鍍膜玻璃也稱反射玻璃,是在玻璃表面涂鍍一層或多層金屬、合金或金屬化合物薄膜,以改變玻璃的光學性能,滿足某種特定要求。我國實施的《鍍膜玻璃》國家標準GB/T18915中,將鍍膜玻璃分為兩種:陽光控制鍍膜玻璃和低輻射(Low-E)鍍膜玻璃。其中,Low-E玻璃因為其良好的低輻射、隔熱節能效果和成熟的制造技術,成為目前市場上發展最快、應用最廣、市場前景最好的鍍膜產品,在國內國外均廣受好評。
隔熱節能效果突出
Low-E鍍膜玻璃是一種對波長范圍4.5~25μm的遠紅外線有較高發射比的鍍膜玻璃,具有可以阻止空氣由熱向冷傳遞的特性。衡量Low-E玻璃特性的主要指標有:輻射率、可見光透射比、遮陽系數、傳熱系數、耐磨性、耐酸堿性。其他指標還包括可見光發射比、太陽能透射比、太陽能發射比、紫外線透射比、顏色均勻性、太陽熱獲得系數等。作為一種高科技節能玻璃,Low-E玻璃目前有兩種主要生產方法:在線高溫熱解沉積法和離線真空磁控濺射法,其產品分別叫在線Low-E玻璃和離線Low-E玻璃。
在線Low-E鍍膜玻璃與普通玻璃相比,它大幅度提高了遠紅外波段的發射率,可以將80%以上的紅外熱輻射發射回去,從而也降低了吸收率。對比單片4mm透明浮法和Low-E玻璃的具體數據可以得知,Low-E玻璃的可見光透射率僅降低6.7%,而太陽熱獲得系數降低了13.1%,傳熱系數降低了33.9%。當在建筑上使用Low-E玻璃時,既可以達到在冬季有效利用太陽輻射熱能加熱室內物體,并阻止室內的紅外熱輻射通過玻璃向室外泄漏的保溫效果;又可以達到在夏季能阻擋室外的紅外熱輻射影響室內溫度的隔熱效果,同時在可見光波段上,繼續保留了高透射率的特性,能為室內提供一個良好的采光環境,盡可能地減少照明消耗,從而實現降低住宅建筑總能耗的目的。
離線Low-E玻璃,是在優質浮法玻璃基片上采用真空磁控濺射的方法,鍍制一至多層特殊的金屬或金屬氧化物、金屬氮化物薄膜,由此形成具有不同光學和熱學性能特點、各種視覺效果的鍍膜玻璃。這種玻璃在太陽可見光有效透過的同時,阻擋熱能通過,使得居室總是保持在適當的溫度范圍內,因此可以少開空調或供熱設備。以北京中玻北方新材料股份有限公司為代表,其為我國北方地區最大的離線Low-E玻璃生產廠家。
在鍍膜玻璃中,Low-E玻璃的發射率是極低的。按照國家標準,在一般建筑物使用的鍍膜玻璃光發射率不得超過30%,地處繁華街道和立交橋旁邊的建筑物不得使用發射率超過20%的鍍膜玻璃,以控制光發射形成的“光污染”。而Low-E玻璃的光發射率僅為10%左右,解決了鍍膜玻璃在建筑物使用時的光污染問題。因此,Low-E玻璃被業界人士稱為“根除光污染的鍍膜玻璃”。
工藝技術屢創新高
隨著人們對節能環保意識的增強,以及國家節能環保政策的不斷推出,對建筑用玻璃的節能要求也越來越高,Low-E玻璃的優秀特性逐漸被行業所了解和認可,也日益成為玻璃深加工企業的生產核心和目標。
在線Low-E玻璃生產線方面,經粗略調查,我國在2009年以前投產的浮法在線Low-E玻璃生產線只有河北中國耀華玻璃集團和遼寧的大連浮法玻璃公司2條。到2012年為止,我國在線Low-E玻璃已經超過17條以上,占全國近100條Low-E玻璃生產線的17%,遼寧、黑龍江、河北、寧夏、河南、江蘇、山東、浙江、福建、四川、海南等10多個省、市、地區和自治區已經先后有生產線建成投產。
離線Low-E鍍膜使用的設備主要可分為4類。一是全套引進國外先進Low-E生產線,二是引進國外關鍵部件仿照國外設備組裝的生產線,三是在原進口熱發射生產線的基礎上進行改造生產Low-E,四是在消化吸收國內外先進Low-E生產線加工和生產技術的基礎上,自主創新制造Low-E生產線。
2013年3月初,中國國內第一條全氧燃燒在線Low-E節能鍍膜玻璃生產線——中航特玻3號生產線的玻璃熔窯順利點火成功投產。這是中國國內第一條全氧燃燒在線Low-E節能鍍膜玻璃生產線,標志著中國浮法玻璃工藝技術已達到國際最高水平。據悉,2009年初正式落戶海南老城經濟開發區的海南中航特玻材料有限公司的高端玻璃生產基地,一期項目總投資32億元,總占地面積641畝,共有4條生產線成為省重點項目。其中,1號線為電子薄片玻璃生產線改造工程,2號線為超白太陽能TCO玻璃生產線改造工程,3號線即為全氧燃燒生產在線Low-E鍍膜節能玻璃生產線,4號線為航空及高鐵玻璃生產線。
目前從生產上看,我國Low-E玻璃價格已經處于下降通道中。由于設備國產化和生產規?;?,成本的下降將帶來價格的進一步下降,這將促進Low-E玻璃的應用向大規模普及。據計算,如果采用國產設備,并且年產量在200萬m2,則Low-E玻璃的加工成本將比目前成本下降約50%,總成本約為白玻成本的2倍以下,這將與國際水平貼近。而成本的下降將有望帶來Low-E玻璃生產和應用的普及。
節能理念貫穿生產全過程
在國際上,圣戈班玻璃有限公司是Low-E玻璃生產者的典型代表,這是一家專門生產鍍膜玻璃和光伏玻璃的外資企業,其母公司圣戈班集團是全球居住材料行業的“航母”。據悉,今年該企業萬元GDP能耗將同比下降66%左右,不僅生產過程節能,他們的最終產品也很環保。
目前,圣戈班玻璃有限公司有兩條生產線,一條為鍍膜玻璃生產線,主要生產國內外高端住宅、大型建筑的幕墻玻璃等,年產500萬平方米陽光控制玻璃和Low-E系列鍍膜玻璃。這條線生產的陽光控制玻璃,可以通過鍍膜的變化來控制陽光的折射程度。比如,在北方的建筑上用這種玻璃,室外溫度0攝氏度的情況下,即便在室內不用暖氣也可以保持在17攝氏度左右,大大節省了能耗;另外一條生產線是減反射光伏玻璃,年產量為300萬平方米,這種產品可以讓盡可能多的太陽光進入玻璃后,通過多晶硅電池板發電,產品的光透過率比同類產品高3%~5%。
不僅產品是符合市場需求的環保產品,圣戈班公司的生產過程也貫穿了節能減排的理念。從企業近幾年的用能情況可以看出,公司生產過程中的萬元GDP能耗每年都在明顯下降:2011年為0.93噸標煤/萬元,2012年則降至0.67噸標煤/萬元,今年的目標更是降至0.23噸標煤/萬元,下降66%左右。
近幾年,圣戈班玻璃有限公司投資了3.3億元對這兩條生產線進行改造,引進了國際先進的玻璃技術和裝備,淘汰全部落后耗能設備。2012年起,公司實施了油改氣項目,將窯爐重油燃料改為清潔能源天然氣,這一項目目前正在實施過程中,而兩條使用重油的生產線已經停止生產。另外,公司還上馬了生產線煙氣脫硫除塵裝置,脫硫效率達85%以上,除塵率達99%以上。