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【摘 要】本文首先对中空玻璃的节能原理进行了分析,然后分别从提高产品的节能性能、密封耐久性能和防结露性能三方面论述了中空玻璃加工的关键技术,用于指导企业的实际生产.
【关 键 词】节能密封耐久性防结露
随着我国城市化建设进程的不断推进和能源的日趋紧张,玻璃在建筑行业中的使用量不断增大.节能玻璃作为重要的建筑节能材料,在推进我国建筑节能方面正在发挥着越来越重要的作用.据资料显示,我国目前每年建成房屋面积近20亿平方米,超过所有发达国家年建成建筑面积总和.但不可忽视的是,97%以上是高能耗建筑.同时,目前在我国的400多亿平方米既有建筑中,90%以上属于高耗能建筑.而在高能耗建筑中,门窗能耗就占了近一半.正如业内人士分析,建筑节能的枢纽是门窗节能.因此,采用新型节能门窗幕墙,并对现有建筑门窗幕墙进行节能改造,是我国能源形势的客观要求,也是市场发展的必定趋势.
中空玻璃是在建筑门窗幕墙上运用最广泛的一种高效节能材料,目前我国南方较多企业生产的中空玻璃性能不稳定,大批产品中存在以下问题：成品中存在气泡,成品的使用寿命比预计的要短,成品的隔音、隔热性能一般,这不仅加大了产品的返工率,更大大降低了中空玻璃的质量,增加了房屋的建筑能耗.而导致这些问题产生的主要原因是其生产工艺不稳定,加工技术不过关.在这样的背景下,我们对中空玻璃的深加工技术进行了研究.
一、中空玻璃的结构
中空玻璃的主要材料包括玻璃、中间间隔气体、铝间隔条、弯角栓、丁基橡胶、聚硫胶、干燥剂.
二、中空玻璃的节能原理
(一)能量传递方式
能量传递包括传导、对流和辐射三种方式,它是自然界普遍存在的一种自然现象,热量经由高温物体传递到低温物体（或从物体的高温部分传递到低温部分）,并将一直持续到温度相同为止,夏天室内的冷气流失与冬天室内的热量流失便是由于热传递的存在而产生的.
热传导则是两物体相互接触（分子之间可能有微小距离）后高温物体的分子热运动快,与低温物体的分子发生碰撞,使其升温的过程,热传导可分为在固体中的热传导、在气体中的热传导和在液体中的热传导,这三种热传导以气体中的热传导最小.
对流传递是液体或气体中较热部分和较冷部分之间通过循环流动使温度趋于均匀的过程.对流是液体和气体中热传递的特有方式,气体的对流现象比液体明显.
辐射传递,是一个高温物体发出的辐射被另一个物体所吸收,导致另一个物体的分子（原子）发生热运动,从而升温的过程.
(二)中空玻璃的隔冷、隔热、隔音作用
众所周知,玻璃的导热系数为0.76W/m.K,而空气的导热系数仅为0.024W/m.K,由于受中间气体层的阻隔故中空玻璃的热传导很小,再加上中间层气体处于密闭空间内,气体内部没有形成对流,所以中空玻璃的热量传递中因对流传热和传导传热损失的能量较少.
要提高中空玻璃的隔冷、隔热、隔音性能,可以通过选择导热系数低的气体（如惰性气体）作为空气间隔层的填充物,选择合适的玻璃厚度来降低传导传递；通过选择适当类型的玻璃来控制辐射传递,采暖居住建筑可以通过普通玻璃使室内获得更多的热量,而炎热地区则可以采用低辐射玻璃（如吸热玻璃、热反射玻璃、光谱选择性玻璃等）来减少各种射线的透入；通过合理的间隔层厚度（约为12mm）,降低对流传递.
(三)中空玻璃的防结露和安全性能
普通玻璃在受外界低温的情况下,空气中的水分就会凝聚在其表面形成水珠（结露）,而中空玻璃由于内部间隔层的气体是干燥密封的,而且其中放置了能强力吸附水分子的干燥剂,所以在温度降低时,中空玻璃的内部也不会产生凝露的现象,同时,在中空玻璃的外表面结露点也会升高.
中空玻璃还能够提高玻璃的安全性能,在使用同等厚度的原片玻璃时,中空玻璃的抗风压强度是普通单片玻璃的1.5倍.
三、中空玻璃加工的关键技术
理想的中空玻璃应该同时具有最好的节能效果和最长的密封耐久性,经由大量实践证明,加工技术不过关,是导致中空玻璃成品中出现存在气泡、使用寿命短、隔音、隔热性能差等问题的最主要原因.
提升节能性能在能量的传递过程中,辐射传热的比例大约为60%,其数值取决于两片玻璃内表面的温度差和间隔层气体的辐射率；传导传热的比例约为37%,其数值取决于玻璃气体层的厚度；对流传热的比例约为3%,其数值取决于气体间隔层的厚度和温度,只有使三种传热系数的综合数值最小,才能最大可能地提高其节能性能.
因此,企业在施工过程中应采用具有功能控制作用的镀膜玻璃、吸热玻璃,以控制中空玻璃的辐射传热系统；在间隔层的厚度方面,当其小于10mm时,间隔层内热量以传导传热为主,当其超过13mm时,对流传热开始逐步增大,综合考虑选取12mm时最为适当；在间隔层气体的选用上,惰性气体如氩气、氪气或氟化硫可以提高中空玻璃的节能性能.
提升密封耐久性能影响中空玻璃的密封耐久性能的主要因素有中空玻璃密封胶、密封结构、间隔条、干燥剂等.其中,采用双道密封结构、连续间隔条和3A分子筛的中空玻璃已被证明是密封寿命最长的.
目前,生产和使用量最大的中空玻璃是金属间隔条式双道密封产品,第一道胶是采用起着防止水气进入和密封作用的丁基胶,第二道胶是采用起进一步密封和保护等作用的聚硫胶或硅酮结构胶,所以说中空玻璃系统的密封和结构稳定性是靠中空玻璃密封胶来实现的.因此,我们在生产过程中应重点关注密封胶.
（1）密封胶的选用.在生产过程中,必须选择高质量的密封胶,双道密封胶必须与玻璃、间隔条等兼容；另外密封胶中挥发性溶剂含量不宜超过1.5%,否则在紫外线照射下,挥发物将凝聚于冷水盘区域的中空玻璃内侧.同时,第一道密封胶和第二道密封胶在使用之前,还需要进行相容性试验,试验合格后才能投入使用.
（2）密封胶的混胶.第二道胶双组份密封胶应严格按照密封胶供应商提供的比例进行混胶,为了加快固化速度而人为加组分胶比例将导致密封胶固化后产生疙瘩,影响中空玻璃的密封性能.
人工混胶时应注意必须顺着同一个方向进行,混合好的密封胶需尽快涂到中空玻璃上,并随涂随捣实,特别是角部封胶要饱满.此外,混胶必须做到均匀,为确保效果在打胶前还应进行蝴蝶试验,并考虑季节变化及环境温湿度对密封胶固化速度的影响.
（3）密封胶的打胶质量.生产过程中,应采用性能良好的密封胶涂布机或打胶机,要定期检查打胶机的运行状况,确保其压力值调整恰当,以免密封胶内部形成气泡.打胶时应保证第二道密封胶的厚度不少于5mm,且需一次性完成,速度不能过快也不能往复打胶；第一密封、第二道密封都要做到均匀、连续,第二道密封胶应与第一道密封胶完全接触,封胶的同时还要随时观察密封胶的填注量,应保证二道密封胶与丁基胶充分接触并保持与玻璃边平齐,确保密封胶之间、密封胶与玻璃之间很好的黏接,避免存在空隙和脱离的现象.
提高防结露性能
露点是中空玻璃最重要的质量特性之一,在加工过程中需注意以下问题：
四、结语
综上所述,只要中空玻璃生产企业在整个深加工过程中重视原材料的选用、存储,保持生产环境的干燥、清洁,严格控制生产工序,按照工艺操作规程来加工产品,必然能够生产出高节能、耐久密封性强的产品.