低輻射鍍膜玻璃的制造方法及其所用的鍍膜溶液的制作方法

專利名稱：低輻射鍍膜玻璃的制造方法及其所用的鍍膜溶液的制作方法
低輻射鍍膜玻璃的制造方法及其所用的鍍膜溶液技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種低輻射鍍膜玻璃的制造方法及所用該鍍膜溶液，屬于玻 璃鍍膜領(lǐng)域。背景技術(shù)：
低輻射鍍膜玻璃，又叫l(wèi)ow-E ( low-emissivity )鍍膜玻璃，其中"低 輻射"是根據(jù)英文義譯的。這種低輻射鍍膜玻璃的特點(diǎn)就是，它能夠允許太 陽能中的熱輻射部分進(jìn)入室內(nèi)，而將室內(nèi)暖氣及室內(nèi)物體散發(fā)的絕大部分熱 輻射反射回室內(nèi)，保證室內(nèi)熱量不向室外散失，從而節(jié)約取暖費(fèi)用；同時， 它還具備較高的可見光透過率，較低的可見光反射率，避免了光污染，在大 量使用Low-E產(chǎn)品的玻璃幕墻上，以往惹人厭煩的反射強(qiáng)光現(xiàn)象能得到有效 緩解。根據(jù)生產(chǎn)過程，low-E鍍膜玻璃分為在線low-E鍍膜玻璃和離線low-E 鍍膜玻璃，在線low-E鍍膜玻璃的生產(chǎn)工藝主要有CVD (chemical vaporization d印osition，化學(xué)氣相沉積)工藝；離線low-E鍍膜玻璃的 生產(chǎn)工藝主要為f茲控濺射工藝。離線low-E鍍膜玻璃的主要優(yōu)點(diǎn)就是輻射率低、顏色多樣性；但是還存 在以下不足1 )鍍膜過程中，對鍍膜所用玻璃的"新鮮度"的要求高，即 這種鍍膜對所用的玻璃的存放時間有一定要求，從浮法玻璃生產(chǎn)線出來的玻 璃原片的存放時間越短，鍍膜效果越好；2 )鍍膜之前，玻璃需要經(jīng)過嚴(yán)格 的拋光、洗滌等工序，以保持玻璃上表面的清潔；3 )鍍膜層數(shù)多，所需靶 材多，生產(chǎn)這種low-E鍍膜玻璃需要鍍幾層、甚至十幾層才能夠?qū)崿F(xiàn)所述功 能；4 )成本高；5 )工藝參數(shù)的重復(fù)性較差；6 )不能進(jìn)行鋼化、熱彎、 夾層等深加工處理。
在線low-E鍍膜玻璃的最大特點(diǎn)就是，鍍膜之后，可以進(jìn)行鋼化、熱彎 等深加工操作，也可以異地運(yùn)輸，給用戶帶來極大的方便；可見光透過率較 高，具有良好的采光效果；沒有普通鍍膜玻璃的光污染問題；穩(wěn)定的化學(xué)性 能，對儲存、洗滌、切割無特殊要求；穩(wěn)定的熱加工性能，可單片使用，也 可進(jìn)行鋼化、熱彎等操作；穩(wěn)定的機(jī)械性能，膜層牢固、耐磨性好、不易劃 傷。在線生產(chǎn)工藝主要包括CVD工藝，這種CVD工藝的特點(diǎn)1 )大部分情 況下都將鍍膜設(shè)備放置在錫槽內(nèi)，即整個鍍膜過程是在錫槽內(nèi)完成的；也有 將鍍膜設(shè)備放在退火窯內(nèi)的；2)所用的原料全部為氣態(tài)的。如中國發(fā)明專利97190763. 3號公開了一種利用CVD工藝浮法在線生產(chǎn) 低輻射膜玻璃的方法。該方法采用的是氣化的反應(yīng)物混合物作為鍍膜材料 用熱的載氣流將分散的或流化的有機(jī)錫粉末氣化，也可將溶劑化的有機(jī)錫化 合物注入到熱的載氣流中。有機(jī)錫的反應(yīng)氣流包括有機(jī)錫、氧化劑、惰性載 氣等；優(yōu)選的有機(jī)錫化合物為二曱基二氯化錫，氧化劑為02和水，惰性載 氣為氦氣、N2、氬氣、或其混合物。HF的反應(yīng)氣流包括HF、載體和水蒸氣。 兩種氣流被輸送到熱玻璃板表面，并在靠近熱的玻璃板表面處合并、相互反 應(yīng)沉積成膜層。輸送時的氣態(tài)反應(yīng)混合物包括0. 01-8%的有機(jī)錫、 0.5-1.5%HF、 30-50%的氧氣、15-35%的水(均為摩爾比)。但CVD工藝仍存在以下不足1 )鍍膜設(shè)備的壽命短，需要經(jīng)常更換； 2 )因全部均為氣體原料，設(shè)備復(fù)雜，操作不方便；3 )插入錫槽內(nèi)的鍍膜 設(shè)備與玻璃板之間的距離不容易控制；4 )所用的氣態(tài)的鍍膜原料容易對錫 槽氣氛造成影響；5 )鍍膜設(shè)備的移進(jìn)、移出都會影響錫槽氣氛；6 )鍍膜 副產(chǎn)物容易對錫槽內(nèi)的玻璃液造成污染；7 )成本高。目前業(yè)內(nèi)還沒有出現(xiàn)一種采用高溫?zé)峤鈬娡抗に噥砩a(chǎn)在線低輻射玻 璃，以及用該方法生產(chǎn)在線低輻射玻璃所用的鍍膜溶液。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明主要目的之一是在于提供一種低輻射鍍膜玻璃的鍍膜方法，其采
用高溫?zé)峤鈬娡抗に嚿a(chǎn)在線低輻射玻璃，可將鍍膜設(shè)備與浮法玻璃生產(chǎn)線 結(jié)合起來，實現(xiàn)在線生產(chǎn)。所述鍍膜方法包括如下步驟1) 將鍍膜溶液輸送到鍍膜裝置，所用述的鍍膜裝置的噴口與玻璃板的垂直距離為30-40mm;2) 以干燥、凈化的壓縮空氣作為霧化氣，并且保持霧化氣的壓力為 0. 6-0. 75MPa;3) 在霧化氣帶動下，將鍍膜溶液噴涂到移動的熱的玻璃板表面，玻璃板 的溫度控制在550-625。C;4) 浮法生產(chǎn)線的下游設(shè)有一個排氣系統(tǒng)，鍍膜廢料經(jīng)排氣系統(tǒng)抽掉；5) 移動的玻璃板經(jīng)退火、在線檢測、切割、下片、包裝等工序成為最終產(chǎn)品。其中，步驟l)中所述的鍍膜裝置是噴槍，所述噴槍向浮法生產(chǎn)線的下游 方向傾斜，與水平線夾角為30-45° 。本發(fā)明采用高溫?zé)峤鈬娡抗に?，其特點(diǎn)在于1 )鍍膜設(shè)備位于錫槽出 口和退火窯之間，即整個鍍膜過程是在錫槽外完成的；2 )所用的原料全部 為固體或者液體。并具有如下優(yōu)點(diǎn)1)釆用高溫?zé)峤鈬娡抗に嚿a(chǎn)在線低 輻射玻璃，為國內(nèi)首創(chuàng)；2)因所用的4t膜原料為液體的，不會像氣體輸送 那么困難，輸送過程比較簡易，也容易控制；3)不會對錫槽造成任何影響； 4 )鍍膜設(shè)備在在線狀態(tài)和離線狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換比較簡單，不會對生產(chǎn)線造 成影響；5)成本低；6 )可以觀察到鍍膜設(shè)備與玻璃板之間的距離，生產(chǎn)準(zhǔn) 備過程容易。本發(fā)明另外一個主要目的在于提供一種低輻射鍍膜玻璃的鍍膜方法所 用的鍍膜溶液，用于制備低輻射鍍膜玻璃的低輻射膜層。鍍膜溶液由下列組 分按重量百分比組成錫源15-30%;氟源2_10%;活化劑O. 5-2%;添加劑2-7%;溶劑60-80%。其中，錫源來自二氯化錫、四氯化錫、二丁基氧化錫、三丁基氟化錫、
二丁基二氟化錫、三氟化丁基錫、三丁基氯化錫、二丁基二氯化錫、丁基三氯化錫、三氯化曱基錫、二氯化二曱基錫中的一種或幾種；其中，氟源來自氫氟酸、三氟乙酸、氟化銨、氟化鎂、氟化鈣、氟化鉀、氟化氨、氟氬化氨中的一種或者幾種； 其中，活化劑為多羥基嵌段共聚物；其中，添加劑來自鋅、鎂、鎳、鉍、鋯、錳、鉻、鈰的氯化物；其中，溶劑來自苯、曱苯、曱醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基曱酰胺、 卣代曱烷、乙酸乙酯、曱酸乙酯以及去離子水等。本發(fā)明所用的鍍膜溶液具有以下優(yōu)點(diǎn)1)所述的鍍膜溶液配方完全是自 主研發(fā)的；2)特別適用于高溫?zé)峤鈬娡抗に嚕?)所用的鍍膜原料均為固 態(tài)的或者液體的；4 )配方中加入了添加劑，這些添加劑起到了調(diào)節(jié)阻值的 作用；5 )該配方的組成、各成分所占的比例都是獨(dú)創(chuàng)的。上述的錫源為鍍膜原材料的主要成分，其經(jīng)過高溫?zé)峤夥磻?yīng)之后生成二 氧化錫，二氧化錫構(gòu)成了低輻射鍍膜玻璃的膜層的主體材料，為了保證整個 鍍膜溶液中的固體原材料的合適的濃度，鍍膜溶液中錫源占重量百分比的 15-30wt%。氟源為鍍膜原材料的輔助成分，經(jīng)過高溫?zé)峤夥磻?yīng)之后，氟源可以提供 氟原子，而氟原子可以部分替代二氧化錫中的氧原子，對二氧化錫構(gòu)成了摻 雜效果，大大增加了膜層的電導(dǎo)率，而電導(dǎo)率與輻射率有著密切的關(guān)系，表 面電阻越低，輻射率越低；氟源用量太低，會導(dǎo)致?lián)诫s效果不夠，導(dǎo)電效果 不強(qiáng)，電阻偏大，輻射率不夠低；相反，氟源用量太高，也不會起到成比例 的摻雜作用，根據(jù)試驗經(jīng)驗，氟源用量為整個鍍膜溶液的2-10%。加入活化 劑，主要是為了降低各種固體原材料與添加劑、溶劑之間的表面張力，改善 潤濕效果，提高各種鍍膜原材料在溶劑中的溶解性或者分散性，但用量不易 太多，適于控制在O. 5-2%。添加劑包括氯化鋅、氯化鎂、氯化鎳、氯化鉍、氯化鋯、氯化錳、氯化 鉻、氯化鈰中的一種或者幾種，這些添加劑起到了穩(wěn)定劑和電導(dǎo)率調(diào)節(jié)劑的 作用，根據(jù)試驗結(jié)果，將添加劑的最佳用量控制在2-7%;所用的溶劑來自苯、 曱苯、曱醇、乙醇、丙醇、丙酮、二曱基曱酰胺、囟代曱烷、乙酸乙酯、曱酸乙酯以及去離子水，占鍍膜溶液總量的60-80%為宜。本發(fā)明所述鍍膜溶液適用于高溫?zé)峤鈬娡抗に嚕貏e適用于在線高溫?zé)?解噴涂工藝。本發(fā)明中所用的基體玻璃范圍廣泛，包括制鏡級玻璃、汽車級玻璃、建 筑級玻璃?；蛘呤菬o色透明玻璃；也可以是各種著色玻璃，如綠色玻璃、藍(lán) 色玻璃、灰色玻璃、茶色玻璃等，但最好為無色透明玻璃，以保證產(chǎn)品的高 透性。該低輻射鍍膜玻璃響應(yīng)了國家建材行業(yè)相關(guān)節(jié)能降耗的規(guī)定，所以應(yīng)用 廣泛，可以用作玻璃窗、玻璃幕墻、房屋頂?shù)?；也適用于北方寒冷地區(qū)，大 量節(jié)約供暖費(fèi)用。具體實施方式
實施例一分別稱取二丁基二氯化錫26g作為錫源；三氟乙酸7g作為氟源；多羥基 嵌段共聚物l. 5g作為活化劑；氯化鉻和氯化鉍共4g作為添加劑；加入到62. 5g 二甲基甲酰胺的溶劑中，經(jīng)充分混合溶解后制成鍍膜溶液。將上述配制好的鍍膜溶液輸送到若干排橫向排列的往復(fù)運(yùn)動的噴槍，噴 槍與玻璃板的垂直距離為25mm;以干燥、凈化的壓縮空氣作為霧化氣，并 且保持霧化氣的壓力為0.7MPa;在霧化氣帶動下，將上述鍍膜溶液噴涂到 移動的熱的玻璃板表面，玻璃板的溫度控制在550°C;鍍膜廢料經(jīng)排氣系統(tǒng) 抽掉；鍍膜結(jié)束后，移動的熱的玻璃板經(jīng)退火、在線才全測、切割、下片、包裝等成為最終產(chǎn)品。 性能檢測使用BTG-3型可見光透過率檢測儀，測得產(chǎn)品的透過率為81. 5%;外觀均 勻，透明，無虹彩；霧度值為O. 8。輻射率將本發(fā)明所制得的低輻射鍍膜玻璃取樣，切成20imi x 50mm樣片， 放置在Tensor 27型的臺式輻射率檢測儀上，經(jīng)檢測，輻射率為O. 24，滿足 國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18915. 2-2002。
耐磨性所用的設(shè)備為GB/T5137. l中規(guī)定的磨耗試驗機(jī)；在每批低輻射 鍍膜玻璃中抽取3片，從每片玻璃的中部的同一位置切取3塊100mm x lOOran 的樣片，以鍍膜面為磨耗面，將試驗安裝在磨耗試-驗機(jī)的水平回轉(zhuǎn)臺上旋轉(zhuǎn) 試樣，在每次磨耗前應(yīng)保持磨輪表面的清潔；試樣旋轉(zhuǎn)200次。安裝上述步 驟檢驗，結(jié)果合格。耐酸性從每批玻璃中隨機(jī)抽取3片玻璃，乂人每片玻璃中部的同一位置 切取3塊50mm x 25mm試樣，清洗干凈，然后將試樣浸沒在(23 ± 2) °C 、 lmol/L 的鹽酸中，浸漬時間為24小時。浸漬完畢后，用清水洗凈試樣，按照GB/T2680 規(guī)定測量試樣浸漬前后的可見光透過率，并求出試4f浸漬前后的可見光透過 率的差值的絕對值。經(jīng)檢測，可見光透過率的差值的絕對值均小于4%,滿足 國標(biāo)。耐堿性從每批玻璃中隨機(jī)抽取3片玻璃，從每片玻璃中部的同一位置 切取3塊50mmx25mm試樣，清洗干凈，然后將試樣浸沒在(23 ± 2)°C 、 lmol/L的氬氧化鈉溶液中，浸漬時間為24小時。浸漬完畢后，用清水洗凈試 樣，按照GB/T2680規(guī)定測量試樣浸漬前后的可見光透過率，并求出試樣浸 漬前后的可見光透過率的差值的絕對值。經(jīng)檢測，可見光透過率的差值的絕 對值均小于4%,滿足國標(biāo)。
權(quán)利要求
1、 一種低輻射鍍膜玻璃的制造方法，包括如下步驟1) 將鍍膜溶液輸送到鍍膜裝置，所用述的鍍膜裝置的噴口與玻璃板的垂 直距離為30-40mm;2) 以干燥、凈化的壓縮空氣作為霧化氣，并且保持霧化氣的壓力為 0. 6-0. 75MPa;3) 在霧化氣帶動下，將鍍膜溶液噴涂到移動的熱的玻璃板表面，玻璃板 的溫度控制在550-625°C;4) 浮法生產(chǎn)線的下游設(shè)有一個排氣系統(tǒng)，鍍膜廢料經(jīng)排氣系統(tǒng)抽掉；5) 移動的玻璃板經(jīng)退火、在線檢測、切割、下片、包裝等工序成為最終產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低輻射鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于步 驟l)中所述的鍍膜裝置是噴槍，所述噴槍向浮法生產(chǎn)線的下游方向傾斜，與 水平線夾角為30-45° 。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的低輻射鍍膜玻璃的制造方法所用的鍍膜溶液由 下列組分按重量百分比組成錫源15-30%; 氟源2-10%; 活化劑O. 5-2%; 添加劑2-7%; 溶劑60-80°/。。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍膜溶液，其特征在于錫源來自二氯化錫、 四氯化錫、二丁基氧化錫、三丁基氟化錫、二丁基二氟化錫、三氟化丁基錫、 三丁基氯化錫、二丁基二氯化錫、丁基三氯化錫、三氯化曱基錫、二氯化二 曱基錫中的一種或幾種。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍膜溶液，其特征在于所述的氟源來自氫氟 酸、三氟乙酸、氟化銨、氟化鎂、氟化鈣、氟化鉀、氟化氨、氟氫化氨中的一種或者幾種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍膜溶液，其特征在于所述的活化劑為多羥 基嵌段共聚物。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍膜溶液，其特征在于所述的添加劑來自鋅、 鎂、鎳、鉍、鋯、錳、鉻、鈰的氯化物的一種或者幾種。
8、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的鍍膜溶液，其特征在于所述的溶劑來自苯、 曱苯、曱醇、乙醇、丙醇、丙酮、二曱基曱酰胺、鹵代曱烷、乙酸乙酯、曱 酸乙酯以及去離子水的一種或者幾種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種低輻射鍍膜玻璃的制造方法及其所用的鍍膜溶液。該鍍膜溶液由錫源、氟源、活化劑、添加劑、溶劑按一定重量百分比配置組成；鍍膜時先將鍍膜溶液輸送到鍍膜裝置，以干燥、凈化的并具有一定壓強(qiáng)的壓縮空氣作為霧化氣，在霧化氣帶動下，將鍍膜溶液噴涂到移動的保持一定溫度范圍的熱的玻璃板表面，鍍膜廢料經(jīng)排氣系統(tǒng)抽掉；鍍膜結(jié)束后，移動的玻璃板經(jīng)退火、在線檢測、切割、下片、包裝等，即可制成低輻射鍍膜玻璃的最終產(chǎn)品。
文檔編號C23C16/40GK101121576SQ20071000876
公開日2008年2月13日 申請日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月2日
發(fā)明者劉鴻雁, 尚貴才, 范麗香 申請人:福耀玻璃工業(yè)集團(tuán)股份有限公司