專利名稱：利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫玻璃的制造方法，特別涉及一種利用廢液晶顯示 器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的制備方法。
背景技術(shù)：
中國是家用電器的生產(chǎn)和消費大國，目前，中國已經(jīng)進(jìn)入了電視機(jī)和
電腦更新?lián)Q代的高峰期，每年淘汰量將達(dá)600萬臺以上。液晶顯示器以其 易于彩色化、無電磁輻射、長壽命、被動顯示等優(yōu)點備受人們關(guān)注和使用。 而且其畫面色彩還原效果較之CRT好；電磁輻射很小，對人體安全無害， 且保密性好；沒有眩光，眼睛不會感到勞累干澀；顯示信息量大等等。所 以液晶顯示器取代CRT是今后的發(fā)展趨勢，液晶顯示器業(yè)務(wù)在各個顯示器 廠商業(yè)務(wù)中都占有重要位置。但是，液晶顯示器更新速度很快，每年大約 有數(shù)百萬臺被淘汰，如何正確合理高效地處理這些廢舊的液晶顯示是目前 急待解決的問題。歐盟指令(WEEE)已于2008年1月1日正是實施，該 指令規(guī)定，未來所有售往歐盟成員國的電子設(shè)備，其生產(chǎn)者需負(fù)起回收責(zé) 任。其中就包括液晶顯示器。目前國內(nèi)外生產(chǎn)廠家隨已針對筆記型電腦進(jìn) 行拆解處理工作，其塑料外殼、電路板、電線與重金屬等部分已完全回收 處理，但有關(guān)液晶顯示器板部分則因無相關(guān)技術(shù)規(guī)范，各廠家都采取廠內(nèi) 貯存的方式，尚未采取有針對性的處理方法。隨著液晶顯示器價格下降， 傳統(tǒng)CRT市場將逐步被液晶顯示器取代，加之，筆記型電腦銷售數(shù)量逐年 升高，因此未來廢液晶顯示器面板數(shù)量將會持續(xù)增加。對于筆記型電腦其 液晶顯示器面板占整個重量的20 30%，根據(jù)文獻(xiàn)資料可知，液晶顯示器面板可回收再利用部分有玻璃、電路板、電線、外框架等，其中有關(guān)玻璃 回收部分則是目前遭遇的難題，由于兩片玻璃面板中除含有液晶材料外， 還有一些薄膜或密封材料。特別是液晶顯示器方面，消費者常會認(rèn)為，產(chǎn) 品在使用時如果破損，液晶材料會溢漏出來，所以常會擔(dān)心液晶材料的安 全性。然而，使用在液晶顯示器面板中的液晶材料每個畫面的單位面積只
有0.6mg/cm2,例如15寸其含量僅有400mg，另夕卜，據(jù)有關(guān)業(yè)內(nèi)人士介 紹，即使玻璃破損，由于玻璃基板之間有表面張力，因此里面的液晶材料， 也不會大量流出。因此在安全上，人不會直接接觸到液晶材料，即使接觸 到，也不會對人體造成影響。如何將這些物質(zhì)有效又快速從基板分離將是 技術(shù)關(guān)鍵所在，同時這些技術(shù)還必須考慮設(shè)備成本、能源消耗、操作難易 與后期污染防止負(fù)荷等因素，勢必尋找設(shè)備成本與能源消耗低、操作簡單， 同時最重要是不會產(chǎn)生二次公害的處理技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供了一種有效地降低 泡沫玻璃的生產(chǎn)成本，保護(hù)環(huán)境，變廢為寶的利用廢液晶顯示器玻璃制備 泡沬玻璃的方法。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是首先將廢液晶顯示器玻 璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后 將90 95wty。的粒度小于30 50毫米的廢液晶顯示器玻璃，1 8wt9&的碳 酸銬，0 5wty。的硼砂和1. 8 5wty。的高錳酸鉀放入球磨罐中球磨至粉料可 全部通過IOO目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入模具中，以8。C/分鐘 的升溫速率從室溫升至250。C保溫60分鐘；再以10 12。C/分鐘的升溫速 率自250。C升至800。C保溫30分鐘，然后以15 20。C/分鐘的速率升溫至 1150 125(TC保溫60分鐘后，以2CTC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至80(TC保溫2o 6o分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
本發(fā)明利用廢液晶顯示器玻璃為主要原料生產(chǎn)泡沫玻璃，不僅變廢為 寶而且保護(hù)了環(huán)境，按照本發(fā)明的制備方法制得的泡沬玻璃結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好， 導(dǎo)熱系數(shù)小，氣孔均勻，化學(xué)穩(wěn)定性良好，使用溫度高，應(yīng)用范圍廣。
具體實施例方式
實施例1,首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎
成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt9&的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，3. 5wt96的碳酸藥，3wt96的硼砂和3. 5wt96的高錳酸鉀放 入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料;將配合料 裝入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘；再 以10。C/分鐘的升溫速率自250'C升至800'C保溫30分鐘，然后以18XV 分鐘的速率升溫至1150'C保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其
冷卻至80o'c保溫40分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即
得到泡沫玻璃。
實施例2，首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎 成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將92機(jī)％的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，3. 5wt9&的碳酸鈣，2wty。的硼砂和2. 5wt96的高錳酸鉀放 入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料 裝入模具中，以8。C/分鐘的升溫速率從室溫升至250。C保溫60分鐘；再 以irC/分鐘的升溫速率自250'C升至800'C保溫30分鐘，然后以15'C/ 分鐘的速率升溫至120(TC保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其 冷卻至80(TC保溫60分鐘；最后，以l'C/分鐘的速率降溫退火至室溫即 得到泡沫玻璃。實施例3，首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎 成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將95wt9&的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，3wt96的碳酸鈣和2wt9&的高錳酸鉀放入球磨罐中球磨至 粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入模具中，以8 'C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘；再以12'C/分鐘的升 溫速率自250'C升至80(TC保溫30分鐘，然后以20'C/分鐘的速率升溫至 125(TC保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至80(TC保溫30
分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
實施例4,首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎 成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt9G的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，8wt9&的碳酸鈣，0. 2wty。的硼砂和1. 8wt96的高錳酸鉀放 入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料 裝入模具中，以8。C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘；再 以irC/分鐘的升溫速率自250'C升至80(TC保溫30分鐘，然后以17'C/ 分鐘的速率升溫至118(TC保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其
冷卻至8ocrc保溫so分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即
得到泡沫玻璃。
實施例5，首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎 成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt呢的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，3wt9&的碳酸鈣，5wt96的硼砂和2wt9&的高錳酸鉀放入球 磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入 模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至250"保溫60分鐘；再以12 XV分鐘的升溫速率自25(TC升至80(TC保溫30分鐘，然后以19'C/分鐘的 速率升溫至1230'C保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其冷卻至8(xrc保溫2o分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫 玻璃。
實施例6，首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎 成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt96的粒度小于30 50毫米的 廢液晶顯示器玻璃，4wt9&的碳酸鈣，lwt9&的硼砂和5wt9&的高錳酸鉀放入球 磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入 模具中，以8TV分鐘的升溫速率從室溫升至250'C保溫60分鐘；再以IO 。C/分鐘的升溫速率自250'C升至800。C保溫30分鐘，然后以16。C/分鐘的 速率升溫至1210'C保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其冷卻至 800'C保溫35分鐘；最后，以l'C/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫 玻璃。
本發(fā)明利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沬玻璃，該玻璃化學(xué)穩(wěn)定性好， 軟化溫度高，適合生產(chǎn)使用溫度高，化學(xué)穩(wěn)定性要求高的泡沫玻璃絕熱， 保溫及過濾材料。
本發(fā)明采用的發(fā)泡劑為碳酸鈣，其燒結(jié)分解溫度在800'C。加入硼砂 助劑作用是為有效降低泡沫玻璃發(fā)泡溫度，改善泡沫玻璃性能,增加閉孔 結(jié)構(gòu)，另外硼砂起到較好的助熔作用，增強(qiáng)玻璃熔體低溫粘性，增強(qiáng)韌性， 有效降低發(fā)泡溫度。加入高錳酸鉀的作用是為了有效提高泡沬玻璃發(fā)泡效 果，另外高錳酸鉀在高溫下可與液晶顯示器中的有機(jī)物進(jìn)行反應(yīng)。
本發(fā)明適合生產(chǎn)板塊狀產(chǎn)品，但是對于其燒成制度要求較高，具體到 燒成曲線大致分為四個階段(1)升溫預(yù)熱階段，以8。C/分鐘的升溫速率 從室溫升至250'C下保溫60分鐘；目的在于使配合料中的有機(jī)物充分反應(yīng) 燃燒，再以10 12'C/分鐘的升溫速率自250'C升至800。C保溫.30分鐘， 目的在于使配合料充分預(yù)熱，減少由于升溫速度過快，導(dǎo)致配合料整 差；(2)發(fā)泡穩(wěn)泡階段，發(fā)泡過程中升溫速度為15 20°C/min，快速升溫 可以避免發(fā)泡劑在高溫下從配合料中逸出，根據(jù)本發(fā)明所用原料劑助劑， 其發(fā)泡溫度范圍1150 1250'C，恒溫時間為60min;目的是讓配合料在發(fā) 泡溫度下充分發(fā)成均勻的泡沬玻璃。(3)快速降溫階段，目的在于使發(fā)泡 的熔融玻璃快速冷卻，使之泡孔結(jié)構(gòu)固定下來。冷卻速度為2(TC/min,冷 卻至800。C，恒溫時間20 60min;恒溫作用主要考慮使塊狀體內(nèi)外皿 均勻，為進(jìn)入退火階段做好準(zhǔn)備；(4)緩慢降溫退火階段，降溫速度為1 'C/min,該階段主要作用在于解除因快速降溫帶來的熱應(yīng)力，使泡沫玻璃 制品具有良好的機(jī)械性能。
應(yīng)用本發(fā)明生產(chǎn)的泡沫玻璃，具有重量輕、吸水率低、強(qiáng)度好。并且 膨脹系數(shù)低，抗熱震好，具有絕熱效果、化學(xué)穩(wěn)定性好、軟化溫度高、阻 燃效果，泡沫玻璃作為新型建筑材料用途十分廣泛。本發(fā)明不產(chǎn)生固體排 放物，切割下來的泡沫玻璃邊角料可以重復(fù)循環(huán)利用。其作為絕熱材料， 可用于屋頂及外墻保溫，可有效地降低采暖和制冷費用。另外該品種泡沫 玻璃是熱電廠大煙囪內(nèi)壁的防腐保溫隔熱優(yōu)良材料。再者該種泡沫玻璃還 可以用于深冷和低溫管道、設(shè)備、容器與儲罐的外表保冷；中溫和高溫管 道、設(shè)備的外保溫;油和熱瀝青儲罐的外保溫；石油化工、硫化生產(chǎn)過程 的保溫；用于隧道工程和地下工程的疏水隔潮領(lǐng)域；因此，該種泡沬玻璃 具有廣泛應(yīng)用前景。
本發(fā)明是采用模具生產(chǎn)的泡沫玻璃制品，將配合料加入耐熱鋼模具 中，模具尺寸為lXbXh^560X450X130，鋪料厚度30 60咖，展平。
按照本發(fā)明的生產(chǎn)方法生產(chǎn)的泡沬玻璃密度達(dá)到小于1.2g，cm—3,吸 水率小于20vol9&,平均泡徑l 3mm,抗折強(qiáng)度達(dá)到2. OMpa。
權(quán)利要求
1. 利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，其特征在于1)首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎成粒徑小于30～50毫米的顆粒；2)然后將90～95wt％的粒度小于30～50毫米的廢液晶顯示器玻璃，1～8wt％的碳酸鈣，0～5wt％的硼砂和1.8～5wt％的高錳酸鉀放入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；3)將配合料裝入模具中，以8℃/分鐘的升溫速率從室溫升至250℃保溫60分鐘；再以10～12℃/分鐘的升溫速率自250℃升至800℃保溫30分鐘，然后以15～20℃/分鐘的速率升溫至1150～1250℃保溫60分鐘后，以20℃/分鐘的冷卻速率將其冷卻至800℃保溫20～60分鐘；最后，以1℃/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方 法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt96的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，3. 5wt呢的碳酸鈣，3wty。的硼砂和3. 5wt96的高錳酸鉀 放入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合 料裝入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至250'C保溫60分鐘； 再以1(TC/分鐘的升溫速率自25(TC升至80(TC保溫30分鐘，然后以18'C /分鐘的速率升溫至1150'C保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其 冷卻至800'C保溫40分鐘；最后，以l'C/分鐘的速率降溫退火至室溫即 得到泡沫玻璃。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將92wt96的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，3.5wt9&的碳酸藥，2wty。的硼砂和2. 5wt9G的高錳酸鉀 放入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合 料裝入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘； 再以irC/分鐘的升溫速率自25(TC升至800'C保溫30分鐘，然后以15'C /分鐘的速率升溫至1200'C保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至800'C保溫60分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方 法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將95wt96的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，3wt96的碳酸銬和2wt96的高錳酸鉀放入球磨罐中球磨 至粉料可全部通過IOO目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入模具中，以 8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至250'C保溫60分鐘；再以12。C/分鐘的升 溫速率自25(TC升至800'C保溫30分鐘，然后以2(TC/分鐘的速率升溫至 1250'C保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至80(TC保溫30分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方 法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt9&的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，8wt9&的碳酸轉(zhuǎn)，0.2wt96的硼砂和1. 8wt96的高錳酸鉀 放入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合 料裝入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至250'C保溫60分鐘；再以irC/分鐘的升溫速率自250'C升至80(TC保溫30分鐘，然后以17°C /分鐘的速率升溫至118(TC保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至80(rc保溫50分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方 法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt96的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，3wt呢的碳酸鈣，5wt9&的硼砂和2wty。的高錳酸鉀放入 球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝 入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘；再以 12XV分鐘的升溫速率自25(TC升至80(TC保溫30分鐘，然后以19tV分鐘 的速率升溫至123(TC保溫60分鐘后，以2(TC/分鐘的冷卻速率將其冷卻至8(xrc保溫20分鐘；最后，以rc/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到泡沫玻璃。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沬玻璃的方 法，其特征在于首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破 碎成粒徑小于30 50毫米的顆粒；然后將90wt9&的粒度小于30 50毫米 的廢液晶顯示器玻璃，4wt9&的碳酸鈣，lwt96的硼砂和5wty。的高錳酸鉀放入 球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝 入模具中，以8'C/分鐘的升溫速率從室溫升至25(TC保溫60分鐘；再以 1(TC/分鐘的升溫速率自250'C升至80(TC保溫30分鐘，然后以16。C/分鐘 的速率升溫至121(TC保溫60分鐘后，以20'C/分鐘的冷卻速率將其冷卻 至80(TC保溫35分鐘；最后，以rC/分鐘的速率降溫退火至室溫即得到 泡沫玻璃。
全文摘要
利用廢液晶顯示器玻璃生產(chǎn)泡沫玻璃的方法，首先將廢液晶顯示器玻璃中的塑料及金屬分揀出來，破碎成粒徑小于30～50毫米的顆粒；然后將破碎后的廢液晶顯示器玻璃與碳酸鈣、硼砂和高錳酸鉀放入球磨罐中球磨至粉料可全部通過100目標(biāo)準(zhǔn)篩即得到配合料；將配合料裝入模具中依次經(jīng)升溫預(yù)熱階段、發(fā)泡穩(wěn)泡階段、快速降溫階段和緩慢降溫退火階段得到泡沫玻璃。本發(fā)明利用廢液晶顯示器玻璃為主要原料生產(chǎn)泡沫玻璃，不僅變廢為寶而且保護(hù)了環(huán)境，按照本發(fā)明的制備方法制得的泡沫玻璃結(jié)構(gòu)強(qiáng)度好，導(dǎo)熱系數(shù)小，氣孔均勻，化學(xué)穩(wěn)定性良好，使用溫度高，應(yīng)用范圍廣。
文檔編號C03C11/00GK101298369SQ20081001809
公開日2008年11月5日 申請日期2008年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月30日
發(fā)明者付定軍, 吳亮亮, 張軍軍, 洋 王, 鵬 翟, 郭宏偉, 郭宗賢, 高淑雅 申請人:陜西科技大學(xué)