CN113968676A - 一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及光学玻璃技术领域，且公开了一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，包括以下步骤，将废玻璃分选、清洗、粉碎成不同粒度玻璃粉，按重量百分比在不同比例粒度组成的玻璃粉中掺入硅酸盐化合物类析晶促进剂并充分混合均匀，将掺入析晶促进剂的混合玻璃粉平铺在耐火材料模具中成型，将混合玻璃粉连同模具一同送入加热炉中在常压下加热至一定温度保温烧结反应析晶，烧结成微晶玻璃后，随炉冷至室温出炉。该智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，通过在现有技术的玻璃生产工艺流程中增加自洁溶液喷涂和光固化工艺，使纳米自洁玻璃的生产过程与现有特种玻璃的生产同步进行而一次成型，提高了生产效率，降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及光学玻璃技术领域，具体为一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺。
背景技术
光学玻璃能改变光的传播方向，并能改变紫外、可见或红外光的相对光谱分布的玻璃，狭义的光学玻璃是指无色光学玻璃，广义的光学玻璃还包括有色光学玻璃、激光玻璃、石英光学玻璃、抗辐射玻璃、紫外红外光学玻璃、纤维光学玻璃、声光玻璃、磁光玻璃和光变色玻璃，光学玻璃可用于制造光学仪器中的透镜、棱镜、反射镜及窗口等，由光学玻璃构成的部件是光学仪器中的关键性元件。
智能穿戴产品是应用穿戴式技术对日常穿戴进行智能化设计和开发出可以穿戴的设备的总称，如眼镜、手表等，这些物品都的构造上都需要光学玻璃，但是现在玻璃工艺生产出来的玻璃导热系数不够低、隔音性能差、强度低、完整性差和热稳定性差,故而提出一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺来解决上述所提出的问题。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，具备导热系数低、隔音性能好、强度高、完整性好和热稳定性好的优点，解决了现在玻璃工艺生产出来的玻璃导热系数不够低、隔音性能差、强度低、完整性差和热稳定性差的问题。
(二)技术方案
为实现上述导热系数低、隔音性能好、强度高、完整性好和热稳定性好的目的，本发明提供如下技术方案：
1)将废玻璃分选、清洗、粉碎成不同粒度玻璃粉，按重量百分比在不同比例粒度组成的玻璃粉中掺入硅酸盐化合物类析晶促进剂并充分混合均匀，将掺入析晶促进剂的混合玻璃粉平铺在耐火材料模具中成型，将混合玻璃粉连同模具一同送入加热炉中在常压下加热至一定温度保温烧结反应析晶，烧结成微晶玻璃后，随炉冷至室温出炉，将烧结好的微晶玻璃切边、粗磨、抛光和检验；
2)将原料废瓶罐玻璃100-125份、石英4-8份、碳化钛1-3份、三氧化二锑0.5-1.5份、硼酸0.5-1.6份、纯碱1-4份、表面活性剂0.5-1.5份和脱模剂0.5-2.5份混合、粉碎后得到混合物粉末，将原料依次加入高速混合机中,转速为650-750r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入模具中进行压制成型,降温至500-520℃时送入退火炉中,在退火炉中以5-8C/min的速度冷却至100℃,退出退火炉，放置在密闭房间内冷却至30℃定型，将退火后的玻璃表面涂上一层无色透明的有机保护膜，再将表面磨平、抛光，再置于温度为45-55C下烘干35-45min；
3)整版玻璃清洗、镀膜，调配好转印料，使蓝玻璃置于印刷治具上定位,且待印刷面上覆有网版，所述网版具有多个分别对应单片玻璃的图案，采用步骤转印料将网版图案翻印在玻璃上，在整版玻璃上分别印刷对应于切割后单片玻璃边缘的若干环形黑色印刷层，通过烤箱烘干转印料，烤箱的超温控制器设定为180℃,第一段温度设定为175-185℃,第二段温度设定为175-185℃,烘烤时间为50-70分钟，烘烤完成后冷却20-30分钟，切割整版玻璃得到各自具有对应图案的单片玻璃，最后采用超声波水洗的方式对玻璃进行清洗；
4)将被测试样玻璃的锡扩散层朝上水平放置，在被测点滴上1-2滴折射率油，将仪器棱镜部位放置在被测点处，调整光源的位置、狭缝位置以及反光镜角度，使视场内出现明暗台阶图像，用测微目镜读出台阶的高度，精确到0.01mm，从而测试出玻璃表面的应力；
5)采用自动喷涂空气喷枪将纳米二氧化钛溶胶液喷涂于玻璃表面上，将经加温固化的玻璃通过紫外线光，由紫外光激活纳米二氧化钛，采用光固化炉，炉内安装紫外线灯管，将加温固化后的玻璃放入炉内进行紫外光照射，激活纳米二氧化钛。
优选的，所述步骤1)玻璃粉是由废玻璃制备成的75目～300目和16目～28目两种粒度玻璃粉，按5～8:2～5重量比在搅拌机中混合均匀而成。
优选的，所述步骤1)混合好的不同粒度玻璃粉中加入重量百分比为5～40％的硅酸盐化合物类析晶促进剂，在搅拌机中充分混合均匀。
优选的，所述步骤1)将混合玻璃粉和模具一同送入加热炉，在200"C下保温1～2h烘去水分，于800～1050℃下保温4～10h反应析晶和烧结成型，随炉冷却至室温出炉。
优选的，所述步骤1)在玻璃粉和析晶促进剂混合粉末中加入5～20％水后，将其装入内壁上涂一薄层高岭土粉末的耐火材料模具中堆积并摊平成型。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，具备以下有益效果：
该智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，通过在现有技术的基础上，可在利用现有玻璃生产设备进行生产，采用此种技术生产纳米二氧化钛自洁玻璃不需要另外添置大型生产设备或厂房，完全可利用加温玻璃的现有设备，大大降低了投资、生产成本，本发明在现有技术的玻璃生产工艺流程中增加自洁溶液喷涂和光固化工艺，使纳米自洁玻璃的生产过程与现有特种玻璃的生产同步进行而一次成型，提高了生产效率，降低了生产成本，采用此种技术可完全保证纳米二氧化钛的自洁效果，且涂层与玻璃面充分粘合，不会产生彩虹、涂层脱落等现象，涂层透明度高，适于智能穿戴产品的自洁玻璃，采用本专利方法制作的玻璃,除可有效分解玻璃表面的污染物使其在自然状态下保持干净、具有除污、杀菌、防霉、有效阻碍紫外线的效果外，还可净化空气，提高城市空气质量，对改善和解决城市空气污染起着积极和重要作用，同时，采用本发明工艺生产的玻璃，由于纳米涂层具有超亲水性，附着在表面的水分在涂层上会变成超亲水性的水膜，使污迹及灰尘不易附着，当下雨或用自来水淋洗时，即使在积尘极多的恶劣环境下，积尘也能轻易被水冲走，一般不需定期清洗，不需使用化学洗涤剂，不会对环境造成污染，涂层还具有抗老化、耐酸碱、防紫外线功能，使智能穿戴产品长期保持崭新的外观。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
1)将废玻璃分选、清洗、粉碎成不同粒度玻璃粉，按重量百分比在不同比例粒度组成的玻璃粉中掺入硅酸盐化合物类析晶促进剂并充分混合均匀，将掺入析晶促进剂的混合玻璃粉平铺在耐火材料模具中成型，将混合玻璃粉连同模具一同送入加热炉中在常压下加热至一定温度保温烧结反应析晶，烧结成微晶玻璃后，随炉冷至室温出炉，将烧结好的微晶玻璃切边、粗磨、抛光和检验；
2)将原料废瓶罐玻璃100-125份、石英4-8份、碳化钛1-3份、三氧化二锑0.5-1.5份、硼酸0.5-1.6份、纯碱1-4份、表面活性剂0.5-1.5份和脱模剂0.5-2.5份混合、粉碎后得到混合物粉末，将原料依次加入高速混合机中,转速为650-750r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入模具中进行压制成型,降温至500-520℃时送入退火炉中,在退火炉中以5-8C/min的速度冷却至100℃,退出退火炉，放置在密闭房间内冷却至30℃定型，将退火后的玻璃表面涂上一层无色透明的有机保护膜，再将表面磨平、抛光，再置于温度为45-55C下烘干35-45min；
3)整版玻璃清洗、镀膜，调配好转印料，使蓝玻璃置于印刷治具上定位,且待印刷面上覆有网版，所述网版具有多个分别对应单片玻璃的图案，采用步骤转印料将网版图案翻印在玻璃上，在整版玻璃上分别印刷对应于切割后单片玻璃边缘的若干环形黑色印刷层，通过烤箱烘干转印料，烤箱的超温控制器设定为180℃,第一段温度设定为165℃,第二段温度设定为184℃,烘烤时间为50-70分钟，烘烤完成后冷却20-30分钟，切割整版玻璃得到各自具有对应图案的单片玻璃，最后采用超声波水洗的方式对玻璃进行清洗；
4)将被测试样玻璃的锡扩散层朝上水平放置，在被测点滴上1-2滴折射率油，将仪器棱镜部位放置在被测点处，调整光源的位置、狭缝位置以及反光镜角度，使视场内出现明暗台阶图像，用测微目镜读出台阶的高度，精确到0.01mm，测试的玻璃出现问题。
实施例二：
1)将废玻璃分选、清洗、粉碎成不同粒度玻璃粉，按重量百分比在不同比例粒度组成的玻璃粉中掺入硅酸盐化合物类析晶促进剂并充分混合均匀，将掺入析晶促进剂的混合玻璃粉平铺在耐火材料模具中成型，将混合玻璃粉连同模具一同送入加热炉中在常压下加热至一定温度保温烧结反应析晶，烧结成微晶玻璃后，随炉冷至室温出炉，将烧结好的微晶玻璃切边、粗磨、抛光和检验；
2)将原料废瓶罐玻璃100-125份、石英4-8份、碳化钛1-3份、三氧化二锑0.5-1.5份、硼酸0.5-1.6份、纯碱1-4份、表面活性剂0.5-1.5份和脱模剂0.5-2.5份混合、粉碎后得到混合物粉末，将原料依次加入高速混合机中,转速为650-750r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入模具中进行压制成型,降温至500-520℃时送入退火炉中,在退火炉中以5-8C/min的速度冷却至100℃,退出退火炉，放置在密闭房间内冷却至30℃定型，将退火后的玻璃表面涂上一层无色透明的有机保护膜，再将表面磨平、抛光，再置于温度为45-55C下烘干35-45min；
3)整版玻璃清洗、镀膜，调配好转印料，使蓝玻璃置于印刷治具上定位,且待印刷面上覆有网版，所述网版具有多个分别对应单片玻璃的图案，采用步骤转印料将网版图案翻印在玻璃上，在整版玻璃上分别印刷对应于切割后单片玻璃边缘的若干环形黑色印刷层，通过烤箱烘干转印料，烤箱的超温控制器设定为180℃,第一段温度设定为175℃,第二段温度设定为185℃,烘烤时间为50-70分钟，烘烤完成后冷却20-30分钟，切割整版玻璃得到各自具有对应图案的单片玻璃，最后采用超声波水洗的方式对玻璃进行清洗；
4)将被测试样玻璃的锡扩散层朝上水平放置，在被测点滴上1-2滴折射率油，将仪器棱镜部位放置在被测点处，调整光源的位置、狭缝位置以及反光镜角度，使视场内出现明暗台阶图像，用测微目镜读出台阶的高度，精确到0.01mm，从而测试出玻璃表面的应力；
5)采用自动喷涂空气喷枪将纳米二氧化钛溶胶液喷涂于玻璃表面上，将经加温固化的玻璃通过紫外线光，由紫外光激活纳米二氧化钛，采用光固化炉，炉内安装紫外线灯管，将加温固化后的玻璃放入炉内进行紫外光照射，激活纳米二氧化钛。
本发明的有益效果是：通过在现有技术的基础上，可在利用现有玻璃生产设备进行生产，采用此种技术生产纳米二氧化钛自洁玻璃不需要另外添置大型生产设备或厂房，完全可利用加温玻璃的现有设备，大大降低了投资、生产成本，本发明在现有技术的玻璃生产工艺流程中增加自洁溶液喷涂和光固化工艺，使纳米自洁玻璃的生产过程与现有特种玻璃的生产同步进行而一次成型，提高了生产效率，降低了生产成本，采用此种技术可完全保证纳米二氧化钛的自洁效果，且涂层与玻璃面充分粘合，不会产生彩虹、涂层脱落等现象，涂层透明度高，适于智能穿戴产品的自洁玻璃，采用本专利方法制作的玻璃,除可有效分解玻璃表面的污染物使其在自然状态下保持干净、具有除污、杀菌、防霉、有效阻碍紫外线的效果外，还可净化空气，提高城市空气质量，对改善和解决城市空气污染起着积极和重要作用，同时，采用本发明工艺生产的玻璃，由于纳米涂层具有超亲水性，附着在表面的水分在涂层上会变成超亲水性的水膜，使污迹及灰尘不易附着，当下雨或用自来水淋洗时，即使在积尘极多的恶劣环境下，积尘也能轻易被水冲走，一般不需定期清洗，不需使用化学洗涤剂，不会对环境造成污染，涂层还具有抗老化、耐酸碱、防紫外线功能，使智能穿戴产品长期保持崭新的外观，解决了现在玻璃工艺生产出来的玻璃导热系数不够低、隔音性能差、强度低、完整性差和热稳定性差的问题。
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 (5)
1.一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将废玻璃分选、清洗、粉碎成不同粒度玻璃粉，按重量百分比在不同比例粒度组成的玻璃粉中掺入硅酸盐化合物类析晶促进剂并充分混合均匀，将掺入析晶促进剂的混合玻璃粉平铺在耐火材料模具中成型，将混合玻璃粉连同模具一同送入加热炉中在常压下加热至一定温度保温烧结反应析晶，烧结成微晶玻璃后，随炉冷至室温出炉，将烧结好的微晶玻璃切边、粗磨、抛光和检验；
2)将原料废瓶罐玻璃100-125份、石英4-8份、碳化钛1-3份、三氧化二锑0.5-1.5份、硼酸0.5-1.6份、纯碱1-4份、表面活性剂0.5-1.5份和脱模剂0.5-2.5份混合、粉碎后得到混合物粉末，将原料依次加入高速混合机中,转速为650-750r/min,搅拌时间为25-35min,随后送入模具中进行压制成型,降温至500-520℃时送入退火炉中,在退火炉中以5-8C/min的速度冷却至100℃,退出退火炉，放置在密闭房间内冷却至30℃定型，将退火后的玻璃表面涂上一层无色透明的有机保护膜，再将表面磨平、抛光，再置于温度为45-55C下烘干35-45min；
3)整版玻璃清洗、镀膜，调配好转印料，使蓝玻璃置于印刷治具上定位,且待印刷面上覆有网版，所述网版具有多个分别对应单片玻璃的图案，采用步骤转印料将网版图案翻印在玻璃上，在整版玻璃上分别印刷对应于切割后单片玻璃边缘的若干环形黑色印刷层，通过烤箱烘干转印料，烤箱的超温控制器设定为180℃,第一段温度设定为175-185℃,第二段温度设定为175-185℃,烘烤时间为50-70分钟，烘烤完成后冷却20-30分钟，切割整版玻璃得到各自具有对应图案的单片玻璃，最后采用超声波水洗的方式对玻璃进行清洗；
4)将被测试样玻璃的锡扩散层朝上水平放置，在被测点滴上1-2滴折射率油，将仪器棱镜部位放置在被测点处，调整光源的位置、狭缝位置以及反光镜角度，使视场内出现明暗台阶图像，用测微目镜读出台阶的高度，精确到0.01mm，从而测试出玻璃表面的应力；
5)采用自动喷涂空气喷枪将纳米二氧化钛溶胶液喷涂于玻璃表面上，将经加温固化的玻璃通过紫外线光，由紫外光激活纳米二氧化钛，采用光固化炉，炉内安装紫外线灯管，将加温固化后的玻璃放入炉内进行紫外光照射，激活纳米二氧化钛。
2.根据权利要求1所述的一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，其特征在于：所述步骤1)玻璃粉是由废玻璃制备成的75目～300目和16目～28目两种粒度玻璃粉，按5～8:2～5重量比在搅拌机中混合均匀而成。
3.根据权利要求1所述的一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，其特征在于：所述步骤1)混合好的不同粒度玻璃粉中加入重量百分比为5～40％的硅酸盐化合物类析晶促进剂，在搅拌机中充分混合均匀。
4.根据权利要求1所述的一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，其特征在于：所述步骤1)将混合玻璃粉和模具一同送入加热炉，在200"C下保温1～2h烘去水分，于800～1050℃下保温4～10h反应析晶和烧结成型，随炉冷却至室温出炉。
5.根据权利要求1所述的一种智能穿戴产品用光学玻璃的生产工艺，其特征在于：所述步骤1)在玻璃粉和析晶促进剂混合粉末中加入5～20％水后，将其装入内壁上涂一薄层高岭土粉末的耐火材料模具中堆积并摊平成型。
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