专利名称：镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃及其制备工艺的制作方法
技术领域：
一种镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃及其制备工艺属于制备泡沫玻璃技术领域。
背景技术：
眼镜玻璃主要用于视力矫正，其具有吸收紫外光和红外光，折射率稳定，硬度、耐磨性和化学稳定性好。
泡沫玻璃所用眼镜玻璃化学组成范围为SiO270～75wt％，CaO 3～7wt％，Na2O 12～18wt％，和SiO260～65wt％，BaO(ZnO)14～16wt％体系。
眼镜玻璃属于光学玻璃材料，其对原料纯度和熔化质量要求高。对于切割镜片时所剩边角料难以重新熔化再造，由于其很难达到眼镜玻璃要求的光学稳定性，这样产生了大量镜片玻璃边角废料。
由于大量废弃眼镜玻璃边角料为生产泡沫玻璃提供了原料基础，并且其满足泡沫玻璃生产对原料的要求具有较低的发泡温度和在发泡温度范围内较小的析晶倾向；在发泡温度范围内，烧成温度范围宽；含适量的供氧组分；具有较好的化学稳定性和较低的热膨胀系数。
眼镜玻璃为生产泡沫玻璃提供各种可能的前提，其玻璃料性相对较长，在软化点以上温度具有较好粘性，结构韧性好，适合生产低密高强的泡沫玻璃绝热材料，气泡结构有利形成闭孔结构，有效地降低了泡沫玻璃材料吸水率，可以控制其吸水小于0.4vol％。
为了使制造玻璃镜片时产生的大量边角废料得以充分利用，本发明利用其生产泡沫玻璃绝热保温材料。
发明内容
本发明利用眼镜玻璃镜片边角料的特定玻璃属性，生产制造一种结构强度好，吸水率低，导热系数小，比重小的泡沫玻璃。
一种镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃，其特征在于，包括重量百分比为96.1～98.6wt％的镜片玻璃废料，0.2～0.5wt％的炭黑，1～3wt％的硼酸，0.2～0.4wt％的三氧化二锑。
镜片玻璃废料含量范围包括SiO270～72wt％，B2O32～3wt％，CaO5～7wt％，Na2O 13～15wt％，K2O 1～3wt％，Sb2O30.79wt％，ZnO 2～4wt％，SiO262～64wt％，B2O33.0～3.5wt％，K2O 12.5～14.0wt％，ZnO4.5～5.00wt％，BaO 13.5～16.8wt％。
本发明采用的发泡剂为普通炭黑，含碳量在75～96wt％，900℃烧失率35％，使用量在0.2～0.5wt％。由于眼镜玻璃的操作温度在850～870℃范围内，刚好普通炭黑的作用反应温度范围，与眼镜玻璃高温粘弹性相匹配，易形成闭孔薄壁结构的泡沫玻璃。
为了有效提高泡沫玻璃发泡效果，改善性能，在其中加入了硼酸和三氧化二锑，硼酸起到助熔作用，增强玻璃熔体粘性，增强韧性，三氧化二锑作用是为了提高炭黑的反应能力，提高气泡产生量，降低泡沫玻璃表观密度，为生产表观密度小于140kg/m3的泡沫玻璃起到关键作用。
本发明中采用的硼酸助剂的的添加量1～3wt％，其作用是为有效提高泡沫玻璃发泡效果，改善泡沫玻璃性能，增加闭孔结构，另外硼酸起到较好的助熔作用，增强玻璃熔体在低温粘性，增强韧性，有效降低发泡温度。
本发明中采用三氧化二锑作为发泡助剂，其作用是为了提高炭黑的反应能力，有效地为炭黑提供供氧成分，提高气泡生成量，降低泡沫玻璃表观密度。三氧化二锑的合理添加范围在0.2～0.4wt％.
一种镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃制备工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)、将96.1～98.6wt％的镜片玻璃废料经破碎后与0.2～0.5wt％的炭黑，1～3wt％的硼酸，0.2～0.4wt％的三氧化二锑混合；(2)、将上述混合后粉末磨到80微米以下加入耐热钢模具展平，然后覆盖耐热钢隔离板，按照公知的制备泡沫玻璃的技术发泡，得到本发明的镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃。
本发明是将发泡剂和助剂一起加入到废边角眼镜玻璃进行粉磨，使发泡剂和助剂与玻璃粉之间充分均匀混合，生产的泡沫玻璃结构更加均匀。普通泡沫玻璃生产是将玻璃单独球磨，然后把一定粒度的发泡剂和助剂加入，通过混料机进行混合，其混合强度和均匀难以达到本发明的效果，本发明不但使其混合均匀，而且减少工序、降低能源、减少设备投入。本发明中其工艺的特点在于切割泡沫玻璃所余边角料可以循环利用。
本发明的意义应用本发明生产的泡沫玻璃，具有重量轻、吸水率低、强度好。并且膨胀系数低，抗热震好，具有绝热效果、阻燃效果，泡沫玻璃作为新型建筑材料用途十分广泛。本发明不产生固体排放物，使切割下来的泡沫玻璃边角料可以重复循环利用。其作为绝热材料，可用于屋顶及外墙保温，可有效地降低采暖和制冷费用。另外该品种泡沫玻璃是热电厂大烟囱内壁的防腐保温隔热优良材料。再者该种泡沫玻璃还可以用于深冷和低温管道、设备、容器与储罐的外表保冷；中温和高温管道、设备的外保温；热油和热沥青储罐的外保温；石油化工、硫化生产过程的保温；用于隧道工程和地下工程的疏水隔潮领域；因此，该种泡沫玻璃具有广泛应用前景。
具体实施例方式
本发明是采用模具生产的泡沫玻璃制品，将配合料加入耐热钢模具中，模具尺寸为1×b×h＝560～650×450～560×130～160mm，铺料厚度40～60mm，展平。
生产的泡沫玻璃性能密度达到小于138kg/m3，吸水率小于0.5vol％，抗压、抗折强度达到0.6Mpa。
实施例1清洗废弃眼镜玻璃边角料，进行简单的破碎，粒度小于20mm，然后按照镜片玻璃边角料97.45wt％，炭黑0.25wt％，硼酸2.0wt％，三氧化二锑0.3wt％进行配料，投入到球磨机中研磨成80微米以下粉末，将配合料加入耐热钢模具展平，然后覆盖一层1mm厚的耐热钢隔离板，目的防止配合料中的炭黑过早与炉内氧气反应。
将布好配合料的模具送入隧道窑、辊道窑或推板窑内进行加热升温发泡，在860～890℃时保温30～60分钟使配合料发泡，然后冷却至600，保持0.5小时，然后脱除金属模具，放入退火炉，是温度保持在530～560℃，并在此温度下保持2个小时，然后按0.3～0.5℃/min速度进行降温，总的退火时间在16～30小时，最后形成结构均匀的泡沫玻璃，密度达到134kg/m3，吸水率小于0.36vol％，抗压折强度达到0.72Mpa，抗折强度达到0.60Mpa。导热系数0.046w/(m.k)。
实施例2除配方和泡沫玻璃技术参数不同于实施例1，其它技术环节相同。其配合料配方为镜片玻璃边角料96.1wt％，炭黑0.5wt％，硼酸3.0wt％，三氧化二锑0.4wt％。生产泡沫玻璃结构和性能为泡沫玻璃气泡结构均匀，密度达到128kg/m3，吸水率小于0.39vol％，抗压折强度达到0.68Mpa，抗折强度达到0.56Mpa。导热系数0.044w/(m.k)。
实施例3除配方和泡沫玻璃技术参数不同于实施例1，其它技术环节相同。其配合料配方为镜片玻璃边角料98.6wt％，炭黑0.2wt％，硼酸1.0wt％，三氧化二锑0.2wt％。生产泡沫玻璃结构和性能为泡沫玻璃气泡结构均匀，密度达到139g/m3，吸水率小于0.39vol％，抗压折强度达到0.75Mpa，抗折强度达到0.65Mpa。导热系数0.050w/(m.k)。
权利要求
1.一种镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃，其特征在于，包括重量百分比为96.1～98.6wt％的镜片玻璃废料，0.2～0.5wt％的炭黑，1～3wt％的硼酸，0.2～0.4wt％的三氧化二锑。
2.根据权利要求1所述的镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃制备工艺，其特征在于，包括以下步骤(1)、将96.1～98.6wt％的镜片玻璃废料经破碎后与0.2～0.5wt％的炭黑，1～3wt％的硼酸，0.2～0.4wt％的三氧化二锑混合；(2)、将上述混合后粉末磨到80微米以下加入耐热钢模具展平，然后覆盖耐热钢隔离板，按照公知的制备泡沫玻璃的技术发泡，得到本发明的镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃。
全文摘要
镜片玻璃废料生产的泡沫玻璃及其制备工艺属于泡沫玻璃制备领域。本发明用制造眼镜玻璃镜片所裁切下来的玻璃边角料96.1～98.6wt％作为生产泡沫玻璃主要原料，添加1.0～3.0wt％硼酸和0.2～0.4wt％三氧化二锑作为助剂，发泡剂普通炭黑，加入量为0.2～0.5wt％，经过球磨研磨形成配合料；将上述混合后粉末磨到80微米以下加入耐热钢模具展平，然后覆盖耐热钢隔离板，按照公知的制备泡沫玻璃的技术发泡，得到本发明最后形成结构均匀的泡沫玻璃。密度达到130kg/m
文档编号B09B3/00GK1587148SQ20041005013
公开日2005年3月2日 申请日期2004年6月28日 优先权日2004年6月28日
发明者田英良, 孙诗兵, 刘萍, 张继光, 邹玉林, 黄幼榕 申请人:北京工业大学