镀膜中空玻璃脱膜现象原因及对策
镀膜中空玻璃脱膜现象原因及对策
摘要:通过分析镀膜玻璃合成中空玻璃后出现脱膜现象,详细论述了脱膜产生的机理和解决方法。
关键词:中空玻璃 静电 镀膜玻璃 脱膜
1、概述
随着国家强制推行建筑节能法规,中空玻璃在建筑物上的使用,已经是必须地选择了。中空玻璃按性能和价格区分,一般分为低档的双白中空、中档的阳光控制镀膜中空、高档的低辐射镀膜中空。双白中空玻璃多用于普通的居民建筑,阳光控制膜和低辐射膜中空玻璃多用于高档居民建筑和酒店、商场、办公楼等,对建筑物装饰效果和节能效果要求都很高的建筑本文源自六维论文网物。以前建筑物上常用的玻璃大小都在lm。左右,后来人们的审美标准越来越高,2m2、3~4m2一片的玻璃被广泛使用。玻璃的单片面积过大,视觉效果很好,但抗冲击力的能力下降,有一定的安全隐患,而且给玻璃的安装施工和生产,都造成很大困难。中空玻璃按密封胶涂敷工艺区分,有立式封胶法和水平封胶法两种。我国现有中空玻璃生产线几千条,99%以上的生产线都采用水平封胶法,即涂敷最后一道密封胶时,是将中空玻璃水平放置在旋转封胶台上进行。
几年前,我公司使用水平封胶机生产尺寸在3~4m2上的大规格镀膜中空产品时,陆续有两个批次的产品,客户反映中空玻璃中间有圆形彩虹,还有好几处脱膜现象,脱膜点有大米粒那么大,出问题的玻璃占总量的二分之一到三分之一。镀膜中空玻璃的膜层在里面,脱膜应该是生产过程中产生的。镀膜玻璃和中空玻璃都是自己公司生产的,在生产过程中,各工序都有专职检验员,那么大的缺陷,那么多的数量,不可能漏检。玻璃安装人员反映在施工时没有发现缺陷,在全部安装完,清洗玻璃时才发现,而且感觉先安装的玻璃缺陷大,后安装的玻璃缺陷小。我们派技术人员现场查看,反馈情况属实,怀疑是玻璃尺寸太大,中间接触,在运输过程中两片玻璃相互摩擦造成。因为玻璃确实存在凹陷现象,相互接触摩擦是有可能的,但摩擦一般都产生条形缺陷,怎么会产生米粒样的圆形缺陷呢?第三次又出现这种怪事,状况与前两次惊人的相似,我们派质量技术部负责人到现场勘察,终于发现了事情的真相。
2、现状
这批玻璃为JSS-146/9/6镀膜中空,即6mm镀膜玻璃加9mm铝间隔条加6mm白玻组成的中空玻璃,其中一百多片尺寸在1700mm×2l00mm左右。玻璃都已经安装完毕,有40多片玻璃中部明显有圆形彩虹,还有一二十片有不明显圆形彩虹,用手指轻轻一按玻璃中部,论文范文http://www.chuibin.com/圆形彩虹就明显了。圆形彩虹明显的中空玻璃中部,也就是彩虹出现的那个区域,镀膜玻璃有一两处不等、大小有0.5~1.5mm不等的水滴状脱膜点,脱膜点的膜层基本全部脱落,露出白玻基板颜色,脱膜点边缘有雾迹,颜色渐变,对应位置的白玻上有相同形状的白斑。
3、原因分析
3.1现状分析
JSS-14镀膜玻璃是在白玻上镀一层不锈钢,再镀一层氮化钛,这个系列的产品已经生产了很多年,质量非常稳定,其耐研磨、耐酸、耐碱等各种理化指标,也都符合国标要求。因此不可能是镀膜玻璃质量缺陷,造成中空玻璃内脱膜现象。先前认为的运输摩擦造成中空玻璃内脱膜,也完全没有理由,因为现场玻璃表面看不到任何摩擦的痕迹,而且脱膜形状成也不像摩擦造成。
我们对脱膜形状感到困惑,而且对脱膜点对面白玻上的,与脱膜形状一样的白斑感到奇怪,那是什么东西?怎么产生的?我们拆下一块中空玻璃,并将其割开,发现白玻上的白斑用手能触摸到,有明显的凸起,而且附着非常牢固,用指甲抠不下来。经过仔细的研究和分析,我们认为白玻上的白斑是膜层材料,产生中空玻璃内脱膜的元凶是静电。
3.2彩虹产生的原因
中空玻璃中部的这种圆形彩虹实际上就是牛顿环。牛顿环是在两片玻璃相接触时出现的干涉纹,并且比布鲁斯特环容易被看见。两片玻璃间被一薄层空气隔开,空气层非常细小的变化可能导致产生直线形、环形或像地图等高线一样有些不规则的干涉纹。
在中空玻璃上,如果空气层缩小到两片玻璃在中部接触,牛顿环可能变得很清晰。光通过第一片玻璃后,部分到达第二片,部分被第二界面反射回第一界面,又从第一界面反射,通过第一片玻璃到达第三界面。接着又被第三界面反射回来,通过第一片玻璃,被第一界面反射回第二界面。同时,另一部分光通过第一片玻璃,被第二界面反射回到第一片玻璃后,又被第一界面反射,到达第三界面,接着又被反射回第二界面,与其他部分光结合,从而产生干涉纹,形成一些明暗相间的同心圆环。例如用一个曲率半径很大的凸透镜的凸面和一平面玻璃接触,在日光下或用白光照射时,可以看到接触点为一暗点,其周围为一些明暗相问的彩色圆环;而用单色光照射时,则表现为一些明暗相间的单色圆圈。这些圆圈的距离不等,随离中心点距离的增加而逐渐变窄。它们是由球面上和平面上反射的光线相互干涉而形成的干涉条纹。
3.3静电产生的原因
物质都是由分子组成,分子是由原子组成,原子由带负电荷的电子和带正电荷的质子组成。在正常状况下,一个原子的质子数与电子数量相同,正负平衡,所以对外表现出不带电的现象。环绕于原子核周围的电子,一经外力即脱离轨道,离开原来的原子核而侵入其他的原子,该原子因减少电子数量而带有正电,称为阳离子;得到电子的原子,因增加电子数量而带负电,称为阴离子。造成不平衡电子分布的原因即是电子受外力而脱离轨道,这个外力包含各种能量(如动能、位能、热能、化学能……等)。在日常生活中,任何两个不同材质的物体接触后再分离,即可产生静电。当两个不同的物体相互接触时就会使一个物体失去一些电荷,如电子转移到另一个物体使其带正电,另一个得到一些剩余电子的物体带负电。若在分离的过程中电荷难以中和,电荷就会积累使物体带上静电。
所以物体与其他物体接触后分离就会带上静电。通常在从一个物体上剥离一张塑料薄膜时就是一种典型的“接触分离”起电,在日常生活中脱衣服产生的静电也是“接触分离”起电。固体、液体甚至气体都会因接触分离而带上静电。这是因为气体也是由分子、原子组成,当空气流动时分子、原子也会发生“接触分离”而起电。我们都知道摩擦起电而很少听说接触起电。实质上摩擦起电是一种接触又分离,造成正负电荷不平衡的过程。摩擦是一个不断接触与分离的过程,因此摩擦起电实质上是接触分离起电。
防止产生静电的措施一般都是降低流速和流量,改造起电强烈的工艺环节,采用起电较少的设备材料等。最简单又最可靠的办法是用导线把设备接地,这样可以把电荷引入大地,避免静电积累。我们经常看到油罐车的尾部拖一条铁链,这就是车的接地线。适当增加工作环境的湿度,让电荷随时放出,也可以有效地消除静电。潮湿的天气里不容易做好静电试验,就是这个道理。
对于静电这一隐蔽的捣蛋鬼,只要摸透了它的脾气,扬长避短,也能让它为人类服务。比如,静电印花、静电喷涂、静电植绒、静电除尘技术等,已在工业生产和生活中得到广泛应用。
3.4 中空玻璃内脱膜产生的原因
用水平封胶法生产中空玻璃,在涂敷外道密封胶时,其中部被封胶台基座顶起,基座下有真空吸盘,牢牢地抓住玻璃,防止涂敷密封胶时受力滑落。基座四周各有一根长度可自由调节的支撑臂,可以根据封胶台上玻璃的大小,调节支撑臂的长短,使之支在玻璃的四个边部,防止玻璃中间被项起,四周下坠。支撑臂的长度有限,当中空玻璃尺寸太大时,支撑不到玻璃边部,会造成中空玻璃下片中间上凸,形成倒扣的锅底状。上片玻璃由于只有四边被铝条支撑,在重力作用下,中间凹陷下来,形成锅底状。长宽两边尺寸都大于2m的6/9/6中空玻璃,上下两片玻璃的中部基本上,甚至完全接触到了一起。中空玻璃四周的密封胶涂敷完成,玻璃立起来后,中间空腔与外部大气隔绝,形成负压,造成中空玻璃中部仍然保持凹陷状。
中空玻璃在生产过程中,都要经过清洗机。清洗机末端有“风刀”, “风刀”在将玻璃表面的水“刮干”的同时,也使玻璃玻面产生了静电。我公司中空生产线的清洗机“风刀”末端,原来安装有一个导电装置,将风干后的玻璃表面接地,以消除静电。由于维护不及时,该装置常污染玻璃表面,影响生产,维修人员没有意识到它的重要性,又懒得定期保养,就将其拆除。中空玻璃在运输过程中和安装后受到风力作用,两片玻璃中部的间隙会时小时大,该处玻璃表面的微小凸起点,就产生静电积累,在间距足够小时,就会产生静电吸附现象,将膜层材料的分子、原子,一点一点地转移到白玻上。
4、解决方法
4.1消除中空玻璃凹陷措施
4.1.1如何区分凹陷的严重程度
大多数水平封胶法生产的中空玻璃,都会有中部凹陷现象,只是凹陷的程度不同。小尺寸玻璃和窄长形中空玻璃,水平涂敷外密封胶时,靠玻璃自身的刚性,中间部位凹陷很小。大尺寸玻璃若采用立式封胶法,即中空玻璃在接近垂直的条件下,由自动封胶机涂敷外道密封胶,此时玻璃自重基本形成垂直分量,传到底边,产生玻璃中部内陷的水平分量的力很小,不会产生严重的中部凹陷。这种立式封胶机只有高档中空玻璃生产线才配备,价格很高,绝大多数厂家都不使用这种设备,而是使用普通生产线,外道密封胶使用水平封胶法涂敷。我们对水平封胶法生产的不同厚度中空玻璃凹陷情况进行统计,数据见表1。考虑到生产过程中的玻璃尺寸一般都不是整数,也很少有正方形玻璃,我们以长宽比不超过1.5,短边长度在标称长度值±50mm以内的玻璃为取样对象。
中空玻璃国家标准中对中空玻璃中部凹陷没有明确规定,通过观察、对比、分析,我们认为凹陷在1mm以内的产品,是可以接受的。
4.1.2如何解决中空玻璃凹陷问题
中空玻璃内脱膜和中部圆形彩虹现象,都是由中空玻璃中部内陷造成。水平封胶法要解决大尺寸中空玻璃中部凹陷问题,可以采用充气法,即在制作间隔框时,使用一个充气插角,涂覆外封胶时,将该角部留出,将中空玻璃立起来后,从充气插角处充入一定量的氩气或干燥空气,消除玻璃中部凹陷,然后塞紧充气插角配套塞子,再手工补上密封胶。
根据统计数据,考虑到实际生产中的波动性和便于操作人员记忆,我们要求在使用某厚度玻璃生产中空玻璃,长宽两边尺寸都大于表2尺寸时,按防凹陷规程生产:①制框时使用充气插角及配套铝条;②封胶时插角处先不予封胶; ③将玻璃竖起搁置时,充入一定量的氩气,使玻璃表面接近平整后,塞紧充气插角配套塞子,再手工补满密封胶。同时定期检修水平旋转封胶台伸缩臂,减小伸缩管之间的旷动,使之能将玻璃边部和中间保持在一个水平面上,避免中空玻璃下片形成倒锅底状。
4.2消除静电措施
明白了镀膜中空玻璃内脱膜是由静电造成的,而静电是由清洗机“风刀”造成的道理后,我们修复了“风刀”末端的玻璃接地导电装置,并定期检测接地状况,做好导电装置的定期清洁工作,保证不污染玻璃。
5结束语
通过解决镀膜中空玻璃内脱膜问题,使我们对静电这一熟悉而又陌生的朋友有了更深刻的了解,为我们积累了一些生产经验,磨练了一些新人,同时告诫自己,要多看书,多学知识,很多看似熟悉的事物背后,隐藏着很多还不知道的秘密。