1.本发明涉及抗菌玻璃技术领域，具体涉及一种优化玻璃透光率和抗菌率的方法。


背景技术：

2.随着科技水平的不断发展，平板电脑、手机等电子设备已经成为日常生活中不可或缺的一部分。在使用过程中不可避免的频繁接触手机，将手机、平板等随处放置，会在设备表面留下许多细菌，从而影响正常使用和人们的健康安全。目前制备具有抗菌性能玻璃的方法主要有两种，第一种是镀膜，在玻璃表面镀上具有抗菌性能的膜层，但其缺点是镀膜层耐磨性能差，膜层容易脱落，脱落后则抗菌效果消失；第二种是进行离子交换，将具有抗菌功能的离子通过离子交换的方式交换进玻璃中，但这种方式的缺点是比较难同时保证玻璃的抗菌性和透光性的问题。


技术实现要素：

3.针对现有通过离子交换方式提升玻璃抗菌性能中存在的难于同时保证玻璃的抗菌性和透光性的不足，本发明提出了一种能够优化玻璃透光率和抗菌率的方法，该方法工艺简单，在提升玻璃抗菌性能的同时还保证了玻璃的透光率指标。
4.本发明是通过如下技术方案实现的：
5.一种优化玻璃透光率和抗菌率的方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
6.(1)对玻璃进行切割磨边处理；所述的玻璃选自高铝玻璃、中铝玻璃或钠钙玻璃中的一种；
7.(2)按比例将硝酸银和硝酸钾混合均匀，并加热至熔融，得到硝酸盐熔体；
8.(3)将所述玻璃浸入所述硝酸盐熔体中进行离子交换，然后取出冷却，清洗，即得到高透光率和高抗菌率的玻璃；其中：硝酸银与硝酸钾的比例系数乘以离子交换时间满足设定要求。
9.具体的，本发明所述的优化玻璃透光率和抗菌率的方法，包括如下具体步骤：(1)将玻璃进行切割并将边沿打磨平整；其中所述的玻璃选自高铝玻璃、中铝玻璃或钠钙玻璃中的一种；(2)根据所用玻璃的不同，将不同比例的硝酸银和硝酸钾混合均匀，并加热至420-430℃将混合物熔融，得到硝酸盐熔体；(3)将所述玻璃浸入到所述硝酸盐熔体中进行离子交换，然后取出冷却，清洗，即可得到高透光率和高抗菌率的玻璃；其中：硝酸银与硝酸钾的比例系数乘以离子交换时间必须严格按照设定要求进行操作。本发明将根据玻璃种类的不同，采取不同的抗菌处理方式使得离子交换抗菌玻璃避免不能同时保证玻璃的抗菌性和透光性的问题。具体的，不同的抗菌处理方式是指根据玻璃种类的不同来调整硝酸银与硝酸钾的质量比，以及调整离子交换时间，并且必须要保证硝酸银与硝酸钾的比例系数乘以离子交换时间所得的数值要在规定的范围内，通过调整硝酸银与硝酸钾的比例以及辅助以离子交换时间，这两者共同配合实现了使玻璃兼具高抗菌性能和高透光性的技术效果。
10.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(1)中所述的高铝玻璃为铝
含量大于12.5wt％的玻璃。
11.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(2)中所述硝酸银与所述硝酸钾的质量比为(0.15-5)：100。
12.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(3)将所述高铝玻璃浸入所述硝酸盐熔体中离子交换2-60分钟，然后取出冷区至室温，用去离子水清洗后，即得到高透光率和高抗菌率的玻璃；其中：满足硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值在9-300之间。
13.具体的，本发明根据玻璃种类的不同，采取不同的抗菌处理方式使得玻璃同时满足高抗菌性能和高透光性能的要求。当所用的玻璃为高铝玻璃时，本发明工艺严格设定了硝酸银与硝酸钾的质量比为(0.15-5)：100，将两者混合后熔融，然后将高铝玻璃置于其中进行离子交换；同时还严格设定了离子交换的时间为2-60分钟，并且在此基础上还必须同时保证上述硝酸银与硝酸钾的比值
×
上述离子交换时间
×
100的数值在9-300之间；在上述规定的参数范围内并采用上述方法对高铝玻璃进行优化，优化后的高铝玻璃可以同时满足透光率大于90％以及抗菌率大于99％的性能指标。
14.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(1)中所述的中铝玻璃为铝含量介于2.6-12.4wt％之间的玻璃。
15.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(2)中所述硝酸银与所述硝酸钾的质量比为(1-3)：100。
16.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(3)将所述中铝玻璃浸入所述硝酸盐熔体中离子交换2-10分钟，然后取出冷区至室温，用去离子水清洗后，即得到高透光率和高抗菌率的玻璃；其中：满足硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值在5-10之间。
17.具体的，本发明根据玻璃种类的不同，采取不同的抗菌处理方式使得玻璃同时满足高抗菌性能和高透光性能的要求。当所用的玻璃为中铝玻璃时，本发明工艺严格设定了硝酸银与硝酸钾的质量比为(1-3)：100，将两者混合后熔融，然后将中铝玻璃置于其中进行离子交换；同时还严格设定了离子交换的时间为2-10分钟，并且在此基础上还必须同时保证上述硝酸银与硝酸钾的比值
×
上述离子交换时间
×
100的数值在5-10之间；在上述规定的参数范围内并采用上述方法对中铝玻璃进行优化，优化后的中铝玻璃可以同时满足透光率大于85％以及抗菌率大于99％的性能指标。
18.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(1)所述的钠钙玻璃为铝含量小于2.5wt％，钠含量大于10wt％的玻璃。
19.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(2)所述硝酸银与所述硝酸钾的质量比为(0.1-5)：100。
20.进一步的，所述优化玻璃透光率和抗菌率的方法：步骤(3)将所述钠钙玻璃浸入所述硝酸盐熔体中离子交换1-50分钟，然后取出冷区至室温，用去离子水清洗后，即得到高透光率和高抗菌率的玻璃；其中：满足硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值在4.5-5.5之间。
21.具体的，本发明根据玻璃种类的不同，采取不同的抗菌处理方式使得玻璃同时满足高抗菌性能和高透光性能的要求。当所用的玻璃为钠钙玻璃时，本发明工艺严格设定了
硝酸银与硝酸钾的质量比为(0.1-5)：100，将两者混合后熔融，然后将钠钙玻璃置于其中进行离子交换；同时还严格设定了离子交换的时间为1-50分钟，并且在此基础上还必须同时保证上述硝酸银与硝酸钾的比值
×
上述离子交换时间
×
100的数值在5-10之间；在上述规定的参数范围内并采用上述方法对钠钙玻璃进行优化，优化后的钠钙玻璃可以同时满足透光率大于85％以及抗菌率大于95％的性能指标。
22.本发明的有益效果：
23.(1)本发明提出了一种能够优化玻璃透光率和抗菌率的方法，该方法工艺简单，成本低；采用本发明的方法不仅能够提升玻璃抗菌性能，还能够保证玻璃的透光率无明显降低；具体是根据所用玻璃种类的不同，可以保证优化后的玻璃满足透光率＞85％或透光率＞90％并且满足抗菌率＞99％。
24.(2)本发明针对不同类型的玻璃使用不同离子浓度和交换时间对玻璃进行离子交换，更具有针对性；本发明的优化方法解决了玻璃在离子置换过程中的严重变色现象，保证了优化后玻璃的透光性。
具体实施方式
25.下面将结合具体实施例，对本发明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的一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作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。
26.实施例1
27.一种优化玻璃透光率和抗菌率的方法，包括如下步骤：
28.(1)选用高铝玻璃，并对高铝玻璃进行切割磨边处理；
29.(2)将硝酸银晶体和硝酸钾晶体按比例混合均匀，然后加热至425℃熔融，得到硝酸盐熔体(包括硝酸银熔体和硝酸钾熔体)；这里的硝酸银与硝酸钾的质量比为5：100；
30.(3)将上述的高铝玻璃浸入该硝酸盐熔体中离子交换1分钟，然后取出冷区至室温，用去离子水清洗，即完成对高铝玻璃的优化过程；这里：硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为5，即相当于0.05
×1×
100＝5，不在9-300范围内。
31.实施例2
32.实施例2与实施例1的区别在于，实施例2的离子交换时间为2分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例2中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为10，在9-300范围内。
33.实施例3
34.实施例3与实施例1的区别在于，实施例3的离子交换时间为5分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例3中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为25，在9-300范围内。
35.实施例4
36.实施例4与实施例1的区别在于，实施例4的离子交换时间为10分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例4中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为50，在
9-300范围内。
37.实施例5
38.实施例5与实施例1的区别在于，实施例5的离子交换时间为30分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例5中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为150，在9-300范围内。
39.实施例6
40.实施例6与实施例1的区别在于，实施例6的离子交换时间为60分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例6中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为300，在9-300范围内。
41.实施例7
42.实施例7与实施例1的区别在于，实施例7的离子交换时间为90分钟，其余工艺条件均与实施例1相同；实施例7中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为450，不在9-300范围内。
43.实施例8
44.实施例8与实施例3的区别在于硝酸银与硝酸钾的质量比不同，实施例8中硝酸银与硝酸钾的质量比为1：100；实施例8的其余工艺条件均与实施例3相同；实施例8中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为10，即相当于0.01
×5×
100＝5，不在9-300范围内。
45.实施例9
46.实施例9与实施例4的区别在于硝酸银与硝酸钾的质量比不同，实施例9中硝酸银与硝酸钾的质量比为1：100；实施例9的其余工艺条件均与实施例4相同；实施例9中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为10，即相当于0.01
×
10
×
100＝10，在9-300范围内。
47.测试经过上述实施例1-9方法优化后的高铝玻璃的抗菌性能和透光率，其测试结果如表1所示：
48.表1为实施例1-9优化后高铝玻璃的抗菌性能和透光率
[0049] 抗菌性能％透光率％实施例198.7491.30实施例299.2591.00实施例399.9490.80实施例499.9690.67实施例599.8890.99实施例699.9290.46实施例799.9889.61实施例898.9491.31实施例999.1291.03
[0050]
由上述表1的测试数据可以看出，其中实施例1和实施例8的抗菌性能较低，其中实施例7的透光率较低；由此可以看出当所用的玻璃为高铝玻璃、并且在优化工艺中满足硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值在9-300时间时，可以同时保证优化后的高
铝玻璃其透光率＞90％，其抗菌性能＞99％。
[0051]
实施例10
[0052]
一种优化玻璃透光率和抗菌率的方法，包括如下步骤：
[0053]
(1)选用中铝玻璃，并对中铝玻璃进行切割磨边处理；
[0054]
(2)将硝酸银晶体和硝酸钾晶体按比例混合均匀，然后加热至425℃熔融，得到硝酸盐熔体(包括硝酸银熔体和硝酸钾熔体)；这里的硝酸银与硝酸钾的质量比为1：100；
[0055]
(3)将上述的中铝玻璃浸入该硝酸盐熔体中离子交换2分钟，然后取出冷区至室温，用去离子水清洗，即完成对中铝玻璃的优化过程；这里：硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为2，即相当于0.01
×2×
100＝2，不在5-10范围内。
[0056]
实施例11
[0057]
实施例11与实施例10的区别在于，实施例11的离子交换时间为8分钟，其余工艺条件均与实施例10相同；实施例11中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为8，在5-10范围内。
[0058]
实施例12
[0059]
实施例12与实施例10的区别在于实施例12的离子交换时间为15分钟，其余工艺条件均与实施例10相同；实施例12中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为15，不在5-10范围内。
[0060]
实施例13
[0061]
实施例13与实施例10的区别在于硝酸银与硝酸钾的质量比不同，实施例13中硝酸银与硝酸钾的质量比为3：100；实施例13的其余工艺条件均与实施例10相同；实施例13中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为6，即相当于0.03
×2×
100＝6，在5-10范围内。
[0062]
测试经过上述实施例10-13方法优化后的中铝玻璃的抗菌性能和透光率，其测试结果如表2所示：
[0063]
表2为实施例10-13优化后中铝玻璃的抗菌性能和透光率
[0064] 抗菌性能％透光率％实施例1098.2689.56实施例1199.0587.32实施例1299.8484.06实施例1399.5287.03
[0065]
由表2的测试数据可以看出实施例10的抗菌性能较低，实施例12的透光率较低；中铝玻璃在硝酸银与硝酸钾质量比1：100的熔体中离子交换5-10分钟，可以同时满足透光率＞85％和抗菌率＞99％。
[0066]
实施例14
[0067]
一种优化玻璃透光率和抗菌率的方法，包括如下步骤：
[0068]
(1)选用钠钙玻璃，并对钠钙玻璃进行切割磨边处理；
[0069]
(2)将硝酸银晶体和硝酸钾晶体按比例混合均匀，然后加热至425℃熔融，得到硝酸盐熔体(包括硝酸银熔体和硝酸钾熔体)；这里的硝酸银与硝酸钾的质量比为0.1：100；
[0070]
(3)将上述的中铝玻璃浸入该硝酸盐熔体中离子交换5分钟，然后取出冷区至室
温，用去离子水清洗，即完成对中铝玻璃的优化过程；这里：硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为0.5，即相当于0.001
×5×
100＝0.5，不在4.5-5.5范围内。
[0071]
实施例15
[0072]
实施例15与实施例14的区别在于，实施例15的离子交换时间为10分钟，其余条件与实施例14相同；实施例15中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为1，不在4.5-5.5范围内。
[0073]
实施例16
[0074]
实施例16与实施例14的区别在于，实施例16的离子交换时间为20分钟，其余条件与实施例14相同；实施例16中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为2，不在4.5-5.5范围内。
[0075]
实施例17
[0076]
实施例17与实施例14的区别在于，实施例17的离子交换时间为30分钟，其余条件与实施例14相同；实施例17中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为3，不在4.5-5.5范围内。
[0077]
实施例18
[0078]
实施例18与实施例14的区别在于，实施例18的离子交换时间为40分钟，其余条件与实施例14相同；实施例18中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为4，不在4.5-5.5范围内。
[0079]
实施例19
[0080]
实施例19与实施例14的区别在于，实施例19的离子交换时间为50分钟，其余条件与实施例14相同；实施例19中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为5，处在4.5-5.5范围内。
[0081]
实施例20
[0082]
实施例20与实施例14的区别在于，实施例20的离子交换时间为60分钟，其余条件与实施例14相同；实施例20中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为6，不在4.5-5.5范围内。
[0083]
实施例21
[0084]
实施例21与实施例14的区别在于硝酸银与硝酸钾的质量比不同，以及离子交换时间不同，实施例21中硝酸银与硝酸钾的质量比为5：100，实施例21中离子交换时间为1分钟；实施例21的其余工艺条件均与实施例14相同；实施例21中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为5，即0.05
×1×
100＝5，在4.5-5.5范围内。
[0085]
实施例22
[0086]
实施例22与实施例21的区别在于离子交换时间不同，实施例22中离子交换时间为2分钟；实施例22的其余工艺条件均与实施例21相同；实施例22中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为10，即0.05
×2×
100＝10，不在4.5-5.5范围内。
[0087]
实施例23
[0088]
实施例23与实施例21的区别在于离子交换时间不同，实施例23中离子交换时间为3分钟；实施例23的其余工艺条件均与实施例21相同；实施例23中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为15，即0.05
×3×
100＝15，不在4.5-5.5范围内。
[0089]
实施例24
[0090]
实施例24与实施例21的区别在于离子交换时间不同，实施例24中离子交换时间为5分钟；实施例24的其余工艺条件均与实施例21相同；实施例24中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为25，即0.05
×5×
100＝25，不在4.5-5.5范围内。
[0091]
实施例25
[0092]
实施例25与实施例21的区别在于离子交换时间不同，实施例25中离子交换时间为10分钟；实施例25的其余工艺条件均与实施例21相同；实施例25中硝酸银与硝酸钾的比值
×
离子交换时间
×
100的数值为50，即0.05
×
10
×
100＝50，不在4.5-5.5范围内。
[0093]
测试经过上述实施例14-25方法优化后的中铝玻璃的抗菌性能和透光率，其测试结果如表3所示：
[0094]
表3为实施例14-25优化后钠钙玻璃的抗菌性能和透光率
[0095][0096][0097]
由表3的测试结果可以看出实施例14-18的抗菌性能较低，实施例20，实施例22-25的透光率较差；钠钙玻璃在硝酸银与硝酸钾质量比0.1：100的熔体中离子交换50分钟，可以同时满足透光率＞85％和抗菌率＞95％。
[0098]
上述为本发明的较佳实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。凡由本发
明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。