中空玻璃

编纂：汪永熙审核：马喜龙肖世洪中空玻璃1.1中空玻璃的起源和发展二十世纪初，美国哨兵在冬天值勤时发现，哨所窗户玻璃所凝结的雾气或霜阻挡了他们对周围情况的监视，影响了他们的正常值勤。

于是有人就考虑将两片玻璃间隔一定的距离后将其四周密封制成了中空玻璃，解决了哨所窗户玻璃结霜或结雾的问题，并使得哨所的保暖和隔音性能得到了很大的提高，这就是最初的中空玻璃。

随后，中空玻璃逐渐民用化，从二十世纪五十年代起，中空玻璃开始大规模应用，尤其到了七十年代，世界发生能源危机，西方各工业发达国家强烈意识到节省能源的重要性，于是在社会各领域开展了声势浩大的节能运动。

当然，作为人类最主要活动场所建筑物的节能是节能最主要的环节。

此间，中空玻璃作为一种优越的建筑物节能材料得到了飞速的发展。

到了八十年代，世界中空玻璃的年产量已达1亿平方米，使用主要集中在德国、英国、美国、加拿大等国家。

为了加快中空玻璃的推广和使用，各国政府采取了很多措施，德国政府早在二十世纪七十年代后期就立法，不使用中空玻璃，新楼房就不批准建设。

到了九十年代，德国又实施了更加严格的新条例，从1995年1月起，现有楼房外窗热导率若达KF18W的话，必须使用镀膜中空玻璃。

不仅如此，1997年欧盟开始在全欧洲实施新的节能条例，也是以1995年德国的条例为依据的。

当前美国、加拿大等国的中空玻璃使用量也在80％以上，亚洲的韩国、日本等国中空玻璃的使用量也相当大。

相比之下，我国和发达国家在中空玻璃的推广和使用方面相去甚远，中空玻璃在我国的推广应用仅有20多年的历史。

目前，我国中空玻璃的普及率还不到1％。

但是，随着我国改革开放步伐的进一步加快，经济的快速增长，近几年来，中空玻璃的使用和普及很快。

随着我国节能工作力度的加大和相关节能、环保政策的出台，我国中空玻璃的推广和使用速度将进一步加快。

中空玻璃的概念中空玻璃是由两片或多片平板玻璃，周边用间隔框分开，并用密封胶密封，使玻璃层间形成有干燥气体空间的玻璃深加工产品。

需要提醒注意的是中空玻璃的边缘是用密封胶严格密封的，中空玻璃内腔充有干燥的空气或惰性气体，该部分气体之被长期密封在腔内，无法与外界空气进行对流，因此，中空玻璃两边的热量不会因为玻璃间气体的对流而带走热量。

另一方面，空气是热的不良导体，用密封气体隔开的两层玻璃相互热传导很少，从而起到良好的隔热作用。

此外，在中空玻璃两边出现很大温差时，由于一片玻璃只感受一侧温度，单片玻璃的两个表面不会有很大的温差。

因此，在中空玻璃内外温差不是特别大时（≥100℃）时，不会产生结霜、结露的现象。

另外，还有一点需要说明的是中空玻璃不是真空玻璃，中空玻璃内腔气体的压力基本与外界一致，否则非常容易造成玻璃的破碎。

通过以上解释，可以知道中空玻璃和普通双层玻璃有着本质的区别。

两者最本质的区别是前者密封，后者不密封。

正是由于双层玻璃的不密封使得灰尘、水汽很容易进入玻璃内腔，水汽遇冷结霜，遇热结露，附着在玻璃内表面的灰尘永远不能清除，安装使用不久，就会使窗户的玻璃模糊一片，污秽不堪。

当然，双层玻璃在一定程度上也能起一定的隔音、隔热作用，但性能却和中空玻璃相差甚远。

中空玻璃的种类及各自的优缺点按结构分：槽铝式和胶条式所谓槽铝式中空玻璃是指两层或两片以上的玻璃之间用一定尺寸的内装干燥剂的铝隔条隔开，周边用密封胶按一定工艺粘接起来的一种中空玻璃。

槽铝式中空玻璃制作工艺复杂，设备投资大，生产成本相对偏高。

槽铝工中空玻璃是我国现阶段各类建筑物上主要采用的产品胶条式中空玻璃是指两片玻璃之间用一种密封胶条通过热压粘接起来的一种中空玻璃品种，胶条式中空玻璃生产工艺简单，设备投资小，生产成本低，而且容易加工成异型中空等优点。

但胶条式中空玻璃其致命缺点是结构差，寿命短，质量不稳定，胶条首、末结合处很难很好地密封，很容易出现质量问题。

按密封方式分：单道密封和双道密单道密封和双道密封主要是针对槽铝式中空玻璃而言（当然胶条式也有单、双道密封），因此，下面重点介绍槽铝式单道密封和双道密封。

双道式密封：第一道密封是将密封胶涂在铝隔条与玻璃相接触的两个表面，使铝隔条和玻璃片形成粘接。

当前用于第一道密封的密封胶主要为聚异丁烯和丁基胶。

此类胶粘接强度较低，但水汽透过率极低。

主要用于保证中空玻璃的密封性，此类胶价格昂贵。

第二道密封是将密封胶涂在铝隔条外侧和两片玻璃之间。

当前普遍用于第二道密封的胶有聚硫胶、聚胺脂或硅酮胶。

此类胶的水汽透过率较高，静置固化时间很长，一般为24小时。

但粘接强度很高，主要用于保证中空玻璃的结构强度。

这是一种传统的中空玻璃制作工艺，这种制作方法程序多，工艺复杂，设备投资大，生产效率低。

现在社会上有些手工作坊将双道密封的第一道密封取消，用伪劣的聚硫胶、聚胺脂或硅酮胶进行简单的第二道密封制成的中空玻璃，俗称“假中空”，当然，此种假中空玻璃的密封性显然无法达到真正产品的质量的要求。

单道密封：为了克服双道密封工艺复杂、生产效率低、投资大，生产成本高的缺点，几年前美国的一家公司研制出了一种既有很低水汽透过率，又具有很高的粘接强度的一种复合型胶，而且此种胶的静置固化时间只需三分钟。

这使得采用单道密封生产合格中空玻璃才真正变为可能。

按用途分：幕墙用和门窗用幕墙用中空玻璃：因要求密封系统具有极高的粘接力和抗紫外线能力，国家规定：凡幕墙用中空玻璃第一道必须使用聚异丁烯，第二道必须使用硅酮胶，并且用双道密封。

门窗用中空玻璃：因为没有幕墙用中空玻璃那样严格，可以采用单道密封或双道密封，但必须符合GB11944-89中的各项规定。

按玻璃原材料品种分：白玻中空、镀膜中空、钢化中空中空玻璃主要性能特点优越的节能效果：现代建筑能耗主要是空调和照明，前者占能耗的55％，后者占能耗的23％，而玻璃是建筑物外墙中最薄、最容易传热的材料。

中空玻璃由于铝框内的干燥剂通过铝框上面的缝隙使玻璃中空内空气长期保持干燥，所以隔温性能极好。

隔音：中空玻璃可将噪音下降27-40分贝，外面80分贝的交通噪音到了室内，便只有50分贝。

噪音是城市的一大污染源，尤其是随着工业的发展，噪音对人们的伤害越来越严重。

医学和心理学证明，噪音级在30~40分贝是比较正常的环境；超过40分贝就会影响睡眠和休息；70分贝以上干扰谈话，造成心烦意乱，精神不集中；长期工作或生活在90分贝以上的噪音环境，会严重影响听力和导致心脏血管等其他疾病的发生；在高频率的噪音下，人们容易烦躁不安、激动，影响工作效率。

环境噪音音量环境噪音（dB）；深夜 30；公园花园 40；居室、办公室 50；商场、居民区、娱乐场所 60~70；街头、车站、工业区、闹市 70~80；机场、高速公路、交通非常拥挤道路 85~90；消除霜露：室内外温差过大，单层玻璃会结霜。

中空玻璃则由于与室内空气接触的内层玻璃受空气隔层影响，即使外层接触很低，也不会因温差在玻璃表面结露。

中空玻璃露点可达-70℃（不含胶条式中空玻璃）。

抗风压强度提高：幕墙主要承受风荷载，抗风压成为幕墙的主要指标。

中空玻璃的抗风压强度是单片玻璃的15倍。

玻璃不易自爆：中空玻璃生产方法为粘结法，为冷加工，玻璃原片内应力不改变，四周以弹性材料密封，玻璃不易自爆。

镀膜玻璃膜层不会脱落：镀膜玻璃的金属膜面不可长期裸露于空气中，而镀膜中空玻璃的金属膜面处在干燥的密封空气中永不脱落。

玻璃原片不会爆裂：在空调房间，夏天单层玻璃外侧受太阳直射，聚集热量，玻璃内外有温差，当温差过大时，玻璃就会爆裂。

中空玻璃不存在这种现象。

1.2 中空玻璃的生产工艺1.工艺方法中空玻璃生产工艺方法有：熔接法、焊接法、胶接法。

这种生产工艺方法，焊接法技术复杂、设备复杂，成本高但性能好；胶接法技术较简单，设备简单，成本较低但性能较好。

一般采用胶接法生产。

熔接法具有高度耐久性，但只能做面积较小的，厚度较薄的双层中空玻璃。

目前世界中空玻璃生成中，胶接法约占55%——60%，焊接法占30%——35%，熔接法约占10%。

（1）、熔接法熔接中空玻璃是通过玻璃的局部加热，使玻璃板边部软化，从而使两块玻璃的边缘直接熔合而成。

熔接的中空玻璃无需框架材料，但厚度不能大于3~4mm，规格小于2.2M2。

（2）、焊接法1937年，英国首先掌握了焊接法生产中空玻璃。

当加热的金属和熔融的玻璃在直接接触中聚合在一起时，氧化物薄膜扩散或是在某种程度上熔解在玻璃内，并形成密封接头。

该法要求采用铁、铬、铜、镍和钴等有色金属，也可以使用白金和钨、钼等。

该方法可以生产的中空玻璃最大面积为18m2. 但该方法的造价高，并难以机械化生产。

（3）、胶接法将玻璃与中间支撑架粘接在一起的生产中空玻璃的方法叫胶接法。

1934年德国最早采用胶接法制成中空玻璃。

该工艺简单，投资低，产品质量好。

为全世界广泛采用，可机械化生产。

1）.生产流程玻璃原片自动除膜自动洗涤干燥人工放置边框合片密封检验入库铝框架自动弯框装填分子篩涂胶2）玻璃洗涤用水玻璃洗涤用水必须用去离子水。

2、密封材料与方法胶接法的生产中空玻璃必须采用密封剂与干燥剂。

内层采用丁基橡胶，外层采用聚硫橡胶。

丁基橡胶使用温度为120~130°C，可以用机械自动涂布，也可以用手工涂布在铝框上，储存期为一年，防水性能良好。

聚硫橡胶，此种密封胶的基料是聚硫橡胶，加入一定量的软化剂，软化剂是氯化石腊。

聚硫密封胶是由两组分组成，A组分与B组分的容积比为8：1~14：1，可以根据原料的性能改变。

聚硫密封胶具有良好的弹性，当玻璃受力而产生应变时不致破碎，其中溶剂含量小于1.5%。

如果溶剂含量超过1.5%，挥发会造成玻璃的收缩，应力过大，以致破裂。

3、干燥剂中空玻璃的间隔层在自然的条件下，内部具有一定的湿度，当玻璃用于内外温差悬殊的条件下，必然会产生凝露的现象，所以要在铝管内充以干燥剂，以除去湿气，排除凝露的现象。

中空玻璃干燥剂可以同时吸附中空玻璃中的水分和残留有机物，使中空玻璃即使在很低温度下仍然保持光洁透明，同时能充分降低中空玻璃因季节和昼夜温差的巨大变化所承受的强大内外压力差，彻底解决普通中空玻璃干燥剂易使中空玻璃膨胀或收缩而导致的扭曲破碎问题，充分延长中空玻璃的使用寿命。

在德国大多采用分子篩做干燥剂，其孔隙度为3mm，但价格较高。

4、金属隔框材料胶接法中空玻璃的间隔框大部分采用金属隔框，或是电镀钢及铝隔框。

但根据不同制作方法及其应用的密封材料，按几何学来调整隔框，角的埋角，熔接和焊接角。

中空玻璃的生产设备世界生产中空玻璃设备的主要公司为：瑞士、比斯特恩克BYSTRONIC公司；奥地利、彼得。

李赛克PETER。

LISEC公司；德国、伦比哈特托LENARDT公司等。

关于中空玻璃的生产设备可分为手动打胶和自动打胶，我们主要介绍胶接法手动打胶的中空玻璃的生产设备。