绿色玻璃瓶制造绝热型泡沫玻璃的方法[0003]泡沫玻璃起源于1935年,法国St.Gubain公司申报了第一个专利,当时的泡沫玻璃制品以平板玻璃为原料,碳酸钙作为发泡剂,在耐火模具中进行加热,制成轻石状的材料。随后,美国、西德、前苏联、英国、捷克、日本等国陆续申报很多专利和研究报告。[0004]国内外生产泡沫玻璃的原料主要包括人造原料和天然原料两大类,其中主要以人造原料为主。天然原料包括火山灰、黑曜岩、珍珠岩、长石等矿产原料,发泡温度相对较高,泡孔结构不均匀,连通泡孔相对较多,吸水率大于5% ;人造原料包括平板玻璃、阴极射线管玻璃(简称CRT玻璃)、特制硅酸盐玻璃、特制硼硅酸盐玻璃、粉煤灰、眼镜玻璃废料等,这些玻璃属于已经均匀熔化过的玻璃,原料品质相对纯净,只需经过简单处理,即可应用生产除质量相对较好的泡沫玻璃制品,另外,这些玻璃的软化点(即Ts,玻璃粘度为IO7 6泊所对应的温度,)相对较低,基本在680-720°C之间,一般泡沫玻璃合适发泡温度所对应的玻璃粘度为IO6泊所对应的温度,发泡温度一般比普通平板玻璃的Ts温度高135-150°C,因此,上述人造玻璃原料的发泡温度范围为830-900°C。[0005]对于绝热型泡沫玻璃,即泡孔不相互连通结构的,所使用原料一直成为困扰泡沫玻璃行业的一个很大的难题,至今全球泡沫玻璃行业技术人员普遍认为平板玻璃的废/碎玻璃作为绝热型原料是相对最佳的,原因包括:一是原料普遍;二是发泡容易,三是泡孔连通极低。另外如果期望生产品质更佳绝热型工业级泡沫玻璃,一般在25°C条件下,其导热系数小于0.042w/m.k,此类泡沫玻璃原料是通过专门设计和制造生产的泡沫玻璃原料,比如美国匹兹堡-康宁公司的泡沫玻璃产品所用原料既是通过专门生产制造的,其主要用于满足工业特殊环境和场所使用,虽然性能出众,但是原料生产成本极高,是普通平板玻璃原料的3-5倍,泡沫玻璃的综合制造成本大约为1600-2400元/立方,普通平板玻璃的废/碎玻璃所制造的泡沫玻璃综合制造成本仅有600-850元/立方。[0006]中国自2010年之后,食品行业、饮料行业和酒类行业在逐步减少玻璃瓶的回收再利用,无色透明玻璃瓶可以粉碎制造成玻璃砂和玻璃珠,而绿色玻璃瓶就成为一种很难找到合适用途的玻璃产品,其成为一种低值、高体积占用的固体废弃物。导致绿色玻璃瓶不能像以前可以进行重复利用或回厂再造,原因是多种情况所导致的,主要原因在于中国现代玻璃工业制造业水平的提升,窑炉日产能力达到200吨以上,单位产能增长几倍,生产效能提高,成本大幅下降;另外,绿色玻璃瓶的玻璃原料价格相对低廉,仅为普通无色玻璃的60-70% ;再者,玻璃瓶回收体系的物流成本大幅增加,当运距超过200公里时,用户(食品、饮料和酒类企业)和回收企业均无利可图;还有,中国在食品卫生安全的要求也越来越严,致使回收绿色玻璃瓶的洁净处理时,一是处理成本逐年提高,二是受绿色颜色的视线遮蔽的影响,会导致玻璃瓶内表面附着物的不能有效被剔除时,人或机器视觉装置也不能发现,进入到食品流通环节将会造成极大的食品卫生安全隐患,给消费者造成潜在食品安全危机。因此,绿色玻璃瓶已经成为一种新增的固体废弃物,必须将其转化成可以广泛利用的材料,并且在技术和经济上具有可行性。按国内外几十年的泡沫玻璃生产实践和理论认知,普遍认为绿色玻璃瓶制造绝热型泡沫玻璃是很难获得低密度和低导热系数的制品。主要原因在于绿色玻璃瓶的化学组成中含有较多的Al2O3, Al2O3含量范围一般为3-5wt% (见表1所示),而普通平板玻璃仅有0.5-1.5wt%,导致玻璃的软化点Ts大幅增加,致使发泡温度提高较大;另外,绿色玻璃瓶的玻璃温度-粘度特性曲线的斜率相对较陡,造成其发泡温度范围相对较窄,不如普通平板玻璃发泡温度范围宽;再者,由于绿色玻璃瓶中含有较多的Fe2O3(见表1 ),会导致应用炭黑发泡剂生产绝热型泡沫玻璃时,炭黑与Fe2O3产生激烈的化学反应,短时间产生较多的CO或CO2,处在泡沫玻璃的发泡段工艺时,此时玻璃的粘性、弹性和韧性不能较好地包裹住较大内气压发泡气体CO或CO2,因此形成连通气孔或气孔表面产生毛细气孔,甚至泡孔大于2mm,或者导致泡孔壁厚较大,致使泡沫玻璃的绝热性能下降。[0007]本发明针对绿色玻璃瓶再生利用制造绝热型泡沫玻璃制品的难点,通过工艺和配方等方面的技术创新,获得了一种绝热型泡沫玻璃制品制造方法。[0008]表1绿色玻璃瓶与其它相关玻璃品种的典型化学组成[0009]
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