一种柔性边中空玻璃及其制作方法

1.本发明涉及玻璃深加工领域，具体涉及一种柔性边中空玻璃及其制作方法。


背景技术：

2.目前建筑的能源消耗已占社会总能源消耗的30%以上，而门窗的能耗又占建筑能耗的50%左右，提高门窗的保温性能是促进建筑物节能的主要途径；中空玻璃是一种具有良好的隔热、隔音性能的建筑节能产品，目前中空玻璃的应用已经非常普遍。在使用过程中，当中空玻璃的内外表面有温差时，其中间部位和边缘部位的传热是不同的。在中空玻璃的边部，由于间隔条通过密封胶与内外玻璃紧密接触，所以其传热方式以热传导为主，间隔条的导热性能对边部的传热影响极大；因为中空玻璃中空层内的气体的导热性能很差、保温隔热性能好，所以中空玻璃的边部就很容易形成冷桥。因为冷桥的存在，寒冷季节建筑外窗所用中空玻璃的四周部分温度下降明显，不仅导致建筑能耗增加，而且会在中空玻璃的边缘产生结露、结霜现象，既不卫生、又影响美观，还对窗框、窗台甚至墙壁造成损害。此外，中空玻璃中空层的气压还会随外界环境温度的变化而发生变化，如在夏季或白天气温上升，中空玻璃中空层的气体受热膨胀，对玻璃产生向外的推力、使玻璃中心部位凸起；到了冬季或夜间气温下降，中空玻璃中空层的气体遇冷收缩，对玻璃产生向内的吸力、使玻璃中心部位凹陷；即产生所谓的呼吸现象，由于中空玻璃的边部已经被密封胶、间隔条和结构胶粘接牢固，产生的应力无法释放，时间久了就会造成玻璃的边部密封开裂、产生缝隙，外界的水汽逐渐从缝隙进入到中空层内，间隔条内的干燥剂分子筛吸附的水分饱和后，中空层的湿度增大，玻璃的内表面就会起雾、返碱，发乌、变白、不透视，既影响外观和视觉效果，又影响保温隔热性能，在极端天气情况下还会造成玻璃的破裂，大大缩短中空玻璃的使用寿命。
3.现有中空玻璃在国标中所标示的使用寿命也只有15年，而建筑物的寿命则高达70年，在建筑物的生命周期内需要多次更换所用的中空玻璃，不仅造成大量的人力、物力和财力的浪费，而且也给用户带来很多不必要的麻烦。中空玻璃的使用寿命只与玻璃本身和封边结构有关，玻璃是无机材料、性能非常稳定，可以与建筑物同寿命，所以中空玻璃封边的可靠性和耐久性就决定了中空玻璃的使用寿命。因此，提高中空玻璃的使用寿命尤其是提高中空玻璃的封边质量和性能是建筑领域节能降耗的关键。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本发明提供一种柔性边中空玻璃，能够适应中空玻璃的呼吸现象，不会在边部密封处产生应力，防止密封部位开裂、产生缝隙，大大提高中空玻璃的使用寿命。
5.本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种柔性边中空玻璃，包括玻璃、铰链式间隔条、分子筛、玻璃与铰链式间隔条之间粘接密封和玻璃周边的粘接密封，其特征在于玻璃有两块、并且长宽相等；铰链式间隔条的各部分预先组装在一起，分段直接粘接在第一块玻璃粘接面的周边并组成一个封闭的框、或
者铰链式间隔条组成一个间隔框后再粘接在第一块玻璃粘接面的周边，第二块玻璃粘接在铰链式间隔条的另一面上、并使两块玻璃的周边对齐；或着铰链式间隔条的各部分先分段直接分别粘接在两块玻璃粘接面的周边并各自组成一个封闭的框、或者铰链式间隔条的各部分先组成一个间隔框后再分别粘接在两块玻璃粘接面的周边，两块玻璃再通过铰链式间隔条的各部分之间的连接合在一起；所述玻璃与铰链式间隔条通过密封胶或结构胶或双面胶带粘接在一起，两块玻璃与铰链式间隔条之间形成一个封闭的中空层；铰链式间隔条的各部分中至少有一条为空腔条，分子筛灌注到铰链式间隔条的空腔中；在两块玻璃与铰链式间隔条的外侧边部采用密封胶、结构胶、密封带和密封胶带中的一种或数种进行整体密封，封边后的中空玻璃无需养护固化就能直接运输和使用。
6.进一步，所述铰链式间隔条至少由两部分组成，一部分有凸棱、另一部分有凹槽或凸棱，一部分的凸棱能够嵌入另一部分的凹槽中或凸棱之间，并能以接触处为支点（线）相互转动，形成铰链结构。
7.进一步，密封带或密封胶带的宽度与中空玻璃的中空层厚度相等或与中空玻璃的厚度相同，优选其宽度与中空玻璃的厚度相同，不但密封效果好，而且对玻璃起到保护作用、防止玻璃边角的磕碰；密封带为金属箔带或复合材料带，如不锈钢带、铝箔带或铝塑复合带等，两端对接或搭接，搭接的密封效果更好，对接或搭接处需要用胶带或胶密封固定；密封胶带为金属箔胶带或复合材料胶带，密封胶带优选为铝箔胶带或复合铝箔胶带或铝塑玻纤复合胶带或复合材料胶带等，密封胶带上的胶与结构胶或相容、两者之间不发生化学反应，密封胶带上的胶还应具有防水功能，优选铝箔防水胶带或铝箔复合防水胶带；密封胶带位于中空玻璃侧面的部分有一定的伸缩量，能够适应中空玻璃的呼吸动作而不产生应力；密封胶带的宽度还可以大于中空玻璃的厚度，密封胶带包裹中空玻璃的侧面后粘贴在中空玻璃两个表面的边部、呈u型，优选能够遮盖住间隔条，不但能够防止结构胶或密封胶和间隔条受到紫外线的照射，而且给中空玻璃提供更好的密封性能、更好的保护和更高的力学强度，无论结构胶是否固化中空玻璃都可以移动和使用，从而提高中空玻璃的质量和缩短生产周期、提高生产效率；更进一步，在密封带或密封胶带的外面再包裹一层密封胶带，密封胶带包裹中空玻璃的侧面、或者包裹中空玻璃的侧面后呈u型，优选能够遮盖住间隔条，不但能够防止结构胶或密封胶和间隔条受到紫外线的照射，而且给中空玻璃提供更好的密封性能、更好的保护和更高的力学强度，无论结构胶是否固化中空玻璃都可以移动和使用，从而提高中空玻璃的质量和缩短生产周期、提高生产效率。
8.进一步，上述方案得到的是单腔的中空玻璃，在玻璃的外表面再通过间隔条粘接一块同样大小的玻璃，就成了两腔的中空玻璃，依次可以制作多腔的中空玻璃。
9.更进一步，上述方案中两腔或多腔中空玻璃的中间玻璃可以用塑料膜来代替，制成隔膜中空玻璃或悬膜中空玻璃。
10.本发明还提供了上述柔性边中空玻璃的制作方法，包括如下步骤：第一步、制作玻璃：根据所制作中空玻璃的外形尺寸切割两块同样大小玻璃，并进行磨边、清洗和干燥，若需钢化玻璃、还要进行钢化处理；第二步、切割间隔条或制作间隔框：选取合适材质和尺寸的间隔条，根据玻璃的大小切割成相应长度的间隔条或制作相应大小的间隔框；间隔条的各部分可以整体切割或制成间
隔框，或者间隔条的各部分可以分体切割或制成间隔框；第三步、固定间隔条或间隔框：在间隔条或玻璃的粘接面上涂上密封胶或结构胶或粘上双面胶带，将间隔条整体或分体粘接在玻璃上，并形成一个封闭的框；或者在间隔框或玻璃的粘接面上涂上密封胶或结构胶或粘上双面胶带，将间隔框整体或分体粘接在玻璃上；第四步、两块玻璃合片：间隔条整体粘接时，在间隔条或间隔框或第二块玻璃的粘接面上涂上密封胶或结构胶或粘上双面胶带，将第二块玻璃粘接在间隔条或间隔框上；间隔条分体粘接时，两块玻璃通过间隔条的各部分之间的连接合在一起；第五步、板压或碾压：对合片后的两块玻璃进行板压或碾压，使其粘接牢固，并使两块玻璃保持平行；第六步、灌注分子筛：通过在间隔条的侧面打孔或预留的间隔条开孔将分子筛灌注到间隔条的空腔中；第七步、边部密封：用结构胶或密封胶或密封带或密封胶带对两块玻璃和间隔条的周边侧面进行整体密封；第八步、强化密封：根据需要，用密封带和/或密封胶带对中空玻璃的周边再进行强化密封，进一步提高中空玻璃密封性能、力学强度和使用寿命。
11.上述制作方法得到的是单腔中空玻璃，重复上述的第一步至第六步，可以得到双腔中空玻璃和多腔中空玻璃。
12.其中：所述玻璃采用普通玻璃、超白玻璃、钢化玻璃、半钢化玻璃、low-e玻璃、磨砂玻璃、着色玻璃、镀膜玻璃、压花玻璃、彩釉玻璃、变色玻璃、耐热玻璃、夹丝玻璃、夹层玻璃、覆膜玻璃、防火玻璃或真空玻璃等，还可以采用光伏玻璃，如透明的碲化镉光伏玻璃或不透明的晶硅光伏玻璃和薄膜光伏玻璃等；所述玻璃组成中空玻璃时，采用上述品种的一种、两种或三种；所述玻璃是平面玻璃，或是弧面玻璃。
13.所述铰链式间隔条的各部分是采用模具制备的暖边间隔条、铝间隔条或不锈钢间隔条等，所述铰链式间隔条的各部分可以是相同材质，也可以是不同的材质；所述铰链式间隔条的各部分可以通过凸凹结构直接连接，也可以通过绝热件连接；所述绝热件可以是绝热性能好的塑料、橡胶等，也可以是复合材料如玻纤复合材料、气凝胶复合材料等。
14.所述铰链式间隔条的各部分之间的连接可以点连接，也可以是线连接；点连接的隔热性能更好，线连接的密封性能和机械强度更高。
15.所述铰链式间隔条与玻璃之间的粘接密封可以点粘接，也可以是线粘接；点粘接的隔热性能更好，线粘接的密封性能和机械强度更高。
16.分子筛可以在玻璃合片后灌注，也可以在玻璃合片前灌注。
17.所述中空层内可以有分隔条或分隔网，分隔条或分隔网可以起到分隔、支撑和装饰等作用。
18.所述中空层有单腔、两腔和多腔，所述中空层内一个空腔的厚度为3-30 mm，优选为6-15mm，以尽量在减小中空玻璃厚度的同时还具有较好的隔热保温性能；所述双腔或多腔中空玻璃中空层空腔的厚度为等厚或不等厚，优选不等厚，如从环境
侧开始，中空层空腔的厚度依次增加，各中空层空腔厚度可以按等差或等比数列来取值，这样可以更有效地改善中空玻璃的呼吸现象，同时提高隔热和隔音性能；所述中空层可以充气以取代空气，如充入惰性气体氩气或温室气体二氧化碳等，以提高保温、隔热性能和抗氧化性能、防止膜氧化等；所述中空层可以安装灯光、影像等装置。
19.所述密封胶，优选气密性好的密封胶，如丁基胶、热熔胶、uv胶、压敏胶、ab胶、瞬干胶、硅酮胶、聚氨酯胶、聚硫胶、丙烯酸胶、厌氧胶、氯丁胶、pvc胶、沥青胶、酚醛树脂胶或环氧树脂胶等。
20.所述结构胶，优选固化时间短、发挥力学性能快的结构胶，如热熔胶、uv胶、压敏胶、ab胶、瞬干胶、硅酮胶、聚氨酯胶、聚硫胶、丙烯酸胶、热固性的酚醛树脂胶或环氧树脂胶等。
21.所述隔膜和悬膜为塑料薄膜，如pvc、pe、ps、pp、pc、pet或pof膜等，优选透光率高、雾度小的pc、pet膜；所述隔膜和悬膜可以是普通薄膜，也可以是功能膜，如热镜膜、彩印膜、发光膜、变色膜、阻隔红外线膜和阻隔紫外线膜以及水汽阻隔膜等。
22.本发明的优点和有益效果为：本发明的铰链式间隔条至少由两部分组成，相邻部分之间通过凸凹结构形成铰链相连接，在中空玻璃的中空层内气体因压力变化而产生呼吸现象时上下两块玻璃可以绕上述铰链转动，避免玻璃与间隔条之间的密封层产生剥离力和剪切力，还可以消除边部密封结构产生应力，因而可以有效保护边部密封结构免遭破坏、延长中空玻璃的使用寿命；铰链式间隔条相邻部分之间通过凸凹结构或绝热材料相连接，通过减小相邻部分连接处的导热系数、增加热传导距离和减小热传导面积还可以实现间隔条热传递的断桥效应，大大提高了间隔条的隔热保温性能，使中空玻璃的边部不再形成冷桥，不仅降低了建筑能耗，而且还避免了中空玻璃的边缘产生结露、结霜现象。
23.本发明采用间隔条代替间隔框直接粘接在玻璃上，不但省去了制作间隔框这一工艺过程，而且能够用简单的设备比如机械手就可以实现间隔条的自动安放，有利于机械化、自动化生产，不仅安放速率快、而且安装精度高，无论多大的玻璃，都能保证间隔条的平直性；用间隔条代替间隔框，可以在间隔条的两端涂密封胶后再拼装，就能实现密封胶对中空腔的全密封，从而提高密封效果；用间隔条代替间隔框，可以在相邻的间隔条接头处留有空隙，对于热膨胀系数大于玻璃的间隔条如金属间隔条就能减弱或防止其在夏季因阳光照射升温而导致的膨胀变形而导致密封胶层的破坏和中空玻璃使用寿命的缩减；用间隔条代替间隔框，可以在相邻的间隔条接头处留有空隙，间隔条内的分子筛通过空隙就可以吸附中空层内的水汽，从而省去了在间隔条上开气孔的工艺，进一步简化中空玻璃的生产工艺，提高生产效率；本发明采用密封胶、结构胶以及密封带和密封胶带的各种不同组合对中空玻璃的边部进行粘接固定和密封，充分发挥几种材料之间的协同作用，兼顾密封性能、机械强度和流水线生产的时间要求，使中空玻璃的边部密封既有高的封接强度、又有更好的密封性能、还有更快的生产效率，使中空玻璃下线后即可使用，省去了现有中空玻璃24-48小时的结构胶固化时间；尤其是采用密封带和/或密封胶带封边后，中空层的密封性能提高数百倍以上（丁
基密封胶的水汽渗透系数是0.2克/平米天，铝塑复合膜的水汽渗透系数低于0.001克/平米天，金属箔带则不会透过水汽和空气），不但大幅度提高中空玻璃的使用寿命，而且由于密封带和密封胶带能够提供很好的夹持和保护作用，中空玻璃的边部即使有尚未固化的结构胶也不妨碍中空玻璃下线后的移动和搬运，中空玻璃下线后即可使用，大大节省了中空玻璃的储存时间和储存场地。
24.本发明采用在线灌注分子筛的新工艺，不但避免了间隔条在车间内的来回运输、使生产线更加紧凑，而且避免了分子筛吸附环境中的湿气，大大提高了分子筛的使用寿命，加之极好的边部密封，因而中空玻璃的使用寿命会大大延长。
25.本发明通过密封带和密封胶带对中空玻璃的边、角进行整体包裹和保护，防止了中空玻璃在搬运过程中对边、角部位的损伤和微裂纹的产生；密封带和密封胶带属于柔性或弹性材料，在中空玻璃的安装和使用过程中能够为中空玻璃的形变、膨胀提供缓冲空间，防止应力的产生；因而避免了中空玻璃在搬运、安装和使用过程中的破裂和自爆，从而大大提高中空玻璃的使用寿命。
26.国标中现有中空玻璃的使用寿命只有15年，铝箔防水胶带在露天情况下的使用寿命已达30年以上，中空玻璃的边部处于窗框的保护中，所以用铝箔防水胶带封边的中空玻璃其使用寿命至少在30年以上，采用多层密封的边部密封结构可以使中空玻璃甚至于与建筑物同寿命。
附图说明
27.图1为本发明的柔性边中空玻璃的结构示意图；图2为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图3为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图4为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图5为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图6为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图7为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图8为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图9为本发明的另一种柔性边中空玻璃的结构示意图；图10为本发明的间隔条摆放的结构示意图；图11为本发明的另一种间隔条摆放的结构示意图；图12为本发明的另一种间隔条摆放的结构示意图。
28.图中：1、玻璃，2、间隔条，3、密封一，4、密封二，5、密封三，6、密封4。
具体实施方式
29.下面结合附图、通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
30.实施例1：参考图1和图10，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4和密封三5，根据所制作的中空玻璃的大小切割两块同样大小的玻璃1，并进行磨边和清洗；当需要钢化玻璃时，进钢化炉进行钢化处理；采用现有的中空玻璃间隔条的材质、优
选暖边条材质制成铰链式间隔条2，间隔条2分为上下两部分，其下部分和上部分通过凸凹结构连接，两者的凸棱交叉连接、但接触处只有一个点（线），间隔条的下部分和上部分通过上述点（线）可以相互转动；间隔条2的两部分可以先合在一起、也可以先分别固定在玻璃1上再合在一起；根据玻璃1的大小和形状以及密封二4所用结构胶的涂胶厚度按照图10的摆放方式来确定各条间隔条2的长度，长方形的中空玻璃采用4条间隔条2、异形的中空玻璃根据玻璃的形状和大小来确定间隔条2的数量；在图10中4条间隔条2的两端分别切割成45度角、使其能够拼装成一个间隔框，或者直接用折弯机将间隔条2折成间隔框；在玻璃1或间隔条2的粘接处涂有密封胶（如丁基胶、热熔胶等）或采用结构胶（如瞬干胶或压敏胶等）或采用双面胶带等，然后利用专用设备如机械手直接将4条间隔条2分别固定在玻璃1上、并拼装成一个间隔框；间隔框的4个角的拼接处可以是相邻的两条间隔条2直接对接在一起，也可以是涂上密封胶后再对接、便于对中空层进行全密封，还可以留有一定的空隙，空隙的大小小于分子筛的直径、防止分子筛流出，留有空隙的好处是既便于间隔条2的安放，又给间隔条2的膨胀留有空间，还有利于分子筛吸附中空层内的水汽、省去在间隔条上打吸气孔的工艺，或者直接将折好的间隔框粘接固定在玻璃1上；在另一块玻璃1上或间隔条2或间隔框的另一面涂上密封胶或结构胶或采用双面胶带等，把两块玻璃1合在一起、周边对齐，利用板压或碾压使之粘接牢固、并使两块玻璃1保持平行；两块玻璃合片后处于立式或倾斜状态如在中空玻璃立式生产线上，利用分子筛灌装机在上部的间隔条2的两个角或一个角打孔将分子筛灌注到竖立的间隔条中；分子筛灌注完毕，立即用打胶机在两块玻璃1与间隔条2的外侧形成的空间中涂满密封二4如硅酮结构胶或聚硫胶或热熔胶或丁基胶等，避免了分子筛吸附环境中的水汽；最后在玻璃1的周边、密封二4的外面缠上密封三5如密封带（不锈钢带、铝箔带或铝塑复合膜带等）或密封胶带（铝箔复合胶带、丁基胶防水胶带等），中空玻璃下线后即可使用，大大节省了中空玻璃的储存时间和储存场地。
31.实施例2：参考图2和图11，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4和密封四6，基本上同实施例7，不同之处在于间隔条2的摆放方式如图11所示，左右两侧竖立放置的间隔条2的上端开口部分暴露在外（暴露的大小可以通过切角的大小来调节），方便分子筛的灌注，省去了在间隔条2上打孔这一工序，节省了设备投入和加工时间；不同之处还在于用密封四6来代替密封三5，密封四6为密封胶带（铝箔复合胶带、丁基胶防水胶带等），密封四6呈u型密封中空玻璃的周边，与实施例7相比，不但密封效果好、密封时效长，而且对两块玻璃1有更好的夹持固定和保护作用，此外还对间隔条2和密封一3有很好的保护作用，防止紫外线对它们的损伤。
32.实施例3：参考图3和图12，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4、密封三5和密封四6，基本上同实施例7，不同之处在于间隔条2采用凸凹结构连接的间隔条、间隔条2的摆放方式如图12所示，间隔条2为平切口，与45度角的斜切口相比可以减少一半多的切割量，而且不产生或少产生下脚料；此外，摆放定位也比较简单，分子筛的灌装也比较方便；不同之处还在于同时具有密封一3、密封二4、密封三5和密封四6四道密封，所以密封性能更好、对玻璃的固定和保护作用更强。
33.实施例4：参考图4，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3和密封四6，其边部密封基本上同实施例2，不同之处在于边部密封省去了密封二4，在保证密封性能的前提下使中空玻璃的边部更窄、视野更大、边部隔热性能更好。
34.实施例5：参考图5，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封三5和密封四6，其边部密封基本上同实施例3，不同之处在于省去了密封二4，在保证密封性能的前提下使中空玻璃的边部更窄、视野更大、边部隔热性能更好。
35.实施例6：参考图6，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4和密封三5，其边部密封基本上同实施例1，不同之处在于密封三5置于密封二4的里面，这样与现有的中空玻璃在外观上一样，密封性能却大幅度提高，使用寿命也相应提高。
36.实施例7：参考图7，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4和密封三5，其边部密封基本上同实施例1，不同之处在于密封二4的里面又增加了一道密封三5，其密封性能又进一步提高，使用寿命也相应提高。
37.实施例8：参考图8，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4、密封三5和密封四6，其边部密封基本上同实施例2，不同之处在于密封二4的里面又增加了一道密封三5，其密封性能又进一步提高，使用寿命也相应提高。
38.实施例9：参考图9，一种柔性边中空玻璃，包括玻璃1、间隔条2、密封一3、密封二4、密封三5和密封四6，其边部密封基本上同实施例3，不同之处在于密封二4的里面又增加了一道密封三5，其密封性能又进一步提高，使用寿命也相应提高。