專利名稱：一種自清潔玻璃的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自清潔玻璃的制作方法，用于建筑、各種櫥窗、車輛及日常生活用品等領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
玻璃被廣泛應(yīng)用于建筑、櫥窗、車輛及其它眾多領(lǐng)域。目前，公知的玻璃易結(jié)水霧，影響視野的清晰度；易粘油污與灰塵，影響透明度及外在的美觀。光催化自清潔玻璃就是在普通玻璃表面上制作一層TiO2系光催化超親水性薄膜，使玻璃表面具有光催化特性和超親水特性的一種功能玻璃。TiO2的光催化特性可分解附著在其上的有機(jī)污染物和有害氣體，并同時具有抗菌、抗紫外線等功能；其超親水性可使沾附在其上的水滴鋪展開來，形成水膜，使沾附在其上的污染物浮起并在風(fēng)吹、雨淋或自身重力的作用下脫離玻璃表面，從而達(dá)到自清潔的目的。通常采用浮法玻璃生產(chǎn)而得到的平板玻璃多為堿性玻璃，即含有鈉、鉀的玻璃。在高溫下，玻璃中的鈉、鉀易擴(kuò)散進(jìn)入光催化超親水性薄膜中，而使薄膜的性能下降。
TiO2系薄膜的成膜方法分干式法和濕式法兩種，其中典型的干式法有真空蒸發(fā)法、磁控濺射法、化學(xué)氣相沉積法等；典型的濕式法有溶膠-凝膠法及噴霧熱解法。溶膠-凝膠法是將鈦醇鹽調(diào)制為溶膠-凝膠后，對基板(如玻璃)進(jìn)行浸漬被覆或噴霧或旋轉(zhuǎn)涂布，再經(jīng)過400℃～600℃的熱處理而制成TiO2薄膜；噴霧熱解法是將金屬醇鹽直接噴霧熱分解而在基板上形成TiO2薄膜的方法。但上述這些方法都是對離線的玻璃進(jìn)行后處理，不能在浮法玻璃生產(chǎn)線上實現(xiàn)玻璃的自清潔功能，因而存在如下問題(1)由于是對已生產(chǎn)出的單片玻璃鍍膜，生產(chǎn)效率低；(2)增加了生產(chǎn)工序和成本，延長了工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述方法中的缺點(diǎn)，提出在浮法玻璃生產(chǎn)線上加入使成型玻璃上沉積生成銳鈦礦TiO2系薄膜的鍍膜工序，利用浮法玻璃生產(chǎn)過程中玻璃成型時自身的溫度而實現(xiàn)熱分解，實現(xiàn)自清潔玻璃的連續(xù)生產(chǎn)。
本方法的原理為在浮法玻璃生產(chǎn)中，熔融的玻璃經(jīng)錫槽而被拉制成平板狀的玻璃，經(jīng)錫槽出來后經(jīng)過渡滾道到退火區(qū)、冷卻區(qū)，并經(jīng)切割而成為一片一片的單片狀平板玻璃。其中，到達(dá)過渡滾道時平板玻璃的溫度為610℃左右，再經(jīng)退火區(qū)逐漸降至300℃左右，如附圖2所示。此610℃～300℃的溫區(qū)正好可作為金屬醇鹽熱分解并生成銳鈦礦TiO2系薄膜的工作段。因此，本發(fā)明提出在過渡滾道區(qū)域?qū)崿F(xiàn)金屬醇鹽的熱分解，而在其后的退火區(qū)實現(xiàn)薄膜中的TiO2由無定型向銳鈦礦型的轉(zhuǎn)變。
本發(fā)明的自清潔玻璃的制作方法，由玻璃熔爐、錫槽、過渡軌道、退火，及在過渡滾道區(qū)與退火區(qū)增加的制備SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的超聲霧化及噴霧工序組成；其中1.SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的原料為有機(jī)或無機(jī)原料，有機(jī)原料為硅脂或硅烷和鈦脂，無機(jī)原料為SiCl4或硅酸類或SnCl4或ZnCl2和偏鈦酸或氟鈦酸或硫酸氧鈦，SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的厚度為0.05～1μm，；2.超聲霧化及噴霧工序中，控制玻璃通過此噴霧區(qū)域的時間為1-2分鐘，溫度為610℃～300℃，攜帶氣體為Ar、N2、O2的混合氣體。
除上述操作條件外，本發(fā)明的其余操作條件均與現(xiàn)有的浮法玻璃生產(chǎn)條件相同。
本方法具有簡便易行，成本低、經(jīng)濟(jì)效益佳等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中序號1-玻璃、2-SiO2或SnO2或ZnO隔離層、3-TiO2層。
圖2為現(xiàn)有的浮法玻璃生產(chǎn)線示意圖。
具體實施例方式為了防止薄膜的性能下降，本發(fā)明在TiO2系薄膜與玻璃之間增加一層SiO2或SnO2或ZnO薄膜，也就是在平板玻璃上先沉積一層SiO2或SnO2或ZnO薄膜，之后再在SiO2或SnO2或ZnO薄膜上沉積制作TiO2系薄膜。在玻璃板上沉積的光催化超親水性薄膜厚度為0.05～1μm。超聲霧化及噴霧工序采用常規(guī)方法和裝置。
實施1制作SiO2薄摸及TiO2系光催化薄摸的原料均采用有機(jī)材料。
在過渡軌道區(qū)域沉積SiO2，先將(數(shù)量20ml/l)的硅脂或硅烷霧化之后，由攜帶氣體帶入過渡軌道區(qū)玻璃的上方在溫度為550℃實現(xiàn)SiO2的制作。玻璃運(yùn)動通過此噴霧區(qū)域的時間應(yīng)為1分鐘，攜帶氣體為Ar、N2、O2的混合氣體。
在退火工序的A區(qū)沉積TiO2薄膜，先將(數(shù)量40ml/l)的鈦脂超聲霧化，之后由攜帶氣體帶入A區(qū)的玻璃上方(此時玻璃上已沉積有SiO2薄膜)實現(xiàn)TiO2薄膜的制作。玻璃運(yùn)動通過此噴霧區(qū)域的時間為1分鐘，溫度為500℃。攜帶氣體為Ar、N2、O2的混合氣體。最后在玻璃板上沉積厚度為0.05μm的光催化超親水性薄膜。
實施2制備SiO2薄膜采用有機(jī)原料，制備TiO2薄膜采用無機(jī)原料。
基本同實施1。不同之處為沉積SiO2的時間為1分鐘，溫度為550℃；在退火工序的B區(qū)和C區(qū)沉積TiO2薄膜，原料為偏鈦酸或氟鈦酸或硫酸氧鈦(濃度以二氧化鈦表示為10g/l)，溫度為400℃，玻璃通過霧化區(qū)域的時間應(yīng)為2分鐘。最后在玻璃板上沉積厚度為0.5μm的光催化超親水性薄膜。
實施3制備SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸均采用相應(yīng)的無機(jī)原料。
基本同實施1。不同之處為沉積SiO2或SnO2或ZnO的時間為2分鐘，溫度為610℃，原料為SiCl4或硅酸類或SnCl4或ZnCl2(數(shù)量為20g/l)；在退火工序的B區(qū)和C區(qū)沉積TiO2薄膜，溫度為300℃，玻璃通過霧化區(qū)域的時間應(yīng)為2分鐘，攜帶氣體為壓縮空氣。最后在玻璃板上沉積厚度為1μm的光催化超親水性薄膜。
權(quán)利要求
1.一種自清潔玻璃的制作方法，包括玻璃熔爐、錫槽、過渡軌道、退火工序，其特征在于本方法還包括在過渡滾道區(qū)與退火區(qū)增加制備SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的霧化及噴霧工序；其中1.1、SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的原料為有機(jī)或無機(jī)原料，有機(jī)原料為硅脂或硅烷和鈦脂，無機(jī)原料為SiCl4或硅酸類或SnCl4或ZnCl2和偏鈦酸或氟鈦酸或硫酸氧鈦，SiO2或SnO2或ZnO和TiO2薄摸的厚度為0.05～1μm，；1.2、霧化及噴霧工序中，控制玻璃通過此噴霧區(qū)域的時間為1-2分鐘，溫度為610℃～300℃，攜帶氣體為Ar、N2、O2的混合氣體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種自清潔玻璃的在線生產(chǎn)方法，用于建筑、各種櫥窗、車輛及日常生活用品等領(lǐng)域。本方法在現(xiàn)有浮法玻璃生產(chǎn)線的過渡滾道區(qū)與退火區(qū)內(nèi)增加了制備SiO
文檔編號C03C17/22GK1583637SQ200410022678
公開日2005年2月23日 申請日期2004年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2004年5月30日
發(fā)明者吳興惠, 柳清菊, 朱忠其, 張瑾, 周禎來, 李艷峰, 楊肅霖, 雷青 申請人:云南大學(xué)