一种玻璃赋能加工熔烧工艺及熔烧设备的制作方法

本发明涉及玻璃加工工艺及设备，主要涉及一种玻璃赋能加工熔烧工艺及熔烧设备。

背景技术：

1、玻璃在建筑、汽车、电子、光伏等领域应用非常广泛。当前应用最广的玻璃原材料制造方法叫浮法玻璃工艺，浮法玻璃的成品一般叫原片。浮法玻璃生产线投资高达亿元级别。

2、玻璃除了具有透光性功能外，在原片玻璃上附加各种功能（隔热、清洁、增透、紫外屏蔽等）材料的生产加工过程称之为玻璃赋能加工，这种玻璃赋能之后统称为赋能玻璃原片，也叫二次原片。

3、玻璃加工厂的玻璃产品生产就是基于原片或二次原片进行切割、夹胶、中空、热弯、钢化等的加工工艺过程。

4、当前玻璃赋能加工（二次原片生产）工艺主要分为两类：

5、第一类赋能加工为“先附后钢”类型（先附加功能后钢化），比如离线low-e玻璃镀膜工艺，附加的主要功能是隔热。镀膜玻璃是通过真空法或化学镀膜法等工艺方法在玻璃表面附加一层或多层金属银离子、合金、氧化物薄膜、非金属氧化物薄膜，或采用等离子交换方法，向玻璃表面渗入金属离子以置换玻璃表面层原有的离子而形成反射膜，制造出镀膜玻璃。镀膜工艺因为真空获得技术难度高而适配了一种高成本的产线设备。

6、第二类赋能加工为“先钢后附”类型（先钢化后附加功能），比如玻璃涂覆工艺，工艺的原理是在钢化玻璃表面涂覆一层薄膜，以增加功能、耐久性和美观度。涂覆工艺因为涂料须适配喷涂（或淋涂或辊涂）以及高温固化而配置不同的设备。

7、这两类玻璃工艺流程、技术各不相同，但工艺处理的结果都是在表面形成一层或多层膜结构，玻璃的附加功能也依赖这种膜结构，统称为成膜玻璃工艺。

8、成膜玻璃工艺带来玻璃附加功能（如隔热、增透、紫外屏蔽等）的同时，必须考虑膜结构带来的物理性能问题（如色差、起雾、硬度等）、耐候性问题（老化、脱落、氧化等）和光学性能问题（如透光性变差、隔热差等）。

9、耐候性是指赋能材料应用于室外经受气候的考验，如光照、冷热、风雨、细菌等造成的综合破坏时其耐受能力。耐候性表现为老化、脱落、氧化等现象。

10、现有技术缺点：1.现有镀膜工艺的玻璃赋能加工，利用了真空方法、磁控溅射方法等，玻璃工艺复杂、技术要求高、生产设备成本高、玻璃制造难度大。2.现有成膜玻璃工艺加工出来的赋能玻璃、表面形成功能膜结构，玻璃功能存在老化、脱落、氧化等耐候性不足的问题。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是提供一种玻璃赋能加工熔烧工艺及熔烧设备，区别于镀膜工艺、涂覆工艺依赖成膜物质固化功能的制造方法，本发明这种创新工艺是先涂覆后碳化（co2），在玻璃原片上精密喷涂涂料后，高温熔烧碳化涂料中的有机物、无机功能纳米材料（熔点高于加热最高温度）不被熔烧，无机纳米颗粒内嵌在软化层固结在玻璃表面上、高温烧结在玻璃表面上形成烧结层，然后降温退火去除应力、形成功能玻璃原片。此工艺大大降低生产设备投资，玻璃功能的耐侯性几乎与玻璃原片同寿命，是一种适用于无机功能油性涂料赋能玻璃、加工简便的玻璃赋能加工熔烧工艺及配套用的熔烧设备。

2、本发明所要解决的技术问题可以采用如下技术方案来实现：

3、一种玻璃赋能加工熔烧工艺，其特征在于，包括如下步骤：

4、s1：玻璃本体等离子清洗；

5、s2：精密喷涂无机功能油性涂料；

6、s3：涂覆后的玻璃进行加热熔烧；

7、s4：玻璃降温退火去除应力。

8、在本发明的一个优选实施例中，所述玻璃赋能加工熔烧工艺的步骤s1和步骤s2包括：

9、s101：将玻璃原片表面清洗干净，在等离子清洗机进行大气等离子清洗；

10、s102：玻璃原片大气等离子清洗后，温度上升，需要将玻璃风冷装置进行降温，直到降为常温；

11、s201：准备无机功能油性涂料，即涂料中的无机物提供玻璃赋能；有机物是成膜物质；

12、s202：精密喷涂机对玻璃原片进行精密均匀喷涂，常温状态下，在玻璃的上表面喷涂涂层，涂层涂覆的是无机功能油性涂料；涂料经过自动控制均匀喷涂，涂层的厚度为3um-5um。

13、在本发明的一个优选实施例中，所述玻璃赋能加工熔烧工艺的步骤s3和步骤s4包括：

14、s301：通过分段往复传送组件将玻璃传送到加热熔烧炉内，进行有机物碳化（co2）处理；

15、玻璃高温加热软化而不融化，温度达到650-700度，持续时间为100s-500s，有机物熔点低于玻璃软化点被碳化；

16、s302：玻璃表面形成烧结层；

17、将玻璃高温加热到玻璃软化点以上，赋能性的无机纳米材料（熔点高于加热最高温度）不被熔烧，无机纳米颗粒内嵌在软化层固结在玻璃表面上，形成玻璃烧结层；

18、s401：玻璃连续进入玻璃降温退火隧道炉去除应力；

19、根据不同的玻璃厚度、赋能材料，设置不同的保温退火阶梯；配置3段保温退火段，每段呈梯度式降温200℃；第三段配置风机，在200℃以下快速降温。

20、一种玻璃赋能加工熔烧设备，其特征在于，包括：机架、玻璃基片，加热熔烧炉、退火冷却区，若干段传送组件、智能控制系统；

21、所述加热熔烧炉、退火冷却区依次设置在所述机架上；若干所述传送组件分别依次对接在所述加热熔烧炉、退火冷却区之间，用于传送玻璃；所述智能控制系统分别与所述加热熔烧炉、退火冷却区、传送组件之间采用电连接。

22、在本发明的一个优选实施例中，所述加热熔烧炉包括熔烧炉体、传动辊组、若干个测温元件、若干个加热元件、若干个热辐射元件；所述传动辊组横向并列设置在所述熔烧炉体的内中部，将所述熔烧炉体分隔成上炉腔和下炉腔；在所述上炉腔和下炉腔内分别均匀间隔设置有若干所述测温元件、加热元件、热辐射元件，玻璃基片经过所述传送组件传送至若干所述传动辊组上。

23、在本发明的一个优选实施例中，所述退火冷却区包括慢冷退火单元、快冷退火单元、强冷退火单元，所述慢冷退火单元的降温幅度为650℃-450℃，所述快冷退火单元的降温幅度为450℃-200℃，所述强冷退火单元的降温幅度为200℃-30℃。

24、在本发明的一个优选实施例中，所述慢冷退火单元和快冷退火单元均包括均温箱体、保温箱体、第一传送辊、一对离心风机、轴流风机、热风出口，所述均温箱体设置在所述保温箱体的内部，所述保温箱体与均温箱体之间形成一回字形的保温冷却腔体；玻璃水平放置在传送件上，且位于所述均温箱体内；

25、一对所述离心风机分别设置在所述保温冷却腔体的对角线上，所述轴流风机设置在所述保温冷却腔体的顶端中部；所述热风出口设置在所述保温箱体的上角落，并向外贯通。

26、在本发明的一个优选实施例中，所述强冷退火单元包括强冷箱体、第二传送辊、变频电机、上风栅、下风栅、强冷风机；所述第二传送辊横向并列设置在所述强冷腔体的内中部，玻璃水平放置在第二传送辊上，所述变频电机控制所述第二传送辊的辊动速度和方向；

27、所述上风栅和下风栅分别横向对称设置在所述第二传送辊的上、下方，所述下风栅的一端依次连通所述上风栅的一端、所述强冷风机的吹风口。

28、在本发明的一个优选实施例中，所述传送组件包括传送支架、传送电机、一对转动轴、若干个陶瓷转动辊、若干条传送皮带；所述传送电机的输出轴与所述转动轴之间进行传动连接；每一个所述陶瓷转动辊的两端分别套设一对所述传送皮带，若干对所述传送皮带的另一端分别套设在所述转动轴的外环面上；

29、一对转动轴沿所述传送支架的长度方向设置，若干所述陶瓷转动辊沿所述传送支架的宽度方向设置，玻璃放置在若干所述陶瓷转动辊上；所述传送电机正转和反转交替运行，依次驱动一对所述转动轴、若干个所述陶瓷转动辊进行顺时针或逆时针转动，所述陶瓷转动辊上面承载的玻璃向前或后传送。

30、本工艺发明的有益效果是：一种玻璃赋能加工熔烧工艺，将无机功能油性涂料中的有机物碳化（co2）去除，无机物纳米材料不被熔烧、且高温烧结在玻璃表面上形成烧结层；实现无机膜化，退火去应力形成二次原片，可用于裁剪、夹胶、中空、热弯、钢化等加工，提高了玻璃对红外线和紫外线的吸收能力。相比成膜工艺导致的膜结构，玻璃附加功能（如隔热、防紫外线）耐侯性与玻璃原片寿命几乎相同。

31、一种玻璃赋能加工熔烧设备，解决玻璃熔烧工艺赋能加工的设备匹配问题，设备匹配于无机功能油性涂料的赋能加工的大型生产线，减少生产线投资成本。

32、加热熔烧炉的功能是将无机功能油性涂料中的有机物碳化去除，无机物不被熔烧、直接高温烧结在玻璃表面上，玻璃退火去应力形成“二次原片”，可用于裁剪、夹胶、中空、热弯、钢化等加工。退火冷却区实现分段冷却，退火冷却效果好；慢冷退火单元和快冷退火单元的核心功能是均匀降温；强冷退火单元玻璃进入到强冷箱体内温度小于200度，离开时温度降低到30-40度。传送组件通过调节传送电机的转速，进而控制陶瓷转动辊的传送速度；玻璃正反向传送均由传送电机的转向控制；玻璃水平向前或向后往复移动，加快成型。