王鑫

(中國建材檢驗(yàn)認(rèn)證集團(tuán)股份有限公司，北京 100024）

夾層玻璃是玻璃與玻璃和/或塑料等材料，用中間層分隔并通過處理使其粘結(jié)為一體的復(fù)合材料的統(tǒng)稱。常見和大多使用的是玻璃和玻璃，用中間層分隔并通過處理使其粘結(jié)為一體的玻璃構(gòu)件。夾層玻璃中間層主要分為濕法化學(xué)漿料、EVA膠片、PVB膠片、離子聚合中間層等[1]。

1 背景

夾層玻璃是綜合性能最佳的安全玻璃，在建筑方面的應(yīng)用越來越廣泛，用量也越來越大。但由于各生產(chǎn)廠家對于夾層玻璃生產(chǎn)的掌握程度不同，以及中小企業(yè)近年來也涉及夾層玻璃的生產(chǎn)，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊。夾層玻璃不合格情況一直存在，環(huán)境性能（耐熱性、耐濕性、耐輻照性）不合格率相對較高，主要表現(xiàn)為中間層氣泡、脫膠以及顏色變化或混濁。本文主要針對夾層玻璃環(huán)境性能不合格的原因進(jìn)行分析，并給出建議。

2 夾層玻璃環(huán)境性能不合格原因分析

夾層玻璃環(huán)境性能不合格的原因很多，任何一個(gè)方面控制不到位都會(huì)對質(zhì)量有相應(yīng)影響。本文主要從“人、機(jī)、料、法、環(huán)”方面進(jìn)行分析。

2.1 人員對質(zhì)量的作用

夾層玻璃的生產(chǎn)中，管理人員、采購管理人員、夾層生產(chǎn)相關(guān)人員及質(zhì)檢人員都對產(chǎn)品質(zhì)量起到重要作用。任何一個(gè)環(huán)節(jié)的人員的疏忽，對采購、生產(chǎn)、質(zhì)檢環(huán)節(jié)的把控不到位，都對夾層玻璃的質(zhì)量產(chǎn)生影響。

2.2 夾層玻璃設(shè)備對質(zhì)量的影響

圖1 局部點(diǎn)狀氣泡

圖2 大面積氣泡脫膠

制作夾層玻璃需要真空設(shè)備時(shí)，應(yīng)注意抽真空的相關(guān)設(shè)備（真空袋、橡膠管）及真空表等是否完好、有效。預(yù)壓機(jī)的溫度控制、速度控制、輥壓壓力控制設(shè)施以及壓輥是否完好、平整，相關(guān)的監(jiān)視設(shè)施（溫控表等）是否準(zhǔn)確有效。

2.3 材料對質(zhì)量的影響

用于構(gòu)成夾層玻璃的兩層或多層玻璃為鋼化玻璃或曲面鋼化玻璃時(shí)，可能波形彎曲度過大或曲面吻合度不夠，從而導(dǎo)致中間空隙過大，無法較好粘合。夾層玻璃中間層材料（化學(xué)膠水、EVA膠片、PVB膠片、離子聚合中間層等）的采購及進(jìn)貨檢驗(yàn)也非常重要。很多缺陷是因?yàn)槲茨軐M(jìn)購的原材料進(jìn)行有效控制。

2.4 不同制作過程的分析

1）生產(chǎn)中間層為化學(xué)膠水的濕法夾層玻璃時(shí)，環(huán)境試驗(yàn)不合格的主要原因是化學(xué)膠水的灌裝量不足，當(dāng)存在少量氣泡時(shí)就直接進(jìn)行了聚合。

2）生產(chǎn)中間層為EVA膠片的夾層玻璃時(shí)，制作過程中應(yīng)考慮真空度是否充足，加熱的溫度及時(shí)間是否滿足要求。

3）生產(chǎn)中間層為PVB膠片或離子聚合中間層的夾層玻璃時(shí)，應(yīng)區(qū)分預(yù)壓過程是輥壓、抽真空或同時(shí)存在。應(yīng)考慮是否因排氣或抽真空不充分而導(dǎo)致檢驗(yàn)不合格情況。預(yù)壓過程兩種情況都存在時(shí)，應(yīng)同時(shí)關(guān)注。此外，還要考慮高壓釜的運(yùn)行是否滿足制作要求。

2.5 生產(chǎn)環(huán)境對質(zhì)量的影響

無論是哪種夾層玻璃，都應(yīng)注意制作的環(huán)境以及存放玻璃及中間層材料的環(huán)境是否干凈，玻璃及中間層材料受到污染則可能導(dǎo)致檢驗(yàn)不合格。生產(chǎn)干法夾層玻璃（中間層為PVB膠片、離子聚合中間層）設(shè)置有合片室時(shí)，相關(guān)的溫濕度不滿足也是導(dǎo)致檢驗(yàn)不合格的原因之一。

3 改進(jìn)的方法及建議

3.1 夾層玻璃生產(chǎn)相關(guān)人員

生產(chǎn)夾層玻璃的管理人員應(yīng)提前做好計(jì)劃，盡量避免因趕工或其他原因?qū)е律a(chǎn)過程中的慌亂和環(huán)節(jié)上的脫節(jié)，對各個(gè)環(huán)節(jié)的人員進(jìn)行能力的確認(rèn)，定期或不定期對各環(huán)節(jié)進(jìn)行巡檢，過程檢查應(yīng)包括鋼化玻璃的平整度、彎鋼鋼化玻璃及熱彎玻璃的吻合度、預(yù)壓環(huán)節(jié)前玻璃的清潔、合片室溫濕度、預(yù)壓后夾層玻璃的狀態(tài)，及各工序的關(guān)鍵參數(shù)等。采購人員應(yīng)對進(jìn)購的材料進(jìn)行仔細(xì)的檢驗(yàn)，并做好記錄。相關(guān)生產(chǎn)人員應(yīng)進(jìn)行夾層作業(yè)各環(huán)節(jié)的培訓(xùn)、學(xué)習(xí)。質(zhì)檢人員應(yīng)對夾層玻璃工序間的檢驗(yàn)、例行檢驗(yàn)及確認(rèn)檢驗(yàn)進(jìn)行培訓(xùn)、學(xué)習(xí)。

3.2 設(shè)備的定期檢查

用于生產(chǎn)夾層玻璃的玻璃清洗劑應(yīng)定期清理，避免玻璃的清潔度不夠?qū)е挛廴疚镔|(zhì)進(jìn)入夾層玻璃的中間層。

EVA膠片夾層玻璃生產(chǎn)所用的夾膠爐需定期確認(rèn)其真空表的示值是否有效、正確，同時(shí)關(guān)注真空袋是否完好無破損，以保證其抽真空的真空度。定期檢查設(shè)備的溫控裝置是否能準(zhǔn)確控制溫度及正確測量溫度。

PVB及離子聚合中間層夾層玻璃生產(chǎn)設(shè)備需關(guān)注預(yù)壓段及高壓釜兩部分的設(shè)備情況。定期檢查預(yù)壓設(shè)備的壓輥是否平整，避免局部壓力不足而未能有效輥壓。檢查溫度控制裝置的示值是否準(zhǔn)確、玻璃傳送速度的控制裝置是否有效。高壓釜設(shè)備定期檢查壓力閥的準(zhǔn)確性，必要時(shí)應(yīng)對其進(jìn)行檢定，確保高壓釜內(nèi)的壓力能滿足夾層玻璃的生產(chǎn)。同時(shí)，還需對高壓釜的溫度控制裝置進(jìn)行定期檢查，避免溫度過低或過高對膠片產(chǎn)生影響。

3.3 構(gòu)成夾層玻璃的材料控制

生產(chǎn)鋼化夾層玻璃或曲面夾層玻璃時(shí)，需要對平面或彎鋼鋼化玻璃及曲面玻璃進(jìn)行配對。平面或彎鋼鋼化玻璃應(yīng)選取鋼化兩爐玻璃的同一位置的玻璃進(jìn)行夾層生產(chǎn)，熱彎玻璃應(yīng)選用同一模具熱彎的玻璃進(jìn)行生產(chǎn)，以避免玻璃鋼化后的波形過大導(dǎo)致玻璃間隙過大或彎鋼鋼化玻璃及熱彎曲面玻璃的弧度的吻合度偏離。

夾層玻璃中間層所用的化學(xué)膠水、各類膠片應(yīng)在來料后檢查其包裝是否密封或真空包裝是否完好，避免中間層材料在運(yùn)輸過程中受到污染。定期對中間層材料進(jìn)行評審，確保其質(zhì)量的穩(wěn)定性能滿足生產(chǎn)需求。

3.4 夾層玻璃生產(chǎn)工藝的細(xì)節(jié)把控

為確保濕法夾層玻璃生產(chǎn)的灌漿量充足，應(yīng)在灌裝膠水后及時(shí)觀察是否存在氣泡。應(yīng)多次進(jìn)行傾斜翻轉(zhuǎn)，并及時(shí)進(jìn)行補(bǔ)充，經(jīng)檢查確認(rèn)無填充不飽和情況后再進(jìn)行聚合。

生產(chǎn)干法夾層玻璃時(shí)，應(yīng)著重關(guān)注預(yù)處理過程。應(yīng)注意此階段加工室溫度不可過高，避免邊部的提前封邊。當(dāng)預(yù)處理過程為輥壓方式時(shí)，應(yīng)同時(shí)根據(jù)生產(chǎn)夾層玻璃的厚度及面積適當(dāng)降低傳送速度，增加輥壓的壓力，使得排氣更充分。當(dāng)預(yù)處理的方式為抽真空時(shí)，需根據(jù)玻璃的面積適當(dāng)增加真空壓力及時(shí)間，以達(dá)到充分排氣的目的。預(yù)處理后的夾層玻璃半成品進(jìn)入高壓釜進(jìn)行釜壓，應(yīng)控制進(jìn)入高壓釜內(nèi)玻璃的數(shù)量。

在高壓釜內(nèi)PVB夾片處于熱熔狀態(tài)，此時(shí)的PVB膠片中的聚乙烯醇鏈段能溶解吸收濕氣，置換氣泡的空間并浸潤玻璃表面，這對粘接至關(guān)重要，但此時(shí)的粘接過程具有可逆性，當(dāng)水分子經(jīng)邊緣通過滲透侵蝕向內(nèi)部擴(kuò)散，會(huì)促使膠片發(fā)生溶脹和水解，造成前期溶解在PVB聚乙烯醇鏈段的氣泡被解壓縮并逐步膨脹，從而導(dǎo)致一段時(shí)間后氣泡的出現(xiàn)。為了追求利潤的最大化，企業(yè)通常選擇滿釜運(yùn)行，因此應(yīng)根據(jù)高壓釜的大小及高壓釜內(nèi)裝載量調(diào)整高壓釜的壓力、溫度及時(shí)間[2]。

3.5 生產(chǎn)環(huán)境的把控

夾層玻璃生產(chǎn)對環(huán)境的要求較高，中間層材料的儲(chǔ)存、玻璃的清洗、合片等環(huán)節(jié)的生產(chǎn)人員都應(yīng)注意玻璃的清潔，避免玻璃或中間層受到污染，尤其是有機(jī)物的污染，這會(huì)導(dǎo)致耐輻照檢測的不合格。

需要清潔的玻璃應(yīng)在單獨(dú)區(qū)域進(jìn)行隔離，玻璃合片前應(yīng)對表面油污、灰塵等無法經(jīng)清洗劑處理的雜質(zhì)先進(jìn)行人工清潔，清潔時(shí)最好采用專門的玻璃擦拭布。玻璃擦拭臺面下安裝足夠的日光燈源，以便進(jìn)行檢查。應(yīng)盡量采用硬度低于50ppm的軟化水進(jìn)行清洗，如果沒有軟化水設(shè)備可采用純凈水代替[2]。

濕法夾層玻璃及EVA夾層玻璃的生產(chǎn)應(yīng)在環(huán)境較為清潔的空間進(jìn)行灌漿/合片，以避免膠水/EVA膠片在灌漿/合片環(huán)節(jié)過程中受到污染。濕法夾層玻璃還應(yīng)提前關(guān)注光照情況，確保光聚合過程穩(wěn)定，避免聚合過程不充分。溫度過高時(shí)，漿料在聚合過程中反應(yīng)溫度超過其沸點(diǎn)，低沸點(diǎn)物會(huì)汽化產(chǎn)生氣泡。此外，由于低沸點(diǎn)物的存在，夾層玻璃在使用時(shí)，一旦使用溫度高于膠水聚合溫度，會(huì)導(dǎo)致中間層二次聚合，在膠片中產(chǎn)生氣泡。由于二次聚合的原因，一些看不見的微氣泡會(huì)逐漸變大，變?yōu)轱@氣泡呈現(xiàn)在夾層玻璃膠結(jié)層中[3]。

PVB/離子聚合中間層夾層玻璃的膠片儲(chǔ)存及合片應(yīng)根據(jù)不同生產(chǎn)商的要求嚴(yán)格控制溫濕度，避免膠片過硬或受潮，從而影響合片的質(zhì)量。

4 結(jié)語

由于環(huán)境性能導(dǎo)致的中間層氣泡、脫膠及顏色變化或混濁都是在使用一段時(shí)間后出現(xiàn)的。一旦出現(xiàn)此類情況，重新更換玻璃的費(fèi)用很高。近年來，受材料成本上漲及市場價(jià)格偏低的影響，企業(yè)利潤區(qū)間越來越低。為了能更好、更健康持續(xù)發(fā)展，夾層玻璃企業(yè)應(yīng)注意各個(gè)工序間的細(xì)節(jié)把控，減少后顧之憂。