CN1248981C - 一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法。其特征是：首先将浓度为15～25%的HF溶液与浓度为25～45%的H₂SO₄溶液按2∶1体积比例进行混合，用混合后的酸溶液对普通钠钙硅玻璃进行表面酸处理；然后将玻璃清洗烘干、预热，放入含有Ag⁺或Cu⁺、K⁺和Cs⁺的混合熔盐中，进行离子交换热处理，离子交换热处理温度为420℃～500℃，时间为4～12hr；将玻璃从混合熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。本发明的特点是制备方法简单，其玻璃同时具备抗菌、高强度、防火多种功能。

Description

一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法

技术领域

本发明涉及一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法，属于玻璃制造技术领域。

背景技术

目前建筑物上所使用的防火玻璃具有一定的强度和耐火性能，但是不具备抗菌性能；而抗菌玻璃又不能满足高强度和防火功能要求。

专利CN1302773介绍的高强度单片铯钾防火玻璃，通过物理和化学作用，在专用钢化炉中，对单片浮法玻璃进行再处理而成。

专利JP2001026466介绍的抗菌玻璃制造方法，是在150～350℃温度下将银离子类物质熔固到玻璃表面，形成一定厚度的膜，再缓慢冷却而成。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有抗菌、高强度、防火玻璃的制备方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法，首先将浓度为15～25％的HF溶液与浓度为25～45％的H₂SO₄溶液按2∶1体积比例进行混合，用混合后的酸溶液对普通钠钙硅玻璃进行表面酸处理，玻璃表面酸处理的温度为10～25℃，时间为15～25min；然后将玻璃清洗烘干、预热，预热至360～420℃，保温25～35min；放入含有Ag⁺或Cu⁺、K⁺和Cs⁺的混合熔盐中，进行离子交换热处理，离子交换热处理温度为420℃～500℃，时间为4～12hr，离子交换混合熔盐的组成重量百分比是：AgNO₃ 1.5～8或CuCl 1.5～8、KNO₃ 80～95、CsNO₃ 1.5～10、KOH 0.1～1、KF 0.1～0.5或KCl 0.1～0.5、K₂SiO₃ 0.1～1、Al₂O₃ 0.2～1、CeO₂ 0.1～1.5和硅藻土0.5～2；将玻璃从混合熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。

本发明用一种混合酸溶液对普通钠钙硅玻璃进行表面酸处理，其目的一是清除玻璃表面微缺陷，二是有利于加快随后进行的离子交换速度；然后将玻璃放入含有Ag⁺(或Cu⁺)、K⁺、Cs⁺的混合熔盐中，进行离子交换热处理，Ag⁺(或Cu⁺)离子部分取代玻璃表面中的Na⁺而使玻璃具有抗菌功能，而K⁺、Cs⁺部分取代玻璃表面中的Na⁺使玻璃表面产生压应力，大大提高玻璃的强度。其特征是本发明的玻璃在正常使用情况下，具有抗菌、高强度的功能，一旦遇到火灾，则可在一定时间内保持耐火完整性，起到防火玻璃的作用。

将两层上述玻璃之间夹一层透明高强度有机膜(聚乙烯醇缩丁醛)，还可制成抗菌防弹防火玻璃。

具体实施方式

实例1：将已磨边的610×610mm、厚度为5mm的普通钠钙硅玻璃片清洗烘干后，于25℃放入混合酸溶液中进行表面酸处理，溶液配比为：20％HF溶液2份(体积)、35％H₂SO₄溶液1份(体积)，预处理时间为20min。将经过酸处理的玻璃片取出清洗烘干、预热至380℃，保温30min，再放入配制好的混合熔盐中进行离子交换热处理，保持在440℃温度下10hr，混合熔盐的组成是(wt％)：AgNO₃ 3.0％、KNO₃ 90.0％、CsNO₃ 3.0％、KOH 0.5％、KF 0.2％、K₂SiO₃ 0.5％、Al₂O₃ 0.8％、CeO₂ 1.0％、硅藻土1.0％，然后将玻璃从熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。

实例2：将已磨边的610×610mm、厚度为5mm的普通钠钙硅玻璃片清洗烘干后，于20℃放入混合酸溶液中进行表面酸处理，溶液配比为：25％HF溶液2份(体积)、30％H₂SO₄溶液1份(体积)，预处理时间为15min。将经过酸处理的玻璃片取出清洗烘干、预热至420℃，保温30min，再放入配制好的混合熔盐中进行离子交换热处理，保持在460℃温度下8hr，混合熔盐的组成是(wt％)：CuCl 5.0％、KNO₃ 88.0％、CsNO₃ 4.0％、KOH 0.5％、KCl 0.2％、K2SiO3 0.5％、Al₂O₃ 0.8％、CeO₂ 0.5％、硅藻土0.5％，然后将玻璃从熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。其抗冲击强度可抗1040g的钢球从4.8米高度自由落下的冲击力，即抗冲击强度为原玻璃片的12倍；对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率达到90％以上；耐火完整性时间为30min以上。

实例3：将已磨边的610×610mm、厚度为5mm的普通钠钙硅玻璃片清洗烘干后，于10℃放入混合酸溶液中进行表面酸处理，溶液配比为：15％HF溶液2份(体积)、40％H₂SO₄溶液1份(体积)，预处理时间为25min。将经过酸处理的玻璃片取出清洗烘干、预热至420℃，保温30min，再放入配制好的混合熔盐中进行离子交换热处理，保持在500℃温度下12hr，混合熔盐的组成是(wt％)：CuCl 8.0％、KNO₃ 82.0％、CsNO₃7.0％、KOH 0.5％、KF 0.2％、K₂SiO₃ 0.5％、Al₂O₃ 0.8％、CeO₂ 0.2％、硅藻土0.8％，然后将玻璃从熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。将两层抗菌高强度防火玻璃之间夹一层透明高强度有机膜(聚乙烯醇缩丁醛)，还可制成抗菌防弹防火玻璃。其抗冲击强度可抗1040g的钢球从4.8米高度自由落下的冲击力，即抗冲击强度为原玻璃片的12倍；对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌的抗菌率达到90％以上；耐火完整性时间为30min以上。

Claims (2)

1.一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法，其特征是：首先将浓度为15～25％的HF溶液与浓度为25～45％的H₂SO₄溶液按2∶1体积比例进行混合，用混合后的酸溶液对普通钠钙硅玻璃进行表面酸处理，玻璃表面酸处理的温度为10～25℃，时间为15～25min；然后将玻璃清洗烘干、预热，预热至360～420℃，保温25～35min；放入含有Ag⁺或Cu⁺、K⁺和Cs⁺的混合熔盐中，进行离子交换热处理，离子交换热处理温度为420℃～500℃，时间为4～12hr，含有Ag⁺或Cu⁺、K⁺和Cs⁺的混合熔盐的组成重量百分比是：AgNO₃ 1.5～8或CuCl 1.5～8、KNO₃ 80～95、CsNO₃ 1.5～10、KOH 0.1～1、KF 0.1～0.5或KCl 0.1～0.5、K₂SiO₃ 0.1～1、Al₂O₃ 0.2～1、CeO₂ 0.1～1.5和硅藻土0.5～2；将玻璃从混合熔盐中取出，迅速放进另一炉内冷却至室温，再取出清洗即获得抗菌高强度防火玻璃。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌高强度防火玻璃的制备方法，其特征是：将两层抗菌高强度防火玻璃之间夹一层透明高强度有机膜，所述的有机膜为的聚乙烯醇缩丁醛膜。