[发明专利]一种无色透明抗菌玻璃的制备方法

说明书

本发明公开了一种无色透明抗菌玻璃的制备方法，包括(1)将钛酸四丁酯、去离子水、无水乙醇、无机酸、成膜剂、抗菌剂混合均匀，使钛源充分水解、醇解形成均一稳定的Ti‑O‑Ti网络体，陈化，得到前驱体溶胶；(2)将玻璃片在此前驱体溶胶中浸渍提拉，再直接于常压条件下干燥煅烧，获得无色透明抗菌玻璃。本发明的方法实现了无色透明抗菌玻璃的高效低成本制备，将在日常生活和生产中发挥重要作用。获得的玻璃表观良好，无孔洞无裂纹，具有优异的光催化活性、抗菌能力和透光性能，可应用于手术室、存放医疗器械的装置等需要高度无菌环境的地方。

技术领域

本发明涉及耐磨钢的生产方法，特别涉及一种无色透明抗菌玻璃的制备方法。

背景技术

目前，玻璃产品面临着被细菌、真菌污染的难题，严重威胁人类健康。除此之外，诸如手术室、储存医疗设备的装置等地方需要高度无菌的环境，因此对于玻璃的要求也更加严格。

目前制备抗菌玻璃的方法多是在玻璃表面直接附着抗菌银微粒，但此方法需要大量的银元素，生产成本较高，并且一段时间后银微粒容易从玻璃表面脱落，使玻璃的抗菌性能大大降低；或者在玻璃表面附着一层抗菌薄膜，但此薄膜通常会使玻璃呈现出不同的颜色，大幅降低玻璃的透光性能，从而影响玻璃的日常使用。因此，如何获得表观良好、无色透明、无孔洞无裂纹、具有优异的光催化活性、抗菌能力和透光性能的玻璃，是本领域的一个关键科学和技术问题。

目前制备抗菌玻璃的方法多是直接在玻璃表面附着抗菌银微粒，但此方法需要大量的银元素，生产成本较高，并且一段时间后银微粒容易从玻璃表面脱落，使玻璃的抗菌性能大大降低。

普通抗菌溶胶在玻璃表面制备的无色透明抗菌层在干燥时极易形成裂纹，影响外观，同时还具有较低的光催化活性和抗菌能力，不能满足人们对于其性能的需求。

利用普通抗菌溶胶在玻璃表面制备的无色透明抗菌层通常会出现“彩虹效应”，即在日光下表面显现出彩虹色彩，严重影响玻璃的透光率和日常使用。

发明内容

发明目的：本发明目的是主要目的在于由四因子四水平的正交试验得到了一种优化的无色透明抗菌玻璃的制备方法。

鉴于现有技术中的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，提出了本发明的技术方案，其主要过程为以钛酸四丁酯为钛源，与去离子水、无水乙醇、无机酸、成膜剂、抗菌剂混合均匀，使钛源充分水解、醇解形成均一稳定的Ti-O-Ti网络体，陈化后得到前驱体溶胶，将玻璃片在此溶胶中浸渍提拉，再直接于常压条件下干燥煅烧，获得无色透明抗菌玻璃。

技术方案：本发明提供一种无色透明抗菌玻璃的制备方法，包括如下步骤：

(1)将钛酸四丁酯、去离子水、无水乙醇、无机酸、成膜剂、抗菌剂混合均匀，使钛源充分水解、醇解形成均一稳定的Ti-O-Ti网络体，陈化，得到前驱体溶胶；

(2)将玻璃片在此前驱体溶胶中浸渍提拉，再直接于常压条件下干燥煅烧，获得无色透明抗菌玻璃。

进一步地，所述步骤(1)的钛酸四丁酯的体积占比4％-9％、去离子水的体积占比3％-7％、无水乙醇的体积占比84％-93％、成膜剂含量为钛酸四丁酯质量的3％-12％、抗菌剂含量为钛酸四丁酯质量的1％-3％。

进一步地，所述步骤(1)前驱体溶胶中添加无机酸调节PH在5-7之间，陈化时间为20-30h。

进一步地，所述步骤(2)包括：浸渍时间为10-30s，提拉速率30-40mm/s，干燥温度为40-60℃，煅烧温度为450-550℃，煅烧时间1h。

进一步地，所述无机酸为冰醋酸或稀硝酸。

进一步地，所述成膜剂至少选自聚乙烯吡络烷酮、聚乙二醇或聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬酸酯中的任一种。

进一步地，所述抗菌剂为硝酸银或硝酸锌。