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CN103459338A

Antimicrobial action of copper in glass

Abstract

The present invention relates to a glass composition incorporating copper in a homogeneous glass, and a method for preparing the glass. The incorporation of copper in the glass composition significantly enhances the antimicrobial activity of the glass. A method for preparing a copper-containing glass product, the method comprising: batching a glass batch material, the glass batch material comprising: 40-85 SiO2; 10-40 B2O3; 1-19 Al2O3; 0.1-20 CuO Or the selected salt of Cu that can be converted into CuO during the melting process; 0-20 M2O, where M is Li, Na, K or a combination thereof; 0-25 RO, where R is Ca, Sr, Mg or Combinations thereof; and 0-20 ZnO; melting batch materials to form molten glass; and shaping molten glass to form copper-containing glass products with antimicrobial properties.

CN103459338A, drawing sheet 1
Sheet 1 of 13

Term

Projected expiry 27 March 2032.

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21 claims: 2 independent, 19 dependent

  1. 1
    一种在整个玻璃和玻璃表面分散有铜的含铜玻璃制品,所述铜选自:Cu离子、金属 铜、胶体铜、铜纳米颗粒及其组合;并且所述玻璃具有抗微生物性质。
  2. 2
    如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃不含磷。
  3. 3
    如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述铜处于还原态;并且玻璃具有抗微生物 性质。
  4. 4
    如权利要求3所述的制品,其特征在于,还原的铜在从玻璃表面至2-3 μ m的深度范 围内。
  5. 5
    如权利要求3所述的制品,该制品的对数减少2 lo
  6. 6
    如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃具有抗菌性质。
  7. 7
    如权利要求6所述的制品,该制品的对数减少2 lo 如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃是强化玻璃。
  8. 8
    9. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃包含0. 1-20摩尔%的铜。
  9. 9
    10. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃包含10-40摩尔%的82。3。
  10. 10
    11. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃的B 2 O 3 /A1 2 O 3 的比例大于 lo
  11. 11
    12. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃的R-值小于lo
  12. 12
    13. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃包含铜纳米颗粒,所述纳米颗粒 与表面牢固地附着。
  13. 13
    14. 如权利要求1所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃包含以下组分: 40-85 摩尔 % 的 Si0 2 ; 10-40 摩尔 % 的 B 2 0 3 ; 0-19 摩尔 % 的 Α1 2 0 3 ; 0. 1-20 摩尔 % 的 CuO ; 0-20摩尔%的Μ?。,其中Μ是Li、Na、K或其组合; 0-25摩尔%的R0,其中R是Ca、Sr、Mg或其组合;以及 0-20摩尔%的ZnO。
  14. 14
    15. 如权利要求14所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃包含1-19摩尔%的A1 2 0 3 o
  15. 15
    16. 如权利要求14所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃包含以下组分: 40-70 的 Si0 2 ; 16-31 的 B2O3 ; 3-15 的 Α1 2 0 3 ; 5-15 的 CuO ; 0-20的Μ?。,其中Μ是Li、Na、K或其组合; 0-25的R0,其中R是Ca、Sr、Mg或其组合;以及 0-17 的 ZnOo
  16. 16
    17. 如权利要求14所述的制品,其特征在于,作为配料的玻璃不含磷。 1 如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃是铝硼硅酸盐或硼硅酸盐玻璃。 19.如权利要求1所述的制品,其特征在于,所述玻璃基本由如下组分构成:47±2摩 尔 % 的 Si0 2 ,9±1-1. 5 摩尔 % 的 AI2O3, 27 + 3 摩尔 % 的 B 2 0 3 , 7-16±1. 5 摩尔 % 的 ZnO,随着 铜含量的增加,Cu为0. 5-10 + 0. 2-1. 5摩尔%o
  17. 17
    20. 一种制造具有抗微生物性质的含铜玻璃制品的方法,所述方法包括: 配料玻璃批料,所述玻璃批料包含: 40-85 的 Si0 2 ; 10-40 的 B 2 0 3 ; 1-19 的 Α1 2 0 3 ; 0. 1-20的CuO或者在熔化过程中能转化成CuO的Cu的选定的盐; 0-20的Μ?。,其中Μ是Li、Na、K或其组合; 0-25的R0,其中R是Ca、Sr、Mg或其组合;以及 0-20 的 ZnO ; 批料熔化以形成熔融玻璃;以及 将熔融玻璃成形以形成具有抗微生物性质的含铜玻璃制品。
  18. 18
    21. 如权利要求20所述的方法,该方法还包括在250Ό-475Ό的提升温度下,在还原气 氛中加热制品,从而将玻璃中作为氧化物或其他物质的铜离子Cu +2 还原成金属Cu° o
  19. 19
    22. 如权利要求21所述的方法,其特征在于,所述加热包括将制品加热2-5小时的时 间。
  20. 20
    23. 如权利要求20所述的方法,该方法还包括在成形之后对制品进行强化。
  21. 21
    24. 如权利要求23所述的方法,其特征在于,所述强化包括用较大离子半径的碱金属 离子离子交换制品中的碱金属离子。
Independent claims21