§5 夹层玻璃
1. 夹层玻璃性能
夹层玻璃是一种性能优良的安全玻璃，它是由两片玻璃或多片玻璃用一层或多层抗撕裂的聚乙烯醇缩丁醛（PVB）中间膜粘结组合而成，具有透明、机械强度高、耐光、耐热、耐寒等性能。夹层玻璃具有良好的抗冲击性能和破碎时的安全性能，当夹层玻璃受到冲击破碎时，碎片仍牢牢站在夹层上，不易伤人。中间膜本身还可吸收冲击能量，具有防盗、防弹、减少噪音和抗紫外线，阻延火灾的功能，还可根据需要夹层不同的玻璃和各种功能的中间膜，形成各种性能的夹层玻璃，以满足现代生活的各种需求。
PVB胶片的主要成分是聚乙烯醇缩丁醛，它是聚乙烯醇与丁醛的缩合产物，PVB胶片中所用的增塑剂可提高胶片的柔软性，在不影响抗拉强度的情况下，可提高胶片的延伸率，从而使夹层玻璃的低温抗冲击性能和抗穿透能力得到提高。夹层玻璃的粘结原理主要是PVB胶片的OH与玻璃中的O结合而具有粘结力。玻璃表面的水分子与胶片中水分子的电子进行交换以及机械联结而产生的粘结作用，洗涤水的纯洁度对粘结性有一定影响，水中带入杂质会使粘结性能降低；夹层玻璃的机械强度在很大程度上取决于PVB胶片的含水率，但并不是胶片含水率越低越好，在夹层玻璃生产中，胶片的水分控制十分重要，当水分含量过少，胶片很脆，夹层玻璃的强度明显下降，以至当玻璃受到冲击可以被击穿，当水分含量多时，胶片与玻璃之间的粘结力降低并导致使用中脱胶和发泡，一般在建筑玻璃用胶片的含水率为0.3％-0.6％之间。在这个范围内胶片对玻璃粘结得最紧。2. 夹层玻璃生产工艺 2.1 玻璃的准备和挑选
夹层玻璃制品所采用的玻璃有浮法玻璃，钢化玻璃，热增强玻璃，彩釉玻璃，热反射玻璃，LOW-E玻璃等；在加工之前，应根据夹层玻璃南玻内控标准挑选玻璃，要求没有波筋，结石，划伤，崩边，对钢化玻璃要检查玻璃的平整度；因玻璃不平和存在波筋，在压合过程中会使玻璃与胶片不能完全粘合，并且容易在波筋和不平整处形成气泡。 2.2 玻璃的清洗
为了消除玻璃表面的灰尘，污垢，油腻，脏物，需要对玻璃进行仔细洗涤，即使在玻璃表面剩留极少量的油腻，油类，也会大大降低胶片对玻璃的粘结力，而使夹层玻璃胶合不牢固，成为废品；因此在清洗之前要用天那水或酒精将玻璃上的油腻擦去；对钢化玻璃要沿着钢化的出炉方向清洗，并注意玻璃的弯曲方向和玻璃的出炉方向，确保合片后两块玻璃的弯曲方向和出炉方向相同；对于普通的玻璃要沿着长方形的方向洗涤，对异形玻璃要根据形状的不同，选择不同的洗涤方向；另外，镀膜玻璃在清洗段不得停留，以免损伤膜面，并且应根据夹层玻璃尺寸的大小选择不同的洗涤速度。 2.3 合片
合片是在合片室内进行，工作之前必须做好合片室的清洁工作，要求工作人员在进入合片室之前更换清洁便鞋，穿戴清洁工作衣帽和手套，记录好合片室的温度，湿度及胶片的含水率。将合片室温度和湿度控制在20±3℃湿度控制在23±3％。
1.）PVB胶片储存和切割 要根据定单的情况，提前2-3天将PVB胶片搬运到合片室内进行干燥处理，
25
切割后的剩余胶片要用塑料布将其包好，并用标签注明日期，切割使按定单上的尺寸单边加大10mm-20mm进行切割，切割胶片的台面要保持清洁，胶片不能接触脏物和油腻。
2.）玻璃和胶片的合片
合片时，要检查玻璃的质量和清洁度，将水迹和污物用干燥的专用纸巾擦净，如无污迹后再把胶片铺于玻璃上，胶片必须铺得平整不得有重叠现象，而后再将第二片玻璃叠上去，玻璃合片时应注意两片玻璃的波筋是否同向，对钢化夹层要保证合片时两片玻璃的弯曲方向相同，否则会影响夹层的质量和成品率，其叠差每边不得超过1.5mm，胶片在玻璃边部四周留出5mm, 并用塞尺检查合片后的边部间隙，两边部间隙不得超过0.3mm，前后部间隙不得超过0.5mm,然后将玻璃沿长方形的方向或钢化方向传送前去预热炉，对异形玻璃一定要保证传送方向有利于排气。 2.4 玻璃的预压
预压的目的是去掉玻璃和胶片间的空气，以便在压合时，不使空气留在其间，生成气泡。使玻璃和胶片初步粘合在一起，压合时各片间不致有错动现象，外界的水分不会渗入叠片玻璃内部，为了达到以上目的，除了胶片以外，还需要具备许多因素，首先玻璃和胶片要很平整，否则不能完全排除空气，此外，也与温度，压力，速度有很大关系。
温度的控制对预压的玻璃质量起决定性影响，根据预热炉的加热特点，对夹层玻璃的加热分为红外线加热和热传导加热两种形式，根据PVB胶片的特性，红外线加热形式较好，因此，要尽量保证玻璃出片均匀，以保证玻璃在预热炉传送中处于红外线加热中，如玻璃温度高，玻璃和胶片过早地粘在一起，边部和后部封边过早，内部的空气很难排除并形成气泡，但温度过低，又会减少胶片与玻璃的粘着性，使胶片和玻璃粘合不牢，封边不好，在压合过程中，使外部气体进入胶片中；因此，要求温度控制适当，要根据季节和气候的状况调整各区的温度，并保证玻璃的出炉温度，根据我公司的生产现状，对预热段温度调节提出以下几点要求：
1.）第一段加热炉的炉温内一区温度为60℃-135℃，二区温度为100℃
-145℃，玻璃的出炉温度边部为40℃-48℃，中部温度为38-45℃。 2.）第二段加热炉的炉温内三区温度为200℃-245℃，四区温度为200℃
-245℃，五区温度为190℃-230℃，玻璃的出炉温度边部为70℃-80℃，中部温度为65℃-75℃。
以上所述的玻璃出炉温度主要是针对孟山都（首诺）胶片，对杜邦胶片和积水胶片，玻璃的出炉温度第一段为36℃-42℃，第二段为62℃-70℃。
压力的控制对预压的玻璃质量也有很大关系，由于胶片是一种可塑性材料，在压力的作用下，玻璃和胶片有少许不平之处，也可能压平，压力控制的高低取决于加工玻璃的厚度，玻璃愈厚，压力愈大，但压力过高会压坏玻璃，压力太低，玻璃和胶片粘合不牢，边部封边不好，其产品会有气泡，因此压力调整要适当。根据我公司的生产现状，要根据加工夹层产品的厚度不同，选择不同的压力，压力的调整范围为：
1.）第一压辊的压力：0.35-0.5Mpa。 2.) 第二压辊的压力：0.5-0.75Mpa。
速度的控制与温度有很大关系，在相同的炉温下，速度愈快，玻璃出炉的温度愈低，反之，就越高，要根据玻璃的厚度来调整速度，再保证玻璃出炉温度的
26
前提下，速度愈慢愈好，速度愈慢辊压的效果愈好。
在预压过程中，根据夹层玻璃的厚度，调整两压辊之间的距离，第一压辊之间的距离为S1=（夹层玻璃厚度+2mm），第二压辊之间的距离为S2=（夹层玻璃厚度－1mm）。
预压后的夹层玻璃为半成品，将其放在玻璃车上，装满一车后，要尽快将玻璃车送进高压釜内进行加工，不能将玻璃放在大气中较长时间；否则，外界的潮气会通过胶片进入夹层玻璃的内部，使夹层玻璃产生气泡。 2.5 高压釜的工作程序：
我公司高压釜的工作程序现有6种，根据加工的玻璃种类，选择不同的工作程序，普通夹层玻璃用（1-4）号工作程序，钢化夹层玻璃用（4-6）号工作程序，防弹玻璃用（5-6）号工作程序。高压釜工作程序结束后，并将釜内温度继续降到45℃后，排气并打开炉门，将玻璃车尽快推出高压釜，否则，高温时间过长，会使夹层玻璃内部产生圆形状的气泡。对刚出釜的夹层玻璃要将玻璃温度降到室温后才能切边装箱。
3. 夹层玻璃缺陷消除
影响夹层玻璃的质量因素较多，现将在生产中常见的缺陷的消除方法作如下说明。 3.1 脱胶 1.）缺陷
脱胶的数目增加。 2.）原因
--低粘结力；--玻璃不吻合；--中间层变薄；--污染；--高压釜热压过程中蒸汽泄漏。 3.）解决措施
A. 检验粘结力水平，很低的粘结力没有能力克服外力；如果粘结力改变，粘结力故障解决部分。检查近边部的粘结力，如果边部的粘结力比中间的小很多，检查边部的含水率，边部含水率高说明高压釜热压过程中蒸汽泄漏。 B. 检查缺陷位置，缺陷位置是否对应于使夹层变薄的边部夹子或压力点。 C. 检查玻璃吻合，玻璃吻合的间隙会增大导致脱胶的外力；缺陷位置是否对应于玻璃吻合间隙？在变弯或里外片不一样时间隙会增加，检查边部的直线度。
D. 检查脱胶区域的污染状况，污染区域能使粘结力降到0，克服不了外力。
3.2 空气渗入 1.）缺陷
高压釜热压过程中空气渗入。 2.）原因
--边部密封不好；--高压釜热压过程不对；--局部PVB变薄；--玻璃吻合有间隙。 3.）解决措施
A. 在排气/密封后检验夹层，边部密封泄露增加高压釜热压过程中空气渗入。
27
B. 检查高压釜热压过程，在升温过程中压力升得快将会边部渗气。参考高压釜热压章节。 C. 检查缺陷位置，缺陷位置是否对应于使夹层变薄的边部夹子或压力点。 D. 检查玻璃吻合，玻璃吻合的间隙会增大导致脱胶的外力；缺陷位置是否对应于玻璃吻合间隙？在变弯或里外片不一样时间隙会增加，检查边部的直线度。
E. 检查缺陷位置是否对应印刷天线。 3.3 残留空气 1.）缺陷
存在残留空气。 2.）原因
--过早的边部密封；--高压釜热压过程不对；--局部PVB变薄；--玻璃吻合有间隙。--印刷天线位置；--PVB折皱。 3.）解决措施
A. 检验排气和粘结，是否有大片的云彩状出现？是否在排气前边部封口了？
B. 检查高压釜热压过程，相对于压力升高，如果温度升高太快，将扩大残留空气。参考高压釜热压章节。 C. 检查缺陷位置，是否对应；
--局部压力点；--玻璃不吻合；--印刷天线；--PVB折皱。
3.4 边部气泡
注：边部气泡和残留空气靠近边部，经常很难区分它们，特别是当气泡在PVB/玻璃界面而不是完全进入PVB时。 1.）缺陷
气泡在夹层的边部。 2.）原因
--在压力释放时高压釜温度太高；--高压釜内不正确的温度或压力指示。 3.）解决措施
A. 监测高压釜温度，压力释放时高压釜温度必须在低于130F（55℃），如果冷却太快或者夹层玻璃太厚，压力释放时高压釜温度低于110F（45℃）或更小。
B. 记录，审查高压釜记录。
由于影响夹层玻璃加工质量的因素多，涉及面广，夹层玻璃生产工艺不易掌握，因此，要对夹层玻璃的加工参数进行记录，总结经验，以利于今后提高产品的质量和成品率。
4. 夹层玻璃检验项目及标准 4.1 执行标准：
GB/T 9962-1999 中华人民共和国夹层玻璃国家标准 Q/SNB005-1999 南玻集团弯夹层玻璃企业标准 BS6206 英国夹层安全玻璃国家标准 ASTMC1172 美国夹层安全玻璃产品标准 4.2 检验项目： 4.2.1 外观质量：对于平面夹层玻璃，在正常光线下，距玻璃表面600mm处用肉
28
眼观察。
a 尺寸偏差：用尺寸最小刻度1mm的钢直尺或卷尺测量夹层产品长度、厚度、
孔位等偏差。
b 弯曲度：将玻璃垂直放在两个垫块上，用钢尺或绷直的细线紧靠玻璃直边的
凹面，用塞尺测量玻璃与直线间最大间隙，用弦长的百分比表示弓形变形。 c 霰袋冲击性能：用45KG±0.1KG的霰弹袋分别以300mm、450mm、600mm、750mm、
900mm、1200mm的高度以摆式自由下落，观察效果，按照标准判断。
d 落球冲击剥离性能：将质量1040g±10g的钢球分别以
1200mm,1500mm,1900mm,2400mm,3000mm,3800mm,4800mm的高度依次提升高度，自由下落，并观察每次玻璃破坏时的状态。如玻璃仍完好，则改用2260g的钢球，自由下落。
e 煮沸试验：将试验样品放置100 oC的开水中，恒温2小时，取出后观察样片
边部气泡、开胶状态。
4.2.2 常见缺陷：
缺陷 原因 标准要求 在生产过程中，玻璃表面与坚硬物体相接触，距玻璃600mm处观擦伤、划伤 从而在玻璃表面上留下的刻痕。 察，不明显。 在合片时，玻璃内部残留，没有被完全吸收夹胶气泡 1.5个/ m2 掉的气体。 玻璃边部缺陷 崩边、爆边 不得超过玻璃厚度 脱胶 结石 水迹、霉斑 光学变形 弓形 叠差 胶合层与玻璃裂开 原片玻璃成分中的杂质 玻璃受潮，在表面上水解，产生难以去除的痕迹 由于玻璃表面钢化变形或表面附有其他难以去除的杂质，从而导致光畸变现象。 夹层产品直线边的弯曲偏差 玻璃合片不整齐导致边部出现上下片偏差 不允许 不允许 不允许 不明显 0.3% ±2mm 29