基于建筑夾層玻璃產品質量監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、耐環境老化等特點，其顯著的安全性能很好地滿足了現代建筑的要求[1]。目前，全國大中小型建筑用夾層玻璃生產企業約有2000多家，年增長率在30%以上，擁有很好的市場發展前景。

1 國家及地方產品質量監督抽查

2015-2017年，國家市場監督管理總局（原國家質檢總局）、上海市和浙江省等地方市場監督管理局依據GB15763.3-2009《建筑用安全玻璃 夾層玻璃》及相關質量監督抽查規范對建筑夾層玻璃進行了多次產品質量監督抽查，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局公布信息數據進行匯總整理，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計。抽查情況見表1。

從表1可以看出，2015-2017年連續3年建筑夾層玻璃國家產品質量監督抽查批次合格率穩步提升，由76.7%提高到89.5%，顯示國家產品質量監督抽查對建筑夾層玻璃行業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

對檢驗結果統計發現，抽查產品出現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境性能項目，本文主要分析耐熱性為主的耐環境性能不合格原因。

3 主要不合格項目原因分析

3.1 試驗要求

耐環境試驗判定依據為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，如發生脫膠、氣泡等情況[2]。這就要求建筑夾層玻璃生產企業在采購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。

環境條件是合片時的關鍵，生產企業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，溫度過高會出現膠片收縮現象，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。生產企業應根據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，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設置與企業生產設備、使用的膠片性能、玻璃單片種類及產品結構有很大的關系，企業應根據實際情況調整好工藝參數，以便生產出質量合格的產品。

3.2.3 企業管理

夾層玻璃產品種類多、周期短、交貨快，靈活性要求較高，而生產企業的管理和對工藝的控制沒有規范，在生產不同結構的產品時未及時對工藝參數進行調整；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督抽查對行業發展促進作用明顯。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。建筑夾層玻璃行業發展快，企業數量較多，但多為小型企業，行業準入制度門檻偏低，部分生產企業在企業管理體系、執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督管理，促進行業有序、高質量發展。