只針對G/Si/NiCr/Ag/NiCr/Si膜系說說本人長時間來對可鋼化低輻射玻璃的生產體會。
(1)功能Ag層
普通的Low-E膜層,銀膜的厚度為9 nm,輻射率為0.1左右,根據公式e=0.0129 R-6.7×10-5 R2 (這里R =p/d,單位為Q,p是電阻率,d是銀膜厚度。)計算得出電阻率相當于7.2 u QCM。為了得到輻射率為0.05的產品,銀膜厚度需要增加到18 nm,但此時可見光透過率將要跌到80%以下,所以低的輻射率和高的可見光透過是一個相互矛盾的方向,根據客戶的需要可以調節前后保護層來達到客戶所需要的透過率、反射率及顏色值。
(2)外層阻擋層NiCr
其作用就是為了防止大氣中的O2破壞Ag層,很多廠家為了得到高性能的低輻射鍍膜玻璃,從而減少NiCr來提高玻璃的透過率,但是我們不能忽略了NiCr在可鋼化低輻射鍍膜工藝中所起到的作用。這也是前面強調的前后NiCr層都要有一定的厚度的原因。
(3)底層阻擋層NiCr
為了提高可鋼化Low-E的膜層吸附的牢固度和防霉印水印等一些缺陷的發生,采用盡量新鮮的浮法玻璃原片就顯得尤其重要。但新鮮的原片其內部的Na+離子也會保持高的活性,而SiN的膜層不可能完全致密,一些體積極小的活性Na+會穿過SiN膜而接觸到金屬Ag層,并且與Ag層中的電子發生作用從而影響到Ag的穩定性。此時就需要NiCr來保護Ag層受到Na+離子的攻擊。大多數生產廠家會在NiCr中加入少量的O2,使得部分NiCr變成NiCrOx,從而更好地吸收Na+離子。
4 結語
可鋼化低輻射鍍膜玻璃把鍍膜工藝提到玻璃深加工的第1道生產工序,大大提高了深加工廠家的效益與效率,必將是未來玻璃深加工行業的發展趨勢。可鋼化低輻射鍍膜玻璃的鍍膜工藝顯得尤為重要,必須先確定一套適合自身鍍膜設備的膜系,再確定好前后保護膜層SiN的厚度和對中間層的調節。從成本、市場需求、風險考驗等一些因素綜合考慮,生產出能經受時間和市場的考驗的產品。【完】


位于密歇根州Howell市的TSM(Turbo Spray Midwest)日前推出一種為聚光光伏系統設計的玻璃鍍膜系統。這套系統能夠在12秒內完成一次鍍膜過程,其中包括多層保護薄膜和為每一層設計的獨立紅外校準。設備也可以根據產品的形狀

我國是玻璃生產大國,產銷量連續20多年穩居世界第一,但存在嚴重的重復建設和產能過剩問題。近十年間,國家堅持貫徹節能減排,大力發展新能源,積極實施刺激內需拉動經濟增長的方針,從法律法規、產業政策等各個層面,相繼頒布和出臺了一系列支持和鼓勵

我國是玻璃生產大國,產銷量連續20多年穩居世界第一,但存在嚴重的重復建設和產能過剩問題。近十年間,國家堅持貫徹節能減排,大力發展新能源,積極實施刺激內需拉動經濟增長的方針,從法律法規、產業政策等各個層面,相繼頒布和出臺了一系列支持和鼓勵