一種在線易潔鍍膜玻璃及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種玻璃產品，特別設及一種在線易潔鍛膜玻璃及其制備方法。
【背景技術】
[0002] 所謂的易潔玻璃在太陽光的紫外線的照射下表面能呈現超親水的狀態，運樣一旦 有水沖洗或者下雨，就可W把玻璃表面的臟污隨水一起沖掉，起到清潔的作用。易潔凈玻璃 在近十幾年的發展較為迅猛，具有廣泛的市場前景與市場需求量。
[0003] 易潔凈玻璃進行十幾年的發展，在現有技術中仍然存在W下問題：易潔凈玻璃對 于太陽能的利用率低;量子產率低，總反應速度慢;大面積鍛膜工藝在技術上仍有難度，尤 其是在大面積生產的條件下，還在存在著如何保證Ti化薄膜中的銳鐵礦型結構提高、膜均 勻一致等問題。
[0004] 針對對于太陽能利用率低的問題，Ti〇2薄膜在紫外光線的照射下才可W產生潔凈 效果，但是在太陽光中紫外線僅是很小的一部分光線即小于總太陽能的5%，大部分的可見 光都不能進行光催化效果。在現有技術中貴金屬銀、銷擔載W及過渡金屬滲雜（如饑、鶴、 銘、鐵等)進行解決，但是該種方法雖然可W提高太陽能的利用效率，可是也使得Ti化膜紫 外線光反應活性降低，氧化能力變弱，產生光熱穩定性變差的問題，提高鍛膜成本。

【發明內容】

[0005] 本發明的目的在于，可W滿足大面積的方法玻璃鍛膜生產需求，同時通過提高Ti3+ 在Ti化膜中的存在比例，增加量子產率，提高總反應速度，促進光催化效率，使得玻璃具有 更佳的易潔靜使用效果。
[0006] 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0007] -種在線易潔鍛膜玻璃，所述的在線易潔鍛膜玻璃是在玻璃基板表面依次鍛上滲 碳二氧化娃膜和二氧化鐵膜。
[000引作為優選，滲碳二氧化娃膜是由滲碳二氧化娃膜原料在玻璃基板表面鍛膜而成， 滲碳二氧化娃膜原料按質量分數為：甲硅烷15-19%，乙締21-26%，二氧化碳48-55%，氮氣 8-10%，其中甲硅烷的體積濃度為30%，W氮氣為載氣進行制取；
[0009]二氧化鐵膜是由二氧化鐵膜原料在滲碳二氧化娃膜的表面鍛膜而成，二氧化鐵膜 原料按質量分數為:鐵酸異丙醋8-13%，W氮氣87-92%作為載氣進行制取。
[0010]作為優選，把滲碳二氧化娃膜原料混合攬拌后，W氮氣為載氣，W215-38化/每分 鐘進行鍛膜;鐵酸異丙醋加熱至190-205°C成為氣態，W氮氣為載氣，二氧化鐵膜原料的混 合氣W400-58化/每分鐘在滲碳二氧化娃膜表面進行鍛膜，玻璃基片的拉引速度為488-800m/h。
[0011]作為優選，在浮法玻璃生產線上，烙融的玻璃液進入錫槽成型后，錫液溫度控制在 580-620°C，錫槽橫向溫差控制在± 3.8°C，鍛膜器與玻璃基板的噴灑距離為1.5mm，經過第 一鍛膜器與第二鍛膜器后，依次在錫槽中完成滲碳二氧化娃膜與二氧化鐵膜鍛制。
[0012] 作為優選，所述的滲碳二氧化娃膜中的二氧化碳與二氧化鐵膜的鐵酸異丙醋在控 制其加入混合氣時速度比值為1:8-9，所述的玻璃產品的滲碳二氧化娃膜厚度為15-25nm， 二氧化鐵膜厚度為40-55nm。
[0013] 作為優選，所述的鍛膜是采用在線鍛膜裝置實現，該裝置的主體是具有=個縱向 孔道的石墨板構成，=個孔道中位于兩側的是排氣孔，中間的是進氣孔，進氣孔和排氣孔內 均設置有固定在石墨板內壁上的導流片;在線鍛膜裝置包括進氣底板和進氣頂板，進氣頂 板位于進氣孔上方，進氣底板的下端面與玻璃基板的上表面距離為3-5mm。
[0014] 作為優選，排氣孔內的導流片均勻交錯設置，進氣孔內的導流片最上面的為第一 片導流片，最接近進氣底板的為底部導流片，第一片導流片和底部導流片均為平板，第一片 導流片和底部導流片之間的導流片采用高度14-15mm長度23-24mm的角鋼，第一片導流片和 底部導流片之間的導流片均勻交錯設置。角鋼為L形，因此氣體在進入進氣孔內時，經角鋼 導流板易形成端流，使氣體流動更加緩慢，有利于鍛層的均勻分布。
[0015] 作為優選，排氣孔和進氣孔的直徑為26-28mm，進氣頂板與第一片導流片的距離為 3-5mm。進一步的，一個角鋼導流片的頂部到相鄰的上一個角鋼導流片之間的距離為3-5mm。
[0016] 在線鍛膜裝置通過對鍛膜器導流片的優化設計，可W均勻混合膜層原料，通過在 線鍛膜裝置的導流可W精細控制膜層原料的流速，達到產出滲碳二氧化娃膜層（SiC-2Si〇2)與二氧化鐵膜層，兩膜層物質與厚度在膜層結構結合時符合設計要求，并得到均勻 牢固的膜層。
[0017] 本發明采用在玻璃表面上鍛制滲碳的氧化娃膜與二氧化鐵膜，利用碳加速Ti3+的 生產，加速解決易潔凈玻璃光催化效果低問題。
[0018] 二氧化鐵的自潔凈過程具體方程如下：
[0019]
I電子空穴，e-是光生電子，
[0020] 電子空穴與光生電子在水和空氣中會發生下列反應，繼而產生具有強氧化作用的 自由基來降解污潰達到易潔凈的目的，具體反應如下：
[0021] ^氧負離子自由基，
[0022] ^氨氧自由基，
[0023] 當二氧化鐵膜直接鍛制在玻璃基板表面，Ti〇2膜會出現Ti、0,并有少量的C、化、Ca 存在，運種情況下，存在有1'14+、1'13+、1'12+。1'1 3+的產生是由于薄膜中的碳在氧化過程中從 Ti〇2分子結構中奪取氧，造成Ti4+被還原成Ti3+和Ti2^Ti 3+處于距離Ti〇2的導電帶0.3eV處， Ti3+可W捕捉Ti化導電帶中的eT(即光生電子），阻止eT和h+(電子空穴)復合，從而提高Ti化 膜的光催化效率，而現有技術中Ti 3+在Ti〇2膜中占32.38% ,Ti4+占61.75% ,Ti2+占5.87%。
[0024] -種在線易潔鍛膜玻璃的制備方法，該方法是在玻璃基板表面依次鍛上滲碳二氧 化娃膜和二氧化鐵膜，把滲碳二氧化娃膜原料混合攬拌后，W氮氣為載氣，W215-38化/每 分鐘進行鍛膜;鐵酸異丙醋加熱至190-205°C成為氣態，W氮氣為載氣，二氧化鐵膜原料的 混合氣W400-58化/每分鐘在滲碳二氧化娃膜表面進行鍛膜，玻璃基片的拉引速度為488-800m/h。
[0025] 本發明的在線易潔鍛膜玻璃可W提高對于太陽光在玻璃光催化效果上的應用，例 如對于可見光區等其他太陽光能的利用，同時保證避免Ti化膜老化W至于其氧化能力變 弱，光熱穩定性變差，同時，具有可W進行大面積生產，保證總反應速度，提高太陽能利用 率。本發明的主要優點體現在W下幾個方面：
[00%] 1、本發明通過對于滲碳二氧化娃膜的C〇2與二氧化鐵膜的鐵酸異丙醋在控制其加 入混合氣速度比值、兩個膜原料合理調配與鍛膜速度等因素進行有效控制，進而保證成品 的易潔凈玻璃中的Ti3+最大化存在，避免e-和h+(電子空穴)復合，進而提高光催化效果。
[0027] 2、本發明的玻璃產品具有更廣的太陽能光波長利用范圍，包括紫外光區與可見光 區，其可利用的波長范圍380~460nm。
[0028] 3、本發明的玻璃產品在紫外線波段與可見光波段都具有良好的光催化效率，本發 明的玻璃在太陽光照射30min后，光降解速率為> 43%。
[0029] 4、本發明的玻璃產品具有圖2的光吸收效果曲線圖。
[0030] 5、本發明可W大面積生產易潔凈玻璃，利用在線CVD生產技術，節約鍛膜成本，降 低成品造價。本發明的成品率在96% W上、日生產量約14000重箱，很好的滿足市場的需要 為日益嚴峻的霧靈污染情況提供了 一個緩解減輕的途徑，同時也是今后建筑玻璃發展的方 向。
【附圖說明】
[0031] 圖1是本發明的結構示意圖，圖中，二氧化鐵膜1，滲碳二氧化娃膜2,玻璃基板3;
[0032] 圖2是本發明在線易潔鍛膜玻璃的對波長的吸收率曲線。
[0033] 圖3是本發明采用的在線鍛膜裝置。
【具體實施方式】
[0034] 下面通過具體實施例，對本發明的技術方案作進一步的具體說明。應當理解，本發 明的實施并不局限于下面的實施例，對本發明所做的任何形式上的變通和/或改變都將落 入本發明保護范圍。
[0035] 在本發明中，若非特指，所有的份、百分比均為重量單位，所采用的設備和原料等 均可從市場購得或是本領域常用的。下述實施例中的方法，如無特別說明，均為本領域的常 規方法。
[0036] 實施例1
[0037] -種在線易潔鍛膜玻璃，其是在玻璃基板3表面依次鍛上滲碳二氧化娃膜2和二氧 化鐵膜1，其結構見圖1。
[0038] 滲碳二氧化娃膜原料按質量分數為：甲硅烷17%，乙締22 %，二氧化碳53%，氮氣 8 %，其中甲硅烷的體積濃度為30 %，W氮氣為載氣;二氧化鐵膜原料按質量分數為:鐵酸異 丙醋8.6%，W氮氣91.4%作為載氣進行制取；
[0039] 滲碳二氧化娃膜中的二氧化碳與二氧化鐵膜的鐵酸異丙醋在控制其加入混合氣 時速度比值為1:8,所述的玻璃產品的滲碳二氧化娃厚度為15nm，二氧化鐵膜厚度