基于建筑夾層玻璃產品質量監(jiān)督抽查結果的分析與建議

劉勝 溫玉剛 黃小樓 宮建 王松

（中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024）

0 前言

建筑用夾層玻璃是玻璃與玻璃和/或塑料等材料，用中間層分隔并通過處理使其粘結為一體的復合材料的統(tǒng)稱，是目前最理想的安全玻璃之一。夾層玻璃種類很多，按生產方法分為干法夾層玻璃和濕法夾層玻璃。干法夾層玻璃是將有機材料中間層嵌夾在兩片或兩片以上玻璃之間，經加熱、加壓制成的復合玻璃制品。濕法夾層玻璃是將配制好、經預聚合的黏結劑灌注到已合好模的兩片或多片玻璃中間，排去氣體，經熱聚合、光聚合或熱光聚合，漿液固化并與玻璃黏結成一體而制成。目前使用最多、最具代表性的產品就是以PVB膠片為中間層的夾層玻璃。夾層玻璃具有透明、機械強度高、耐環(huán)境老化等特點，其顯著的安全性能很好地滿足了現(xiàn)代建筑的要求[1]。目前，全國大中小型建筑用夾層玻璃生產企業(yè)約有2000多家，年增長率在30%以上，擁有很好的市場發(fā)展前景。

1 國家及地方產品質量監(jiān)督抽查

2015-2017年，國家市場監(jiān)督管理總局（原國家質檢總局）、上海市和浙江省等地方市場監(jiān)督管理局依據(jù)GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃 夾層玻璃》及相關質量監(jiān)督抽查規(guī)范對建筑夾層玻璃進行了多次產品質量監(jiān)督抽查，涉及的主要性能指標有厚度偏差、耐熱性、耐濕性、耐輻照性、落球沖擊剝離性能和霰彈袋沖擊性能，其中，耐熱性、耐濕性、耐輻照性、落球沖擊剝離性能和霰彈袋沖擊性能是強制性產品認證檢驗項目。筆者將國家及地方市監(jiān)局公布信息數(shù)據(jù)進行匯總整理，其中，不合格批次及批次合格率以安全性能指標合格結果進行統(tǒng)計。抽查情況見表1。

從表1可以看出，2015-2017年連續(xù)3年建筑夾層玻璃國家產品質量監(jiān)督抽查批次合格率穩(wěn)步提升，由76.7%提高到89.5%，顯示國家產品質量監(jiān)督抽查對建筑夾層玻璃行業(yè)產品質量的提升作用明顯。2018年及2019年，國家層面未對建筑夾層玻璃產品質量進行監(jiān)督抽查，為較全面對建筑夾層玻璃產品質量進行分析，筆者收集了2018年及2019年浙江、上海、青島等省市6次建筑夾層玻璃產品質量監(jiān)督抽查結果，共計抽查建筑夾層玻璃產品181批次，安全性能指標不合格16批次，抽查批次合格率91.2%，基本反映了建筑夾層玻璃產品質量的實際情況。

表1 抽查產品合格率情況

2 抽查涉及的不合格檢驗項目情況

對檢驗結果統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，抽查產品出現(xiàn)的不合格項目覆蓋了厚度偏差、耐熱性、耐濕性、耐輻照性、落球沖擊剝離性能、霰彈袋抗沖擊性。上述不合格項目除厚度偏差外，其他均為強制性產品認證所要求的檢驗項目。見表2。

表2 國家及地方抽查不合格項目分布

從表2可以看出，監(jiān)督抽查涉及的6個檢驗項目中，最主要的不合格項目是耐熱性。國家及地方監(jiān)督抽查共抽查產品568批次，其中74批次耐熱性不合格，10批次產品耐輻照性不合格，6批次產品耐濕性不合格，5批次產品厚度偏差不合格，3批次霰彈袋沖擊性能不合格。不合格項目分布占比見圖1。

圖1 不合格項占比

如圖1所示，耐熱性在所有批次不合格項中占比為75.5%。考慮到國家及地方監(jiān)督抽查建筑夾層玻璃產品主要集中在干法工藝生產的中間層為PVB膠片的建筑夾層玻璃產品，不合格項主要集中在以耐熱性為主的耐環(huán)境性能項目，本文主要分析耐熱性為主的耐環(huán)境性能不合格原因。

3 主要不合格項目原因分析

3.1 試驗要求

耐環(huán)境試驗判定依據(jù)為GB15763.3-2009相關要求，其中，耐熱性要求試驗后超出邊部或裂口13mm部分不能產生氣泡或其他缺陷；耐濕性要求試驗后超出原始邊15mm、切割邊25mm、裂口10mm部分不能出現(xiàn)氣泡或其他缺陷；耐輻照性要求試驗后不可產生顯著變色、氣泡及渾濁現(xiàn)象，且試驗前后試樣的可見光透射比相對變化率不應大于3%。

3.2 夾層玻璃出現(xiàn)氣泡或其他缺陷的原因

3.2.1 PVB膠片質量

PVB膠片中羥基數(shù)量、含水量、厚度均勻性、本身強度及與增塑劑的相容性都會影響夾層玻璃的質量，如發(fā)生脫膠、氣泡等情況[2]。這就要求建筑夾層玻璃生產企業(yè)在采購PVB膠片時不要只貪圖便宜采購廉價PVB膠片甚至是再生PVB膠片，以免給夾層玻璃帶來質量風險。

3.2.2 生產工藝[1]

干法夾層玻璃（中間層為PVB膠片）生產工藝主要包括合片、預壓和高壓。

環(huán)境條件是合片時的關鍵，生產企業(yè)應控制好合片室的溫濕度，一般溫度控制在18℃左右，相對濕度控制在膠片所需濕度范圍內。合片時注意上下片玻璃需要對齊，控制好疊差，四周留出一定量膠片，將玻璃表面稍微加熱，使得玻璃和PVB膠片之間具有一定的粘結力，但溫度控制與PVB膠片厚度有一定關系，不宜過高，溫度過高會出現(xiàn)膠片收縮現(xiàn)象，造成膠片起皺或縮膠，還會造成邊部密封過早或者重新定位膠片困難，過早的邊部密封會導致夾層玻璃內部生產氣泡。一般建議合片時玻璃的溫度不超過35℃。

預壓的目的是去掉玻璃和膠片之間的空氣，避免蒸壓時產生氣泡。輥壓預壓法是常見的預壓方法，是將合片后的玻璃表面加熱至一定溫度，然后以橡膠輥以一定輥壓力和速度進行二次輥壓。輥壓時的溫度不宜過高，否則會導致膠片收縮或外流，造成夾層玻璃脫膠或氣泡。

經預壓后的夾層玻璃中仍存在一部分氣體，膠合的牢固度也不高，需要施加較大的均勻壓力，達到膠片軟化所需的溫度，才能使殘留的少許空氣溶解在PVB中，完全排除氣泡，并通過擴散作用使得PVB與玻璃最終相互粘結。蒸壓過程中升溫升壓需同步，若加壓太快、升溫太慢，傳熱介質會滲透進膠片與玻璃之間，使得夾層玻璃邊部密封不好；如果加壓太慢、升溫太快，殘留的空氣會膨脹成大氣泡。生產企業(yè)應根據(jù)生產設備設置適宜的保溫保壓時間，若保壓時間不足，膠片不能達到黏流狀態(tài)，會造成膠片與玻璃粘結力低，易脫膠。降溫降壓過程控制降溫時間很重要，降溫時間過短可能造成降壓溫度過高，也會導致PVB膠片與玻璃粘結力差。

PVB夾層玻璃的各工序生產工藝參數(shù)設置與企業(yè)生產設備、使用的膠片性能、玻璃單片種類及產品結構有很大的關系，企業(yè)應根據(jù)實際情況調整好工藝參數(shù)，以便生產出質量合格的產品。

3.2.3 企業(yè)管理

夾層玻璃產品種類多、周期短、交貨快，靈活性要求較高，而生產企業(yè)的管理和對工藝的控制沒有規(guī)范，在生產不同結構的產品時未及時對工藝參數(shù)進行調整；合片室/PVB膠片儲藏室相對濕度較大，導致中間層膠片含水率高，原片玻璃經清洗后未完全干燥就開始預壓合片，合片過程中由于合片室環(huán)境不潔凈而摻入雜質，存在灰塵等小顆粒，壓合后玻璃與中間層之間存在空隙；玻璃表面平整度差、邊部或表面玻筋大等情況導致玻璃夾層中殘留空氣，造成玻璃和膠片粘結力差，與中間層壓合不嚴。

4 總結與建議

建筑夾層玻璃屬于強制性認證目錄中的產品，國家及地方產品質量監(jiān)督抽查對行業(yè)發(fā)展促進作用明顯。耐熱性是其安全性能指標之一，多批次抽查耐熱性指標不合格，不合格產品在建筑上應用后對人身安全存在很大隱患。建筑夾層玻璃行業(yè)發(fā)展快，企業(yè)數(shù)量較多，但多為小型企業(yè)，行業(yè)準入制度門檻偏低，部分生產企業(yè)在企業(yè)管理體系、執(zhí)行國家標準方面仍有很大改進空間，對產品質量的控制不夠嚴謹，建議相關部門加強對建筑夾層玻璃產品的質量監(jiān)督管理，促進行業(yè)有序、高質量發(fā)展。