智能调光玻璃国产化工艺的探讨

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1.问题的提出
智能调光玻璃是利用夹层玻璃制造工艺,将疲品调光膜〔1T0 PDLC〕牢固粘结在两片普通浮法玻璃之间构成。液晶调光膜具备液晶的电致透射、散射性能,因而加工好的智能调光玻璃具有通电透明、断电不透明(毛玻璃)的视觉效果,被日益广泛应用于高星级酒店酒店、商场、展览馆、高端会客室、监控室等诸多场所。
PDLC膜层采用两层ITO薄膜与有一定流动性的凌晶混合层进行涂布夹合,并采用紫外光固化的方式进行生产.由于国产的ITO薄膜的厚度不均匀性《国产ITO膜层的厚度误差为10%,而膜厚为125-180微米,因此膜厚偏差达到了25微米以上)大于液品展的厚度((20微米)。因此依托国外的刚性辗压定厚技术,利用国产ITO膜生产PDLC几乎是不可能。
国内目前也有一些厂家在进行智能调光膜的生产,但是基本都采用进口的材料重复国外的生产技术进行加工,没有一套完整的新型生产工艺.也没有核心的创新技术。以致关键技术依然掌握在国外厂家手里,产品成本居高不下,市场应用大大受阻。
要实现PDLC 的完全国产化,彻底避免因膜摩不均而造成无法生产出合格的PDLC膜的问题,就需要创新设计一种新型的生产工艺。
2.工艺技术原理
采用“膜内外定厚”相结合的方式,实现了对液晶层厚度的精确控制。选择较佳的液晶配方,采用的聚合分相并非直接单体聚合,而是采用单体预聚合.再进-一步紫外固化聚合而得,涂覆方式采用了压合混压合涂布的生产方法,将聚合物分散液晶设于两层IT0之间,压合后牵引前进,再进入紫外光区福射固化后得到,可以保证智能调光膜具有较好的电光特性,而且制选简单、成本低,智能调光膜的品质有保证。
为实现上述工艺,对液晶层的组成配方进行话量的配比是关键.通过添加具有记忆性的化合物,确保在辑压以及光固化的时候,使得液晶层的厚度均匀、稳定。配方过多,则会造成斑秃以及对液品层的电光响应性能造成影响;过少,则不利于形成均匀的稳定支撑面。必须学握固定的配方、合适的混合工艺。才能形成稳定的共混体系。
为配合膜内层的支撑用共混体系。采用具有记忆性的材料实行补偿式应力鲲压,将膜层的不均性转移至膜外而不传递到液品层。忽路膜的摩度梯度,确保不论ITO膜的误差如何,也不会影响到液品层的质量问题。本项自开发的产品完全达到国内外同等产品的质量要求,但是生产效率与成品率更高,整体达到国际先进技术水平,由于采用了纯国产化的原材。成本大大下降,仅为图外同类产品的1/10,具有良好的社会效益与经济效益。
3.智能调光玻璃工艺路线特点
 1)利用定递、微量涂布工艺,再配合小角度向下进混的传送方式,既能保证混压时的馆和性,又避免过多的浪费。在涂布过程中,避免过量涂布以免形成空洞、气泡,但是旧的依靠刚性棍子涂抹平整的生产工艺容易选或余量过多的浪费现象,而且液品层的流延性随着量的增加而加大,过大的流延容易造成膜上液晶层材料“纵模沟壑”的现象,不利于膜层的整体均匀性,对质量造成威胁。本方案采用定量、微量的涂布方式,再配合小角度向下迸轩的传送方式,确保平整均匀、接缝少、浪费少、涂布平整无流瘦,对后期的棍压质章乃至最终产品的平整性、遮蔽性、光透性都有着举足轻重的作用。(2)采用多端面同步牵引方式,利用传带与膜材之间的柔性垫材产生摩擦力的方式,使得PDLC膜材整体传送,从而避免了两层ITO膜之间产生相对位移,有效减少废品率。
自前市场上问类产品生产过程中的牵引方式,多采用单棍转动,依靠琴擦力实现整体传送。牵引力由下端的动力经PDLC膜传送至上端被动银。由于被动银给予整体以压力,从而致使摩擦力增大,带动膜层传送。但是往往在PDLC膜两层之间形成滑移现象,以致废片。
而采用多端面的牵引方式。依托上下两面同步着力、利用传带与膜材之间的柔性垫材产生摩撩力的方式,使得PDLC膜材整体传送,由于这种方式的传送稳定有效,可以减少张力混轮上的牵应力,避免因为过大的牵引力而造或膜面扭曲、褶皱等现象,同时牵引力会造成ITO膜基材的伸展。而ITo膜表面为一屈涂镀的导电微粒,ITO膜基材伸缩的时候,容易造成微粒之间的距离增大,从而增加电阻,对产品的阀值和使用电压以及电功率损耗等均为不利,本项采用的多端面牵引方式能有效避免传送过程中存在的位移缺陷、错位堆积、褶皱。
4.智能调光玻璃的应用
作为一项科技产品,智能调光玻璃应用广泛。首先是幕布作用;在这里,调光玻璃有另-一个商业名称,叫做“智能玻璃投影屏”,意即透明状态下可以显示背景装饰图画,或者作为会议室的玻璃墙。不透明状态下可替代成像幕布,井更具画面清晰的特点。这样一来,就打破了传统水泥墙面的功能垄断局面,并且实现多重作用。如: 会议室隔断即使是偌大的办公区,被数面墙体或磨砂玻璃隔断也会显得狭小憋闷,全部采用通透玻璃设计又缺乏商务保密性。这时您的确需要-种可以谓节透明光度的玻璃技术解决烦恼,会议室空闲时,可谓节为全光照透明状态,进行商务谈判时,只要轻轻一动,则可让整个谈判区从周围目光中彻底模糊掉。第二是住宅应用:如:外部设置;阳台飘窗加增调光玻璃,可在楼宇林立人皆可窥的较差私秘性.上做出革命性改善。E常情况下调节到透明状态,保持透亮采光;随愈状态下为保持安全感,可调节到不透明状态,却依然有阳光可亲近,一举两得。同样适用于洗手间、淋浴间。又如:室内空间隔断;利用调光玻璃分隔房间,改替空间布局。增加光亮调节自由度,会得到意想不到的效果。第三是医疗机构应用;可取代窗帘,起到屏蔽与隔断功能,坚实安全,隔音消杂更有环保清洁不易污染的好处,为患者除去顾虑。为医生免去麻烦。第四是商场银行防盗应用;特别推荐应用于银行珠宝及博物馆、展览业的柜台防弹玻璃及展柜玻璃中,正常营业应用时保持透明状态- - 旦遇到突发情况,则可利用远程遥控,瞬间达到模糊状态,使犯罪分子失去目标,可以最大程度保证人身及财产安全。除此之外。调光玻璃还可应用到商业娱乐、航空航海、铁路交通、店面橱窗、其他国家重点设施场所等领域。
5.智能调光玻璃工艺路线解决的关键问题首先是采用内部定厚与外部柔性施压定厚相结合的方式,解决中间层的厚度以及其均匀性的问题。第二是通过微过量、小间隙涂布、小角度进辊,解决原料浪费问题,同时也提高产 品质量。第三是利用多端面传递工艺,避免膜展在传递过程中形成位移缺陷,保证产品质量。
(1)当调光玻璃通电时,电场作用下玻璃中间的高分子液晶材料有序排列,是光线能透过玻璃;这时行到的效果便是透明无色的玻璃状态。(2) 当调光玻璃断电时,玻璃中间的高分子液晶材料无序排列,使光线无法穿透玻璃;这时到的效果便是乳白的不透明状态。
6.结语
智能调光玻璃可调节的并不仅仅是亮度,还有透明度、柔和度,简单点儿说就是如果你拥有了这样一面玻璃,就可以自由变换通透性,依据场合、心情、功能僻求随意调节性能。智能调光玻璃可以起到智能调光的作用,具有较好的节能效果和应用前景。
参考文献
[1]刘志海节能玻璃与环保玻璃[M] ,化学工业出版社.2009
[2]赵自甫.光致变色玻璃熔制工艺中的若干问题[J],玻璃与搪瓷,1981作者简介:邵珠彬(1970.2-), 男,安徽砀山人,浙江西溪玻璃有限公司总师办主任,研究方向:技术管理、特种玻璃研发。