CN114213002A

CN114213002A - 一种环保型无铅杀菌灯管

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Publication number: CN114213002A
Application number: CN202111609472.3A
Authority: CN
Inventors: 林加喜; 童荔霞; 林大鹏; 徐涛; 卢德明; 李胜春; 宁伟; 朱春江; 顾沈尧
Original assignee: Shanghai Luojin Photoelectric Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Luojin Photoelectric Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-24
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2041-12-24
Also published as: CN114213002B

Abstract

本发明涉及一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为58～60％，Na₂O为3～4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6～4.5％，B₂O₃为6.1～8％，CoO为2.1～2.5％，BaO为10.1～12％，P₂O₅为4.1～4.9％，Nd₂O₃为2.1～2.5％，La₂O₃为2.6～3％，Eu₂O₃为0.3～0.4％，Er₂O₃为0.1～0.2％，ZrF₄为1.1～2％，Ta₂O₅为0.1～0.5％，SrF₂为0.1～1％。本申请的灯管不含铅，有利于保护产线员工的身体健康，且废弃灯管不产生新的危废，实现全流程的绿色、环保。

Description

一种环保型无铅杀菌灯管

技术领域

本发明涉及电光源技术领域，具体的说，是一种环保型无铅杀菌灯管。

背景技术

紫外线正常情况对人体是有害的。但是，在特定情况下，其有非常好的作用。如波长为365nm的长波紫外线符合昆虫类的趋光性反应曲线，因此在制作诱虫灯时需要高透过紫外线，使用该波长的玻璃做灯管。而在矿石鉴定、舞台装饰、验钞等场所都需要利用紫外光线。这些场合不仅需要透过紫外线，而且需要完全截止可见光，这样在制作诱虫灯时昆虫就不会受到可见光的影响，而在矿石鉴定，验钞等场所就不会影响人的观察。

传统的透紫外线灯管中含有大量的铅，因而在生产过程中对现场工人造成极大的身体危害，同时废弃后的灯管经填埋处理后，很容易的进入地下水系统，从而对地下水造成长期的严重污染。铅进入人体后经血液侵入大脑神经组织系统，使营养物质以及氧气供应不足，造成脑组织不可逆损伤，严重者会导致终身残废。特别是少年儿童处于生长发育阶段，对铅比成年人更加敏感，进入体内的铅与神经系统间有很强的亲和力，故对铅的吸收能力比成年人大好几倍，受害尤为严重。因此，研发生产无铅杀菌灯管，有利于满足当前社会发展的需要，为绿色照明事业做出新的贡献。

中国发明专利(申请号：202010547816.1)公开了一种透紫外线高硼玻璃管，包括以下重量份数的原料：硼酸20-25份，五水硼砂12-18份，零水硼砂8-18份，氢氧化铝1-4份，石英砂60-65份，酒石酸0.4-0.7份，氧化钛0.2-0.5份。本发明提供的透紫外线高硼玻璃管具有外径和壁厚均匀、灯工性能好、透紫率高等特点，并公开其制备方法，(1)将硼酸、五水硼砂、零水硼砂、氢氧化铝、石英砂、酒石酸、氧化钛混合均匀并加入电熔炉，在1480-1520℃下完全融化成玻璃液，再经过降温处理至1000-1100℃流入成形机的旋转管；(2)将步骤(1)中的旋转管内的玻璃液进入保温箱进行均化成形，然后流入400-600℃的降温跑道，进入牵引机拉制、切割，得到透紫外线高硼玻璃管。本发明通过丹拉法(平行拉法)实现了连续加料、连续拉制的标准化生产。

中国发明专利(申请号：202010239485.5)公布了一种LED紫外灯及其所用透紫外光玻璃管的制备方法，以重量份数计，所述LED紫外灯所用透紫外光玻璃管的原料包括：SiO₂ 65-70份、NiO 1-2份、CoO 0.4-1.1份、K₂O 0.9-1.1份、Fe₂O₃ 0.2-0.3份、NaNO₃ 3-16份以及Ca(NO₃)₂ 3-16份。制备得到的透紫外光玻璃管，对于光谱在300nm以上的紫外线具有80％以上的透光率，且能够有效截止400nm以上的光线。

中国发明专利(申请号：201910577996.5)公开了一种透深紫外玻璃材料及其制备方法、应用，该透紫外玻璃包括以下重量百分含量的组分：54.0-67.0％P₂O₅，3.0-10.0％SiO₂，6.0-13.0％Al₂O₃，10.0-25.0％B₂O₃，4.0-7.0％ZnO，0-2.0％Li₂O，0-2.0％Na₂O，0-2.0％K₂O，该透紫外玻璃厚度1.0mm时其在185nm处的透过率在50％以上，在30-300℃范围内热膨胀系数为(60±3)×10^-7/℃，具有低的软化温度，软化温度小于500℃，具有良好的化学稳定性，耐化性Ⅱ级；该透深紫外玻璃的制备方法简单，环保无污染，不引入对环境有害的重金属离子，熔制温度较低。

中国发明专利(申请号：201910578040.7)公开了一种透深紫外玻璃及其制备方法、应用及熔制装置，该透深紫外玻璃包括以下重量百分含量的组分：50.0-58.0％SiO₂，8.5-10.0％Al₂O₃，20.5-30.0％B₂O₃，0.5-2.0％Li₂O，0.5-2.5％K₂O，6.0-10.0％BaO，0.5-1.0％ZnO，0.5-1.0％ZrO₂。本发明还提供一种透深紫外玻璃的制备方法，该制备方法简单，环保无污染，不引入对环境有害的重金属离子，熔制温度较低。本发明的熔制装置具有结构简单，能有效实现透紫外玻璃液的熔制均匀性，有效去除玻璃液中的气泡和条纹的效果。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种环保型无铅杀菌灯管。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为58～60％，Na₂O为3～4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6～4.5％，B₂O₃为6.1～8％，CoO为2.1～2.5％，BaO为10.1～12％，P₂O₅为4.1～4.9％，Nd₂O₃为2.1～2.5％，La₂O₃为2.6～3％，Eu₂O₃为0.3～0.4％，Er₂O₃为0.1～0.2％，ZrF₄为1.1～2％，Ta₂O₅为0.1～0.5％，SrF₂为0.1～1％。

作为优选，所述灯管的SiO₂为58％，Na₂O为4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6％，B₂O₃为6.1％，CoO为2.5％，BaO为12％，P₂O₅为4.1％，Nd₂O₃为2.3％，La₂O₃为2.6％，Eu₂O₃为0.4％，Er₂O₃为0.2％，ZrF₄为1.1％，Ta₂O₅为0.1％，SrF₂为1％。

所述灯管原料组份中的Nd₂O₃由微米氧化钕引入，形状为球形，平均粒径为1μm。

所述灯管原料组份中的Eu₂O₃由纳米氧化铕引入，原生粒径小于100nm，有效物质含量为99.99％。

所述灯管原料组份中的其他组份由常规玻璃生产用原料引入。

所述的灯管外形包括双端灯、单端灯、自镇流灯。

所述的灯管按直径分为T5(15.0±0.3mm)、T8(25.8±0.4mm)、T10(32.0±1.0mm)和T12(37.0±1.0mm)。

所述的灯管理化指标符合团体标准《T/SCS-000001-2018无铅透紫外线玻璃灯管》中表2的规定。

Nd₂O₃具有特别优异的光学、电学、磁学等特性，在化工、冶金、磁性材料、陶瓷、玻璃、激光材料、发光材料等领域都有广泛的应用。而本发明选用的微米氧化钕引入更是具有显著的光吸收能力、蓝移现象和许多较宽的光吸收带，由于Nd₂O₃吸光强度随着粒径的变小而快速增大，这是由于粒径的减小，分布在物质微粒表面的原子分数增加，较多的电子聚集在表面原子周围，引发吸光能力的显著增强。

Eu₂O₃材料由于其独特的光、电、化学性质被广泛用于高性能发光器件、磁性材料、催化剂和其他功能材料中。而本发明选用的纳米氧化铕引入，使得Eu₂O₃的纳米晶体“表面原子效应”更加显著，极大的激发了Eu³⁺离子的电荷迁移能力，促进了电荷的跃迁，其优异的光学特性更加的突出。

本发明的灯管在玻璃熔制过程中，采用全电熔快速熔化-均化工艺，使得微米氧化钕和纳米氧化铕突出的光吸收能力以及光学特性最大化的体现在玻璃体中，最终实现灯管的优异性能。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

(1)本发明的一种环保型无铅杀菌灯管不含铅，有利于保护产线员工的身体健康，且废弃灯管不产生新的危废，实现全流程的绿色、环保；

(2)本发明的化学稳定性高，能够满足室外环境的使用要求；

(3)本发明的灯管在熔制过程中，粘度区间较大，料性长，有利于拉管成型、切割，以及后加工，提高灯管的良品率。

具体实施方式

以下提供本发明一种环保型无铅杀菌灯管的具体实施方式。

实施例1

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为58％，Na₂O为4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6％，B₂O₃为6.1％，CoO为2.5％，BaO为12％，P₂O₅为4.1％，Nd₂O₃为2.3％，La₂O₃为2.6％，Eu₂O₃为0.4％，Er₂O₃为0.2％，ZrF₄为1.1％，Ta₂O₅为0.1％，SrF₂为1％。

实施例2

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为58.4％，Na₂O为3.6％，K₂O为1.6％，CaO为4％，B₂O₃为7％，CoO为2.4％，BaO为11％，P₂O₅为4.7％，Nd₂O₃为2.2％，La₂O₃为2.7％，Eu₂O₃为0.3％，Er₂O₃为0.1％，ZrF₄为1.2％，Ta₂O₅为0.2％，SrF₂为0.6％。

实施例3

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为59.2％，Na₂O为3.2％，K₂O为1.1％，CaO为4.1％，B₂O₃为6.7％，CoO为2.2％，BaO为10.3％，P₂O₅为4.9％，Nd₂O₃为2.5％，La₂O₃为2.6％，Eu₂O₃为0.3％，Er₂O₃为0.1％，ZrF₄为2％，Ta₂O₅为0.5％，SrF₂为0.3％。

实施例4

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为60％，Na₂O为3％，K₂O为1％，CaO为4.5％，B₂O₃为8％，CoO为2.1％，BaO为10.1％，P₂O₅为4.1％，Nd₂O₃为2.1％，La₂O₃为3％，Eu₂O₃为0.4％，Er₂O₃为0.2％，ZrF₄为1.2％，Ta₂O₅为0.2％，SrF₂为0.1％。

对比例1

对比例1与实施例4中各原料组份质量百分比相同，但对比例1原料组份中的Nd₂O₃、Eu₂O₃由工业级氧化物原料引入。

对比例2

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为68％，Na₂O为10％，K₂O为0.5％，CaO为4.2％，B₂O₃为5％，CoO为2.2％，BaO为6.2％，P₂O₅为3％，Nd₂O₃为0.5％，La₂O₃为0.2％，SrF₂为0.2％。

对比例3

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为555％，Na₂O为7％，K₂O为5％，CaO为3.8％，B₂O₃为9％，CoO为2.3％，BaO为11％，P₂O₅为5.5％，Nd₂O₃为0.3％，La₂O₃为0.7％，SrF₂为0.4％。

对比例4

一种环保型无铅杀菌灯管，其原料组份质量百分比为：SiO₂为59.5％，Na₂O为3.7％，K₂O为1.6％，CaO为4.1％，B₂O₃为7.7％，CoO为2.4％，BaO为11.7％，P₂O₅为4.6％，La₂O₃为2.7％，Er₂O₃为0.1％，ZrF₄为1.2％，Ta₂O₅为0.3％，SrF₂为0.4％。

表1环保型无铅杀菌灯管理化指标

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围内。

Claims

1.一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，其原料组份质量百分比为：SiO₂为58～60％，Na₂O为3～4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6～4.5％，B₂O₃为6.1～8％，CoO为2.1～2.5％，BaO为10.1～12％，P₂O₅为4.1～4.9％，Nd₂O₃为2.1～2.5％，La₂O₃为2.6～3％，Eu₂O₃为0.3～0.4％，Er₂O₃为0.1～0.2％，ZrF₄为1.1～2％，Ta₂O₅为0.1～0.5％，SrF₂为0.1～1％。

2.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述灯管的SiO₂为58％，Na₂O为4％，K₂O为1～2％，CaO为3.6％，B₂O₃为6.1％，CoO为2.5％，BaO为12％，P₂O₅为4.1％，Nd₂O₃为2.3％，La₂O₃为2.6％，Eu₂O₃为0.4％，Er₂O₃为0.2％，ZrF₄为1.1％，Ta₂O₅为0.1％，SrF₂为1％。

3.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述灯管原料组份中的Nd₂O₃由微米氧化钕引入，形状为球形，平均粒径为1μm。

4.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述灯管原料组份中的Eu₂O₃由纳米氧化铕引入，原生粒径小于100nm，有效物质含量为99.99％。

5.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述灯管原料组份中的其他组份由常规玻璃生产用原料引入。

6.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述的灯管外形包括双端灯、单端灯、自镇流灯。

7.如权利要求1所述的一种环保型无铅杀菌灯管，其特征在于，所述的灯管按直径分为T5(15.0±0.3mm)、T8(25.8±0.4mm)、T10(32.0±1.0mm)和T12(37.0±1.0mm)。