建筑玻璃生产技术的发展历史.docx

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建筑玻璃生产技术的发展历史

一、建筑玻璃生产技术的发展历史

在人类发展历史的长河中，玻璃是人了文明发展的载体之一，玻璃生产技术的进步，贯穿于人类发展历史的全过程。

据考证，人类最早制造玻璃是在五千年前，一般认为古埃及人是创造这一人类文明的创始者，他们使用特制的泥灌烧制玻璃，采用压制和捏朔的方法制造简单的生活器皿和饰物。

大约在公元前1世纪，古罗马人创造出利用铁管吹制玻璃技术，采用一直金属管将熔融的玻璃吹成中空的泡，最后制成形状各异的玻璃器皿。

玻璃器皿吹制法的发明，将玻璃生产技术向前推进了一大步。

就是在今天有些玻璃制品仍然采用这一古老的方法生产。

考古学发现，在公元79年被火山灰埋没的古城中，发现有些建筑在青铜窗框上安装着平板玻璃，这是至今为止发现最早将玻璃作为建筑材料用于居室采光的例证。

由于当时熔化玻璃液的温度较低，因此在玻璃中存在大量未融化的颗粒杂质，玻璃中的颗粒杂质造成光线的散射，使得玻璃只透光而不透明。

同时，当时生产玻璃的工艺是将玻璃液浇铸挤压成玻璃板，因此玻璃板的表面凹凸不平，造成光线的散射，是造成当时生产的玻璃板透光不透明的另外原因之一。

在11~15世纪期间，威尼斯开发了许多玻璃品种，如建筑门窗玻璃、玻璃瓶、玻璃器皿、玻璃镜和其他装饰玻璃，发明改进了多种玻璃生产工艺，逐渐成为全世界玻璃制造中心。

1291年威尼斯政府为了保护自己的玻璃生产工艺，将大量的玻璃工厂迁至穆兰诺岛。

由于当时的生产技术有了很大的进步，生产的玻璃制品十分精美，深受欧洲宫廷贵族的喜爱，价格昂贵，具有极高的艺术观赏价值。

16世纪以后，部分威尼斯穆兰诺岛的工人流亡到国外，将威尼斯当时先进的玻璃生产技术传播到国外，继而在整个欧洲得以普及。

至17世纪以后，欧洲的许多国家都兴建了玻璃制造工厂，改进了玻璃熔制工艺，改木材燃料为煤燃料，稳定了玻璃熔制工艺，提高了玻璃熔化温度，使得玻璃制造技术又向前推进了一步。

瑞士人狄南（Guinand）于1790年发明了利用搅拌法制造光学玻璃，可提高玻璃的熔化均匀度，这一方法应用至今。

至18世纪后期，瓦特发明了蒸汽机，带动机械工业和化学工业有了长足的发展。

由于创立路布兰制碱法，玻璃的制造技术又向前推进了一大步。

19世纪中叶发明了蓄热池窑和炉煤气，从而实现了大规模连续化生产玻璃，但在当时是先将玻璃吹成圆筒形，在设法切割展平，最后形成平板玻璃。

后来耐火材料的质量有了极大的提高，这也促进了玻璃工业的重大发展。

19世纪末，德国阿贝（Abbe）和肖特（Schott）系统的研究了光学玻璃，奠定了玻璃的科学基础，也为玻璃新品种的研发提供了强有力的理论依据。

20世纪以来，玻璃生产技术得到了迅猛发展，产生了几次飞跃。

1908年比利时人艾M尔/弗克发明了有槽垂直引上法，即从玻璃液面直接引上平板玻璃的方法，这是平板玻璃生产技术的第一次真正的飞跃。

1913年有槽垂直引上法生产平板玻璃技术进入实用化，建立了许多玻璃厂。

20世纪初，美国人柯尔本发明了平拉法，即从玻璃液面水平拉引平板玻璃的方法。

1925年美国匹茨堡平板玻璃公司又发明了无槽垂直引上法。

在此后的一段相当长的时期内，平板玻璃主要依靠这三种方法进行生产，生产出的平板玻璃量大质优，完全达到全自动控制的生产水平。

1959年英国皮尔金顿公司发明了浮法玻璃生产技术，即使玻璃液在熔融锡的表面上摊平并拉引成平板玻璃，浮法工艺生产出来的平板玻璃在产品质量、产量和生产速度等方面比其他生产技术有巨大的提高。

自其出现之日起，不断的被各国所采用，目前已在全世界普及，其他生产技术逐步被淘汰，浮法工艺成为当今平板玻璃生产的主要方法，这是平板玻璃生产技术的第二次飞跃。

我国生产的玻璃历史也很久远。

据考古学发现，在战国（公元前6世纪）时期已能生产出玻璃壁、玻璃珠等饰物。

经研究发现，在我国的古玻璃成分中，含有氧化钡和氧化铅，完全不同于其他国家的古玻璃成分，据此可以断言我国的古玻璃不是舶来品，而是我国古代劳动人民的智慧的结晶。

如同我国其他古代文明一样，在工业化方面，我国的玻璃生产技术在漫长的封建社会没有得到发展。

1922年比利时人在秦皇岛市建立起我国第一座平板玻璃工厂（耀华）。

采用有槽垂直上引工艺。

随后在1937年又在沈阳市、大连市相继建立起两座平板玻璃生产厂。

至1949年，我国仅有这三座平板玻璃生产厂，共24台引上机，年产量为107万标准箱。

其余为数不多的玻璃工厂多采用手工操作工艺，生产设备简陋，劳动条件差，生产的制品种类有限。

1949年以后我国的平板玻璃工业发展很快，生产规模迅速扩大。

玻璃工业生产、科研和技术力量的培养等各方面都得到了飞跃发展，取得了巨大的成就。

自行设计了许多大型玻璃生产厂，玻璃研究、设计机构和高等院校的玻璃专业已相继建立起来。

但在很长一段时间内，一直以有槽垂直引上为主，以无槽引上和平拉法为辅。

1971年我国独立自主研究设计的第一条浮法玻璃生产线在河南省洛阳市建成，并于1981年通过了国家鉴定和验收，标志着具有独立自主知识产权的中国浮法技术——中国洛阳浮法的诞生。

20世纪80年代以后，中国的浮法工业得到了迅猛发展，以逐步替代、淘汰引上法和平拉法，特别是小平拉玻璃生产工艺国家已明令禁止生产。

改革开放以来，国外的先进玻璃生产技术与设备大量涌进我国，极大的促进了我国玻璃工业技术的进步，缩小了我国玻璃工业水平与国际先进水平的距离，如英国皮尔金顿浮法技术以及美国、德国、比利时、意大利、法国、荷兰等国的深加工玻璃生产技术和设备在我国的玻璃工业生产中已占据重要地位，国内的配套技术和设备以及独立自主研制的玻璃生产设备也已接近世界先进水平。

特别是近几年，国家倡导建筑节能，这将极大的促进中空玻璃及镀膜玻璃的发展，拓宽了安全玻璃应用的领域，也可以说，1980~2000年这20年是我国浮法玻璃飞速发展和深加工玻璃打基础的时代，那么，2000年以后将是深加工玻璃飞速发展的时代。

平板玻璃是深加工玻璃的原片，是深加工技术发展的基础，自浮法工艺诞生之后，深加工技术也得到到了长足的发展，如钢化、夹层、中空、镀膜等，可谓种类繁多、功能各异，正是这些色彩绚丽、功能独特的深加工玻璃在装饰着现代建筑。

二、深加工玻璃的含意及主要产品

1、含义：

平板玻璃通过加工以后，其光学，热学，电学，力学及化学性能的改变，使之具有所需的隔热，控光，导电，隔音，防洁露，防辐射，减反射，安全美观舒适及实用的功能，目前，深加工玻璃的发展主要是围绕节能，安全，美观舒适及物理特性的功能而发展的。

2、种类：

钢化玻璃、中空玻璃、夹层玻璃、镀膜玻璃等。

三、各产品的概念及特点：

（一）、钢化玻璃：

1、钢化玻璃概念：

钢化玻璃是将普通退火平板玻璃通过物理或化学的处理方法，在玻璃表面形成压应力，在玻璃的内部形成张应力，增加玻璃的机械强度和抗冲击强度，统称为钢化玻璃。

钢化玻璃一词泛指物理钢化玻璃，如果是化学钢化玻璃必须冠以“化学”两字。

2、钢化玻璃的分类：

按生产方法分类有：

物理钢化玻璃、化学钢化玻璃。

按产品的外形分类有：

平钢化玻璃、弯钢化玻璃。

物理钢化玻璃有：

风冷钢化、液体钢化、水雾钢化等。

（化学钢化不讲了）我们目前普遍采用的是风冷钢化，生产方法简单，易于控制、操作。

3、生产设备：

生产钢化玻璃的设备称钢化炉。

有水平钢化炉和弯钢化炉（包括平弯一体钢化炉）。

由以下几部分组成：

上片输送台、加热部分、冷却部分、下片输送台。

4、生产工艺过程：

钢化炉分两个工位，一是玻璃的加热工位，其二是玻璃的冷却，玻璃的加热工位基本相同，只是冷却的方法不同，风冷钢化方法是将切割，磨好边的平板玻璃，在加热炉中加热至软化点附近700℃左右，然后将玻璃迅速送入风栅中进行风淬冷，待玻璃冷却至宝温即可。

5、产品性能：

具有较高的机械强度（抗冲击强度、抗弯强度）；

具有良好的热稳定性；

具有可靠的安全性；

钢化玻璃不能切裁；

6、钢化玻璃的应用：

（1）建筑业方面的应用包括门、窗、玻璃隔断、玻璃幕墙等。

（2）交通设备方面的应用：

火车车厢玻璃、汽车玻璃等。

7、注意事项：

钢化玻璃存在着自爆的可能性，不宜单独在天棚、天窗结构中使用。

（二）、中空玻璃：

1、中空玻璃概念：

中空玻璃是由两片或多片平板玻璃，彼此间隔一定距离、周边密封形成的产品称中空玻璃。

2、中空玻璃的分类：

按产品的外形分类有：

平中空玻璃和弯中空玻璃。

按结构分类有：

双层、三层、或多层。

3、生产设备：

生产中空玻璃的设备称中空生产线。

由以下部分组成：

立式输送机、立式玻璃洗涤干燥机、间隔框放置段、合片机、压片机、密封胶涂胶机。

4、生产工艺过程：

目前中空玻璃有四种生产方法熔接法；焊接法；胶接法；胶条法。

我们采用的是胶接法：

是将两片或多片玻璃与框架用胶粘在一起形成玻璃与玻璃相互平行的空腔，这种生产方法叫胶接法，具体过程为：

将间隔框（铝条）的四周与玻璃相接触的两面采用机械的方法（丁基胶打胶机）涂上丁基胶（95-130℃）然后放在洗涤烘干后的玻璃上，用压合机将两片玻璃对齐重合然后加压。

将合完片的玻璃用手工或机械（打胶机）的方法在玻璃的边部涂上密封胶。

几小时后密封胶固化，中空玻璃完成。

1、产品性能：

具有极好的隔热性能，有显著的节能效果；

具有极好的防结露特性；

具有极好的隔音性能；

2、中空玻璃的应用：

在建筑、装饰中的应用：

中空玻璃大量应用于玻璃幕墙及建筑物的门、窗户、天窗及采光顶。

在火车、轮船等交通设备上的应用：

火车车厢、轮船的窗户采用中空玻璃后，冬天不再结霜，空调车可节约能耗。

（三）、夹层玻璃：

1、夹层玻璃概念：

夹层玻璃是由两片或两片以上玻璃，将有机材料胶合层夹在两片玻璃之间，经加热、加压而制成的复合玻璃制品。

2、夹层玻璃的分类：

按生产方法分类有：

干法生产的夹层玻璃和湿法生产的夹层玻璃。

按产品的用途分类有：

建筑夹层玻璃和防弹玻璃。

按产品的外形分类有：

平夹层玻璃和弯夹层玻璃。

3、生产设备：

生产夹层玻璃的设备称夹层玻璃生产线。

由以下部分组成：

洗涤干燥机、合片机、预热预压机、高压釜。

4、生产工艺过程：

夹层玻璃可以是两片玻璃，也可以是两片以上的玻璃，在两片玻璃之间夹合PVB胶片，在135℃-150℃温标之间，经高压，将玻璃和PVB胶片牢固地黏合为一个整体，即为干法夹层玻璃。

PVB胶体一般为无色、透明、具有耐充，耐热，耐寒，耐温等功能，机械强度高，黏结力强。

工艺流程：

将切裁与磨边好的玻璃精选片洗涤干燥，送入合片室合片，将一片玻璃放置在平台上，将PVB胶片铺在玻璃上将另一片玻璃放在PVB胶片上，两片玻璃四周要对齐（PVB胶片比玻璃略微大一些）预压、在预压机上预压，主要是为了排除PVB胶片与玻璃间的空气，避免气泡产生。

预压PVB是将玻璃初步粘结为一整体＜110℃。

压合是在高压釜中完成，温度为135℃-150℃，压力为8-15atm的压力（1atm=1.013*105Pa），时间为4小时左右，压合的目的是彻底排除PVB与玻璃之间的气体，将PVB胶片与玻璃牢固的粘合在一起然后出釜（60℃）。

5、产品性能：

具有很好的抗冲击性、抗穿透性、隔音性、抗风荷载强度。

6、夹层玻璃的应用：

在建筑物玻璃对人身安全最容易发生危害的地方使用，常用于临街及附近有行人道的建筑物的窗户、公共建筑物的门窗、玻璃屏障、室内隔断玻璃、采光顶玻璃等。

用于汽车风挡玻璃、飞机前窗及侧窗、要求控制噪音或有噪音源的建筑物上，用于防弹防盗的建筑物上。

（四）、镀膜玻璃：

有在线镀膜、离线镀膜。

前面讲过，深加工玻璃基本上都是围绕节能、安全、美观舒适的功能而发展，中空玻璃具有节能性；钢化玻璃、夹层玻璃具有安全性；属安全玻璃。

用各种镀镆玻璃等色泽玻璃制成的中空、钢化、夹层玻璃都具有高雅的色泽及适宜的可见光透射率，反射率等，不但具有节能安全的性能，还具有美观舒适的效果。