一种防火玻璃及其加工方法技术

本发明专利技术公开了一种防火玻璃及其加工方法，所述加工方法包括以下步骤：S1、预处理；S2、预热前处理；S3、高温软化：将玻璃放入加热炉进行高温软化，炉内温度为650～720℃，处理120～350S；S4、急冷处理：A.将玻璃以220～400mm/s的传送速度进入到10～100kPa风压的初级高压环境下，处理时间不大于2.5S；B.接着将玻璃基片以同样的速度进入到二级高压环境中，此阶段的风压为初级高压环境风压的70％；处理时间不大于5.5S；C.将玻璃基片以同样的速度进入到三级常压环境中，此阶段的风压为二级高压环境风压的70％；处理时间不大于8.5S；S5、退火处理。所述加工方法步骤简单，省去现有的化学钢化步骤，降低生产成本，制备的防火玻璃的机械性能和耐火性得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】
一种防火玻璃及其加工方法
本专利技术涉及防火玻璃生产
，尤其涉及一种防火玻璃及其加工方法。
技术介绍
防火玻璃属于建筑安全玻璃之一，被广泛应用于防火隔断、防火玻璃门、防火屏门、防火玻璃窗、钢质或木制防火门、建筑外墙。防火玻璃按照结构形式可分为四种：夹层复合防火玻璃、夹丝防火玻璃、中空防火玻璃和高强度单片防火玻璃。现有防火玻璃中，复合防火玻璃以良好的隔热、隔音和抗压性能崭露头角，但其不易加工和运输，在紫外线长时间照射下容易发生老化；而单片防火玻璃具有轻便、易于深加工(如镀膜、中空等)，且具有高耐侯性，抗紫外线、抗老化、适用寿命长久的优点，在玻璃市场占据重要角色。随着科技飞速发展，人们对防火玻璃的防火性能提出更高要求。但是目前的单片防火玻璃通常以铯钾玻璃、或硼硅酸玻璃为主，其制备需要进行化学钢化和物理钢化两种过程，不仅原料成本较高，工艺复杂，产能较低，市场价格高昂，并且生产过程产生的废液对环境污染较严重，不符合现有倡导环境友好的工业发展趋势。因此，现有单片防火玻璃技术还有待进一步优化。
技术实现思路
针对上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种采用纯物理钢化方法制备防火玻璃的加工方法，不仅简化防火玻璃的加工方法、降低原料成本、提高生产效率，实现流水化作业，并且显著提高防火玻璃的耐火性能。本专利技术的技术方案如下：本专利技术提供一种防火玻璃的加工方法，其包括以下步骤：S1、预处理：对玻璃基片进行切割，随后进行精磨处理。可选地，所述玻璃基片采用汽车级以上浮法玻璃，优选采用超白玻璃。现有浮法玻璃可分为建筑级、汽车级和制镜级。超白玻璃是一种超透明低铁玻璃，具有透光性可达91.5％以上，自爆率低等优点，制备而成的防火玻璃综合性能更佳。具体地，玻璃基片的精磨处理为倒棱处理、圆边处理或圆角处理。玻璃基片的精磨处理消除玻璃侧边的瑕疵，避免玻璃在物理钢化过程中由于瑕疵存在导致自爆，上述处理提高玻璃在钢化过程中承受的最高表面预应力，得以配合后续步骤生产出高性能的防火玻璃。S2、预热前处理：将待处理的玻璃置于预热炉中，从以每5-10min升温100℃，直至升温至400-450℃。S3、高温软化：将预热处理后的玻璃放入加热炉进行高温软化，炉内温度为650～720℃，处理120～350S。S4、急冷处理：A、初级高压急冷处理：将软化后的玻璃以220～400mm/s的传送速度进入到10～100kPa风压的初级高压环境下(即风栅区)，处理时间不大于2.5S，使玻璃基片的温度降低50℃左右。优选地，在初级高压风栅区的风机前加设水幕进行降温，保证初级高压风栅区的出风温度低于室温，对玻璃基片起到更好的降温效果。系统中还设置有供水装置、以及与水幕出水管和进水管相连的循环系统，供水装置上设置温控装置，将水幕水温控制在4-10℃。上述循环系统实现对水幕中的水体进行重复利用的作用，降低水幕的使用成本。B、二级高压急冷处理：接着将玻璃基片以同样的速度进入到二级高压环境中，此阶段的风压为初级高压环境风压的70％；处理时间不大于5.5S，使玻璃基片的温度再降50℃左右。C、三级常压急冷处理：将玻璃基片以同样的速度进入到三级常压环境中，此阶段的风压为二级高压环境风压的70％；处理时间不大于8.5S，使玻璃基片的温度再降50℃～100℃。上述过程中，先通过将玻璃基片加热到650～720℃，消除玻璃自身的内应力；进行快速的初级高压急冷处理时，10～100kPa风压条件下，玻璃的内层与玻璃外层产生很大的温度差，玻璃表面收缩，而内层未收缩，从而玻璃表面层收缩受到内层抑制，表面层受到张应力，内层形成压应力；接下来，在进行快速的二级和三级常压急冷处理时，每次风压逐渐降低30％，玻璃表层一次又一次地逐步降温并收缩，逐步地加大玻璃内外层间的温差，导致表层张应力加大；在进行后续冷却过程中，内层降温进行收缩，受到已冷却外层的抑制，导致表层产生极大的压应力，而内层形成张力，形成防火玻璃，使其具有更高的抗外界冲击的机械强度、热稳定性能等。通过高压急冷、次高压急冷和常压急冷处理，使玻璃进行三次快速降温，在玻璃内外层之间累计更大的表面应力，提高玻璃的机械性能和耐火性能。同时，也避免了一次性快速降温过多导致玻璃自爆率高的问题。S5、退火处理：将玻璃基片进行冷却，使其将至常温，得到防火玻璃。优选地，将玻璃转移至400～450℃的退火炉中，并在20～30min内逐渐降温至100℃；接着在室温条件下冷却至常温。优选地，在上述基础上，所述防火玻璃的加工方法，还包括以下步骤：S6、对单片防火玻璃的外层涂布抗紫外涂层，得到带抗紫外涂层的单片防火玻璃，所述抗紫外涂层由以下质量份数的各组分制备而成：N-乙烯基吡咯烷酮46～60份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～25份、邻羟基苯甲酸苯酯8～15份、光稳定剂GW-5401～5份、纳米二氧化钛1～5份、乙醇1～5份、流平剂1～3份；优选地，所述流平剂为羧甲基纤维素1～3份。工作原理：N-乙烯基吡咯烷酮不仅可自身发生自聚合，还可与含大量不饱和键的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯进行共聚，并与其他组分配合形成透明的高粘性能的凝胶材料(不易老化变黄)，作为抗紫外涂层的主体结构；而邻羟基苯甲酸苯酯、纳米二氧化钛作为复配紫外吸收剂与光稳定剂、以及上述凝胶材料协同作用，提高抗紫外涂层的抗紫外能力；而加入的乙醇不仅提高涂层的防冻能力，还具有清洁去污，提高透明度的作用。具体地，所述抗紫外涂层的制备方法为：将相应组分的N-乙烯基吡咯烷酮、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、邻羟基苯甲酸苯酯、光稳定剂、纳米二氧化钛混合，球磨40～60min后，加入乙醇和流平剂混合均匀后得到混合液体，将混合液体均匀喷涂或涂布到单片防火玻璃的表面，再将玻璃置于60～80度的条件下持续加热5～8h，自然冷却即得到带抗紫外涂层的单片防火玻璃。优选地，在上述基础上，所述防火玻璃的加工方法，还包括以下步骤：S7、通过灌注的方法在所述两单片防火玻璃(或带抗紫外涂层的单片防火玻璃)的中间灌注阻燃胶液，将两片防火玻璃粘接在一起，烘干固化后，在两层防火玻璃间形成一层阻燃胶层，形成防火夹层玻璃。所述阻燃胶液由以下质量份数的各组分制备而成：酚醛树脂30-50份、磷酸二氢钾10-15份、聚苯并咪唑5-10份、聚硼硅氧烷5-10份、氢氧化铝1～5份、氢氧化镁1～5份、硅烷偶联剂1～5、羧甲基纤维素1～5、去离子水20-30份。上述阻燃胶液中，酚醛树脂和聚苯并咪唑作为优良的成炭剂，成炭率高达60％，在高温下，形成具有阻隔热传递效果的活性炭，价格低廉，且成型加工性能好；而磷酸二氢钾作为成碳助剂，与酚醛树脂相配合，提高成炭效果好，在阻燃胶液中起到最主要的防火阻燃效果；而氢氧化铝、氢氧化镁作为无机阻燃剂与上述有机成炭剂相协同配合，大幅度提高阻燃胶液的阻燃效果；聚苯并咪唑、聚硼硅氧烷，与其他成分相配合，有效提高阻燃胶液的高温稳定性以及与玻璃表面的粘黏性；羧甲基纤维素作为流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种防火玻璃的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、预处理：对玻璃基片进行切割，随后进行精磨处理；/nS2、预热前处理：将待处理的玻璃置于预热炉中，以每5-10min升温100℃，直至升温至400-450℃；/nS3、高温软化：将预热处理后的玻璃放入加热炉进行高温软化，炉内温度为650～720℃，处理120～350S；/nS4、急冷处理：/nA.将软化后的玻璃以220～400mm/s的传送速度进入到10～100kPa风压的初级高压环境下，处理时间不大于2.5S，使玻璃基片的温度降低50℃左右；/nB.接着将玻璃基片以同样的速度进入到二级高压环境中，此阶段的风压为初级高压环境风压的70％；处理时间不大于5.5S，使玻璃基片的温度再降50℃左右；/nC.将玻璃基片以同样的速度进入到三级常压环境中，此阶段的风压为二级高压环境风压的70％；处理时间不大于8.5S，使玻璃基片的温度再降50℃～100℃；/nS5、退火处理：将玻璃基片进行冷却，使其将至常温，得到单片防火玻璃。/n

【技术特征摘要】
20200401 CN 202010235403X1.一种防火玻璃的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、预处理：对玻璃基片进行切割，随后进行精磨处理；
S2、预热前处理：将待处理的玻璃置于预热炉中，以每5-10min升温100℃，直至升温至400-450℃；
S3、高温软化：将预热处理后的玻璃放入加热炉进行高温软化，炉内温度为650～720℃，处理120～350S；
S4、急冷处理：
A.将软化后的玻璃以220～400mm/s的传送速度进入到10～100kPa风压的初级高压环境下，处理时间不大于2.5S，使玻璃基片的温度降低50℃左右；
B.接着将玻璃基片以同样的速度进入到二级高压环境中，此阶段的风压为初级高压环境风压的70％；处理时间不大于5.5S，使玻璃基片的温度再降50℃左右；
C.将玻璃基片以同样的速度进入到三级常压环境中，此阶段的风压为二级高压环境风压的70％；处理时间不大于8.5S，使玻璃基片的温度再降50℃～100℃；
S5、退火处理：将玻璃基片进行冷却，使其将至常温，得到单片防火玻璃。


2.根据权利要求1所述的防火玻璃的加工方法，其特征在于，还包括以下步骤：
S6、对单片防火玻璃的外层涂布抗紫外涂层，得到带抗紫外涂层的单片防火玻璃，所述抗紫外涂层由以下质量份数的各组分制备而成：
N-乙烯基吡咯烷酮46～60份、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯10～25份、邻羟基苯甲酸苯酯8～15份...

【专利技术属性】
技术研发人员：李孟合，
申请(专利权)人：青岛万和装饰门窗工程有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37