CN101298369A - 利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的制备方法 - Google Patents
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Abstract
利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将破碎后的废液晶显示器玻璃与碳酸钙、硼砂和高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中依次经升温预热阶段、发泡稳泡阶段、快速降温阶段和缓慢降温退火阶段得到泡沫玻璃。本发明利用废液晶显示器玻璃为主要原料生产泡沫玻璃，不仅变废为宝而且保护了环境，按照本发明的制备方法制得的泡沫玻璃结构强度好，导热系数小，气孔均匀，化学稳定性良好，使用温度高，应用范围广。
Description
技术领域
本发明涉及一种泡沫玻璃的制造方法，特别涉及一种利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的制备方法。
技术背景
中国是家用电器的生产和消费大国，目前，中国已经进入了电视机和电脑更新换代的高峰期，每年淘汰量将达600万台以上。液晶显示器以其易于彩色化、无电磁辐射、长寿命、被动显示等优点备受人们关注和使用。而且其画面色彩还原效果较之CRT好；电磁辐射很小，对人体安全无害，且保密性好；没有眩光，眼睛不会感到劳累干涩；显示信息量大等等。所以液晶显示器取代CRT是今后的发展趋势，液晶显示器业务在各个显示器厂商业务中都占有重要位置。但是，液晶显示器更新速度很快，每年大约有数百万台被淘汰，如何正确合理高效地处理这些废旧的液晶显示是目前急待解决的问题。欧盟指令(WEEE)已于2008年1月1日正是实施，该指令规定，未来所有售往欧盟成员国的电子设备，其生产者需负起回收责任。其中就包括液晶显示器。目前国内外生产厂家随已针对笔记型电脑进行拆解处理工作，其塑料外壳、电路板、电线与重金属等部分已完全回收处理，但有关液晶显示器板部分则因无相关技术规范，各厂家都采取厂内贮存的方式，尚未采取有针对性的处理方法。随着液晶显示器价格下降，传统CRT市场将逐步被液晶显示器取代，加之，笔记型电脑销售数量逐年升高，因此未来废液晶显示器面板数量将会持续增加。对于笔记型电脑其液晶显示器面板占整个重量的20～30％，根据文献资料可知，液晶显示器面板可回收再利用部分有玻璃、电路板、电线、外框架等，其中有关玻璃回收部分则是目前遭遇的难题，由于两片玻璃面板中除含有液晶材料外，还有一些薄膜或密封材料。特别是液晶显示器方面，消费者常会认为，产品在使用时如果破损，液晶材料会溢漏出来，所以常会担心液晶材料的安全性。然而，使用在液晶显示器面板中的液晶材料每个画面的单位面积只有0.6mg/cm2，例如：15寸其含量仅有400mg，另外，据有关业内人士介绍，即使玻璃破损，由于玻璃基板之间有表面张力，因此里面的液晶材料，也不会大量流出。因此在安全上，人不会直接接触到液晶材料，即使接触到，也不会对人体造成影响。如何将这些物质有效又快速从基板分离将是技术关键所在，同时这些技术还必须考虑设备成本、能源消耗、操作难易与后期污染防止负荷等因素，势必寻找设备成本与能源消耗低、操作简单，同时最重要是不会产生二次公害的处理技术。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种有效地降低泡沫玻璃的生产成本，保护环境，变废为宝的利用废液晶显示器玻璃制备泡沫玻璃的方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90～95wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，1～8wt％的碳酸钙，0～5wt％的硼砂和1.8～5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10～12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以15～20℃/分钟的速率升温至1150～1250℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温20～60分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
本发明利用废液晶显示器玻璃为主要原料生产泡沫玻璃，不仅变废为宝而且保护了环境，按照本发明的制备方法制得的泡沫玻璃结构强度好，导热系数小，气孔均匀，化学稳定性良好，使用温度高，应用范围广。
具体实施方式
实施例1，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3.5wt％的碳酸钙，3wt％的硼砂和3.5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以18℃/分钟的速率升温至1150℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温40分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
实施例2，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将92wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3.5wt％的碳酸钙，2wt％的硼砂和2.5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以11℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以15℃/分钟的速率升温至1200℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温60分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
实施例3，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将95wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3wt％的碳酸钙和2wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以20℃/分钟的速率升温至1250℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温30分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
实施例4，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，8wt％的碳酸钙，0.2wt％的硼砂和1.8wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以11℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以17℃/分钟的速率升温至1180℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温50分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
实施例5，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3wt％的碳酸钙，5wt％的硼砂和2wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以19℃/分钟的速率升温至1230℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温20分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
实施例6，首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，4wt％的碳酸钙，1wt％的硼砂和5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以16℃/分钟的速率升温至1210℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温35分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
本发明利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃，该玻璃化学稳定性好，软化温度高，适合生产使用温度高，化学稳定性要求高的泡沫玻璃绝热，保温及过滤材料。
本发明采用的发泡剂为碳酸钙，其烧结分解温度在800℃。加入硼砂助剂作用是为有效降低泡沫玻璃发泡温度，改善泡沫玻璃性能，增加闭孔结构，另外硼砂起到较好的助熔作用，增强玻璃熔体低温粘性，增强韧性，有效降低发泡温度。加入高锰酸钾的作用是为了有效提高泡沫玻璃发泡效果，另外高锰酸钾在高温下可与液晶显示器中的有机物进行反应。
本发明适合生产板块状产品，但是对于其烧成制度要求较高，具体到烧成曲线大致分为四个阶段(1)升温预热阶段，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃下保温60分钟；目的在于使配合料中的有机物充分反应燃烧，再以10～12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，目的在于使配合料充分预热，减少由于升温速度过快，导致配合料整体温差；(2)发泡稳泡阶段，发泡过程中升温速度为15～20℃/min，快速升温可以避免发泡剂在高温下从配合料中逸出，根据本发明所用原料剂助剂，其发泡温度范围1150～1250℃，恒温时间为60min；目的是让配合料在发泡温度下充分发成均匀的泡沫玻璃。(3)快速降温阶段，目的在于使发泡的熔融玻璃快速冷却，使之泡孔结构固定下来。冷却速度为20℃/min，冷却至800℃，恒温时间20～60min；恒温作用主要考虑使块状体内外温度均匀，为进入退火阶段做好准备；(4)缓慢降温退火阶段，降温速度为1℃/min，该阶段主要作用在于解除因快速降温带来的热应力，使泡沫玻璃制品具有良好的机械性能。
应用本发明生产的泡沫玻璃，具有重量轻、吸水率低、强度好。并且膨胀系数低，抗热震好，具有绝热效果、化学稳定性好、软化温度高、阻燃效果，泡沫玻璃作为新型建筑材料用途十分广泛。本发明不产生固体排放物，切割下来的泡沫玻璃边角料可以重复循环利用。其作为绝热材料，可用于屋顶及外墙保温，可有效地降低采暖和制冷费用。另外该品种泡沫玻璃是热电厂大烟囱内壁的防腐保温隔热优良材料。再者该种泡沫玻璃还可以用于深冷和低温管道、设备、容器与储罐的外表保冷；中温和高温管道、设备的外保温；油和热沥青储罐的外保温；石油化工、硫化生产过程的保温；用于隧道工程和地下工程的疏水隔潮领域；因此，该种泡沫玻璃具有广泛应用前景。
本发明是采用模具生产的泡沫玻璃制品，将配合料加入耐热钢模具中，模具尺寸为l×b×h＝560×450×130，铺料厚度30～60mm，展平。
按照本发明的生产方法生产的泡沫玻璃：密度达到小于1.2g·cm-3，吸水率小于20vol％，平均泡径1～3mm，抗折强度达到2.0Mpa。
Claims (7)
1、利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：
1)首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；
2)然后将90～95wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，1～8wt％的碳酸钙，0～5wt％的硼砂和1.8～5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；
3)将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10～12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以15～20℃/分钟的速率升温至1150～1250℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温20～60分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
2、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3.5wt％的碳酸钙，3wt％的硼砂和3.5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以18℃/分钟的速率升温至1150℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温40分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
3、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将92wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3.5wt％的碳酸钙，2wt％的硼砂和2.5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以11℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以15℃/分钟的速率升温至1200℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温60分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
4、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将95wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3wt％的碳酸钙和2wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以20℃/分钟的速率升温至1250℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温30分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
5、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，8wt％的碳酸钙，0.2wt％的硼砂和1.8wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以11℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以17℃/分钟的速率升温至1180℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温50分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
6、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，3wt％的碳酸钙，5wt％的硼砂和2wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以12℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以19℃/分钟的速率升温至1230℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温20分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
7、根据权利要求1所述的利用废液晶显示器玻璃生产泡沫玻璃的方法，其特征在于：首先将废液晶显示器玻璃中的塑料及金属分拣出来，破碎成粒径小于30～50毫米的颗粒；然后将90wt％的粒度小于30～50毫米的废液晶显示器玻璃，4wt％的碳酸钙，1wt％的硼砂和5wt％的高锰酸钾放入球磨罐中球磨至粉料可全部通过100目标准筛即得到配合料；将配合料装入模具中，以8℃/分钟的升温速率从室温升至250℃保温60分钟；再以10℃/分钟的升温速率自250℃升至800℃保温30分钟，然后以16℃/分钟的速率升温至1210℃保温60分钟后，以20℃/分钟的冷却速率将其冷却至800℃保温35分钟；最后，以1℃/分钟的速率降温退火至室温即得到泡沫玻璃。
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
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