[发明专利]一种高强度抗菌玻璃器皿的生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃器皿领域，具体涉及一种高强度抗菌玻璃器皿的生产工艺。

背景技术

玻璃按成分分为非氧化物玻璃和氧化物玻璃，氧化物玻璃分为硅酸盐玻璃、硼酸盐玻璃、磷酸盐玻璃等。硅酸盐玻璃指基本成分为SiO₂的玻璃，是一种无色的透明材料，产量最大，用途最广、价格低廉，常按玻璃中SiO₂以及碱金属、碱土金属氧化物的不同含量，又分为石英玻璃、钠钙玻璃、铅硅酸盐玻璃、铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃。

细菌、霉菌作为病原菌对人类和动植物有很大的危害，影响人们的健康，甚至危及生命，微生物还会引起各种工业材料、食品、化妆品、医药品等分解、变质、腐败，带来重大的经济损失。人类很早以前就知道用银器盛装牛奶能杀菌保鲜，但是长久以来，有害细菌对人们的生活还是造成了巨大的危害。随着科技进步和人民生活水平的提高，改善生存环境、提高生存质量、珍爱身体健康的要求日益增长，开发和生产具有抗菌功能的玻璃器皿、玻璃材料等成为一种发展趋势，具有后很好的市场前景，同时对于玻璃器皿本身的强度也具有较高要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度抗菌玻璃器皿的生产工艺，所制得玻璃器皿具有强度高、耐热性好、色泽美观等优点，同时抗菌性能强。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种高强度抗菌玻璃器皿的生产工艺，包括以下步骤：

(1)原料称取、混合：称取以下重量份的各原料：石英砂70-80份、方解石10-15份、氢氧化铝3-5份、氧化硼14-16份、碳酸钾1-3份、磷酸银0.4-0.8份、纳米氧化铈0.01-0.05份；将除纳米氧化铈以外的各原料粉碎后过100-140目筛，然后与纳米氧化铈一起送入搅拌机混合均匀，得混合料；

(2)高温熔化：将混合粉料送入熔炉中于1630-1650℃下高温熔化，熔化后加入0.5-1.5份四针状氧化锌晶须，熔制8-10h，得玻璃熔融体；

(3)成型加工：将玻璃熔融体以3-5℃/min的速度冷却至1380-1400℃后，送入成型机制成玻璃器皿；

(4)退火：将成型加工所得的玻璃器皿自然降温至560-600℃，然后送入退火炉中，先以5-10℃/min的速度降温至350-380℃，再自然冷却至室温；

(5)钢化处理：将退火后的玻璃器皿送入350-380℃的钢化炉中预热30-40min，在将玻璃器皿以8-15℃/min的速度加热至550-600℃，保温5-8min后以2-5℃/min的速度升温至650-680℃，保温4-6min，然后取出玻璃自然冷却至室温。

优选地，所述步骤(1)中，称取以下重量份的各原料：石英砂75份、方解石12份、氢氧化铝4份、氧化硼15份、碳酸钾2份、磷酸银0.6份、纳米氧化铈0.04份。

优选地，所述步骤(1)中纳米氧化铈的粒径为30-80nm。

优选地，所述步骤(2)中四针状氧化锌晶须的加入量为0.9-1.3份。

优选地，所述步骤(4)中先以6-7℃/min的速度降温至350-380℃。

优选地，所述步骤(5)中在将玻璃器皿以11-13℃/min的速度加热至550-600℃，保温5-8min后以3-4℃/min的速度升温至650-680℃。

本发明的有益效果是：

本发明在玻璃器皿加入适量的四针状氧化锌晶须，其特殊的几何形状可在玻璃中形成刚性“锚接”结构，这种物理而非化学的方式，可有效抑制玻璃中微裂纹的扩展，同时可燃促进玻璃粉体的烧结致密化，并增强了玻璃器皿的强度。

本发明在玻璃器皿加入适量的磷酸银，得到的抗菌玻璃器皿在有水等溶媒存在时会一点点的放出而发挥其抗菌基能。其中银离子可强烈地吸引细菌具体中的酶蛋白的巯基，并迅速地结合在一起，并是以此为必要基的酶丧失活性，使细菌死亡。加入适量的氧化硼可使银离子具有适宜的溶出量，有利于银离子的稳定化；加入适量的纳米氧化铈可保持银在高温状态下以离子形式存在于玻璃中，防止银颗粒析出。

本发明中各原料配比合理，在经过高温熔化、成型加工之后合理设置退火的温度以及降温速度，钢化处理的时的温度以及升温速度，最终使本发明制得的玻璃器皿具有强度高、耐热性好、色泽美观等优点，同时抗菌性能强。

具体实施方式