高铁卫生间面镜银层防腐技术研究与应用

陈建国

（中车青岛四方机车车辆股份有限公司，山东青岛 266111）

0 引言

高铁是我国大力发展的一个行业，我国的高铁发展目前处于世界领先水平。高铁的快速发展，不仅显著改善了人们的出行条件，而且带动了沿线的经济发展和相关产业结构优化升级。

卫生间是高速铁路客车的重要组成部分，是旅客长途乘车必须使用的重要部件和功能空间。现代人们对卫生间的认识程度已上升成为一座城市乃至一个民族文明层面的高度。方便、舒适、干净、美观的卫生间，是旅客旅行温馨出行的必需保障，也是高铁有别于其他交通工具的一张靓丽名片。

1 技术背景

目前，玻璃面镜在日常生活及工业车辆中具有广泛用途，例如，化妆用镜、家具及浴室用镜；汽车后视镜、火车及飞机卫生盥洗间用镜等。玻璃面镜的银层暴露在空气中，出现银层腐蚀脱落现象，直接影响美观（图1）。特别是对于浴室或卫生盥洗间用镜来说，受其使用环境的影响更易于出现银层腐蚀的问题。

本文提出了一种克服银层腐蚀的夹胶玻璃面镜处理方案。在镜面玻璃与背面玻璃之间设置胶膜，然而镜面玻璃的银层断面暴露在空气中，在腐蚀性气体及液体长期作用下，仍然会出现银层腐蚀脱落现象。有鉴于此，亟待针对夹胶玻璃面镜进行优化设计，以克服现有技术的缺陷。

图1 面镜银层脱落状态

2 现有技术

高铁卫生间面镜采用“3+3”双层玻璃夹胶结构，由内到外分别是透明玻璃（厚3 mm）、夹胶层和防腐层、铜层、银层和镜面玻璃（厚3 mm），通过胶粘贴到玻璃钢盒子间凹槽内，四周留有约2～3 mm 间隙（图2）。

图2 “3+3”双层夹胶玻璃结构

双层夹胶玻璃在真空和高温环境下复合成型。在复合之前，双层夹胶玻璃由3 部分组成：①透明玻璃；②胶层；③带有防腐层、铜层、银层的镜面玻璃。送入密闭的高温箱之前，首先自上而下地将防护垫、镜面玻璃、胶层、透明玻璃叠放平整，接着送入高温箱，再接着对高温箱进行抽空，排除夹层内的残留空气，然后进行高温复合、静置、冷却至常温。最后进行溢胶一刀切除处理，四周倒角处理并打磨锐棱（防止划伤），至此完工，待包装发运。

3 环境分析

卫生间是旅客长途乘车必须使用的功能空间，干净、美观、舒适的卫生间会给乘客带来居家般的温馨感觉。

为了保持卫生间内空气清新、干燥，各部清洁无污渍，无臭、骚、霉等各种异味，卫生间保洁工作人员，在高速动车组运行过程中，全程紧密巡视检查卫生间内的卫生清洁状况，对各种污水、污物、污渍、污染等，做到及时发现立即处理。在此过程中，难免存在各种清洗污渍的清洁剂及消除异味的空气清新剂的现象，保洁擦洗频次和清洁剂的使用量也会随着乘客使用卫生间次数的而增加，面镜长期处于潮湿、腐蚀的工作环境，导致银层被硫化氢气体、氧气以及清洁剂等氧化腐蚀，生成硫化银、氧化银等呈“暗黑”色的物质。这些物质与铜层的附着力降低，遇水冲洗后脱落，铜层裸露呈现“暗红色”。从银层腐蚀后的面镜外观来看，随着时间的延长，银层腐蚀面积由四周向中央逐渐扩大。面镜银层腐蚀会影响卫生间的美观，同时也影响乘客使用卫生间的舒适性。

4 方案研究

为了彻底研究解决上述问题，需要考虑的是如何避免面镜四周银层与外界接触，且耐受保洁工作人员的日常擦洗，是解决问题的突破口，为此制定了两种备选方案。

备选方案1：四周溢胶两刀切加侧面涂胶。即：面镜高温复合、静置、冷却至常温后，周边的溢胶采用两刀切工艺，四周倒角处理并打磨锐棱（防止划伤）后，涂抹防护密封胶。该方案不需要增加额外的加工制造设备。面镜制造完工后的端面结构如图3 所示。

备选方案2：周边银层去除加侧面涂胶。在复合前，首先镜面玻璃周边采取喷砂或腐蚀等工艺均匀去除部分银层（3～5 mm），然后与胶膜和背面玻璃叠放好，在高温及真空环境下进行复合，原去除的银层部位由高温熔化的胶膜填满，将镜子中间的银层与外部环境完全隔绝，实现胶膜对银层的保护作用，避免银层外露腐蚀。待双层玻璃复合完成后，去除夹胶镜子周边溢出的多余胶膜，对镜面玻璃周边进行喷砂或其它处理，起美化装饰作用。最后对镜子四周断面进行密封处理，实现对银层的第二重保护作用。该方案需要增加银层喷砂去除和镜面外露面四周雾化处理工艺，但预期效果优于备选方案1。该方案需要增加额外的加工制造设备。面镜制造完工后的端面结构如图4 所示。

图3 四周溢胶两刀切加涂胶

图4 周边银层去除加侧面涂胶

5 方案验证

为了从上述备选方中选择出相对较优的方案，在地面开展了不同结构卫生间面镜在中性、酸性清洁剂与碱性清洁剂（洁厕灵原液、84 消毒液原液、清水）中的浸泡对比试验。

试验方案：方案1 和方案2 镜子试样各3 块，分别放置于洁厕灵原液、84 消毒液原液、清水中，在常温下进行持续浸泡试验。

试验结果：方案1 镜子试样，浸泡10 d 后开始出现银层由四周向中央脱落的现象；方案2 镜子试样，浸泡30 d 后银层状态良好，周边各部无任何银层脱落现象。试验结束后的试验照片如图5 示。

6 研究结论

根据地面对比验证结果，备选方案1 所描述的“周边银层去除加侧面涂胶”结构面镜，面镜周边的密封性和耐腐蚀性明显优于备选方案2 所描述的“四周溢胶两刀切加侧面涂胶”结构面镜，达到了预期的效果，能够很好地适应卫生间内潮湿、清洁剂的频繁和大量使用等恶劣环境。

图5 面镜浸泡后的状态

7 应用与前景

目前，新结构面镜已在国内各型高速动车组上推广使用，并收到了良好的效果。通过增加去除镜面玻璃周边银层工艺以及成品镜子周边断面二次涂胶工艺，提高夹胶玻璃镜子的抗腐蚀能力，有效解决既有产品存在的面镜银层腐蚀脱落问题，还延长镜子的使用寿命，降低全寿命周期维护成本。该方案在民用、航空等各个领域也有较高的应用价值。