CN112661416A - 一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法，内胆隔热剂的制取、内胆涂隔热剂、杯体的烧制、抗菌剂盐的选取及制备、杯体清洗、杯体预热、抗菌化、退火钢化、清洗及烘干等步骤，本发明处理后的玻璃杯活性纳米银数量多，抗菌能力增强；涂层不易脱落，杜绝了水中的重金属超标，不会出现重金属中毒现象；此外，玻璃杯具有耐冷热冲击功能容易处理，不会出现破裂，次品率降低，生产效率得到极大提高。

Description

一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法

技术领域：

本发明涉及日常生活用品杯子，尤其涉及一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法。

背景技术：

抗菌玻璃是表面含有银离子的玻璃。银离子可以吸附细菌，细菌被银离子吸附后，起呼吸作用的酶就失去功效，细菌的繁殖就会受到抑制，并会迅速死亡。银离子针对常见的格兰氏阳性和阴性细菌均有非常强的抑制和杀灭作用。通常情况下2小时内〉95％大肠肝菌可被有效杀灭，4小时内>90％金黄色葡萄球菌可被有效杀灭。

金属粒子表面有一层氧化物，氧化银在水中会水解成银离子与氢氧根离子，其中溶出的银离子便是造成抗菌效果的根源。纳米银粒子的安全性是国际医学界公认的，因为微量银元素本来就是人体必须的重要元素之一，纳米银粒子不带电荷，不会与人体内多种生物活性物质结合而沉积，在毛孔中吸附并杀灭细菌，并会从体内完全排出，不会产生毒副作用。纳米银产品已经从概念走向了应用，被广泛应用到环境净化、医疗、医药、化妆品等领域。

在日常生活领域，人们在日常饮用环境下无盖的口杯会吸附周围的灰尘，甚至细菌。当杯子温度在20～40℃时，杯内的饮料和杯身的污垢易滋生大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿色霉菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等有害菌体。此外，使用者的手指经常接触杯盖、杯口等部位，容易将细菌带到杯子中。当然，有的杯子结构比较复杂，也容易残留液体和污垢成为细菌滋生的温床，如杯子中的茶叶茶渣长期浸泡于滤网中，反而成为了“藏污纳垢”的地方，长期使用会对人体健康产生影响。因此，抗菌饮水器具在市场上应运而生，满足了人民群众对健康生活的需要。

目前，行业现有的抗菌杯多为镀银，或者涂层银工艺：处理后的玻璃杯活性纳米银数量少，抗菌能力弱；涂层易脱落，水中的重金属易超标，虽然有抗菌效果，但是容易重金属中毒；此外，玻璃杯不易处理，容易破裂，生产效率低。

发明内容：

为了弥补现有技术问题的不足，本发明的目的是提供一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法，处理后的玻璃杯活性纳米银数量多，抗菌能力增强；涂层不易脱落，杜绝了水中的重金属超标，不会出现重金属中毒现象；此外，玻璃杯容易处理，不会出现破裂，次品率降低，生产效率得到极大提高。

本发明的技术方案如下：

一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、内胆隔热剂的制取：硝酸银、氯化钾、氧化铝、硅酸钠一种或几种相互混合而成；

2)、内胆涂隔热剂：经过三涂三烘步骤，首先在杯体内胆涂硝酸银，烘干；再涂氯化钾，烘干；最后涂硅酸钠混合液，烘干；

3)、杯体的烧制：把杯壳和内胆，放入滚口机上烧制成双层的半成品高硼硅玻璃杯待用；

4)、抗菌剂盐的选取及制备：所述盐为含有碱金属离子、碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成，所述盐中还含有银离子；

4)、杯体清洗：对半成品高硅硼玻璃杯进行清洗，去除表面的浮尘污垢；

5)、杯体预热：为了防止玻璃破碎，对杯体进行预热，温度200～300℃，时长20～40min，将半成品杯子放在预热板上，待杯体升温至200℃以上后，进入抗菌化喷射炉；

6)、抗菌化：对杯体进行抗菌处理，将盐与半成品高硅硼玻璃杯的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应，工作温度为200～600℃，离子扩散反应的时间为0～5h；以二氧化硅为载体，将纳米银植入到玻璃表层以下40μm范围内，并在玻璃表面形成纳米抗菌膜；

7)、退火钢化：做好抗菌化的玻璃杯因抗菌处理仍有应力，易破碎，需对其进行退火处理，将抗菌化的玻璃杯加热至退火温度500℃～600℃，放入退火炉，自然保温冷却；

8)、清洗及烘干：

A、超声波清洗，清洗槽水温30～50℃，用时10～25min,将玻璃杯经过流水线放入清洗槽，清洗槽内加入食品级洗涤剂，采用超声共振去除表面的附着不牢靠的纳米银；

B、波漂洗，漂洗槽水温10～30℃，用时5～25min，漂洗槽水为城市饮用自来水；

C、喷淋，水温0～50℃，用时10-20min，再次用城市自来用水清洗；

D、：烘干，温度130～150℃，用时10～25min；

9)、质检：杯体表面的银离子浓度为不低于0.70wt.％、且深度不低于2μm，且深度不超过40μm，透过率不低于98％。

本发明的优点是：

1、本发明处理后的玻璃杯活性纳米银数量多，抗菌能力增强；

2、本发明涂层不易脱落，杜绝了水中的重金属超标，不会出现重金属中毒现象；

3、本发明采用新工艺，内胆涂隔热剂，经过三涂三烘步骤，退火钢化、清洗烘干等步骤的前后处理，具有耐冷热冲击功能，使得玻璃杯容易处理，不会出现破裂，次品率降低，生产效率得到极大提高；

4、本发明采用新工艺，可以实现将单质银粒径做到纳米级，约25纳米左右，该物质对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性；

5、本发明通过在600℃左右的高温下，以二氧化硅为载体,将纳米银植入到玻璃表层以下40μm范围内,并在玻璃表面形成纳米抗菌膜，该膜不易脱落，根据生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)中的要求，银(Ag)的析出量不超过0.05mg/L，本发明抗菌水杯在装满水后4小时后Ag不超过0.015mg/L的同时满足上述抗菌要求。

具体实施方式：

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法，包括如下步骤：

1)、内胆隔热剂的制取：硝酸银、氯化钾、氧化铝、硅酸钠一种或几种相互混合而成；

2)、内胆涂隔热剂：经过三涂三烘步骤，首先在杯体内胆涂硝酸银，烘干；再涂氯化钾，烘干；最后涂硅酸钠混合液，烘干；

3)、杯体的烧制：把杯壳和内胆，放入滚口机上烧制成双层的半成品高硼硅玻璃杯待用；

4)、抗菌剂盐的选取及制备：所述盐为含有碱金属离子、碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成，所述盐中还含有银离子；

4)、杯体清洗：对半成品高硅硼玻璃杯进行清洗，去除表面的浮尘污垢；

5)、杯体预热：为了防止玻璃破碎，对杯体进行预热，温度200～300℃，时长20～40min，将半成品杯子放在预热板上，待杯体升温至200℃以上后，进入抗菌化喷射炉；

6)、抗菌化：对杯体进行抗菌处理，将盐与半成品高硅硼玻璃杯的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应，工作温度为200～600℃，离子扩散反应的时间为0～5h；以二氧化硅为载体，将纳米银植入到玻璃表层以下40μm范围内，并在玻璃表面形成纳米抗菌膜；

7)、退火钢化：做好抗菌化的玻璃杯因抗菌处理仍有应力，易破碎，需对其进行退火处理，将抗菌化的玻璃杯加热至退火温度500℃～600℃，放入退火炉，自然保温冷却；

8)、清洗及烘干：

A、超声波清洗，清洗槽水温30～50℃，用时10～25min,将玻璃杯经过流水线放入清洗槽，清洗槽内加入食品级洗涤剂，采用超声共振去除表面的附着不牢靠的纳米银；

B、波漂洗，漂洗槽水温10～30℃，用时5～25min，漂洗槽水为城市饮用自来水；

C、喷淋，水温0～50℃，用时10-20min，再次用城市自来用水清洗；

D、：烘干，温度130～150℃，用时10～25min；

9)、质检：杯体表面的银离子浓度为不低于0.70wt.％、且深度不低于2μm，且深度不超过40μm，透过率不低于98％。

本发明抗菌效果检测如下：

检测方法：JIS Z 2801抗菌加工制品-抗菌性试验方法和抗菌效果的测定

检测报告如下表：

结论：本发明能够对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、绿色霉菌、绿脓杆菌、沙门氏菌等有害菌体起到卓越的抑制作用，抗菌率达99.9％以上，抗菌能力强；

本发明加工的玻璃杯测试结果如下：

1、测试概要如下表：

2、GB 4806.10-2016-总迁移量如下表，测试方法：GB 31604.8-2016

3、GB 4806.10-2016-高锰酸钾消耗量如下表，测试方法：GB 31604.2-2016

4、GB 4806.10-2016-重金属(以Pb计)如下表，测试方法：GB 31604.9-2016第一法

5、GB 4806.5-2016-铅和镉迁移量如下表。

测试方法，铅迁移量：GB 31604.34-2016第二部分第四法

镉迁移量：GB 31604.34-2016第四法

结论：本发明涂层不易脱落，水中的镉、铅等其他重金属不会超标，不会出现重金属中毒现象。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (1)

1.一种具有抗菌并耐冷热冲击的玻璃杯制造方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)、内胆隔热剂的制取：硝酸银、氯化钾、氧化铝、硅酸钠一种或几种相互混合而成；

2)、内胆涂隔热剂：经过三涂三烘步骤，首先在杯体内胆涂硝酸银，烘干；再涂氯化钾，烘干；最后涂硅酸钠混合液，烘干；

3)、杯体的烧制：把杯壳和内胆，放入滚口机上烧制成双层的半成品高硼硅玻璃杯待用；

4)、抗菌剂盐的选取及制备：所述盐为含有碱金属离子、碱土金属离子的硫酸盐、硝酸盐、氯化盐、碳酸盐以及氢氧化物中的一种或者几种相互混合而成，所述盐中还含有银离子；

4)、杯体清洗：对半成品高硅硼玻璃杯进行清洗，去除表面的浮尘污垢；

5)、杯体预热：为了防止玻璃破碎，对杯体进行预热，温度200～300℃，时长20～40min，将半成品杯子放在预热板上，待杯体升温至200℃以上后，进入抗菌化喷射炉；

6)、抗菌化：对杯体进行抗菌处理，将盐与半成品高硅硼玻璃杯的表面在工作温度下相互接触并发生离子扩散反应，工作温度为200～600℃，离子扩散反应的时间为0～5h；以二氧化硅为载体，将纳米银植入到玻璃表层以下40μm范围内，并在玻璃表面形成纳米抗菌膜；

7)、退火钢化：做好抗菌化的玻璃杯因抗菌处理仍有应力，易破碎，需对其进行退火处理，将抗菌化的玻璃杯加热至退火温度500℃～600℃，放入退火炉，自然保温冷却；

8)、清洗及烘干：

A、超声波清洗，清洗槽水温30～50℃，用时10～25min,将玻璃杯经过流水线放入清洗槽，清洗槽内加入食品级洗涤剂，采用超声共振去除表面的附着不牢靠的纳米银；

B、波漂洗，漂洗槽水温10～30℃，用时5～25min，漂洗槽水为城市饮用自来水；

C、喷淋，水温0～50℃，用时10-20min，再次用城市自来用水清洗；

D、：烘干，温度130～150℃，用时10～25min；

9)、质检：杯体表面的银离子浓度为不低于0.70wt.％、且深度不低于2μm，且深度不超过40μm，透过率不低于98％。