一文了解丨简析夹层玻璃的生产工艺以及质量缺陷丨聚玻大课堂

  夹层玻璃作为建筑玻璃的重要组成部分，在建筑行业，交通运输业、航空领域。化工行业以及坦克等军事武器装备上都广泛应用。但是在生产过程中，夹层玻璃存在着这样那样的缺陷影响着夹层玻璃的使用。 下面小编将从夹层玻璃的生产工艺入手，分析其外观质量缺陷及性能质量缺陷产生的原因、解决方法！

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  什么是夹层玻璃？

  夹层玻璃是由两片或两片以上玻璃，将有机材料胶嵌夹在两层玻璃之间，经过热加压制成的玻璃制品。常用的有机材料胶合有聚乙烯醇缩丁醋膜片（即PVB膜），PVB膜片具有特殊的优异性能， 膜片的光学指标很好，透光率达到90%以上，耐热性、耐寒性、抗冲击性、弹性、耐湿性和抗老化性能很好。它的折光系数和玻璃几乎一样。此膜片在高于-50℃时不硬化，在130-140℃时具有良好的粘结性能，在此温度下用高压将玻璃与气压合，玻璃就牢固地粘结在胶合层上。夹层玻璃具有高强度、有弹性和耐穿透的中间层，可承受巨大的冲击力，及时玻璃破碎，碎片仍粘在胶片上，从而具有很高的安全性能。

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  夹层玻璃生产工艺

  将带夹层的玻璃放入清洗机，由清洗机清洗、烘干后传送到温度和湿度都受控的合片室，通常在这里会对玻璃外观进行检验。接下来，将已裁好的胶片放在玻璃面上，胶片需要平整的放置以确保没有褶皱，再将第二片清洗好的玻璃放在胶片上--即已合好一片夹层玻璃。合片过程需要在非常洁净的环境中进行，工作人员需要戴头套、手套，将边部多余的胶片从夹层玻璃边缘裁掉。然后对玻璃进行定位，并传送到滚压段，滚压段对玻璃缓缓加热并用外层包有橡胶的辊压 轴压出玻璃和胶片之间残留的空气，并将玻璃边缘密封。后将玻璃放进高压釜，高压釜是夹层玻璃的后一道工序，它可使残留的空气融入胶片内并实现胶片的均匀流动性，高压釜过程加固了胶片与玻璃之间的粘着力，从而产出一片看上去浑然一体的玻璃---夹层玻璃。

  在夹层玻璃的生产流程中，合片工艺、玻璃预热预压工艺、玻璃在高压釜内的操作这几种制作工艺，是制作流程中较有难度的工艺流程！

  ①合片操作工艺

  对玻璃进行合片操作时，首先要选择适合玻璃宽度的PVB胶片，并且要保持胶片的清洁，避免用手直接接角胶片和玻璃，将PVB胶片自然展平，不要拉伸，对齐玻璃的内外片，不能有参差不齐感，要查看预留的标志是否重合，而后切除多余的胶片，在进行切割操作时，要使刀片保持倾斜，在合片边缘留出0。5mm～2mm胶片，为了避免胶片收缩引起缩膜现象。合好胶片与玻璃合片以后，套真空橡皮圈，并查看密封条，在玻璃四周受到的拉力要均匀，然后对玻璃进行冷抽使合片中间的空气排除干净，且冷抽时间应不低于5min。

  ②玻璃预热预压工艺

  玻璃夹合好PVB胶片，抽空空气以后，对合好的玻璃进行预热预压操作。进行预热预压操作的设备有三种，一种是预热预压箱，由于其设备简单且投资小、能耗低，所以被多家生产厂家所青睐。但是预热预压箱的缺点是效率低，无法适应产业化生产；传动型立式与卧式的预热预压机，这二种机械在生产上效率较高，适合规模化生产。二者区别是，在放置玻璃完成预热预压工作时，玻璃的放置方式，一个是立放，一个是平放。立式预热预压机对玻璃进行空气抽空操作时，对玻璃的弧度影响小。而卧式预热热压机对玻璃进行空气抽空操作时，由于玻璃平放，在自身的重力与抽真空压力的影响下，对玻璃的弧度产生影响。所以卧式预热预压机在对大规格玻璃的制作上更为适宜。

  ③玻璃在高压釜内的操作工艺

  压釜内的制作工艺，是夹层玻璃生产的后一道工序。经过预热预压处理的玻璃，为了使PVB胶片与玻璃合片更好的粘结在一起，还要经过恒温高压处理，才能够使用。恒温高压处理要在高压釜内操作，首先将粘合在一起的夹层玻璃的半成品，每片之间进行隔离，放入高压釜专用台架上，并使其牢固，然后紧闭釜门，对釜内加压充气，当釜内气压达到0。75MPa左右时，停止对釜内充气。这是由于夹层玻璃边缘未粘合牢固，为了使玻璃夹层中间的空间在压力的作用下溢出，而不致于空气从边缘处进入夹层内。釜内温度达到130℃左右时，立即停止加热，并保持这个温度。此时夹层玻璃已经能够粘合，对釜内进行二次加压，由于玻璃已经达到粘合温度，故这次加压不会使空气进入夹层中，待压力达到1。2MPa时，停止加压并保持压力平衡，持续经过1h～1。5h以后，降低釜内的温度到50℃时，开始对釜内进行排气降压，直空气完全排出，开启釜门推出玻璃。夹层玻璃制作此，还有收尾工作，即是对玻璃进行逐片检查，针对合格产品，进行修剪。割除周围多余胶片；对含有气泡和脱胶的玻璃进行挑选修补，重新进釜加压加温。

  随着生产工艺的不断提高，大多数高压釜都具有自动控制的功能，在实际操作中，根据夹层玻璃自身特点与实际情况，进行加工。

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  夹层玻璃的质量缺陷

  在实际生产过程中，夹层玻璃的质量缺陷大体分为两种， 外观缺陷及性能质量缺陷。下面我们根据不同的缺陷分别论述其产生的原因及解决方法：

  一、原片缺陷

  作为夹层玻璃的原片必须满足其使用要求， 光学变形、气泡夹杂物、结石、波筋、节瘤等都是原片自带，因此在生产过程中。都应对玻璃进行严格检验，剔除不合格原片。

  二、划伤、水迹：

  ①水迹：产生原因主要在磨完边清洗过程中风刀的位置不正确，风压太大，导致覆在玻璃表面的水未吹干造成的。解决的办法是要根据不同的厚度的玻璃调整不同的风刀高度，根据实际情况调整清洗速度，并调整玻璃清洗时的摆放角度。

  ②划伤：在切割阶段，切割平台，卸片平台的干净与否很大程度上决定了划伤的多少与大小。磨边阶段产生的原因是玻璃碎屑未处理，磨边机的皮带压力设置太大，压伤玻璃的边部；

  三、气泡

  ①玻璃边部小气泡：在高压釜的初阶段，当高压釜的压力恢复到正常值时，玻璃与胶片的温度依旧很高，（尤其是玻璃边缘的上半部分）。所以气体将从胶片的边缘部排出，出现这个问题的主要原因是何时被打开。

  解决方法：延长高压釜的冷却时间直玻璃与胶片的温度完全降低到40℃左右，然后再将高压釜完全解压，立即打开舱门，并测量玻璃的温度。将此温度与高压釜的温度显示值进行比较，如果偏差很大，则需矫正温度传感装置，可将传感器放入冰水中0℃或放入肺水肿100℃。

  ②玻璃边部的大气泡：

  出现在玻璃下部的半圆形气泡是由于高压釜内的工作支架材质太软，只是夹胶玻璃被分开而形成气泡。

  解决办法：工作支架材质采用更硬的材料。

  出现在玻璃四周的半圆形气泡是由于玻璃预热预压后，边部密封性不良，导致在高压釜高温高压加压后，边部密封性不良，导致在高压釜高温高压加工时，空气进入夹胶玻璃的胶片内：或是已经打开的胶片，其保存环境湿度太高。

  解决方法：1.通过提高预加热的温度来保证玻璃边部的密封性； 2.将开封后的胶片保存于相对湿度为25-5%的环境中（PVB的存储条件：胶片在密封包装下可在常温干燥的房间内存储三年，存储温度要求8-0℃，开封后的胶片存储在温度和湿度受控的房间内，要求防止温度18-20℃，相对湿度25-30%

  ③气泡分布于各个位置

  不正确的预处理加工工艺，如果温度太低，胶片无法完全展开，气体就会存在于玻璃与胶片之间；如果温度太高，胶片封边太早，大量的气泡会留在玻璃与胶片之间无法排除。

  解决办法：分析预处理过程的参数，并正确的调试设备。可提高玻璃的表面温度，但更好的方法是降低预处理的工作速度。不正确的高压釜加工工艺

  夹层玻璃的质量取决于：压力、温度和保持时间等，高压釜开始加温时、温度和压力必须同时升高，保持阶段的温度必须在35-145℃之间，压力为120bar，温度高不能超过160℃，这样会导致玻璃边缘的胶片发黄，褪色、脱落或者是高压釜燃烧。

  ④胶片产生褶皱及视觉缺陷

  胶片在切割时被拉扯，切割后胶片回缩，造成某些边部没有胶片：加工过程的关键是要确保玻璃与PVB之间加热均匀和充分的排气，如果滚压滚轴不平和加热不均匀，预压排气过程可能会导致排气不足或胶片过早封边，由于残留气泡。胶片厚度不均和杂质可能会导致诸如曲线，暗条纹和斑点之间类的视觉缺陷。

  解决方法：在处理胶片时，重点是将胶片平整的放在玻璃上并且确保胶片之间没有褶皱；进入高压釜之前，将夹层玻璃表面温度保持在21-27℃，能够有助于避免褶皱的产生并且可以减轻视觉缺陷。

  ⑤玻璃翘边或合片方向不正确

  在加工过程中。胶片能流动或填充一定的空隙，并保持玻璃的粘合。滚压和高压釜的加工过程可能会使夹层看上去成功的粘合，但随着时间的过去， 由于弓形，波形和翘边引起的不匹配可能导致边部脱胶或气泡。

  解决方法：夹层玻璃需要正确匹配以尽量减少弓形或波形引起的叠差，建议采用相同的方向弓形和波形的玻璃用于夹层生产，因为在某种情况下，将夹层玻璃的边缘夹住，当时是确保了夹层玻璃的完全接触，但实际上他可能会引起夹层玻璃局部应变力改变，并使胶片变薄，从而引发脱胶。

  ⑥脱胶

  脱胶的主要原因是夹层玻璃胶片和玻璃之间附着力太低。

  解决方法：检查清洗机的水质是否达到15us以下，检查是否使用过多或过少的清洁剂，玻璃表面留有不洁物（如切割油或清洁剂），检查清洁的毛刷磨损或位置是否太高，检查胶片的湿度，温度太高降低玻璃的粘附度，合片室的相对湿度控制在25-30%，检查玻璃翘曲或合片方向不正确（钢化玻璃特别注意）。

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  夹层玻璃的

  高温下的缺陷：沸腾（2h/100℃ 212f）：如果夹层玻璃在沸腾中有气泡形成，这一般是由于低质量的预处理引起的。这说明在预处理时，玻璃与胶片之间只是暂时被掩盖，在经过100℃沸水时被释放从而形成气泡。（当胶片中的水分过多时也会出现这种情况）。

  烘烤（16h 100℃ 212f+1h/110℃ 248f+......),如果气泡在低于130 ℃以下的温度中形成，则说明夹层玻璃中含有过多的水分或者在预合片工艺中空气去除不充分引起的。

  湿度条件、湿度问题：在夹层玻璃产生过程中，如果发现湿度测量仪器显示异常，这时应该注意到可能是由测量仪的校准出了问题，此时需要校准好湿度测量仪后才能继续生产。夹层玻璃中含有过多的水分或水分不足

  经胶片开封后被放在潮湿的空气中（湿度＞30%），或是放在过于干燥的房间里（湿度≤25%）此时胶片会含有过多的水分，或者是过少的水分，直接影响胶片的附着力。确保胶片开封后，放在或加工于湿度受控的房间里（相对湿度保持在25%-30%），对于已经保存在湿度较大的房间里的整卷的已开封的胶片，或者对于已经保存在湿度较小的房间里的整卷的已开封的胶片，必须移到湿度可控的房间（好是能够将和胶片单独悬挂起来）。