(1)断电状态。在自然状态下(断电不加电场),玻璃中间的高分子液晶材料杂乱无序排列,液晶折射率比外面聚合物的折射率低,人射光在有机聚合物内发生散射,光线透过受阻,这时看到的效果便是乳白色的不透明状态,玻璃像磨砂那样朦朦胧胧地不全透明,透光而不透像,且略呈灰色。
(2)通电状态。当调光玻璃通电时,在电场作用下,电极膜给液晶施加电压,有弥散分布液晶的聚合物内液滴重新排列,液晶从无序排列变为定向有序排列,使液晶的折射率与聚合物的折射率相等,入射光完全可以通过,这时看到的效果便是透明无色的玻璃
防飞溅层:是朝向银行营业人员的最后一层,目的是为了防止玻璃高速子弹冲击时形成的玻璃碎屑飞散引起不必要的伤害,一般采用贴防爆 膜等进行防护,也有采用有机材料薄板的方式,如聚碳酸酯板等。
结构- -:承力层采用8 ~ 12mm化学强化玻璃,缓冲层采用0.76~ 2.28mmPVB胶片,调光玻璃层采用8~ 12mm电控智能调光夹层玻璃,缓冲层采用0.76~2.28mmPVB胶片,PC板采用2~6mm。本结构的智能调光防弹防砸玻璃具有厚度薄、功能全的特点,能够防54式手枪射击,防砸B级要求。遇到袭击时,调光玻璃自动断电呈不透明状态,使得袭击者失去目标,有效的防护银行内业务人员。整体厚度20 ~ 25mm,最薄为20mm。因PC板在最里层,受到射击或打砸时不会产生玻璃飞溅,因此可不贴防飞溅膜。
结构二:承力层采用8~ 12mm化学强化玻璃,缓冲层采用0.76 ~ 2.28mmPVB胶片,第二层玻璃采用4~8mm浮法玻璃,第二缓冲层采用0.76~2.28mmPVB胶片,调光玻璃层采用8~12mm电控智能调光夹层玻璃,第三缓冲层采用0.76 ~ 2.28mmPVB胶片,PC板采用2~6mm。本结构的智能调光防弹防砸玻璃具有厚度适中、防弹级别高、防砸性能好等特点,能够防79式手枪射击,达到F79B级防弹效果, 防砸C级要求。遇到袭击时,调光玻璃自动断电呈不透明状态,使得袭击者失去目标,有效的防护银行内业务人员。整体厚度在30~45mm。最薄为30mm。因PC板在最里层,受到射击或打砸时不会产生玻璃飞溅,因此可不贴防飞溅膜。
结构三:承力层采用8 ~ 12mm化学强化玻璃,缓冲层采用0.76~ 2.28mmPVB胶片,第二层采用2~6mmPC板,第二缓冲层采用0.76 ~ 2.28mmPVB胶片,调光玻璃层采用8~ 12mm电控智能调光夹层玻璃,防飞溅膜采用0.1~0.2mm铁甲防飞溅膜。本结构的智能调光防弹防砸玻璃具有厚度薄、高的防弹级别、,防砸级别等特点,达到F79B级防弹功能、防砸C级要求,而且遇到袭击时,可以马上关掉,保护内部从业人员。
3智能调光防弹防砸玻璃制造工艺针对银行营业场所对于透明板材既要防弹,又.要防砸,并且表面耐划伤的特点及要求,根据目前国内外现有的材料,利用现有技术和现有材料的性能复合,本研究开发出一种具备调光功能、防弹功能、防砸功能、防划伤功能、防飞溅功能的特种复合玻璃制品。本文针对结构三举例探讨制造工艺。结构三中,承力层采用8mm化学强化玻璃,缓冲层采用1.52mmPVB胶片,第二层采用5mmPC板,第二缓冲层采用1.52mmPVB胶片,调光玻璃层采用10mm电控智能调光夹层玻璃,防飞溅膜采用0.1mm铁甲防飞溅膜,整体厚度26mm。
3.1
预处理加工工艺
玻璃原片的切割是采用切割机按照程序切割完成。对于切割好的玻璃,再经双边磨边机磨边。磨边.后的玻璃清洗时,最好采用35~60C的温水,以利于完全清除玻璃表面污渍、磨屑等物质,再用红外辐射加热烘干。
3.2
超强钢化处理
银行营业场所要求玻璃具有良好的防弹性能、防砸性能,对外层玻璃进行特种强化处理是非常有必要的。外层玻璃作为承力层,首先承受冲击而破裂,一般采用厚度大、强度高的玻璃,能破抵御外来尖锐物体撞击、敲击。提高强度方法有超强物理钢化、酸抛光消除微裂纹、化学离子交换等。处理前要加强玻璃
边部的处理,必须保证磨边质量,若出现爆边或裂痕将可能导致在超强钢化处理时玻璃破裂,影响玻璃性能。考虑到既有子弹高速连续冲击又有尖锐物体低速连续冲击,不能采用物理钢化玻璃,宜采用化学离子交换处理,使玻璃表面产生很高的压缩应力,一般可以达到300MPa以上,有足够的强度来承受外载荷。
3.3调光玻璃加工 处理
调光玻璃加工是非常关键的--步,调光玻璃是两层玻璃中间夹着一层高分子聚合物液晶膜(俗称调光膜),使用特殊工艺胶合成型的。-般来说,有一步真空成型法、高压釜加工、水浴法三种加工方法。建议采用一步真空成型法,采用层压机,通过对温度的精确控制,实现调光玻璃的--次成型。夹层调光玻璃是将调光薄膜置于两层钢化玻璃之间,调光膜与玻璃之间可以采用聚乙烯醇缩丁醛或者EVA,经过压制后得到的夹层玻璃。
3.4智 能调光防弹防砸玻璃加工工艺
将8mm化学强化玻璃、1.52mmPVB胶片、5mmPC .板、1.52mmPVB胶片、10mm电控智能调光夹层玻璃逐层叠放在一-起,采用真空袋抽工艺,平放进人温控炉控温加热抽真空,使得玻璃与胶片初步粘合在一起。经过初步处理的半成品进人高压釜,考虑到智能电控调光玻璃中的液晶膜在生产过程中的耐温性与
耐压性,调光玻璃的主要夹层材料导电薄膜会因收缩率大造成的导电镀层断裂或电阻率加大,高压釜温度要适当调低,建议采用专门的工艺制度,边抽真空边高压的方式进行加工,提高- -次成品率。
3.5
防飞溅工艺处理
为防止银行营业场所受到外来物体正面撞击或者枪弹袭击时,会造成玻璃的破碎、碎片飞溅伤人,玻璃结构必须具有很高的抗穿透性能和防飞溅性能,可通过贴0.1~0.2mm防.飞溅膜等杜绝玻璃破碎后背面飞溅的产生。
4前景与 展望
本研究的智能调光防弹防砸特种玻璃具有透过率高,表面硬度高、耐划伤,集透光功能、防砸功能、防弹功能、智能调光功能于一体,尤其适用于银行营业场所、珠宝店、文物展览馆等对于安防玻璃要求高的场所,可以有效的保障人民群众的生命安全、财产安全。2015年6月1日,随着国安行标《银行营业场
所安全防范要求》的实施,智能调光防弹防砸特种玻璃将迎来刚性需求,市场前景广阔。
参考文献
[1]中商产业研究院数据, http://www .askci.com
[2]中国公共安全行业标准,GA 38-2015《银行营业场所安全防范要求》
[3]中国公共安全行业标准,GA844-2009《防砸复合玻璃通用技术要求》
[4]中国公共安全行业标准,GA 165-1997《防弹复合玻璃》
[5]辛崇飞.电控智能调光夹层玻璃的工艺研究与应用前景,
2008年中国玻璃行业年会暨技术研讨会论文集[C].北京:北京科学技术出版社,2008,295~299