玻璃新技術(shù)、新產(chǎn)品發(fā)展趨勢

      目前國際玻璃新技術(shù)均向能源、材料、環(huán)保、信息、生物等五大領(lǐng)域發(fā)展。在材料方面，主要指玻璃原片的生產(chǎn)向大片、薄片、厚片、白片四個方向發(fā)展。在研發(fā)新技術(shù)方面，通過對玻璃產(chǎn)品進(jìn)行表面和內(nèi)在改性處理，使其更具備強(qiáng)度、節(jié)能、隔熱、耐火、安全、陽光控制、隔聲、自潔、環(huán)保等優(yōu)異功能。
　　1、浮法生產(chǎn)技術(shù)方面

　　在平板玻璃原片制造技術(shù)上，目前國際上還沒有新的更好的方法能夠取代浮法成型工藝，但浮法技術(shù)本身仍需繼續(xù)完善和提高。

　　(1)超薄技術(shù)

　　薄浮法玻璃成型與錫液控制問題緊密相關(guān)，在眾多不同的調(diào)節(jié)錫液流的方法中，有一個共同的趨勢???抑制錫槽中的錫液并減小錫槽每個截面沿錫液寬度方向和液層厚度方向的溫度梯度。

　　無色透明優(yōu)質(zhì)超薄玻璃是生產(chǎn)ITO導(dǎo)電膜玻璃的重要材料之一，目前該產(chǎn)品正走俏國際國內(nèi)市場，供不應(yīng)求。不少國家的玻璃制造商早已看到這個有利的商機(jī)，紛紛將原有的個別生產(chǎn)線改成超薄玻璃生產(chǎn)線。英國皮爾金頓公司將一條較小的浮法線改成在線鍍膜超薄玻璃生產(chǎn)線，可生產(chǎn)0.4至1.1毫米的薄玻璃，板面的平整度極佳，微波紋起伏只有30至50納米。

　　(2)在線鍍膜技術(shù)

　　世界先進(jìn)國家在浮法線上成功地進(jìn)行了在線金屬化合物熱解鍍膜技術(shù)、化學(xué)氣相沉積鍍膜技術(shù)，并成功在線生產(chǎn)出了低輻射鍍膜玻璃和陽光控制低輻射玻璃。英國、法國、比利時等國還能在線生產(chǎn)玻璃鏡。

　　(3)浮法玻璃退火窯輥道技術(shù)

　　在退火窯的熱端，解決“輥印”有兩種不同的方法和途徑。一是開發(fā)一種非常硬的應(yīng)用于金屬輥的陶瓷表面涂層。它易于清潔并恢復(fù)到光滑的拋光表面。二是開發(fā)一種能阻止表面附著物形成的輥道包覆材料。目前所用的主要是熱慣性低的鋁硅酸鹽或鈣硅酸鹽纖維輥道包覆材料。在退火窯的冷端，金屬輥在不同工藝參數(shù)下仍然會有硫化物和錫等附著物。包覆輥道及采用硬質(zhì)涂層輥道已基本解決了這一問題。

　　(4)一窯多線

　　國際上的玻璃商為適應(yīng)市場需求，節(jié)約能源和控制生產(chǎn)總量，防止積壓，設(shè)計(jì)建成了一窯兩線(兩個品種)的生產(chǎn)方式。美國加迪安公司在美國南卡羅來納州的浮法玻璃工廠進(jìn)行技術(shù)改造使之成為一窯兩線，改造后的600t/d級浮法線新增設(shè)100t/d壓花玻璃生產(chǎn)線，可同時生產(chǎn)浮法玻璃及壓花玻璃。美國另一家公司在沙特建設(shè)550t/d級浮法線的同時，建有100t/d級壓花玻璃線。日本旭硝子公司在國內(nèi)建設(shè)一條500t/d浮法玻璃生產(chǎn)線的同時，也建造了100t/d級壓花玻璃生產(chǎn)線。歐洲的玻璃制造商也在改造建設(shè)浮法及壓延一窯兩線生產(chǎn)線，英國皮爾金頓公司已經(jīng)發(fā)明了一窯三線的專利。

　　(5)計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)在玻璃工業(yè)中的應(yīng)用

　　我國目前一些浮法玻璃企業(yè)通過設(shè)備引進(jìn)，雖然在裝備上已接近國際水平，但就其整體技術(shù)水平和產(chǎn)品質(zhì)量與國際先進(jìn)水平比尚有不小差距。究其原因，問題主要在于我們對浮法成型的機(jī)理和穩(wěn)定控制認(rèn)識上還不到位，工藝調(diào)整主要靠經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行，沒有理論依據(jù)做支持。二十多年來，國外利用計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)對熔化、成型和退火進(jìn)行了大量研究，已取得了可喜成績。荷蘭TNO組織開發(fā)的“玻璃池窯三維數(shù)學(xué)模型”已被美國福特公司、PPG公司以及比利時格拉威伯爾等十幾家公司應(yīng)用，取得了良好效果。而國內(nèi)三維模擬只對生產(chǎn)電真空玻璃熔窯進(jìn)行過試用，對玻璃熔窯的仿真模擬一般只限于二維，有的公司雖然做過三維的模擬，但不夠深入，還不足以真正地指導(dǎo)生產(chǎn)。采用計(jì)算機(jī)數(shù)學(xué)模擬技術(shù)加強(qiáng)對浮法玻璃的熔化、成型和退火控制，以進(jìn)一步提升國內(nèi)浮法玻璃整體水平和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

　　(6)節(jié)能工藝技術(shù)

　　玻璃熔窯的各種氧氣燃燒技術(shù)，包括富氧燃燒、噴氧、富氧空氣補(bǔ)給、純氧燃燒助燃、全部純氧燃燒五種形式正成為研究試用的熱點(diǎn)之一。

　　另外，嚴(yán)格控制熱交換、設(shè)備配置的標(biāo)準(zhǔn)化、玻璃帶的加寬等，可以大大提高浮法工藝的生產(chǎn)能力和經(jīng)濟(jì)效益。傳統(tǒng)工藝規(guī)定在錫槽的頭部和中部區(qū)域加熱，在尾部區(qū)域強(qiáng)烈冷卻。新的觀點(diǎn)則要求錫槽中的熱交換調(diào)節(jié)不僅要減小加熱功率，而且要減小冷卻強(qiáng)度，這樣可節(jié)約熱能。為此而采用更為準(zhǔn)確調(diào)節(jié)錫槽熱制度的新方法，例如采用安置在錫槽窺孔上的專用加熱器以及可調(diào)節(jié)選擇溫度的工藝?yán)鋮s器等。為了節(jié)省錫液及合理利用錫槽，在玻璃帶寬度和板根寬度比例不斷增大的趨勢中通過改進(jìn)拉邊機(jī)，以及有效加熱和冷卻，可以生產(chǎn)寬度接近于板根寬度的玻璃帶。

　　(7)環(huán)保技術(shù)

　　玻璃熔窯廢氣中的硫氧化物SOX、氮氧化物NOX和煙塵是污染大氣環(huán)境的主要有害成分，為了保護(hù)大氣環(huán)境，國際上許多國家相繼制定了嚴(yán)格的玻璃熔窯廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)的排污收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，建立了較為完善的環(huán)保管理體系，對SOX、NOX和煙塵等有害物質(zhì)的排放作了嚴(yán)格限制，有關(guān)玻璃生產(chǎn)企業(yè)積極開發(fā)和推廣應(yīng)用新的玻璃熔窯廢氣治理技術(shù)。一是靜電除塵技術(shù)，靜電除塵器有板狀和管狀兩種。二是降低硫氧化物排放量的技術(shù)，硫氧化物SOX主要指SO2和SO3，可與堿性吸收劑反應(yīng)而生成硫酸鹽和亞硫酸鹽。廢氣脫硫，根據(jù)吸收工藝的不同，可以分為濕法、干法和半干法等，目前蚌埠院等已有此項(xiàng)技術(shù)。三是降低氮氧化物排放量的技術(shù)，氮氧化物NOX主要指NO和NO2。一次治理措施有：氧助燃技術(shù)、分層燃燒技術(shù)、采用低的空氣過剩系數(shù)、選用低氧噴槍等。二次治理措施有：3R技術(shù)、選擇性催化還原法、非催化選擇性還原法等。

　　2、發(fā)展新品種方面

　　平板玻璃在品種、規(guī)格、內(nèi)在和表面功能等方面都有了很大發(fā)展，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。人們對平板玻璃的要求已由過去單純的采光和擋風(fēng)雨發(fā)展到控光、調(diào)溫、節(jié)能、隔聲、安全、舒適等功能。從長遠(yuǎn)來看，根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的要求，建筑材料必須是具有與生態(tài)環(huán)境的適應(yīng)性、資源能源消耗少、對生態(tài)環(huán)境污染少、可再生資源利用率高、在生命周期中與生態(tài)環(huán)境相協(xié)調(diào)的生態(tài)環(huán)境建筑材料。

　　(1)利用太陽能發(fā)電的平板玻璃

　　與平板玻璃有關(guān)的太陽能發(fā)電系統(tǒng)有兩類。第一類，是在單體建筑物的屋頂和幕墻上安裝的光伏發(fā)電系統(tǒng)。它是利用硅光電池、硒光電池、碲光電池等在陽光照射下能產(chǎn)生一個定向電動勢(即光伏效應(yīng))的半導(dǎo)體元件，拼接粘合在超透明平板玻璃上成為光電板，將光能轉(zhuǎn)換成電能并經(jīng)整流、升壓后供建筑物內(nèi)部直接使用。第二類是大面積集熱式太陽能發(fā)電系統(tǒng)。由以色列索來爾公司開發(fā)成功的以太陽能作為熱源帶動傳統(tǒng)的大型蒸汽渦輪發(fā)電機(jī)發(fā)電的新型太陽能技術(shù)，就是以數(shù)座通體透明的大型玻璃建筑物作為集熱裝置的。

　　(2)電致變色玻璃

　　近10年來，美國、英國、意大利、德國及其它國家就最新的玻璃產(chǎn)品???電致變色玻璃窗進(jìn)行了深入廣泛的研究并獲得了令人滿意的結(jié)果。起初，此種玻璃窗主要是為汽車工業(yè)而開發(fā)的。最近，人們又開始探討此種玻璃窗的大規(guī)格化及其在建筑上的應(yīng)用。盡管此種玻璃窗還沒有完全實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，但具有很好的市場前景。目前，已推出了新型的用戶控制型電致變色玻璃窗。

　　(3)光致變色玻璃

　　是含鹵化銀等膠體光敏劑的玻璃，受到光照射就會變暗或著色，停止光照射又能恢復(fù)到原來的透明狀態(tài)。目前國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出有機(jī)光致變色材料以及用其做成的光致變色太陽鏡和光致變色夾層玻璃，但在色調(diào)的搭配等方面還有待進(jìn)一步提高。

　　(4)SUNERGY世界首創(chuàng)的硬鍍膜多功能玻璃

　　比利時格拉威伯爾集團(tuán)生產(chǎn)的全球唯一的新型鍍膜產(chǎn)品SUNERGY，集熱反射和Low-E玻璃功能于一體。由于其優(yōu)越的通透性和低反光性能，滿足了現(xiàn)代建筑潮流所需。其優(yōu)點(diǎn)是：沒有特殊的運(yùn)輸需求，玻璃表面不容易劃傷，沒有堆放和儲存的問題，可以進(jìn)行鋼化、熱彎、夾膠等，可以單片使用也可制作中空玻璃，可以在其非膜面上釉

　　和絲網(wǎng)印刷處理。

　　(5)自潔凈玻璃

　　在玻璃表面鍍一層TiO2納米膜，在紫外線照射下就可把污物分解，不用擦洗玻璃也能長期潔凈。這種玻璃的制作方式主要有以下幾種：一是在常溫常壓下涂鍍一層有機(jī)鈦膜；二是采用工藝較成熟的凝膠-溶膠鍍膜工藝；三是浮法在線化學(xué)氣相沉積法(CVD)。目前國內(nèi)前兩種工藝已基本成熟，并有部分產(chǎn)品面世，但都有耐久性和成本等方面的不足。從國外發(fā)展趨勢來看，采用在線CVD法生產(chǎn)自潔凈玻璃，很有發(fā)展前景。

　　(6)信息產(chǎn)業(yè)玻璃

　　CD玻璃(玻璃光盤)、HDMD(PC用玻璃磁盤)、STN(超扭曲向列型)液晶顯示器玻璃、TFT薄膜液晶顯示器玻璃、PDP等離子顯示板、ELD場致發(fā)光顯示板、VFD真空熒光顯示板、TCD熱致變色調(diào)光玻璃、DPS微粒子分極配向玻璃、BM彩色濾光玻璃。

　　(7)計(jì)算機(jī)硬盤用玻璃基板

　　目前，世界范圍內(nèi)計(jì)算機(jī)硬盤的75%以上用鋁材制造。以表面鍍磷化鎳鋁盤(簡寫為NiP/Al)為代表的硬盤有存儲器密度高、旋轉(zhuǎn)速度快、磁頭浮動高度低、便于數(shù)據(jù)的記憶和檢索的特點(diǎn)，所以占有相當(dāng)大的市場。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，市場要求高性能、大容量、快速存取的袖珍便攜式數(shù)據(jù)存儲機(jī)型，相應(yīng)要求薄而結(jié)實(shí)的磁盤。玻璃材料具有這種特點(diǎn)，它能比NiP/Al盤具有更高的存儲密度，能經(jīng)得起頻繁的取上取下，能保證長期使用性能不減。因此玻璃基板作為計(jì)算機(jī)硬盤基板的一種新型材料，以其信息記錄密度大幅度增加、信息存取速度快、符合硬盤技術(shù)發(fā)展的趨勢，將成為取代鋁基板的新產(chǎn)品。

　　(8)折光玻璃

　　能把太陽光折射到房間的陰暗角落，使處于室內(nèi)的人能享受陽光的溫暖。對那些光線不足的房間，它是一種節(jié)電的用品。這種玻璃是因涂上了一種能折射光線的涂層，因此具有折射光線的作用。

　　(9)防靜電和抗電磁波干擾玻璃

　　是具有導(dǎo)電性和屏蔽或吸收各種電磁波功能的玻璃。

　　(10)天線玻璃

　　這種玻璃內(nèi)層嵌有很細(xì)的天線、可作為無線電廣播和電視天線。安裝后，室內(nèi)電視機(jī)就能呈現(xiàn)更為清晰的畫面。

　　(11)蓄光玻璃

　　在可吸收光能的玻璃中摻入了稀土元素鋱(Tb)，經(jīng)過1-30分鐘照射后它可發(fā)光1-10小時。

　　(12)防盜玻璃

　　這種玻璃為多層結(jié)構(gòu)，每層之間嵌有極細(xì)的金屬絲，而金屬絲與報警裝置相連結(jié)，當(dāng)玻璃被打破時，會立即響起警報聲。

　　未來市場走勢

　　下步行業(yè)的市場形勢和發(fā)展趨勢，一方面面臨難得的發(fā)展機(jī)遇，有很好的發(fā)展前景；另方面，也將面臨市場形勢變化和新增能力過猛的壓力和挑戰(zhàn)。

　　十六大確定了至2020年國民生產(chǎn)總值“翻兩番”的目標(biāo)，GDP平均增速要達(dá)到7%，快速增長的經(jīng)濟(jì)將拉動市場需求。建筑結(jié)構(gòu)的改善(采光面積的加大和節(jié)能中空玻璃的推廣應(yīng)用)以及與玻璃相關(guān)的汽車、住宅、裝修等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，成為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，是玻璃的主要消費(fèi)熱點(diǎn)。再加上由于近年來世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，出口將進(jìn)一步增加和建筑節(jié)能政策以及強(qiáng)制性法規(guī)的出臺等都會不斷拉動玻璃需求的大幅增長，下圖顯示了我國歷年來GDP及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的增速與平板玻璃增長速度的相互依存關(guān)系。

　　與此同時，我們也應(yīng)看到新的壓力和挑戰(zhàn)的一面，去年底召開的全國經(jīng)濟(jì)工作會議，強(qiáng)調(diào)了“適度調(diào)整”和“協(xié)調(diào)發(fā)展”的內(nèi)容；在繼續(xù)實(shí)施積極財(cái)政政策和穩(wěn)健貨幣政策的同時，強(qiáng)調(diào)規(guī)范審貸程序，強(qiáng)化信貸審核和適當(dāng)壓縮信貸及投資規(guī)模；特別在歲末年初出現(xiàn)了煤、電、油、運(yùn)全面緊張，瓶頸問題突出。當(dāng)前玻璃建線又比較集中，如果在建和擬建的生產(chǎn)線在今明兩年都相繼建成投產(chǎn)，會帶來新的不平衡，造成供大于求。玻璃行業(yè)的特點(diǎn)是連續(xù)生產(chǎn)，市場不好也不能停，企業(yè)為攤薄成本，反而要提高產(chǎn)量，因此競爭將會異常慘烈。