一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺的制作方法

本发明属于水烟壶制作技术领域，具体涉及一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺。

背景技术：

水烟壶又称水烟袋和水烟管，由烟管、吸管和盛水的水斗组成，吸水烟是中国传统的吸烟方式。水烟在吸食时，使用者需在烟草上面放上燃烧的炭火帮助烟草燃烧。抽水烟用的盒子底部装有水，上面装着烟草。烟草燃烧放出的烟，经过水的过滤，再通过一个吸管，来吸食水烟。

水烟壶经过漫长的发展由初始的青铜逐步发展到现在大多采用玻璃制成，而目前制作水烟壶的玻璃耐高温、防爆性能较差，长时间使用容易导致壶身上出现裂痕，严重的会造成壶身炸开，影响水烟壶的使用寿命，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，克服了现有技术的不足，增强水烟壶制作钢化玻璃的耐高温及防爆性能，提高水烟壶的品质和安全性。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，包括以下加工步骤：

(1)原片制作，

a.称取配料，按如下重量份数取石英砂300-350份、石灰石26-32份、膨润土40-60份、白云石80-100份、纯碱20-60份、长石30-40份、碳粉0.2-0.4份、澄清剂5-6份、氧化锑0.6-0.8份、氧化钇1.0-1.2份和耐高温组分18-30份；

b.将上述重量份的原料均匀混合后球磨粉碎、过筛、出铁，升温至1200-1400℃，保温搅拌30-60min后，得到玻璃液，再将所述玻璃液注入成型机中，产品在空气中自然冷却至室温，得到原片；

(2)化学钢化，将盛放有原片的容器与盛放有混合熔盐的容器同时放入快速升温电阻炉中，钢化温度设置为370-420℃，升温时间设置为40-50分钟；当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后，对熔盐进行两次搅拌均匀后，将原片玻璃置于熔盐中继续保温10-14小时进行钢化；

(3)洗涤干燥，将原片玻璃自熔盐中取出，进行风栅淬冷处理，然后先用去离子水冲洗，再用无水乙醇润洗并烘干，得到钢化后的原片；

(4)表面合胶，对清洗后的钢化玻璃表面覆盖一层改性环氧树脂膜，采用粘合剂初步黏合；

(5)高压黏合，将把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；升温加压后保持恒温，待原片与改性环氧树脂膜完全粘合后，待打开高压釜门，推出玻璃，将四周多余的胶处理干净，即得成品的钢化玻璃。

进一步，所述耐高温组分包括以下重量份的原料：耐高温树脂10-16份、流化剂5-9份、促进剂3-5份，其中耐高温树脂为耐热乙烯基树脂、酚醛环氧树脂和呋喃树脂中的一种，流化剂为聚碳酸酯系流化剂。

进一步，所述步骤(2)的具体操作方法为：当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后将盛有液体熔盐的容器第一次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟；然后将盛有液体熔盐的容器第二次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟后，将容器a中的原片玻璃倒入容器b，并使原片玻璃浸没在容器的熔盐中，再继续放入快速升温电阻炉中保温10-14小时。

进一步，所述步骤(3)中风栅淬冷处理的工艺参数为：急冷风压10000-12800pa，淬冷时间16-20s，风栅喷嘴到玻璃的距离6-10mm，冷却时间3-15s。

进一步，所述步骤(5)的具体操作方法为：把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；关紧高压釜门，确保不漏气后升温，待温度升高到50-80℃时，对高压釜充气加压，待釜内气压达到0.7-0.8mpa时，充气暂停，待高压釜内温度升到120-140℃后停止加热并保持恒温；此时，对高压釜进行二次充气加压，釜内压力达到1.1-1.3mpa后停止，高压釜内环境保持恒温恒压1-1.5h后，开始降温，温度降至50℃后，对高压釜排气降压至釜内空气排净。

本发明与现有技术相比较，具有以下有益效果：

本发明所述一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，通过在钢化玻璃配方中加入耐高温组合，在高温加热下耐高温树脂会首先融化在钢化玻璃基材之间形成紧密的连接，增强钢化玻璃的耐高温性能；同时在钢化玻璃表面紧密压合的改性环氧树脂膜在高温作用下在钢化玻璃表面二次成膜，避免高温下玻璃炸开，具有较好的防爆性能。

具体实施方式

对本发明实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

实施例1

本实施例公开了一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，包括以下加工步骤：

(1)原片制作，

a.称取配料，按如下重量份数取石英砂300份、石灰石26份、膨润土40份、白云石80份、纯碱20份、长石30份、碳粉0.2份、澄清剂5份、氧化锑0.6份、氧化钇1.0份、耐热乙烯基树脂10份、聚碳酸酯系流化剂5份和促进剂3份；

b.将上述重量份的原料均匀混合后球磨粉碎、过筛、出铁，升温至1200℃，保温搅拌30min后，得到玻璃液，再将所述玻璃液注入成型机中，产品在空气中自然冷却至室温，得到原片。

(2)化学钢化，将盛放有原片的容器与盛放有混合熔盐的容器同时放入快速升温电阻炉中，钢化温度设置为370℃，升温时间设置为40分钟；当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后，对熔盐进行两次搅拌均匀后，将原片玻璃置于熔盐中继续保温10小时进行钢化；

具体操作方法为：当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后将盛有液体熔盐的容器第一次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟；然后将盛有液体熔盐的容器第二次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟后，将容器a中的原片玻璃倒入容器b，并使原片玻璃浸没在容器的熔盐中，再继续放入快速升温电阻炉中保温10-14小时。

(3)洗涤干燥，将原片玻璃自熔盐中取出，进行风栅淬冷处理，然后先用去离子水冲洗，再用无水乙醇润洗并烘干，得到钢化后的原片；

其中，风栅淬冷处理的工艺参数为：急冷风压10000pa，淬冷时间16s，风栅喷嘴到玻璃的距离6mm，冷却时间3s。

(4)表面合胶，对清洗后的钢化玻璃表面覆盖一层改性环氧树脂膜，采用粘合剂初步黏合。

(5)高压黏合，将把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；升温加压后保持恒温，待原片与改性环氧树脂膜完全粘合后，待打开高压釜门，推出玻璃，将四周多余的胶处理干净，即得成品的钢化玻璃；

具体操作方法为：把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；关紧高压釜门，确保不漏气后升温，待温度升高到50℃时，对高压釜充气加压，待釜内气压达到0.7mpa时，充气暂停，待高压釜内温度升到120℃后停止加热并保持恒温；此时，对高压釜进行二次充气加压，釜内压力达到1.1mpa后停止，高压釜内环境保持恒温恒压1h后，开始降温，温度降至50℃后，对高压釜排气降压至釜内空气排净。

实施例2

本实施例公开了一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，包括以下加工步骤：

(1)原片制作，

a.称取配料，按如下重量份数取石英砂325份、石灰石29份、膨润土50份、白云石90份、纯碱40份、长石350份、碳粉0.3份、澄清剂5.5份、氧化锑0.7份、氧化钇1.1份、酚醛环氧树脂13份、聚碳酸酯系流化剂7份和促进剂4份；

b.将上述重量份的原料均匀混合后球磨粉碎、过筛、出铁，升温至1300℃，保温搅拌45min后，得到玻璃液，再将所述玻璃液注入成型机中，产品在空气中自然冷却至室温，得到原片。

(2)化学钢化，将盛放有原片的容器与盛放有混合熔盐的容器同时放入快速升温电阻炉中，钢化温度设置为395℃，升温时间设置为45分钟；当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后，对熔盐进行两次搅拌均匀后，将原片玻璃置于熔盐中继续保温12小时进行钢化；

具体操作方法为：当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后将盛有液体熔盐的容器第一次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟；然后将盛有液体熔盐的容器第二次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟后，将容器a中的原片玻璃倒入容器b，并使原片玻璃浸没在容器的熔盐中，再继续放入快速升温电阻炉中保温12小时。

(3)洗涤干燥，将原片玻璃自熔盐中取出，进行风栅淬冷处理，然后先用去离子水冲洗，再用无水乙醇润洗并烘干，得到钢化后的原片；

其中，风栅淬冷处理的工艺参数为：急冷风压11400pa，淬冷时间18s，风栅喷嘴到玻璃的距离8mm，冷却时间9s。

(4)表面合胶，对清洗后的钢化玻璃表面覆盖一层改性环氧树脂膜，采用粘合剂初步黏合。

(5)高压黏合，将把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；升温加压后保持恒温，待原片与改性环氧树脂膜完全粘合后，待打开高压釜门，推出玻璃，将四周多余的胶处理干净，即得成品的钢化玻璃；

具体操作方法为：把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；关紧高压釜门，确保不漏气后升温，待温度升高到65℃时，对高压釜充气加压，待釜内气压达到0.75mpa时，充气暂停，待高压釜内温度升到130℃后停止加热并保持恒温；此时，对高压釜进行二次充气加压，釜内压力达到1.2mpa后停止，高压釜内环境保持恒温恒压1.25h后，开始降温，温度降至50℃后，对高压釜排气降压至釜内空气排净。

实施例3

本实施例公开了一种用于水烟壶制作的钢化玻璃生产工艺，包括以下加工步骤：

(1)原片制作，

a.称取配料，按如下重量份数取石英砂350份、石灰石32份、膨润土60份、白云石100份、纯碱60份、长石40份、碳粉0.4份、澄清剂6份、氧化锑0.8份、氧化钇1.2份、呋喃树脂16份、聚碳酸酯系流化剂9份和促进剂5份；

b.将上述重量份的原料均匀混合后球磨粉碎、过筛、出铁，升温至1400℃，保温搅拌60min后，得到玻璃液，再将所述玻璃液注入成型机中，产品在空气中自然冷却至室温，得到原片。

(2)化学钢化，将盛放有原片的容器与盛放有混合熔盐的容器同时放入快速升温电阻炉中，钢化温度设置为420℃，升温时间设置为50分钟；当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后，对熔盐进行两次搅拌均匀后，将原片玻璃置于熔盐中继续保温14小时进行钢化；

具体操作方法为：当快速升温电阻炉的温度升至设定的钢化温度后将盛有液体熔盐的容器第一次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟；然后将盛有液体熔盐的容器第二次取出，搅拌均匀后放入快速升温电阻炉中，继续保温10分钟后，将容器a中的原片玻璃倒入容器b，并使原片玻璃浸没在容器的熔盐中，再继续放入快速升温电阻炉中保温14小时。

(3)洗涤干燥，将原片玻璃自熔盐中取出，进行风栅淬冷处理，然后先用去离子水冲洗，再用无水乙醇润洗并烘干，得到钢化后的原片；

其中，风栅淬冷处理的工艺参数为：急冷风压12800pa，淬冷时间20s，风栅喷嘴到玻璃的距离10mm，冷却时间15s。

(4)表面合胶，对清洗后的钢化玻璃表面覆盖一层改性环氧树脂膜，采用粘合剂初步黏合。

(5)高压黏合，将把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；升温加压后保持恒温，待原片与改性环氧树脂膜完全粘合后，待打开高压釜门，推出玻璃，将四周多余的胶处理干净，即得成品的钢化玻璃；

具体操作方法为：把初步黏合的半成品逐片隔离，放入高压釜；关紧高压釜门，确保不漏气后升温，待温度升高到80℃时，对高压釜充气加压，待釜内气压达到0.8mpa时，充气暂停，待高压釜内温度升到140℃后停止加热并保持恒温；此时，对高压釜进行二次充气加压，釜内压力达到1.3mpa后停止，高压釜内环境保持恒温恒压1.5h后，开始降温，温度降至50℃后，对高压釜排气降压至釜内空气排净。

对比例1

本对比例的原料及制备方法与实施例3基本一致，唯有不同的是：钢化玻璃的原料内未添加耐高温树脂、聚碳酸酯系流化剂和促进剂。

对比例2

本对比例的原料及制备方法与实施例3基本一致，唯有不同的是：在钢化玻璃表面未黏合改性环氧树脂膜。

检测试验

分别采用实施例1-3和对比例1-2的生产工艺生产出五组钢化玻璃和一组市售的普通钢化玻璃分别进行性能检测，测试结果如表1所示：

表1性能检测结果

根据表1的结构可知，本发明提供的钢化玻璃生产工艺可以提高水烟壶的耐高温及防爆性能，延长水烟壶的使用寿命，避免水烟壶的炸开，提高安全性。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

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