一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶的制作方法

本技术涉及玻璃瓶的，尤其是涉及一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶。

背景技术：

1、玻璃瓶是一种常见的包装材料，运用十分广泛，除了具有储存、保鲜、包装等用途外，还广泛应用于食品、药品、化妆品等领域，随着市场对材料包装的需求情况下，玻璃瓶在包装中的地位越来越高。

2、通常玻璃瓶的生产方法需要经过配料、熔融、成型和退火四道工序，在成型过程中，将熔融状态的玻璃原液注入到成型模具中，冷却成型，然后对玻璃瓶退火，得到玻璃瓶瓶体。

3、随着玻璃瓶的广泛应用，人们对于玻璃自身的强度要求也越来越高，然而现有的玻璃瓶存在抗冲击性能较差，结构稳定性不足的问题，遇到外力冲击时易于出现破损的情况。

技术实现思路

1、为了改善现有的玻璃瓶存在抗冲击性能较差、玻璃瓶易破损的问题，本技术提供了一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶。

2、本技术提供了一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶，采用如下的技术方案：

3、一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶，按重量份计，包括以下原料：改性废次玻璃70-80份、石英砂10-15份、改性玄武岩纤维16-25份、方解石5-10份、改性钛白粉10-12份、纯碱8-12份、硼砂2-5份和碳酸钾2-6份。

4、通过采用上述技术方案，改性废次玻璃用于玻璃瓶的原料，不仅降低了生产成本，还能减少污染物质的排放，而且废次玻璃具有较好的硬度和耐磨损性，制备的玻璃瓶具有较好的强度和耐热性，石英砂具有较好的硬度，与改性废次玻璃混合，使得制备的玻璃瓶具有较好的硬度和透明度，使得玻璃瓶更加坚固、不易破碎且更加透明。

5、改性玄武岩纤维具有较好的拉伸强度、耐酸碱、耐久性、化学性能稳定，改性玄武岩纤维与改性废次玻璃、石英砂混合，提高了玻璃瓶的力学强度，方解石能够提供钙元素，有助于增加玻璃瓶的化学稳定性，同时，在熔融过程中，方解石可以起到脱气的作用，从而避免出现气泡等不良现象；方解石还可以控制玻璃瓶的膨胀系数和热胀冷缩性能，提高玻璃瓶的透明度和机械强度。

6、改性钛白粉具有很高的遮盖力、光泽性和稳定性，钛白粉颗粒非常细小，可以提高玻璃瓶的透明度，增加玻璃瓶的透明度和光线透射度。纯碱促进玻璃的熔化和融合，增强玻璃瓶的抗力和抗冷震性能，提高玻璃瓶的抗腐蚀性能，使玻璃瓶变得更加透明、均匀和稳定。硼砂在玻璃中，可增强紫外线的透射率，提高玻璃瓶的透明度及耐热性能。碳酸钾可以控制玻璃的热膨胀系数，提高玻璃的热稳定性，防止玻璃瓶在高温下熔化或破裂，提高玻璃的抗酸碱性，降低玻璃表面的酸碱度，使玻璃瓶更加耐腐蚀。

7、优选的，所述改性废次玻璃的制备方法，包括如下步骤：

8、(1)将废次玻璃破碎、过筛，然后分散于丙酮溶液中搅拌1-2h，再使用无水乙醇清洗，干燥，得到预处理废次玻璃；

9、(2)将步骤(1)处理的废次玻璃分散于氢氧化钠溶液中，浸泡2-3h，然后水洗，再分散于硫酸溶液中，浸泡1-2h，水洗，得到处理的废次玻璃；

10、(3)将步骤(2)处理的废次玻璃分散于去离子水中，加入羟甲基纤维素钠，在温度70-75℃下搅拌2-3h，再加入纳米二氧化硅，搅拌30-40min，干燥，得到改性废次玻璃。

11、通过采用上述技术方案，将废次玻璃破碎，使用丙酮处理，除去废次玻璃上的粘胶等有机杂质，然后无水乙醇去除废次玻璃上的用水洗不掉的脂溶性物质，得到预处理废次玻璃。

12、氢氧化钠溶液对废次玻璃表面进行一定程度的剥蚀，使得废次玻璃表面变得多孔，提高废次玻璃的比表面积，硫酸处理废次玻璃中的有机杂质，进一步提高废次玻璃的纯度。

13、羟甲基纤维素钠溶于去离子水具有一定的粘度和稠度，处理的废次玻璃分散于去离子水中，加入羟甲基纤维素钠，使得废次玻璃水溶液具有一定的粘度，纳米二氧化硅具有较好的硬度、强度和耐热性，能够负载在废次玻璃表面，进而提高了废次玻璃的机械强度和耐热性。

14、优选的，所述废次玻璃、羟甲基纤维素钠和纳米二氧化硅的质量比为1:0.03-0.08:0.2-0.6。

15、通过采用上述技术方案，进一步限定废次玻璃、羟甲基纤维素钠和纳米二氧化硅的质量比在一定范围内，得到机械强度和耐热性较好的废次玻璃，纳米二氧化硅具有较强的力学强度和耐热性，羟甲基纤维素钠具有一定的粘性，使得纳米二氧化硅粘结在废次玻璃的表面，增加了废次玻璃的比表面积，有助于后续废次玻璃与其他组分混合，提高玻璃瓶的力学强度和耐热性等综合性能。

16、优选的，所述纳米二氧化硅，按重量百分比计，粒度为0.2-0.3mm占比50-55％，粒度为0.05-0.2mm占比15-25％，粒度＜0.05mm占比25-35％。

17、通过采用上述技术方案，进一步限定二氧化硅的颗粒粒度和粒度占比，得到具有颗粒稳定、性能较佳的纳米二氧化硅。

18、优选的，所述改性玄武岩纤维的制备方法，包括如下步骤：

19、(1)将玄武岩纤维分散于乙酸溶液中浸泡1-2h，水洗，然后分散于硅烷偶联剂溶液中，搅拌1-2h，过滤，得到预处理玄武岩纤维；

20、(2)将步骤(1)得到的玄武岩纤维分散于去离子水中，加入石墨烯，超声1-2h，然后加入改性凹凸棒土，在温度85-90℃下搅拌2-3h，过滤，干燥，得到改性玄武岩纤维。

21、通过采用上述技术方案，玄武岩纤维具有较好的力学性能、抗腐蚀、耐热性、抗氧化性和耐高温性能，乙酸对玄武岩纤维进行表面处理，去除玄武岩纤维表面的有机杂质，进一步增大玄武岩纤维表面的孔隙，然后使用硅烷偶联剂对玄武岩纤维进一步处理，提高了玄武岩纤维的亲水性，同时提高了玄武岩纤维的力学性能。

22、石墨烯具有较好的力学性能和耐热性，石墨烯能够负载在玄武岩纤维的表面，硅烷偶联剂与石墨烯交联，使得石墨烯稳定的负载在玄武岩纤维的表面，改性凹凸棒土具有一定的强度和粘性，能够使得石墨烯和玄武岩纤维粘合更紧密，进而明显提高了玄武岩纤维的力学强度和耐热性，后续明显改善玻璃瓶的力学性能。

23、优选的，所述玄武岩纤维、石墨烯和改性凹凸棒土的质量比为1g:0.1-0.2mg:0.03-0.05g。

24、通过采用上述技术方案，进一步限定玄武岩纤维、石墨烯和改性凹凸棒土的质量比在一定范围内，提高了玄武岩纤维的力学强度，石墨烯能够负载在玄武岩纤维的表面，提高了玄武岩纤维的耐热性和力学强度，改性凹凸棒土具有一定的强度和粘性，使得玄武岩纤维和石墨烯连接更紧密，进而提高了玄武岩纤维的力学强度和耐热性，后续应用于玻璃瓶中，提高了玻璃瓶的力学性能和耐热性。

25、优选的，所述改性凹凸棒土的制备方法，包括如下步骤：将凹凸棒土粉碎、研磨，过筛，然后在350-360℃下煅烧2-3h，得到处理粉末，向处理粉末表面喷洒改性明胶水溶液，搅拌均匀，得到改性凹凸棒土。

26、通过采用上述技术方案，凹凸棒土具有较高的抗压强度、密实性、耐久性，然后煅烧去除凹凸棒土中的有机杂质，进一步提高凹凸棒土的孔隙率，提高了凹凸棒土的比表面积，然后喷洒改性明胶水溶液，明胶溶液在凹凸棒土表面形成薄膜，进一步增加了后续凹凸棒土的粘性，后续应用于玄武岩纤维中，提高了玄武岩纤维和石墨烯之间的粘性，进而提高了玄武岩纤维的力学性能。

27、优选的，所述改性明胶水溶液的制备方法，包括如下步骤：将明胶分散于去离子水中，在温度60-65℃下搅拌1-2h，然后加入微晶纤维素和丙烯酸，继续搅拌均匀，得到改性明胶水溶液。

28、通过采用上述技术方案，明胶水溶液具有一定的粘性，微晶纤维素具有增溶、助溶的作用，提高明胶水溶液的粘性，丙烯酸与明胶、微晶纤维素形成交联结构，进一步提高明胶水溶液的粘性，后续提高改性凹凸棒土的粘性，进而改善玄武岩纤维的相应性能。

29、优选的，所述明胶、微晶纤维素和丙烯酸的质量比为1:0.5-0.7:0.03-0.06。

30、通过采用上述技术方案，进一步限定明胶、微晶纤维素和丙烯酸的质量比在一定范围内，提高了明胶溶液的粘性，微晶纤维素提高胶水溶液的粘性，丙烯酸与明胶、微晶纤维素反应形成交联结构，提高明胶水溶液的粘性，后续提高改性凹凸棒土的粘性，进而改善玄武岩纤维的相应性能。

31、本技术还提供了一种废次玻璃掺比高的玻璃瓶的制备方法，包括以下步骤：将改性废次玻璃、石英砂、改性玄武岩纤维、方解石、改性钛白粉、纯碱、硼砂和碳酸钾混合后研磨4-6h，得到粉料；

32、将粉料密封加热，升温至1400-1600℃，定型、冷却后吹制成型，得到预制玻璃瓶；

33、将预制玻璃瓶在温度350-400℃下退火1-2h，冷却后得到玻璃瓶。

34、通过采用上述技术方案，将改性废次玻璃、石英砂、改性玄武岩纤维、方解石、改性钛白粉、纯碱、硼砂和碳酸钾混合研磨，使得各组分混合均匀，然后进行定型、冷却、退火，得到力学性能和耐热性较优的玻璃瓶。

35、综上所述，本技术具有如下有益效果：

36、1、本技术中改性废次玻璃用于玻璃瓶的原料，不仅降低了生产成本，还能减少污染物质的排放，而且废次玻璃具有较好的硬度和耐磨损性，制备的玻璃瓶具有较好的强度和耐热性，石英砂具有较好的硬度，与改性废次玻璃混合，使得制备的玻璃瓶具有较好的硬度和透明度，使得玻璃瓶更加坚固、不易破碎且更加透明。

37、2、本技术中改性玄武岩纤维具有较好的拉伸强度、耐酸碱、耐久性、化学性能稳定，改性玄武岩纤维与改性废次玻璃、石英砂混合，提高了玻璃瓶的力学强度，方解石能够提供钙元素，有助于增加玻璃瓶的化学稳定性，同时，在熔融过程中，方解石可以起到脱气的作用，从而避免出现气泡等不良现象；方解石还可以控制玻璃瓶的膨胀系数和热胀冷缩性能，提高玻璃瓶的透明度和机械强度。

38、3、本技术中改性钛白粉具有很高的遮盖力、光泽性和稳定性，钛白粉颗粒非常细小，可以提高玻璃瓶的透明度，增加玻璃瓶的透明度和光线透射度。纯碱促进玻璃的熔化和融合，增强玻璃瓶的抗力和抗冷震性能，提高玻璃瓶的抗腐蚀性能，使玻璃瓶变得更加透明、均匀和稳定。