可溶性杀菌玻璃和可溶性杀菌玻璃的制备方法与流程

1.本发明涉及无机抗菌材料的技术领域，具体而言，涉及一种可溶性杀菌玻璃和一种可溶性杀菌玻璃的制备方法。


背景技术：

2.抗菌材料是具有杀菌、抗菌性能的一类功能材料，其主要通过加入抗菌剂达到抗菌的作用。抗菌剂主要分为天然生物、有机和无机抗菌剂三类。
3.天然抗菌剂中研究较多的有壳聚糖和山梨酸等，这类抗菌剂安全环保且抗菌性好，但由于其耐热性差、药效期短且生产条件有限，难于实现产业化。
4.有机抗菌剂以有机酸类、酚类、季铵盐类、苯并咪唑类等有机物为抗菌成分，能有效抑制有害细菌、霉菌的繁殖，但稳定性较差、易分解，且通常毒性较大。
5.无机抗菌剂主要将具有抗菌能力的金属或其离子加入沸石、硅胶等多孔材料或玻璃等材料中，获得抗菌材料。相比有机和生物抗菌材料，无机抗菌材料具有持效性好、广谱抗菌、耐热性和安全性好的特点。
6.在诸多无机抗菌剂中，锌是性能较好、使用较为广泛的抗菌剂之一，载锌抗菌玻璃材料因为抗菌效果优良且安全性好有着广泛的应用研究。
7.然而，相关技术中存在的其中一项不足是：载锌抗菌玻璃材料的缓释性能不够理想。


技术实现要素：

8.本发明旨在解决上述技术问题的至少之一。
9.为此，本发明的第一目的在于提供一种可溶性杀菌玻璃。
10.本发明的第二目的在于提供一种可溶性杀菌玻璃的制备方法。
11.为实现本发明的第一目的，本发明的实施例提供了一种可溶性杀菌玻璃，包括：氧化锌，0.2质量份至10质量份；氧化硼，1质量份至20质量份；氧化钙，10质量份至30质量份；氧化磷，30质量份至70质量份。
12.锌离子是杀菌效果好并且性能稳定、成本较为低廉的无机杀菌剂。为了合理地控制锌离子在可溶性杀菌玻璃中的缓释速度和缓释效率，本技术方案提供了一种以氧化硼、氧化钙和氧化磷为主要成分的三元氧化物可溶性杀菌玻璃。氧化磷和氧化硼的添加与比例控制能够使得锌离子在硼钙磷中以合理地速率进行缓释。具体而言，不限于任何理论地，申请人在实现本发明的过程中发现，氧化磷的添加能够增大锌离子的溶解率并促进银离子的释放。相反地，氧化硼的添加则能够降低锌离子的溶解率并抑制银离子的释放。因此，本技术方案对氧化磷和氧化硼的添加量与具体比例控制(即：氧化磷的含量为30质量份至70质量份，氧化硼的含量1质量份至20质量份)。由此，本技术方案能够对可溶性杀菌玻璃中锌离子的缓释速度和缓释效率进行合理控制。此外，氧化钙的加入能够适当降低可溶性杀菌玻璃的熔融温度，降低可溶性杀菌玻璃的生产成本，并提高可溶性杀菌玻璃的生产效率。还需
要说明的是，本技术方案控制氧化锌的含量为0.2质量份至10质量份，上述含量的氧化锌能够保证可溶性杀菌玻璃中锌离子的长效释放，保证可溶性杀菌玻璃的杀菌效果。
13.另外，本发明上述实施例提供的技术方案还可以具有如下附加技术特征：
14.上述技术方案中，可溶性杀菌玻璃还包括：着色剂，0.0001质量份至0.0008质量份。
15.添加着色剂的目的在于对可溶性杀菌玻璃的颜色进行调整和控制，以便满足用户的多样化需求。
16.上述任一技术方案中，着色剂包括以下至少之一或其组合：氧化钴、氧化锰、氧化铁、氧化铜、硫化镉。
17.本技术方案采用的着色剂具体为金属氧化物着色剂。金属氧化物着色剂的性能稳定，并且耐高温、不易分解。
18.上述任一技术方案中，可溶性杀菌玻璃还包括：氧化铈，0.0001质量份至0.0006质量份。
19.向可溶性杀菌玻璃中添加氧化铈，能够提高作为杀菌剂的锌离子中高价锌离子的比例。因此，氧化铈的添加能够提高本发明实施例的可溶性杀菌玻璃的杀菌效果和杀菌效率。
20.上述任一技术方案中，可溶性杀菌玻璃中的锌离子包括四价态锌离子。
21.相比于二价态锌离子而言，四价态锌离子的杀菌效果和杀菌效率更高，因此，包括四价态锌离子的可溶性杀菌玻璃不仅缓释效果更加，亦具有更优的杀菌效果。
22.上述任一技术方案中，可溶性杀菌玻璃还包括以下至少之一或其组合：氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化硅、氧化铝。
23.包括氧化锂、氧化钠和氧化钾的碱金属氧化物或碱土金属氧化物具有较为活泼的理化性能，能够有效降低可溶性杀菌玻璃的熔点。氧化硅和氧化铝的添加能够促进玻璃形成，提高可溶性杀菌玻璃的粘度和机械强度。氧化镁则能够提高熔融玻璃液的澄清程度和成型后的可溶性杀菌玻璃的光泽度和折射率。
24.上述任一技术方案中，可溶性杀菌玻璃中的锌离子的溶出量为1毫克锌离子/克水至500毫克锌离子/克水。
25.本技术方案能够有效地控制可溶性杀菌玻璃中锌离子释放的浓度和速率，以保证可溶性杀菌玻璃长期且有效地实现杀菌作用。
26.上述任一技术方案中，可溶性杀菌玻璃的厚度范围为3毫米至5毫米；和/或可溶性杀菌玻璃的长度范围为5毫米至8毫米。
27.上述尺寸的可溶性杀菌玻璃可满足多数家电产品的生产加工需求，并且具有相对合理的缓释周期和优异的缓释效率。此外，上述尺寸的可溶性杀菌玻璃能够及时地在自然条件下冷却，不易出现炸裂或碎裂，其成型时的成品合格率高，内应力小，即使不实施退火工艺，亦具有良好的机械强度和热稳定性。
28.为实现本发明的第二目的，本发明的实施例提供了一种可溶性杀菌玻璃的制备方法，包括：按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；将混合物熔融，获得玻璃液；将玻璃液冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
29.本发明实施例的可溶性杀菌玻璃的制备方法能够获得如本发明任一实施例的可溶性杀菌玻璃，因此本发明实施例的可溶性杀菌玻璃的制备方法具有如本发明任一实施例的可溶性杀菌玻璃的全部有益效果，在此不再赘述。
30.上述技术方案中，将混合物熔融，获得玻璃液，包括：将混合物在950摄氏度至1350摄氏度的温度范围内进行时长为0.5小时至2小时的熔融，获得玻璃液。
31.上述温度制度能够保证各金属氧化物的充分熔融，并保证本实施方式能够获得均质澄清的可溶性杀菌玻璃。
32.上述技术方案中，在将混合物熔融，获得玻璃液的处理前，制备方法还包括：对混合物进行预热。
33.预热工艺的目的是进一步有效排出原料中的杂质和气体，避免玻璃液在熔融过程中过多地产生气泡，以保证可溶性杀菌玻璃的质地坚实致密。
34.上述技术方案中，对混合物进行预热，包括：在250摄氏度至350摄氏度的温度范围内对混合物进行时长为0.5小时至1.5小时的预热。
35.上述预热条件可有效去除原料中的杂质和气体。
36.上述技术方案中，将玻璃液冷却成型，获得玻璃液，包括：将金属模具进行预热；将玻璃液倒入金属模具并自然冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
37.在冷却成型前对金属模具进行预热可避免玻璃液在倾倒和成型过程中炸裂。
38.上述技术方案中，对金属模具进行预热，包括：将金属模具预热至200摄氏度至300摄氏度的温度范围。
39.上述对金属模具进行预热的温度制度可有效避免玻璃在冷却成型时炸裂。提高成品率。
40.上述技术方案中，原料包括锌源原料，锌源原料包括以下至少之一或其组合：硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、氧化锌；和/或原料包括硼源原料，硼源原料包括硼酸；和/或原料包括钙源原料，钙源原料包括以下至少之一或其组合：碳酸钙、硝酸钙、硫酸钙、磷酸钙、氯化钙、氧化钙；和/或原料包括磷源原料，磷源原料包括以下至少之一或其组合：磷酸钙、磷酸铵、氧化磷。
41.包括锌、硼、钙和磷的原料可直接通过氧化物的形式添加，亦可通过盐类化合物的形式添加。其中，相比于以金属氧化物为原料，以金属盐类化合物作为原料能够提高玻璃的均质程度和澄清度。
42.本发明的附加方面和优点将在下面的描述部分中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
43.本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
44.图1为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之一；
45.图2为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之二；
46.图3为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之三；
47.图4为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之四；
48.图5为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之五；
49.图6为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之六。
具体实施方式
50.为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
52.下面参照图1至图6描述本发明一些实施例的可溶性杀菌玻璃和可溶性杀菌玻璃的制备方法。
53.本发明实施例的可溶性杀菌玻璃包括：氧化锌(zno和/或zno2)，氧化锌的添加量为0.2质量份至10质量份；氧化硼(b2o3)，氧化硼的添加量为1质量份至20质量份；氧化钙(cao)，氧化钙的添加量为10质量份至30质量份；氧化磷(p2o5)，氧化磷的添加量为30质量份至70质量份。
54.举例而言，本施例的可溶性杀菌玻璃的材料具体包括：氧化锌，0.2质量份；氧化硼，19.8质量份；氧化钙，10质量份；氧化磷，70质量份。
55.再次举例而言，本施例的可溶性杀菌玻璃的材料具体包括：氧化锌，10质量份；氧化硼，10质量份；氧化钙，30质量份；氧化磷，50质量份。
56.本发明实施例的目的在于提供一种可溶性玻璃。其中，可溶性玻璃是指在例如水的液体中能够缓慢且稳定地释放一种或多种功能离子的可溶性杀菌玻璃。本发明实施例的功能离子具体为锌离子(zn
2+
和/或zn
4+
)。锌离子具有良好的杀菌消毒效果，其以掺杂的形式占据金属氧化物玻璃的晶格，并在被液体浸泡或冲刷的环境下随着时间的推移变化稳定释放，以实现长效的杀菌作用。
57.添加锌离子的可溶性杀菌玻璃可被应用于洗衣机、空调器等家电用品中，用于对洗衣机的洗涤用水或放置空调器的室内空间进行杀菌。然而，相关技术中存在的其中一项问题是：实现杀菌功能的锌离子的缓释性能不够理想。
58.具体而言，锌离子在相关技术的可溶性杀菌玻璃中的缓释性能难以被控制。以放置于洗衣机中的锌离子掺杂可溶性杀菌玻璃举例而言，在固定的洗涤程序和洗涤时间范围内，如果可溶性杀菌玻璃中锌离子的释放速度过快，则锌离子会较早地释放完，并导致洗衣机在后期使用过程中杀菌效果下降，甚至失去杀菌效果。如果可溶性杀菌玻璃中锌离子的释放速度过慢，则导致洗衣机在整个使用过程中的杀菌效果均不够理想，难以实现对衣物或家纺用品的有效杀菌。
59.不限于任何理论地，申请人在实现本发明实施例的过程中发现，锌离子的缓释速度受到锌离子的添加量和作为基质材料的可溶性玻璃的组分与配比的影响。因此，为了合理地控制锌离子在可溶性杀菌玻璃中的缓释速度和缓释效率，本发明实施例提供了一种以氧化硼、氧化钙和氧化磷为主要成分的三元氧化物可溶性杀菌玻璃。其中，氧化硼、氧化钙和氧化磷的质量比为氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(1-20)：(10-30)：(30-70)。上述组分和配比
的原料可落入玻璃形成区内。氧化磷和氧化硼的添加与比例控制能够使得锌离子在硼钙磷中以合理地速率进行缓释。氧化磷的添加能够增大锌离子的溶解率并促进锌离子的释放，而氧化硼的添加则能够降低锌离子的溶解率并抑制锌离子的释放。因此，本实施例通过控制磷硼之间的配比，能够对可溶性杀菌玻璃中锌离子的缓释速度和缓释效率进行合理控制。此外，氧化钙的加入能够适当降低可溶性杀菌玻璃的熔融温度，降低可溶性杀菌玻璃的生产成本，并提高可溶性杀菌玻璃的生产效率。还需要说明的是，本实施例控制氧化锌的含量为0.2质量份至10质量份，上述含量的氧化锌能够保证可溶性杀菌玻璃中锌离子的长效释放，保证可溶性杀菌玻璃的杀菌效果。
60.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃还包括：着色剂，着色剂的添加量为0.0001质量份至0.0008质量份。举例而言，本施例的可溶性杀菌玻中着色剂的含量可为0.0001质量份或0.0004质量份或0.0008质量份。添加着色剂的目的在于对可溶性杀菌玻璃的颜色进行调整和控制。其中，本领域技术人员可在上述范围内，对着色剂的添加量以及具体种类进行灵活选择和调节。着色剂可在配料的过程中与氧化硼、氧化钙和氧化磷等基质原料共同添加和相互混合，在对可溶性杀菌玻璃进入熔融加热的过程中，着色剂在熔融玻璃液中均匀地分布，以在熔融和冷却后，获得颜色均匀一致的可溶性杀菌玻璃。
61.在本发明实施例的部分实施方式中，着色剂包括以下金属氧化物中的任一者或全部：氧化钴(co2o3)、氧化锰(mno2)、氧化铁(fe2o3和/或fe3o4)、氧化铜(cuo)、硫化镉(cds)。本实施方式的着色剂具体为金属氧化物着色剂。金属氧化物着色剂的性能稳定，并且耐高温、不易分解。
62.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃还包括：氧化铈，氧化铈的添加量0.0001质量份至0.0006质量份。举例而言，本施例的可溶性杀菌玻中氧化铈的含量可为0.0001质量份或0.0003质量份或0.0006质量份。作为稀土元素的铈离子(ce
3+
)具有能级丰富和化合价较高的特点。向硼钙磷三元氧化物可溶性杀菌玻璃中添加氧化铈，能够提高作为杀菌剂的锌离子中高价锌离子(即：四价态锌离子)的比例。因此，氧化铈的添加能够提高本发明实施例的可溶性杀菌玻璃的杀菌效果和杀菌效率。
63.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃中的锌离子包括四价态锌离子。如上文所言，相比于二价态锌离子而言，四价态锌离子的杀菌效果和杀菌效率更高，因此，包括四价态锌离子的可溶性杀菌玻璃不仅缓释效果更加，亦具有更优的杀菌效果。
64.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃还包括以下至少之一或其组合：氧化锂、氧化钠、氧化钾、氧化镁、氧化硅、氧化铝。包括氧化锂、氧化钠和氧化钾的碱金属氧化物或碱土金属氧化物具有较为活泼的理化性能，能够有效降低可溶性杀菌玻璃的熔点(即：熔融温度)。氧化硅和氧化铝的添加能够促进玻璃形成，提高可溶性杀菌玻璃的粘度和机械强度。氧化镁则能够提高熔融玻璃液的澄清程度和成型后的可溶性杀菌玻璃的光泽度和折射率。
65.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃中的锌离子的溶出量为1毫克锌离子/克水至500毫克锌离子/克水。本实施方式中，锌离子的溶出量通过以下方式测试：采用5c滤纸过滤锌离子溶出液，制成测定试样。在制成测定试样后，利用锌离子计、原子吸收光谱分析装置、电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)等能够测定锌离子浓度的测试分析装置测定试样中的锌离子浓度。本实施方式测试获得的在30摄氏度的温度条件下和24小时
的测试时间下的锌离子溶出量为1毫克锌离子/克水至500毫克锌离子/克水，即：1(mg/(g
·
1l
·
24hrs
·
30℃))至500(mg/(g
·
1l
·
24hrs
·
30℃))。
66.在本发明实施例的部分实施方式中，可溶性杀菌玻璃的厚度范围为3毫米至5毫米。可溶性杀菌玻璃的长度范围为5毫米至8毫米。可溶性杀菌玻璃的尺寸和形状与所采用成型模具的尺寸和形状一致。本实施方式的可溶性杀菌玻璃可制备成片状或板状或块状，亦可制备成球形或类球形等形状。锌离子的缓释效率和缓释周期收到可溶性杀菌玻璃的尺寸和形状的影响。采用上述尺寸的型模具制备的可溶性杀菌玻璃可满足多数家电产品的生产加工需求，并且具有相对合理的缓释周期和优异的缓释效率。此外，上述尺寸的可溶性杀菌玻璃能够及时地在自然条件下冷却，不易出现炸裂或碎裂，其成型时的成品合格率高，内应力小，即使不实施退火工艺，亦具有良好的机械强度和热稳定性。
67.图1为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之一。如图1所示，本发明实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
68.步骤s102，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
69.步骤s104，将混合物熔融，获得玻璃液；
70.步骤s106，将玻璃液冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
71.在本发明实施例的可溶性杀菌玻璃中，基于可溶性杀菌玻璃的总质量为100质量份(100wt％)，作为杀菌剂的氧化锌的含量为0.2wt％至10wt％，氧化硼的含量为1wt％至20wt％，氧化钙的含量为10wt％至30wt％，氧化磷的含量为30wt％至70wt％。
72.需要说明的是，本实施例以质量分数限定可溶性杀菌玻璃中各氧化物的比例关系。当直接以各元素的氧化物为原料，则本实施例可根据上述步骤s102中的比例关系直接对原料进行承重计量。当直接以各元素的盐类化合物为原料，则本实施例可根据各原料的摩尔质量与质量分数之间的换算关系确定原始称重比例。如采用液体原料，本实施例可根据体积浓度与质量分数之间的换算关系确定原始称重比例。本领域技术人员知晓上述换算与称重方式，本发明实施例对此不进行赘述。
73.此外，除包括氧化锌、氧化硼、氧化钙和氧化磷的主要原料之外，本实施例还可添加其它金属氧化物辅料。举例而言，本实施例可采用硝酸银(agno3)、磷酸钙(ca(h2po4)2)、磷酸钠(nah2po4)、磷酸铵(nh4h2po4)、硼酸(h3bo3)、氧化锌(zno)、氧化铜(cuo)、氧化钴(co2o3)和氧化铈ceo2为原料。其中，以全部原料的质量总和为100wt％计量，各原料在总原料中所占的质量比如下：硝酸银的占比为3wt％；磷酸钙的占比为78wt％；磷酸钠的占比为8.7wt％；磷酸铵的占比为0.9％；硼酸的占比为5.9wt％；氧化锌的占比为2.55wt％；氧化铜的占比为0.4wt％；氧化钴的占比为0.05wt％；氧化铈的占比为0.5wt％。
74.当制备较少的可溶性杀菌玻璃时，本发明实施例的称料过程可采用分析天平实现，通过玛瑙研钵或行星球磨机等小型混合设备实现原料的混合研磨，并通过电阻炉或马弗炉实现置于白金坩埚中的混合物的熔融，最终将白金坩埚中的玻璃液倾倒至铝板模具或铁板模具之上冷却成型。
75.当在实际生产中制备大量的可溶性杀菌玻璃时，本发明实施例的称料过程可采用大型磅秤实现，通过混炼机实现原料的混合研磨，并通过窑炉等大型设备实现混合物的熔融以及冷却。
76.需要说明的是，步骤s106的冷却成型工艺可为自然冷却，亦可为随炉冷却，还可为通过水淬方式冷却。
77.还需要说明的是，步骤s104的熔融工艺可在大气环境中进行，亦可在还原气氛或惰性气体中进行。
78.在冷却后，本实施方式还可实施退火工艺，以消除可溶性杀菌玻璃的内应力。退火工艺的温度范围为200摄氏度至500摄氏度，退火时长为2小时至4小时。
79.本发明实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法能够获得如本发明任一实施例的可溶性杀菌玻璃。本发明实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法具有如本发明任一实施例的可溶性杀菌玻璃的全部有益效果，尤其需要说明的是，该可溶性杀菌玻璃中掺杂有缓释性能优异、缓释效率合理可控的锌离子杀菌剂。
80.在本发明实施例的部分实施方式中，将混合物熔融，获得玻璃液，包括：将混合物在950摄氏度至1350摄氏度的温度范围内进行时长为0.5小时至2小时的熔融，获得玻璃液。图2为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之二。如图2所示，本实施方式的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
81.步骤s202，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
82.步骤s204，将混合物在950摄氏度至1350摄氏度的温度范围内进行时长为0.5小时至2小时的熔融，获得玻璃液；
83.步骤s206，将玻璃液冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
84.本实施方式步骤s204所采用的熔融工艺中的温度制度能够保证各金属氧化物的充分熔融，并保证本实施方式能够获得均质澄清的可溶性杀菌玻璃。
85.在本发明实施例的部分实施方式中，在将混合物熔融，获得玻璃液的处理前，制备方法还包括：对混合物进行预热。图3为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之三。如图3所示，本实施方式的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
86.步骤s302，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
87.步骤s304，对混合物进行预热；
88.步骤s306，将混合物熔融，获得玻璃液；
89.步骤s308，将玻璃液冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
90.预热工艺的目的是进一步有效排出原料中的杂质和气体，避免玻璃液在熔融过程中过多地产生气泡，以保证可溶性杀菌玻璃的质地坚实致密。
91.在本发明实施例的部分实施方式中，对混合物进行预热，包括：在250摄氏度至350摄氏度的温度范围内对混合物进行时长为0.5小时至1.5小时的预热。图4为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之四。如图4所示，本实施方式的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
92.步骤s402，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
93.步骤s404，在250摄氏度至350摄氏度的温度范围内对混合物进行时长为0.5小时至1.5小时的预热；
94.步骤s406，将混合物熔融，获得玻璃液；
95.步骤s408，将玻璃液冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
96.本实施方式在250摄氏度至350摄氏度的温度范围内对混合物预热，预热的时长超过0.5小时，但不超过1.5小时。上述预热条件可有效去除原料中的杂质和气体。
97.在本发明实施例的部分实施方式中，将玻璃液冷却成型，获得玻璃液，包括：将金属模具进行预热；将玻璃液倒入金属模具并自然冷却成型，获得玻璃液。图5为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之五。如图5所示，本实施方式的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
98.步骤s502，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
99.步骤s504，将混合物熔融，获得玻璃液；
100.步骤s506，将金属模具进行预热；
101.步骤s508，将玻璃液倒入金属模具并自然冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
102.本实施方式的金属模具可为铝制模具或铁制模具等耐热和导热性能较优的金属模具。在冷却成型前对金属模具进行预热的目的是避免玻璃液在倾倒和成型过程中炸裂。自然冷却成型是指将容纳有玻璃液的金属模具在室温环境(比如20摄氏度至30摄氏度之间)中放置并自然冷却，直至液态的玻璃液成为固态块状的玻璃体。
103.在本发明实施例的部分实施方式中，对金属模具进行预热，包括：将金属模具预热至200摄氏度至300摄氏度的温度范围。图6为本发明一个实施例的可溶性杀菌玻璃制备方法的步骤流程图之六。如图6所示，本实施方式的可溶性杀菌玻璃制备方法包括：
104.步骤s602，按氧化锌：氧化硼：氧化钙：氧化磷＝(0.2-10)：(1-20)：(10-30)：(30-70)的质量比称量原料并将原料混合，获得混合物；
105.步骤s604，将混合物熔融，获得玻璃液；
106.步骤s606，将金属模具预热至200摄氏度至300摄氏度的温度范围；
107.步骤s608，将玻璃液倒入金属模具并自然冷却成型，获得可溶性杀菌玻璃。
108.本实施方式在200摄氏度至300摄氏度的温度范围内对金属模具进行预热，预热的时长可为1小时至2小时。举例而言，本实施方式可分别采用两个电阻炉分别实现对原料的熔融和对金属模具的预热。对原料加热的升温速率和对金属模具预热的升温速率可由本领域技术人员根据加热设备的性能进行选择和调整。其中，本实施方式可在原料接近或达到熔融温度后开启对于金属模具进行预热的电阻炉，以便在将混合物熔融并获得玻璃液后及时将完成预热且温度适宜的金属模具取出并使用。
109.在本发明实施例的部分实施方式中，原料包括锌源原料，锌源原料包括以下至少之一或其组合：硝酸锌(zno)、氯化锌(zncl2)、硫酸锌(znso4)、氧化锌(zno)。
110.在本发明实施例的部分实施方式中，原料包括硼源原料，硼源原料包括硼酸(h3bo3)。
111.在本发明实施例的部分实施方式中，原料包括钙源原料，钙源原料包括以下至少之一或其组合：碳酸钙(caco3)、硝酸钙(ca(no3)2)、硫酸钙(caso4)、磷酸钙(ca(h2po4)2或cahpo4)、氯化钙(cacl2)、氧化钙(cao)。
112.在本发明实施例的部分实施方式中，原料包括磷源原料，磷源原料包括以下至少
之一或其组合：磷酸钙(ca(h2po4)2或cahpo4)、磷酸铵((nh4)3po4)、氧化磷(p2o5)。
113.锌源原料为用于提供氧化锌的原料。相应地，硼源原料、钙源原料和磷源原料依次为用于提供氧化硼的原料、用于提供氧化钙的原料和用于提供氧化磷的原料。需要说明的是，包括锌、硼、钙和磷的原料可直接通过氧化物的形式添加(即：直接以氧化锌、氧化硼、氧化钙和氧化磷作为原料)，亦可通过盐类化合物的形式添加(比如：氯化锌、硼酸、碳酸钙、各种磷酸盐、钙磷酸盐等物质作为原料)。其中，以盐类化合物作为原料，则含有锌、硼、钙和磷的各盐类化合物在高温条件下氧化成为氧化物，并在熔融后获得氧化物玻璃。相比于以金属氧化物为原料，以金属盐类化合物作为原料能够提高玻璃的均质程度和澄清度。
114.综上，本发明实施例的有益效果为：
115.1.本发明实施例通过对可溶性杀菌玻璃的选料和配比的调整，能够有效地控制可溶性杀菌玻璃中锌离子释放的浓度和速率，以保证可溶性杀菌玻璃长期且有效地实现杀菌作用。
116.2.本发明实施例通过对可溶性杀菌玻璃的加工工艺调整，可获得机械强度高、澄清度高，并且锌离子负载量大的可溶性杀菌玻璃。
117.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
118.以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。