[发明专利]一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃技术领域，尤其涉及一种镀膜抗菌钢化玻璃及其制备方法。

背景技术

随着人们的物质和文化生活水平的逐步提高，在家居、家电、显示、医院和建筑等使用玻璃作为台面的领域，例如：玻璃餐桌面，冰箱内部玻璃层架/隔板，人们对环境卫生日益重视。这些玻璃台面上滋生的微生物和细菌产生的病毒感染和传播给人们健康带来问题，需要玻璃具有抗菌/杀菌功能。

目前制备抗菌玻璃的方法有三种，一是熔融法，在玻璃熔制过程中加入过渡金属离子作为抗菌剂；二是镀膜法，在玻璃表面镀抗菌膜；三是采取熔盐扩散法，抗菌离子扩散到玻璃表层。杀菌粒子采用过渡金属元素，例如：铜，锌，银等，其中银作为杀菌材料已经有长久历史。早在2000多年前人们就开始把银及银的化合物应用于生活及医疗之中(Dibrov P,Dzioba J,Gosink KK,et al.Chemiosmoticmechanism ofantimicrobial ac activity of Ag(+)in Vibrio cholerae[J].AntimicrobAgents Chemother,2002,46(8):2668-2670.)，人们应用银制器皿存放食物，以防止食物腐败(Alexander JW.History of the medical use of silver[J].Surg Infect(Larchmt),2009,10(3):289-292)。

熔融法制备抗菌玻璃的专利有：专利“成分缓释型抗菌玻璃小球及其制备方法，申请号02111187.1”熔制玻璃加入氧化锡、氧化银、氧化铜。专利“一种抗菌玻璃，申请号201480023325.X”其用于直接与水接触，释放银离子来发挥抗菌效果，其原材料包含Ag₂O、P₂O₅、CaO、ZnO、K₂O、Al₂O₃及MgO，并且令总量为100重量％时，Ag₂O的含量为超过5重量％且10重量％以下范围内的值。专利“一种抗菌玻璃，申请号201410285276.9”采取熔制法，玻璃组成二氧化硅60-80％、氧化铬10-20％、三氧化二铝10-20％、硅硼酸5-7％，其余为杂质。专利“一种抗菌玻璃制作方法，申请号201410458472.1”使用聚乙烯醇8-12份、抗菌剂2-6份、二氧化硅3-11份、石墨5-9份、磷酸钙1-3份、碳酸钙6-9份、聚酰胺酸树脂1-3份、亚硝酸钠1-4份、硅藻土2-6份和砂子6-13份。共同磨碎至100-260目筛，然后加入催化剂氧化铝，反应10-30分钟，过滤残渣，得到的溶液进行高温浓缩去水，至含水量10％的时候放入反应釜。温度100-200摄氏度，烧结成玻璃。专利“抗菌玻璃组合物和使用该组合物的抗菌聚合物组成物，申请号200410007612.X”熔制磷酸盐玻璃中加入氧化银。专利“一种抗菌玻璃材料及其制备方法，申请号201610114608.6”采取加热温度为1300-1450℃的熔制法。

对于加工玻璃企业，加工熔制法生产的抗菌玻璃难以保证产品质量的一致性；对熔制玻璃企业，从普通浮法玻璃改为生产抗菌玻璃，生产成本会有所提高，另外，玻璃成分中加入抗菌离子会改变玻璃结构，引起玻璃性能变化。

镀膜法制备抗菌玻璃的专利有：专利“使用溶胶-凝胶镀膜方法生产抗菌玻璃的工艺方法，申请号200510123722.7”采取银、铜、锌、钴、镍、铁离子加入水解的钛或硅的醇盐溶液中，浸涂玻璃，在恒温恒湿环境静置、在500-550℃热处理0.5-1小时。专利“一种镀有光催化层和抗菌金属离子的自洁净玻璃的制造方法，申请号200810052470.7”在二氧化钛溶胶中加入金属离子(Ag,Zn,Cu,Fe),浸渍镀膜，700度烧结1小时。专利“新型抗菌玻璃的生产工艺，申请号201410281613.7”其特征在于，清洗玻璃基片上涂覆一层纳米银抗菌膜，膜的厚度为40～80nm。

镀膜方法得到抗菌玻璃，加工玻璃企业生产容易控制。但是，在玻璃上浸渍镀膜，500-550℃热处理0.5-1小时、或700度烧结1小时都不利于实际生产，效率低、成本高；玻璃没有强化，表面强度低、膜层硬度低，实际应用中容易被磨损掉，产品耐久性差。热处理过程，玻璃中钠离子破坏膜层结构。