單片防火玻璃技術(shù)概述

一、單片防火玻璃生產(chǎn)工藝

 1.1  目前建材市場(chǎng)符合我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB15763.-2009》的平板單片防火玻璃有三種類(lèi)別：?jiǎn)纹歉魺嵝头阑鸩ＡА⑴鸸杷猁}平板防火玻璃、進(jìn)口防火原片。其中單片非隔熱防火玻璃市場(chǎng)占有率高，是目前市場(chǎng)主流。

1.2   單片非隔熱防火玻璃工藝在我國(guó)發(fā)展已有20多年的歷史，1997年由硅酸鹽所在原熱化學(xué)鋼化基礎(chǔ)上經(jīng)多年改進(jìn)形成的冷化學(xué)鋼化工藝為主導(dǎo)工藝，自上市以來(lái)經(jīng)多次改進(jìn)已經(jīng)形成穩(wěn)定，可操作性強(qiáng)、成本低的一套完善的單片防火玻璃加工工藝，目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)大范圍推廣應(yīng)用。

1.3   冷化學(xué)鋼化工藝的基本原理為：溶液與玻璃表面接觸靶向滲透，首先將玻璃內(nèi)的熱膨脹系數(shù)高的物質(zhì)置換出來(lái)進(jìn)入空氣氧化掉，同時(shí)低膨脹系數(shù)的貴金屬離子在一定溫度下化合，活性較大，與玻璃本身原有離子團(tuán)有機(jī)結(jié)合，再進(jìn)行物理鋼化封閉形成穩(wěn)定的低熱膨脹系數(shù)的分子團(tuán)和低膨脹網(wǎng)帶，從而提高玻璃的整體耐火性能。其完整實(shí)施步驟為：一：置換反應(yīng)發(fā)生，二：特殊封閉性鋼化，三：成品自檢。此工藝被國(guó)外學(xué)者形容為“兩條腿的巨人”工藝，即兩種特殊技術(shù)，一個(gè)統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)自檢。

  目前市場(chǎng)上絕大多數(shù)單片防火玻璃生產(chǎn)企業(yè)均采用上述工藝生產(chǎn)，此工藝具有介入性強(qiáng)，設(shè)備易于改造，操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，但也有成品質(zhì)量不高，企業(yè)執(zhí)行度不夠很容易作假等缺點(diǎn)。

二、目前現(xiàn)狀

  2.1  近年來(lái)單片防火玻璃在建筑領(lǐng)域應(yīng)用量越來(lái)越高，產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，質(zhì)量問(wèn)題頻出。本科室在單片防火玻璃日常監(jiān)督檢測(cè)工作中，以及和與諸多產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)負(fù)責(zé)人交流中總結(jié)為兩個(gè)方面：一是，很多企業(yè)不明確原理技術(shù)投入低，不注重產(chǎn)品質(zhì)量不進(jìn)行自檢。二是，目前很多企業(yè)不改造設(shè)備，靠代辦來(lái)的檢測(cè)報(bào)告走市場(chǎng)。

2.2   就源頭技術(shù)角度而言，此工藝在研發(fā)之初是分兩步走的，一步是由硅酸鹽所團(tuán)隊(duì)研發(fā)的置換反應(yīng)制劑，一步是由國(guó)內(nèi)知名鋼化爐研發(fā)機(jī)構(gòu)研制一種適合離子封閉和網(wǎng)帶形成的特種鋼化爐。兩種技術(shù)的有機(jī)融合形成了現(xiàn)有的單片非隔熱防火玻璃冷化學(xué)鋼化工藝。后來(lái)在2006年基于此項(xiàng)技術(shù)工藝的成品率低企業(yè)硬件各有差異等因素，專(zhuān)家團(tuán)隊(duì)又研發(fā)了簡(jiǎn)易自檢設(shè)備，便于企業(yè)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行定性定量檢測(cè)，以改善自身工藝，提高成品率。同年國(guó)家發(fā)布了《 GBT 12513-2006 鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》等檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。

而目前市場(chǎng)在這三方面均出現(xiàn)較大問(wèn)題，造成了產(chǎn)品質(zhì)量良莠不齊，質(zhì)量問(wèn)題頻出的亂象。

三、問(wèn)題實(shí)質(zhì)

  3.1 置換助劑問(wèn)題   冷化學(xué)工藝制造單片防火玻璃所用的置換用溶劑的生產(chǎn)是嚴(yán)苛的技術(shù)和設(shè)備要求的，據(jù)其公開(kāi)資料闡述，首先將低膨脹物質(zhì)本塊進(jìn)行離子對(duì)撞取得離子，瞬間實(shí)施離子防氧化包被，然后進(jìn)行離子螯合劑加入保護(hù)劑形成室溫穩(wěn)定溶劑的方式來(lái)取得。制造工藝和設(shè)備非常特別，目前國(guó)內(nèi)只有一家國(guó)有企業(yè)能加工制造，其掌握的單質(zhì)離子靶向滲透技術(shù)，離子包被技術(shù)是該溶劑的核心技術(shù)，目前處于國(guó)際領(lǐng)先水平。而此溶劑因?yàn)橹圃旃に噺?fù)雜特殊，價(jià)格高昂，產(chǎn)量不高等原因一直沒(méi)有商品化，而市場(chǎng)大量充斥的溶液均屬化學(xué)分子調(diào)配制造，并不具備置換高膨脹離子的功能，更不可能完成置換反應(yīng)，這就形成了企業(yè)不懂原理購(gòu)買(mǎi)假溶劑，或者買(mǎi)到真溶液不改善硬件設(shè)備，不嚴(yán)格按照工藝生產(chǎn)，不能將工藝完整實(shí)施，形成了掩耳盜鈴式的生產(chǎn)模式，產(chǎn)品質(zhì)量無(wú)法保證。

 3.2硬件設(shè)備曲解問(wèn)題  與此冷化學(xué)鋼化工藝相匹配的鋼化設(shè)備主要是基于對(duì)平板玻璃整體熱應(yīng)力值的維護(hù)和改善，以到保證植入銫鈦等貴金屬離子網(wǎng)帶穩(wěn)定形成，抵御紫外線(xiàn)對(duì)玻璃的整體性能氧化還原作用，而并非目前市場(chǎng)上所推崇的“高應(yīng)力”“高強(qiáng)度”鋼化爐可以做出合格防火玻璃。鋼化設(shè)備的改進(jìn)點(diǎn)主要在風(fēng)柵狀態(tài)（由點(diǎn)狀改為帶狀以屏蔽封閉死角）和出風(fēng)壓力方面，并不是單純的提高玻璃的表面硬度形成短時(shí)耐火性能方面。這一點(diǎn)給很多研究技術(shù)但不懂原理的企業(yè)技術(shù)人員造成了不小的技術(shù)誤區(qū)，因?yàn)楹芏嗥髽I(yè)在對(duì)高應(yīng)力爐鋼化成品進(jìn)行檢測(cè)時(shí)可以暫時(shí)提高玻璃防火性能，而在玻璃裝在外墻后，紫外線(xiàn)作用下很快失去耐火性能，甚至有些成品沒(méi)有出廠(chǎng)性能即下降至原片狀態(tài)，導(dǎo)致工程抽檢不合格。這主要是因?yàn)楦邷叵虏ＡП砻娴牡团蛎浵禂?shù)離子被氧化掉形成了淺表性應(yīng)力，而高應(yīng)力爐并不能進(jìn)行離子植入，無(wú)法形成熱穩(wěn)定離子網(wǎng)帶這也就是是說(shuō)在氧化掉表面雜質(zhì)同時(shí)玻璃內(nèi)部的分子結(jié)構(gòu)也發(fā)生了分子裂性聚變，失去了原始平板玻璃的韌性，物理測(cè)定就是脆性增強(qiáng)，很容易碎。

據(jù)此，核心工藝中的另一條“腿”特種鋼化設(shè)備也被市場(chǎng)曲解，形成了很多企業(yè)號(hào)稱(chēng)不用置換劑直接高強(qiáng)鋼化也可以做單片防火玻璃的錯(cuò)誤論調(diào)，也突然出現(xiàn)很多生產(chǎn)不合工藝原理的專(zhuān)用爐和高強(qiáng)度爐子的硬件的設(shè)備廠(chǎng)家。

3.3自檢設(shè)備不合格問(wèn)題   檢測(cè)設(shè)備猶如裁縫的尺子，尺子不準(zhǔn)無(wú)法量體裁衣。單片非隔熱防火玻璃的檢測(cè)主要依據(jù)《GBT 12513-2006 鑲玻璃構(gòu)件耐火試驗(yàn)方法》，而此方法是基于國(guó)標(biāo)《GB15763.-2009》、歐標(biāo)、英標(biāo)來(lái)界定防火玻璃性能的。因成本問(wèn)題，企業(yè)自檢工藝主要是模擬國(guó)標(biāo)檢測(cè)設(shè)備的定性檢測(cè)，并不能定量檢測(cè)。而市場(chǎng)一些商家根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所列參數(shù)制造出一批外觀(guān)精美，貌似設(shè)備先進(jìn)的大鐵箱子銷(xiāo)售給企業(yè)作為模擬爐，來(lái)界定產(chǎn)品質(zhì)量，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量控制造成很不好的影響。

  單片非隔熱防火玻璃的檢測(cè)設(shè)備主要是模擬建筑著火時(shí)候的氣浪壓力，環(huán)形凸點(diǎn)，不確定性循環(huán)熱爆點(diǎn)對(duì)玻璃表面和附屬物理物進(jìn)行沖擊的綜合因素來(lái)沖擊玻璃樣品表面，再經(jīng)高精密探測(cè)控制設(shè)備進(jìn)行多點(diǎn)程序化模擬控制形成，而非一個(gè)燃燒機(jī)加幾個(gè)廉價(jià)探測(cè)頭能在電腦屏幕形成類(lèi)似曲線(xiàn)就可以進(jìn)行定量檢測(cè)。這樣的設(shè)備做定性檢測(cè)勉強(qiáng)可以。就正品而言，一套測(cè)溫測(cè)壓探頭市場(chǎng)價(jià)格就要十幾萬(wàn)，而一些廠(chǎng)家的模擬爐才銷(xiāo)售幾萬(wàn)元。據(jù)調(diào)查，目前國(guó)內(nèi)能生產(chǎn)合格自檢爐的企業(yè)并不多。不準(zhǔn)的尺子，盲目的自檢是不能提高質(zhì)量改進(jìn)工藝的。

   綜上，此核心工藝的三個(gè)方面均存在問(wèn)題了，成品質(zhì)量必然良莠不齊。好在目前，相關(guān)國(guó)家科研機(jī)構(gòu)已經(jīng)針對(duì)此現(xiàn)狀加緊了硼硅酸鹽平板玻璃量化低成本合成項(xiàng)目的科技攻關(guān)進(jìn)程，以摒棄此工藝的成品質(zhì)量不高，企業(yè)執(zhí)行度不夠很容易作假的缺點(diǎn)，當(dāng)成品率很高，性?xún)r(jià)比合適的硼硅酸鹽耐火平板玻璃大量融入市場(chǎng)時(shí)這樣的的局面才會(huì)得以改善。