[发明专利]用于制造平板玻璃的牵拉辊材料

说明书

技术领域

本发明涉及平板玻璃的制造。更具体地，本发明涉及通过例如溢流下拉熔制工艺制造平板玻璃时所用的压榨板(millboard)材料和牵拉辊。

背景技术

在制造玻璃板时，用牵拉辊对玻璃带施加张力，从而控制由玻璃带形成的玻璃板的标称板厚。例如，在溢流下拉熔制工艺中(见Dockerty的美国专利第3338696和3682609号)，牵拉辊被置于熔制管尖端或根部的下游，用来调节所形成的玻璃带离开熔制管的速率，从而决定成品玻璃板的标称厚度。

成功的牵拉辊需要满足多项相互矛盾的准则。首先，牵拉辊要能够在相当长的时间内经受住与刚成形的玻璃相伴的高温。牵拉辊在这种环境中坚持得越持久越好，因为更换牵拉辊会减少给定机器所生产的成品玻璃的量，从而增加玻璃的最终成本。

其次，牵拉辊必须能够产生足够的牵拉力，以控制玻璃厚度。为了避免伤及要制成有用的成品玻璃的玻璃带中央部分，牵拉辊只能在玻璃带边缘的有限区域内接触玻璃带。因而，所需牵拉力只能利用此区域产生。然而，施加在玻璃上的牵拉力不能太大，否则会损伤表面，并蔓延到有用的玻璃带中央部分。因此，牵拉辊必须在向玻璃边缘区域施加过小的力和过大的力之间寻求平衡。

再次，用于制造牵拉辊的压榨板(millboard)材料必须足够硬，以便在长时间生产过程中抵御碎玻璃引起的工艺损伤。

最后，牵拉辊不能脱落过多的颗粒，因为这些颗粒会附着到玻璃上，形成表面缺陷，即形成所谓的表面杂物(onclusion)。若用于要求较高的应用，如用作平板显示器的基板，则必须将玻璃的表面杂物控制在非常低的水平，因为每个表面杂物都代表成品的一个缺陷区域(例如一个或多个有缺陷的像素)。由于牵拉辊在热环境下工作，要找到既能对玻璃带施加足够牵拉力又不会在热环境下脱落颗粒的材料，是一个具有挑战性的难题。

牵拉辊优选这样设计，即让其在玻璃带外边缘与玻璃带接触，具体来说，是就在玻璃带边缘处的厚卷边紧内侧的区域。这种牵拉辊的优选构造采用耐热材料如压榨板做成的圆盘，将其安装在驱动轴上。这种构造的例子见Moore的美国专利第3334010号、Asaumi等的美国专利第4533581号和Hart等的美国专利第5989170号，其完整内容通过参考并入本文，并用于描述牵拉辊的示例性构造的具体目的。

多年来，压榨板材料已经在商业上用作垫圈中的绝缘材料、防火柜的内衬以及玻璃制造业中浮法牵拉辊(float roll)的罩盖材料。诸如美国专利第1594417、1678345和3334010号所述的早期压榨板组合物通常包含水泥黏结剂和石棉纤维，用以增加所得压榨板的强度，在高温应用中提供耐热性。考虑到使用石棉引起的健康问题，人们开发了无石棉的压榨板材料。例如，美国专利第4244781号披露了包含陶瓷、有机纤维、叶蜡石和无机黏结剂的压榨板组合物。类似地，美国专利第4308070号披露了包含纤维素纤维、硫酸钡、水泥和无机纤维的压榨板。

包含洗镀陶瓷纤维(washed ceramic fiber)和各种填料及功能组分的压榨板也已在玻璃制造中用作浮法生产线牵拉辊(float line roll)的辊罩盖物。这些洗镀陶瓷材料通常包含约20％或以上的、尺寸小于100目(0.0059英寸)的未纤维化材料或渣球(shot)。当玻璃板从浮法生产线牵拉辊上通过时，未纤维化材料可导致玻璃板中产生微观缺陷。一旦去掉黏结剂，这些压榨板材料也会积尘，有可能在玻璃板上产生表面杂物。

现有牵拉辊不能完全满足高温寿命长、施力受控、污染低以及硬度方面的苛刻标准。因此，本领域需要提供一种牵拉辊，它在这些方面的性能优于现有牵拉辊。

发明内容

本发明涉及用于制造玻璃的牵拉辊，更具体地，涉及用于制造牵拉辊的压榨板材料。

第一方面，本发明提供用于制造玻璃的牵拉辊，其包含至少一块压榨板片，其中所述至少一块压榨板片包含：约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维；约10至约30重量份硅酸盐；约5至约25重量份云母；以及约10至约35重量份高岭土；其中(a)(b)(c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％。

第二方面，本发明提供制造牵拉辊的方法，其包括提供至少一块牵拉辊形式的压榨板片，所述片包含约5至约30重量份铝硅酸盐耐火纤维，约10至约30重量份硅酸盐，约5至约25重量份云母，以及约10至约35重量份高岭土，其中(a)(b)(c)和(d)总共至少占压榨板片的85重量％；以及使压榨板片暴露在约650℃至约1000℃的高温中，从而使至少一部分的压榨板片致密化。