夹胶玻璃运营中有气泡是什么原因引起的？

上面图片是幕友遇到的实际项目问题：

夹胶玻璃出现气泡影响建筑美观度和安全性

针对上述缺陷分析：

脱胶及气泡是 PVB 夹层玻璃生产和使用过程中最主要的缺陷表现形式。根据**玻璃厂家内部统计，夹层玻璃生产过程中，由于脱胶及气泡而造成玻璃浪费占夹层玻璃总废品 20% 以上，而在使用过程中，客户投诉的 80% 以上也是脱胶及气泡缺陷。如某项目中，共计投诉玻璃缺陷产品 56m2 ，其中由于脱胶及气泡缺陷的 50m2 ，达到 89%。要想解决夹层玻璃脱胶、气泡问题，分析其形成的原因至关重要。不同种类或不同位置的脱胶及气泡，产生的原因不尽相同，本文根据生产及使用中的现实情况，对缺陷进行了分类，并对造成缺陷的原因进行了分析。

1、边缘脱胶气泡

边缘脱胶气泡情况如图 1。该类型缺陷是夹层玻璃生产及使用中最主要也是最容易出现的缺陷，在夹层玻璃生产中，该缺陷占比 15% 及以上，在夹层玻璃使用投诉中，该缺陷占比 85% 以上。

在夹层玻璃生产过程中，产生该缺陷的主要原因包括：辊压后封边不良；辊压速度过快，或者辊压温度过低，导致玻璃温度低；高压釜压力释放时温度过高；钢化玻璃边部变形大；PVB 纹路太细不利于排气等。

在夹层玻璃使用过程中，产生该缺陷的原因包括：使用环境湿热；夹层玻璃边缘与相容性差的结构密封胶接触；夹层玻璃边缘与醋酸、醇类及酮类等接触；夹层玻璃生产中，边部使用大力夹；釉料与 PVB 相容性差，或者釉料附着力差（边框彩釉产品）等。

2、中间分散气泡

中间分散气泡情况如图 2。该类型缺陷主要与制备工艺和 PVB 材料储存有关。在夹层玻璃生产过程中，产生该缺陷的主要原因：其一，辊压排气不完全；其二， 辊压速度过快；其三，使用含水率超标胶膜；其四，胶膜厚度使用不当，过薄。

在夹层玻璃使用过程中，产生该缺陷的原因：其一，辊压排气不完全，终压后虽无可见气泡产生，在后续使用过程中可能会出现气体“返吐”而产生气泡；其二，胶膜含水率超标，影响胶膜与玻璃的粘结性，从而造成在使用过程中胶膜与玻璃脱离，产生脱胶气泡；其三，釉料与玻璃的附着力低，或者釉料与 PVB 胶膜相容性差。

3、边缘及中间脱胶气泡

边缘及中间脱胶气泡情况如图 3，该类型缺陷常见于一些非配套钢化夹层玻璃产品，通常这类玻璃通常吻合度较差。在夹层玻璃生产过程中，产生该缺陷的主要原因：其一，钢化玻璃吻合度差；其二，胶膜厚度不合理，过薄；其三，辊压速度慢，提前封边；其四，辊压封边差，排气不完全；其五，PVB 纹路太细，不利于排气。其六，用大力夹玻璃边部。

在夹层玻璃使用过程中，产生该缺陷的原因：其一，夹层玻璃制备过程中，工艺操作不当使夹层玻璃存在除了钢化玻璃永久应力以外的应力；其二，胶膜质量差，与玻璃粘结等级低；其三，结构、安装不合理。

基于以上分析的脱胶气泡产生的原因，下面分别从设备管理、材料控制及工艺控制角度，详细阐述提高夹层玻璃产品质量措施，以降低夹层玻璃在制备及使用过程中产生脱胶及气泡的风险，提高产品质量。

针对设备管理分析：

目前，PVB 夹层玻璃生产用到的最主要设备为辊压机和高压釜，其中，辊压机的主要作用为预压排气、封边，高压釜的主要作用为使PVB材料熔融，使玻璃材料与中间层材料结合为整体。因此，该两台设备的运行状态对夹层玻璃的生产及产品质量至关重要，每台设备的运行状态均可直接决定产品的最终质量。

辊压机应保证良好的工作状态：

（1）各加热段加热丝 需保证正常工作，以保证辊压过程中玻璃均匀加热；

（2）预压辊及终压辊上下两辊间距要一致，否则影响夹层玻璃的排气及封边效果；

（3）显示器温度与实际温度需一致，以使各段加热温度得到更好控制。

高压釜应按操作规程认真操作和维护：

（1）高压釜工艺过程中保证可对产品均匀加热，加热过程中均匀加压，视产品辊压封边效果及高压釜大小及装载率确定升压及升温速率；

（2）保温（一般 135℃～ 140℃之间）保压效果要好，以使PVB胶膜在高温高压下有一定的流动性，以补充由于玻璃变形而带来的空隙率，使玻璃与胶片紧密结合，同时，保证更好的吸收残留的空气；

（3）降温时保压效果要好，压力尽量保持恒定，否则边部容易出现气泡，同时要保证均匀降温，以防止板面不同位置或者内外片温度不同，而导致玻璃变形；

（4）排气温度建议低于 45℃，目的是保证玻璃出釜温度低于 40℃。排气温度过高，胶膜还处于较软状态，玻璃与胶膜粘结性差，容易导致玻璃边部出现气泡；

（5）高压釜内充气需除油除湿。

针对材料控制分析

材料控制主要从玻璃质量、胶膜质量、胶膜种类及厚度三个方面入手加以控制，在生产过程中需对原材及半成品质量严格把关，胶膜种类及厚度合理使用。

1、玻璃

目前生产夹层用的玻璃 95% 以上均需钢化处理，因此，钢化玻璃质量好坏对夹层玻璃产品的质量影响很大，为了保证产品质量，提升成品率，钢化玻璃加工时需注意：

（1）严格控制玻璃的波形及弓形，在保证不超相关标准情况下越低越好；

（2）可配套钢化的产品一定配套钢化，不可配套钢化的产品需严格控制钢化玻璃波形及弓形；

（3）满足相关标准对表面应力要求的情况下，使玻璃表面应力尽量低，尤其是全钢化玻璃，以尽量减少玻璃形变，同时可降低全钢化玻璃自爆的风险。

2.胶膜质量

胶膜是生产夹层玻璃的核心材料，其质量的好坏对夹层玻璃的质量起到了决定作用，因此，对于胶膜的质量需严格控制，满足以下要求才可正常使用：

（1）各厂家供应的胶膜所加工的夹层玻璃产品需通过 GB 15763.3-2009 中规定的测试要求；

（2）胶膜厚度均匀，无色差；

（3）胶膜纹路粗细均匀适中，纹路过细，不利于辊压排气，易产生气泡，纹路过粗，不利于封边，同样易产生气泡；

（4）胶膜含水率需严格控制，不得使用含水率超过 0.45% 的胶膜 ( 胶片含水率不是越低越好，越低其韧性会降低 )，含水率超标会严重影响玻璃与胶膜的粘结强度，从而使产品易脱胶和产生气泡。

3.胶膜厚度

生产夹层用的玻璃（钢化玻璃）不可避免有一定程度的变形（波形和弓形），如果使用的膜层较薄，在经过高压釜工艺后，变形部位（边部）容易形成永久张应力，从而导致夹层玻璃容易形成气泡乃至脱胶，而使用一定较厚的胶膜，胶膜可以对变形部位形成比较好的填充，从而可减小变形部位（边部）形成的永久张应力，降低夹层玻璃形成气泡和脱胶的风险，从而可提升产品成品率，进而提升产品质量。

玻璃种类、厚度及大小等不同，玻璃的变形量会有所不同，因此，推荐使用的胶膜厚度也会不同，以下表格根据玻璃种类、大小及厚度的不同，给出了胶膜建议使用厚度，该建议厚度为推荐的胶膜使用的最小厚度，在实际生产中根据实际情况可适当增加胶膜厚度，以提高成品率，保证产品质量。

普通夹层玻璃 PVB 厚度的选用建议见表 1，钢化（全钢化、半钢化）夹层玻璃 PVB 厚度的选用建议见表 2，弯钢化、弯半钢化夹层玻璃和热弯夹层玻璃 PVB 厚度的选用建议见表 3。本文关于 PVB 厚度建议均基于常规产品而言，均以厚板为基准，而对于非常规产品需视实际情况加减胶膜厚度，以达到降低夹层玻璃产品缺陷，提高成品率，保证产品质量的目的。

针对夹胶玻璃工艺控制分析：

常规夹层玻璃生产工艺过程分别为：上片清洗、合片、辊压（或抽真空）和高压釜工艺，该四个部分相互独立，又不失衔接，生产过程中每个工序有各自需要控制的节点，产品质量才更有保障。

1.上片清洗工艺

上片清洗的目的主要有两个，其一，玻璃配套；其二，清洁表面灰尘，提高玻璃表面的新鲜度，以提高产品胶膜与玻璃的粘结强度，提高产品质量。

上片清洗过程中需注意：

（1）按照来料配套上片，上片方向严格一致，以提高夹层玻璃的吻合度，如图 1 所示，降低后续脱胶的风险；

（2）清洗玻璃推荐用去离子水，去离子水电导率需＜ 30us/cm，主要是因为清洗用水如果电导率超标，则钙镁离子含量会比较高，钙镁离子存在会妨碍玻璃与胶膜间氢键的形成，从而降低夹层玻璃的粘结力，水温以 40℃～ 50℃为宜；

（3）根据玻璃厚度调整毛刷高度，一般为毛刷间距小于玻璃厚度 1mm 为宜。

2.合片工艺

夹层玻璃合片工艺过程中，合片室环境非常重要，需严格控制四个方面：温度、湿度、灰尘及密封性，温度应控制在 18℃～ 28℃，相对湿度应控制在 18% ～ 28%RH，保证合片室清洁，合片室密封性良好，室内为微正压。在合片过程中需注意：

（1）周边胶膜余量为 3mm ～ 5mm，防止经高温高压工艺后出现缩胶现象；

（2）控制产品叠差；

（3）根据辊压效果，调整玻璃进辊压机的方向，以达到最佳辊压效果。

3.辊压工艺

平板夹层玻璃的生产一般应先进辊压机进行辊压处理，该过程的主要目的是将玻璃和胶膜间的气体排出，对玻璃边部进行预封边，使玻璃与胶膜初步粘合成为一个整体，该加工方式较套真空袋后进高压釜的工艺效率高，且节约成本，但是辊压效果非常重要。

夹层玻璃半成品辊压效果可通过目视直接判定， 合格的辊压效果为夹层玻璃周边向内深入20mm ～ 30mm 左右范围内为完全透明，其它位置为半透明状态。出现辊压封边不良的产品一般通过四个方面进行调整：调整辊压速度（温度不变的情况下）；调整各段辊压温度（一般不推荐）；调整玻璃入辊压机角度；调整辊间距。合格辊压效果的半成品可直接进入高压釜进行终压处理，而不合格辊压的半成品，需要套真空袋抽真空后进高压釜进行终压处理。两种方式的生产效率及对成本的影响存在差别。为了获得良好辊压效果的半成品，降低生产

成本，提高生产效率，在生产过程中需严格控制辊压工艺：

（1）结合辊压机特点合理设置各加热段温度，一般设置的原则为预压段低温、辊压段高温；

（2）根据玻璃组合及胶膜厚度情况合理设置初压辊间距和终压辊间距，建议初压辊间距较钢化夹层玻璃总厚度小 10% 左右，终压辊间距较夹层玻璃总厚度小15% ～ 20%；

（3）根据玻璃组合及胶膜厚度情况合理设置辊压速度，一般以薄板快速、厚板慢速为原则；

（4）出辊压机时的玻璃表面温度建议控制在70℃左右。

4.真空袋工艺

真空袋工艺主要解决三类夹层玻璃的加工，即弯曲夹层玻璃产品、多层夹胶产品以及辊压效果不好的夹层玻璃产品，为了降低脱胶气泡的风险，在加工过程中需注意真空袋的密封性。

5.高压釜工艺

高压釜工艺为生产夹层玻璃产品的最后一道、也是最重要的一道工序。目前常用的主要有两种高压釜，一种为红外线加热高压釜，另一种为热辐射高压釜。根据不同产品特点选择不同高压釜进行终压处理，一般镀膜玻璃夹层产品不建议选用红外线高压釜，其它注意事项如下：

（1）高压釜工艺参数建议，恒温：135℃～ 140℃，恒压：12bar ～ 14bar；

（2）恒温恒压时间，PVB 夹层产品：60mins ～ 120mins（视装载率而定），装载率高、厚板时恒温恒压时间长，装载率低、薄板时，恒温恒压时间短；

（3）降温速率：建议 1℃ /min ～ 2℃ /min( 与装载率有关）。

目前，PVB 夹层玻璃在制备和使用过程中存在的主要质量问题是脱胶及气泡，本文分析了产生脱胶及气泡的原因，并从设备、材料及加工工艺三个方面阐述了提高产品质量的措施与建议，在今后生产过程中还需结合实际情况，不断探索与总结，不断提升产品质量，推动夹层产品的发展与进步。

作者：中航三鑫股份有限公司——张榜、刘东阳、代干、孙志军