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玻璃防霉方法的讨论

2015.06.04   Source:

玻璃防霉方法的讨论

                                          




                                                     


                                              ——摘自《玻璃工业》2009.08




玻璃易发霉是由其结构特征决定的。尤其在我国长江以南地区,由于高温时间持续长、湿度大的气候特点,更容易导致玻璃发霉。玻璃的防霉涉及玻璃成分构造、制造流程、储运和气候条件等复杂因素,目前还没有可行的彻底根治玻璃发霉的方法,玻璃的发霉依然是行业性的难题。根据有关资料统计,国内因发霉而损失的玻璃超过百万吨。本文收集目前国内玻璃企业常见的防霉方法,重点是针对产品后工序的防霉措施,而不去探讨玻璃的化学稳定性和前工序的防霉问题。

1、  防霉液法

该方法是将防霉液喷洒或刷涂于玻璃表面,在玻璃表面形成一层覆盖膜,利用防霉液的酸性来中和玻璃表面的碱,达到防霉的效果。在PPG的合资或引进技术生产线中普遍使用这种方法,如早期的广东浮法玻璃及后来的明达、福耀浮法。由于防霉液在玻璃表面的湿润角很小,能充分湿润玻璃表面,故其防霉性能较高。众所周知,PPG配方以低铝(<0.5% )特点,其玻璃本体化学稳定性较差,但配以防霉液后,其产品防霉效果从客户多年的反馈来看,并不逊色于中铝(1%),配方的玻璃,通过恒温恒湿箱的实验室实验也同样证明了这一点。通常使用表面光洁测量仪来测量防霉液在玻璃表面的厚度和均匀度,厚度要求40~50,这是一个对比参数,即先测量光洁玻璃表面数据,再测量有防霉液覆盖的玻璃表面数据,两者之差即为覆盖厚度。防霉液法的一次性设备投资不算大,主要是喷洒房、喷枪系统、排风系统、配液缸,但占地面积较大。防霉液法的缺点,一是表面有防霉液结晶,外观感较差,会引起高端客户尤其是日本客户的不满;二是防霉液的酸性会腐蚀玻璃表面的金属滴落物产生斑点。可喜的是,深圳一家公司在吸收PPG防霉液法的基础上,创造性地采用中性防霉液,通过吸收玻璃发霉初期的碱,在玻璃表面上形成一层保护膜。按此机理,应能避免防霉液对表面金属滴落物的腐蚀,是传统防霉液法的一项进步。

2、  化学反应法

该方法是将化学液喷淋于玻璃的表面产生化学反应,通过离子交换一方面减少玻璃表面的碱金属离子,另一方面化学液中较大离子半径的金属离子被置换入玻璃表面后,提高了玻璃表面的致密度,从而达到了防霉的效果。在PILKINGTON和NSG合资或引进技术生产线中普遍使用这种方法,如早期的上海SYP及后来的天津NSG.。从多年的客户反馈看,此法的防霉效果也比较好,并且玻璃表面光洁,外观感好。但此法的一次性设备投资及运行成本都相当大,而且对反应过程和清洗的控制要求较严,稍有失误就会在玻璃表面生成一场过剩的盐类物,本身就成为缺陷。这种产品铺纸时,很容易形成纸纹印。这样的情况在客户投诉中并不少见。

3、  防霉粉法

该方法是通过专用的喷、洒粉设备将防霉隔离粉均匀地洒在玻璃表面,利用粉中的酸性物质在颗粒周围产生“酸性场”,从而延缓玻璃的发霉。粉中的有效防霉物质通常是有机酸,如硼酸、已二酸、马来酸、苯甲酸等。防霉粉的防霉效果固然与酸类配方有关,也与颗粒级配有很大关系。目前国内主要防霉隔离粉依颗粒度划分,可分为两类:细粉型和粗粉型,前者如德国的F5B、英国的璐彩特(LUCITE)和南京的格力尔,平均颗粒径在60~70微米之间,后者有PPG的L粉和深圳的宝斯特,平均颗粒径在130~140微米之间。在一定粉量的前提下,粉径与覆盖面积成线性反比关系,粉的粒径越小,覆盖的面积总和就越大,得到保护的玻璃面积就越大,粉的效率就越高。但过细的份在使用过程中会产生较多飞扬,使得真正保留在玻璃表面的粉量减少。粉与玻璃是固体与固体接触,故防霉粉的防霉效果不如防霉液和化学反应法,但也正是它对玻璃表面的作用弱,基本不改变玻璃表面特性,这就满足了那些对玻璃表面有很高要求的高档客户的需求。防霉粉的一次性设备投资及运行成本是所有方法中最低的,只有铺纸法成本的六分之一,而且还符合环保的社会发展潮流,故而该法在近年得到了迅速发展。 

4、  夹纸法

该方法是在玻璃包装时,人工把纸铺在玻璃表面,依靠纸的酸性来减缓玻璃受腐蚀速度。纸能吸潮,也避免了水汽对玻璃表面的侵蚀。纸还有一定的缓冲作用,可减少玻璃在流通过程的破碎。夹纸法在普通浮法玻璃生产线上使用最广泛。夹纸法的缺点:

1)容易产生纸纹印,无法清洗干净,不能满足制镜、镀膜等玻璃深加工要求

2)由于纸易褶皱很难完全平展地贴着玻璃表面,防霉效果不高;

3)纸质中的胶质物和泥沙等硬物会引起玻璃表面质量问题,严重时会影响玻璃的使用;

4)其一次性设备投资虽低,但运行成本(包括纸和人工)非常高;

5)消耗大量木材,不符合环保社会发展潮流。

上述四法综合对比

方法

防霉效果

玻璃外观

缺点

一次投资及运行成本

防霉液法

最好

易产生斑点

较低

化学反应法

次好

易生成过剩盐

最高

防霉粉法

较好

较好

有粘粉现象

最低

夹纸法

一般

纸纹印

很高

5、  真空包装法

 该方法普遍应用于食品行业,应用于玻璃行业主要是针对超白玻璃。该方法是在以上防霉法的基础上,包装时采用加厚塑料薄膜或铝箔包裹玻璃,抽去内部空气后密封,为预防少量气体泄漏后对玻璃产生影响,包内放置一定量的干燥剂。国内外的实践表明,该方法对玻璃防霉效果显著,国内有一家公司采用这种方法,其超白玻璃放置一年后基本无发霉。也有一些高档的玻璃深加工客户采用这种方法。该方法的缺点是材料(使用铝箔)及人工成本较高。

6、  表面贴膜法

该方法多用于镀膜后的产品,为防止膜层氧化及发霉,在玻璃表面贴上一张薄膜,隔离空气。由于成本较高,该方法不适宜推广至浮法玻璃。

结束语

玻璃的防霉不能单依靠一种方法或产品,事实上也不存在一种方法或产品能一劳永逸地解决玻璃发霉问题,而要发挥整个体系的作用,才能将发霉风险减至最低。

                                          ——伍业林