專利名稱：防紫外線鍍膜玻璃及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種膜玻璃及其制造方法，特別涉及一種防紫外線鍍膜玻璃及其制造方法。
背景技術：
紫外線按照其波長的長短分為UV-A波段的波長為320-400nm；UV-B為280-320nm；UV-C為100-280nm；而波長在180nm以下的UV很容易被空氣吸收。所以，對人體能夠產生輻射的紫外線波長范圍為180-400nm。
具有強輻射性的紫外線主要來自兩方面，一方面是太陽光中的紫外線，另一方面是人造光源，如各種紫外燈、電弧等。
目前，紫外線應用發展迅速，例如感光油漆、感光油墨等光敏材料的固化、照相制版、光刻、復印、皮膚病及內外科疾病的治療、殺菌消毒、保健、熒光分析等領域的應用都有了快速發展。
隨著紫外線的輻射性及其應用范圍的不斷擴大，以及人們防紫外線意識的不斷提高，防紫外線玻璃也得到越來越廣泛的應用。人們也花費相當的人力物力研究開發研制各種防紫外線玻璃。
目前已開發的或者已公開的防紫外線玻璃有貼膜玻璃，即在玻璃的表面貼上一層防紫外線膜，操作工藝雖然簡單，但這種玻璃存在壽命短、易劃傷、易脫膜的缺點，而且對清洗用的清洗劑也有嚴格的要求，否則會損害所貼的膜層。
夾層玻璃，即在兩層透明玻璃之間，夾有一層PVB(polyvinyl butyral，聚乙烯醇縮丁醛)膜，經過合片、高溫高壓處理，使PVB與兩層透明玻璃牢牢地粘在一起，這種PVB膜具有隔絕紫外線的功能。
中空玻璃，中國專利第01233389.1號公開了一種防紫外線中空玻璃，結構與普通的中空玻璃一樣，只是在其中一片透明玻璃的內側設有一層透明薄膜，防紫外線系數可達到90％以上。
復層玻璃或多層玻璃，中國專利第03119752.3公開了一種三層玻璃，具有防紫外線的特點，由于必須由三層玻璃來實現，不僅加大了工藝的難度，也提高了成本。另外，中國專利第01229715.1號公開了一種防紫外線玻璃，由第一層玻璃、透明涂料或薄膜、第二層玻璃構成，玻璃也可由有機玻璃板或樹脂板代替，更適合用于視保屏、透明櫥柜的復層玻璃。
本體著色玻璃，即在浮法玻璃的生產過程中加入一些著色劑，如ZnO、TiO2、Fe2O3、FeO、Co2O3、CeO2、BaO等，可起到阻止或吸收紫外線的作用。如中國專利第93114463.9號公開了一種吸收紫外線的綠色玻璃，加入的著色劑為TiO2、Fe2O3和FeO，300-400nm波段的紫外線透光率不大于38％。又如中國專利第94105122.6公開了一種吸收紫外線的燈用玻璃，著色劑為CeO2和Fe2O3，280-320nm波段的紫外線透光率不大于25％。再如中國專利第95119016.4公開了一種對太陽能和紫外線的透光率低的玻璃，著色劑包括Fe2O3、TiO2和CeO2，可見光透光率大于70％，紫外線透光率小于15％。
經檢索，目前業內使用的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法通常有以下三種，分別為磁控濺射法、CVD(Chemical Vapor Deposition，化學氣相沉積)法和溶膠-凝膠法。
中國專利第200410061019.3號公開了一種紫外線截止鍍膜玻璃及其制造方法，該專利利用磁控濺射工藝，靶材由TiO2和CeO2構成，其中TiO2占10-90％，CeO2占10-90％。該方法屬于離線鍍膜的范疇，所以用該方法生產出的產品不能夠進行各種深加工操作，如鋼化、熱彎、中空等。
中國專利申請第02136643.8號公開了一種鍍納米ZnO膜層的玻璃，但只是簡單提到使用CVD工藝或者真空磁控濺射工藝，而未提到產業化數據和應用前景。
中國專利申請第01804833.1號公開了一種含有CeO2的防紫外線涂層，以六水合硝酸鈰、醇、螯合劑為相應溶劑，采用溶劑-凝膠法來制備防紫外線玻璃。該方法也無法真正實現大批量生產。
因此，如何提供一種結構簡單且能進行深加工的防紫外線在線鍍膜玻璃，以及提供一種高效節能且可實現規模化生產的制造此防紫外線鍍膜玻璃的方法是首要解決的技術問題。
發明內容本發明主要解決的技術問題在于提供一種防紫外線鍍膜玻璃，其至少包括兩層，第一層為玻璃板，第二層為防紫外線膜層。
第一層玻璃板由硅-鈉-鈣玻璃組成。
第二層防紫外線膜層由金屬氧化物FeOx(X表示為多種價態的氧化鐵的混合物)組成；或者具有摻雜物的金屬氧化物FeOx組成，摻雜物來自金屬氧化物ZnO、TiO2、Co2O3、CeO2、BaO、MnO2、V2O5、NiOx中的至少一種，在膜層中，摻雜物所占的重量百分比不大于20％。
其中，第二層防紫外線膜層也可以由金屬氧化物TiO2和CeO2組成；或者具有摻雜物的金屬氧化物TiO2和CeO2組成，摻雜物來自金屬氧化物ZnO、FeOx、Co2O3、BaO、MnO2、V2O5、NiOx、Er2O3、Nd2O3中的至少一種，摻雜物所占的重量百分比不超過15％。
經檢測，該防紫外線鍍膜玻璃的紫外線透光率不大于8％，優選地不大于5％，可見光透光率大于35％，太陽能透光率不大于55％，能起到很好的防紫外線的作用。
本發明另一個要解決的技術問題在于提供一種防紫外線鍍膜玻璃制造方法，其采用在線高溫熱解噴涂，在浮法玻璃的生產線上完成，所以稱之為在線高溫熱解噴涂法。
該生產方法主要包括如下步驟(1)將上述金屬氧化物的金屬的有機鹽或無機鹽，按照一定比例溶解到溶劑中，形成鍍膜液；(2)將所述鍍膜液輸送到噴槍的噴嘴；(3)噴槍的噴嘴處的原料在霧化空氣的作用下，均勻分散的噴鍍到移動的高溫條件下的玻璃板表面，形成防紫外線膜層，此膜層是由上述金屬氧化物組成；
(4)帶有膜層的玻璃板再經過退火、切割、下片、包裝等工序制得最終產品；其中，霧化空氣的壓力范圍為0.3-0.65MPa；其中，鍍膜時玻璃板表面溫度為400-650℃；其中，噴槍噴嘴到玻璃板表面的垂直距離為15-35cm；其中，所述金屬的有機鹽或無機鹽在鍍膜液中的重量百分含量不超過25％。
其中，上述的金屬的有機鹽來自甲酸鹽、苯甲酸鹽、乙酸鹽、草酸銨鹽、烷氧基金屬鹽、丙酰丙酮鹽、二丙酰甲基金屬鹽、甲酰基丙酮酸鹽、乙酰基丙酮酸鹽等；上述金屬的無機鹽來自金屬氯化物、金屬溴化物、金屬碘化物、磷酸鹽、亞磷酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽、硝酸鹽等。
所用的溶劑包括苯、甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、鹵代甲烷、乙酸乙酯、甲酸乙酯以及去離子水等。
所用的鍍膜裝置為若干排橫向排列的往復運動的噴槍。
經檢索，沒有發現關于利用高溫熱解噴涂工藝制造防紫外線鍍膜玻璃的報道，更沒發現有關于在線高溫熱解噴涂工藝制造防紫外線鍍膜玻璃的報道，本發明屬于國內首創。
與現有技術相比，本發明具有如下優點1)僅單片玻璃和單層膜層就可以實現，而不需要像中空玻璃或復層或多層玻璃那樣，進行兩層或多層地疊加；2)實現了在線生產，鍍膜效率高，生產成本低；3)可以隨意進行各種深加工操作，如鋼化、熱彎、中空等，給使用者帶來極大方便；4)所生產的鍍膜玻璃可以是無色的，也可以是有色的；5)可將紫外線透光率降至8％，甚至5％以下；6)節能效果顯著。
本發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。或者是無色透明玻璃；也可以是各種著色玻璃，如綠色玻璃、藍色玻璃、灰色玻璃、茶色玻璃等，但最好為無色透明玻璃。
該防紫外線鍍膜玻璃應用廣泛，可以應用到房屋頂、遮陽棚、廣告標志牌、壁畫、博物館、展覽館、會議廳、飯店、百貨公司等需要透光但又要防止紫外線危害的環境。
具體實施方式實施例一用天平稱量36g的有機鹽丙酰丙酮鐵((C6H9O2)2Fe)和4g的乙酸鋅(Zn(CH3COO)2)，用量筒量取160ml的溶劑二甲基甲酰胺(DMF)，將已稱好的丙酰丙酮鐵((C6H9O2)2Fe)、乙酸鋅(Zn(CH3COO)2)溶解到上述溶劑二甲基甲酰胺(DMF)中，形成鍍膜液；將上述鍍膜液輸送到噴槍的噴嘴；噴槍的噴嘴處的原料在霧化空氣的作用下，均勻分散的噴鍍到移動的高溫條件下的玻璃板表面，形成金屬氧化物膜層，此膜層由含有參雜物ZnO的金屬氧化物FeOx(X表示為多種價態的氧化鐵的混合物)組成；再經過退火等工序制得最終產品；霧化空氣的壓力范圍為0.65MPa；鍍膜時玻璃板表面溫度為400℃；噴槍噴嘴到玻璃板表面的垂直距離為30cm。
經橢偏儀檢測，該金屬氧化物膜層厚度為450nm；利用Lamda950型分光光度計進行光學性能檢測，測得該防紫外線鍍膜玻璃的紫外線透光率為7.4％，可見光透光率為45％，太陽能透光率為53％。
其他性能檢測根據鍍膜玻璃產品的國家標準GB/T14915.1-2002的指標要求進行耐酸性、耐堿性、耐磨性檢測，結果均合格。
實施例二用天平稱量總重量為30g的有機鹽二丙酰甲基氧鈦((C7H11O2)2OTi)和7g硝酸鈰((NO3)4Ce)，再稱取3g的甲酰基丙酮酸鉺((C4H5O2)3Er)，用量筒量取220ml的三氯甲烷(CHCl3)溶劑，將已稱好的二丙酰甲基鈦((C7H11O2)2OTi)、硝酸鈰((NO3)4Ce)、甲酰基丙酮酸鉺((C4H5O2)3Er)溶解到上述溶劑三氯甲烷(CHCl3)中，形成鍍膜液；將上述鍍膜液輸送到噴槍的噴嘴；噴槍的噴嘴處的原料在霧化空氣的作用下均勻分散的噴鍍到移動的高溫條件下的玻璃板表面，形成金屬氧化物膜層，此膜層由含有參雜物Er2O3的金屬氧化物TiO2和CeO2組成；再經過退火等工序制得最終產品；霧化空氣的壓力范圍為0.30MPa；鍍膜時玻璃板表面溫度為650℃；噴槍噴嘴到玻璃板表面的垂直距離為15cm。
經橢偏儀檢測，該膜層厚度為650nm；利用Lamda950型分光光度計進行光學性能檢測，測得該防紫外線鍍膜玻璃的紫外線透光率為4.5％，可見光透光率為35％，太陽能透光率為40％。
其他性能檢測根據鍍膜玻璃產品的國家標準GB/T14915.1-2002的指標要求進行耐酸性、耐堿性、耐磨性檢測，結果均合格。
實施例三用天平稱量36g的無機鹽三氯化鐵(FeCl3)和4g的硫酸鈷(Co2(SO4)3)，用量筒量取160ml的溶劑乙醇(C2H6O)，將已稱好的三氯化鐵(FeCl3)、硫酸鈷溶(Co2(SO4)3)解到上述溶劑乙醇(C2H6O)中，形成鍍膜液；將上述鍍膜液輸送到噴槍的噴嘴；噴槍的噴嘴處的原料在霧化空氣的作用下，均勻分散的噴鍍到移動的高溫條件下的玻璃板表面，形成金屬氧化物膜層，此膜層由含有參雜物Co2O3的金屬氧化物FeOx(X表示為多種價態的氧化鐵的混合物)組成；再經過退火等工序制得最終產品；霧化空氣的壓力范圍為0.45MPa；鍍膜時玻璃板表面溫度為550℃；噴槍噴嘴到玻璃板表面的垂直距離為25cm。
經橢偏儀檢測，該膜層厚度為550nm；利用Lamda950型分光光度計進行光學性能檢測，測得該防紫外線鍍膜玻璃的紫外線透光率為6.4％，可見光透光率為41％，太陽能透光率47％。
其他性能檢測根據鍍膜玻璃產品的國家標準GB/T14915.1-2002的指標要求進行耐酸性、耐堿性、耐磨性檢測，結果均合格。
權利要求
1.防紫外線鍍膜玻璃，其至少包括兩層，第一層為玻璃板，第二層為防紫外線膜層，其特征在于第一層玻璃板由硅-鈉-鈣玻璃組成；第二層防紫外線膜層由金屬氧化物FeOx組成；或者具有摻雜物的金屬氧化物的FeOx組成，摻雜物來自金屬氧化物ZnO、TiO2、Co2O3、CeO2、BaO、MnO2、V2O5、NiOx中的至少一種，在膜層中摻雜物所占膜層的重量百分比不大于20％。
2.如權利要求1所述的防紫外線鍍膜玻璃，其特征在于所述的第二層防紫外線膜層也可以由金屬氧化物的TiO2和CeO2組成；或者具有摻雜物的金屬氧化物的TiO2和CeO2組成，摻雜物來自金屬氧化物的ZnO、FeOx、Co2O3、BaO、MnO2、V2O5、NiOx、Er2O3、Nd2O3中的至少一種，摻雜物所占膜層的重量百分比不超過15％。
3.如權利要求1或2所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于包括如下步驟(1)將所述金屬氧化物的金屬的有機鹽或無機鹽，按照一定比例溶解到溶劑中，形成鍍膜液；(2)將上述鍍膜液輸送到噴槍的噴嘴；(3)噴槍的噴嘴處的原料在霧化空氣的作用下，均勻分散的噴鍍到移動的高溫條件下的玻璃板表面，形成防紫外線膜層，此膜層由所述金屬氧化物組成；(4)帶有膜層的玻璃板再經過退火、切割、下片、包裝等工序制得最終產品。
4.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于所述步驟(3)中的霧化空氣的壓力范圍為0.3-0.65MPa。
5.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于進行所述步驟(3)時，玻璃板表面溫度為400-650℃。
6.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于進行所述步驟(3)時，噴槍噴嘴到玻璃板表面的垂直距離為15-35cm。
7.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于所述金屬的有機鹽或無機鹽在鍍膜液中的重量百分含量不超過25％。
8.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于所述金屬的有機鹽來自甲酸鹽、苯甲酸鹽、乙酸鹽、草酸銨鹽、烷氧基金屬鹽、丙酰丙酮鹽、二丙酰甲基金屬鹽、甲酰基丙酮酸鹽、乙酰基丙酮酸鹽等；上述金屬的無機鹽來自金屬氯化物、金屬溴化物、金屬碘化物、磷酸鹽、亞磷酸鹽、硫酸鹽、亞硫酸鹽或硝酸鹽。
9.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于所述的溶劑包括苯、甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、二甲基甲酰胺、鹵代甲烷、乙酸乙酯、甲酸乙酯以及去離子水。
10.如權利要求3所述的防紫外線鍍膜玻璃的制造方法，其特征在于所述噴槍為若干排橫向排列的往復運動式噴槍。
全文摘要
本發明公開了一種防紫外線鍍膜玻璃及其制造方法，所述玻璃包括至少兩層，玻璃板和防紫外線膜層。玻璃板由硅－鈉－鈣玻璃組成，防紫外線膜層由FeO
文檔編號C03C17/23GK1951850SQ200610135230
公開日2007年4月25日 申請日期2006年11月15日 優先權日2006年11月15日
發明者尚貴才, 周杰, 趙福志, 劉鴻雁, 范麗香 申請人:福耀集團雙遼有限公司