[发明专利]一种荧光灯管内涂层的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能灯管的制造技术，特别涉及一种荧光灯管内涂层的制备方法。 

背景技术

一般来说，现在的家庭用节能灯低压气体放电灯，主要依靠汞蒸气放电产生紫外线去激发荧光粉层发出可见光用于照明。

汞是一种有毒物质，其在节能灯的生产环节以及报废后都会因为挥发出汞而对环境造成污染，给人体以及环境带来危害，其中，欧盟就在强制ROHS 指令中要求每支节能灯管的含汞量必须要小于5 ㎎。然而在实际生产过程中，汞会由于灯管的使用而衰减，导致其实际的添加量往往要大于理论量，这样的废旧灯管容易就会造成很大的污染。

另外，这种荧光灯在长时间使用后，其照明亮度会逐渐降低，往往会增加灯管数量来提高亮度，增加了能源消耗。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种荧光灯管内涂层的制备方法，可以降低汞的消耗，减少亮度的下降。

本发明是通过以下措施来实现的

本发明公开了一种荧光灯管内涂层的制备方法，其特征在于采用以下步骤:

（1）制备复合荧光粉: 取10重量份直径为20-50 nm、长度为10-30微米的碳纳米管，加入到200-300重量份的水中，在超声波条件下搅拌混合均匀，再加入20重量份的荧光粉、1重量份的流平剂、0.2重量份的消泡剂、0.5重量份的乙二醇单丁醚，搅拌均匀，再加入20重量份的水性丙烯酸树脂，搅拌均匀，备用；

（2）在灯管内表面利用涂膜机涂覆一层氧化铝，将灯管置于烤管机中，加热至200-300℃，加热10-20min，形成厚度为400-500μm的氧化铝膜；

（3）将步骤（2）的灯管再涂覆一层复合荧光粉层，将灯管置于烤管机中，加热至500-600℃，加热20-30min，形成厚度为200-300μm的荧光粉膜。

 

碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能。碳纳米管是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管。层与层之间保持固定的距离，约0.34nm，直径一般为2~20 nm。

本发明的复合涂层，加入一定量的碳纳米管，由于其管内具有一定数量的活跃电子，可以补充汞蒸气放电过程中损失的电子，降低汞蒸气的消耗，保持汞蒸气的稳定。同时，由于汞蒸气的稳定，可以使灯管内光保护长期的稳定，降低灯管的光衰减。

通过上述方法制成的荧光灯管，500小时汞消耗量在1%以下，500小时光衰减控制在2%以内。

具体实施方式

下面举实例对本发明进行详细描述。

制备复合荧光粉: 取10重量份直径为20-50 nm、长度为10-30微米的碳纳米管，加入到250重量份的水中，在超声波条件下搅拌混合均匀，再加入20重量份的荧光粉、1重量份的流平剂、0.2重量份的消泡剂、0.5重量份的乙二醇单丁醚，搅拌均匀，再加入20重量份的水性丙烯酸树脂，搅拌均匀，备用

利用拉管机将灯管拉长形成灯管。

管加工成型后在灯管内表面利用涂膜机涂覆一层氧化铝膜，将灯管置于烤管机中，加热至250℃，加热15min，形成厚度为450μm的氧化铝膜。

然后，再涂覆一层复合荧光粉层，将灯管置于烤管机中，加热至550℃，加热25min，形成厚度为250μm的荧光粉膜。

将灯管置于烤管机中，调节烘烤温度分为五个区，五个分区分别为300℃、500℃、900℃、600℃和400℃。

在灯管内安装灯丝，灯丝采用长寿命的合金钨丝作为灯丝，且在安装灯丝之前需要在灯丝上镀上一层氮化硅涂层，涂层厚度为20μm。

将稀有气体以及用于通过放电而产生紫外线的汞封装在一个U型缓释槽内，缓释槽端面开口且在开口端覆膜，此膜在通电后分解，将汞气雾化并充满灯管空间。

将灯管进行排气，以形成管类真空，降低灯管负载对汞的消耗。

采用上述方法制备的灯管，功率分为5W、20W、40W、80W。

采用同样的方法，制备普通的灯管，功率分为5W、20W、40W、80W，区别仅在于复合荧光粉中不含有碳纳米管。

测试其在500小时，汞消耗量的测试数据见表1，光衰减率的测试数据见表2。