自洁净玻璃主要用于医院门窗、商业空间橱窗、汽车玻璃、高层建筑物的幕墙玻璃、浴室门窗以及厨房门窗玻璃、家具玻璃等场所。
自清洁玻璃按照水与玻璃的接触角可分为超亲水自清洁玻璃和超疏水自清洁玻璃。
普通玻璃在经过特殊的物理或化学方法处理后,其表面产生独特的物理化学特性,从而使玻璃不再通过传统的人工擦洗方法而在自然雨水的冲刷下达到清洁的状态。
自洁净玻璃主要用于医院门窗、商业空间橱窗、汽车玻璃、高层建筑物的幕墙玻璃、浴室门窗以及厨房门窗玻璃、家具玻璃等场所。
自清洁玻璃按照水与玻璃的接触角可分为超亲水自清洁玻璃和超疏水自清洁玻璃。
超亲水自清洁玻璃的表面薄膜通常以无机功能材料为主,主要成分是二氧化钛(TiO2)或二氧化钛与其他金属离子、金属氧化物及其他元素掺杂的复合物。超亲水自清洁玻璃的自清洁功能表现为两方面:一是光催化活性。二氧化钛在紫外光或可见光照射下,与吸附在二氧化钛表面的有机物发生氧化还原反应,生成二氧化碳和水,达到降解有机物的目的。二是超亲水性。当水接触到玻璃材料时,迅速在其表面铺展,形成均匀的水膜,通过均匀水膜的重力作用将漂浮起来的灰尘、污垢带走。
工业化生产超亲水自清洁玻璃的主要方法包括化学气相沉积法、溶胶-凝胶高温烧结法、磁控溅射法和纳米涂料常温固化法等方法。
化学气相沉积法是把含有构成薄膜元素的一种或几种化合物气体供给玻璃基片,借助气相反应,在玻璃基片表面生成薄膜的方法。按反应方式分为两种:一是热分解反应沉积,利用化合物受热分解的性质,在玻璃基片表面得到二氧化钛固态膜。二是化学反应沉积,通过两种或两种以上气体物质在加热的玻璃基片表面进行化学反应得到二氧化钛固态膜。化学气相沉积法可在浮法玻璃生产线上直接镀膜,通过改变或调整参加化学反应的组分调控工艺参数,易于规模化连续生产,产品质量较稳定。
溶胶-凝胶高温烧结法是以含钛化合物为前驱体制备二氧化钛溶胶,之后将玻璃样品浸渍在溶胶之中并以一定速率提拉成膜,或利用高速旋转将滴在玻璃样品上的溶胶铺展成膜,然后干燥固化为凝胶膜,最后经高温烧结得到二氧化钛薄膜自清洁玻璃。二氧化钛薄膜的晶粒尺寸、表面形貌及结构特征可通过对原材料组分的选择、溶胶的调配、凝胶干燥温度及干燥时间、烧结温度及烧结时间等因素进行调控。
磁控溅射法是指在真空条件下,利用荷能粒子轰击钛靶材,在惰性气体和氧气混合气氛下,将溅射到玻璃表面的金属钛氧化成一层透明、致密的二氧化钛薄膜。二氧化钛薄膜与玻璃基底之间具有很强的附着力,杂质含量较低,薄膜厚度可通过溅射时间的长短及溅射速率的快慢进行控制。
纳米涂料常温固化法是利用特种纳米技术生产出具有超高亲水活性及超强光催化活性的纳米二氧化钛微乳液,然后喷涂到玻璃表面得到纳米自清洁玻璃,可在浮法玻璃生产线实现在线生产,也可在玻璃深加工环节实现离线生产。
超疏水自清洁玻璃是在玻璃表面镀一层超疏水薄膜,薄膜组分可以是超疏水的有机高分子氟化物、硅化物和其他高分子,也可以是具有一定粗糙度的无机金属氧化物。这种超疏水表面类似荷叶效应,使微小水滴聚集成大水珠,亲水性污渍随水珠滑落,从而实现玻璃的自清洁。由于超疏水表面的时效性差,存在不能保证长期使用寿命的问题。