本发明专利技术公开了一种高锆低硼中性玻璃及其制备方法、制备装置及应用，属于中性玻璃制备的技术领域。其制备方法包括制备配合料和玻璃熔制成形，其中，制备的配合料包括石英砂，氧化锆，氯化锆，碳酸钠，硝酸钠，碳酸钾，碳酸钙，无水硼酐，氧化铝，碳酸钡，硝酸锶，碳酸锂，氧化铈，三氧化二锑和碎玻璃，然后通过多级熔制对玻璃进行高效熔制和成形。由本发明专利技术制备方法得到的高锆低硼中性玻璃药用玻管膨胀系数，耐水性，耐酸性，耐碱性均达到一级标准，硼挥发少，玻璃组成稳定，良品率高。本发明专利技术的高锆低硼中性玻璃可广泛用于偏酸、偏碱、对pH值敏感的水针药剂和对可见光及紫外线敏感药物，且制备工艺操作过程简单，成本低廉，适于工业化生产。适于工业化生产。适于工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
一种高锆低硼中性玻璃及其制备方法、制备装置及应用
[0001]本专利技术涉及一种高锆低硼中性玻璃及其制备方法、制备装置及应用，属于中性玻璃制备的
技术介绍
[0002]药品与人们的生命健康安全息息相关，药包材作为药品的一部分，其本身的质量、安全性、与药物间的相容性对药品质量有重要影响。药包材的作用不仅盛装和包装药品，而且对临床用药的方便、临床治疗的配合和保证药品的质量起着重要作用，称为药品的“第二生命”。玻璃材料是我国药品包装中最常见的包装材料，稳定性好，不易污染、不易分解或溶解，不易氧化，不易与化学物质发生反应，阻隔性优良，耐热性好，机械强度高，可回收利用的特点，而且具有透明、美观、价格低、可回收等性质，不会造成环境污染问题。因此玻璃被看成是比塑料质量更高的药用包装材料，在药品包装材料选取中最受欢迎其主要制成瓶、管、安瓿、套筒等，被广泛用于注射剂、粉针剂、生物制品、血液制品、口服液和保健品等产品的包装。在盛装不同的药品时，采用的药用玻璃瓶的材质会有所不同，用于盛装腐蚀性不大的药品如口服液、片剂、胶囊等采用钠钙玻璃材质制得药用玻璃瓶；用于盛装腐蚀性较大的药品如注射剂、抗生素使用中性硼硅玻璃材质制的药用玻璃瓶；用于腐蚀性较轻的药品使用低硼硅玻璃材质制的药用玻璃瓶。
[0003]目前，国际上采用的通常是国际中性玻璃，即Ⅰ类玻璃，这类玻璃具有良好的材质和性能，因其优异的化学稳定性和热稳定性，大量应用在药品包装领域，得到国际医药包装市场的广泛认可。而我国药用玻璃多以钠钙玻璃和低硼硅玻璃为主，我国的“中性”玻璃叶主要指低硼硅玻璃，这两类玻璃的质量与国际上使用的中性玻璃存在差距，在化学组成成分上差别很大，含硼量低，线热膨胀系数大，98℃颗粒耐水性达不到HGB1级，材质和内表面耐水性差，并会引发一些质量安全问题，如：产生脱片现象、出现碱性离子、浸出砷、锑、铅、镉等元素，安瓿在开启过程中可能会产生玻璃碎屑落入药物中，玻璃瓶装的液体在输液过程中被污染等。
[0004]中性玻璃的基础组成为硼硅酸盐玻璃，具有良好的化学稳定性，在盛装化学试剂和药品时，玻璃中碱离子的浸出量很小。当用这种玻璃盛装pH=7的中性溶液时，经一定温度下的热处理或存放较长时间后，溶液的pH值保持不变。由于药用中性玻璃都要直接接触药品，而且大多数还要进行较长时间的药品贮存，所以，玻璃中的有些组分可能被所接触的药品溶出或造成成分的相互迁移，也可能被药液长期浸泡侵蚀造成脱片，直接影响药品质量或影响剂量。同时，基于药品种类繁多，有效活性基因复杂，例如用安瓿盛装的强碱性药品，就可能有些组分被溶出或产生玻璃脱片现象，而玻璃脱片是形成血栓的隐患，因此，药用玻璃的性能和质量直接影响着药品的质量，与人们的健康和安全息息相关。随着我国标准与国际标准接轨，对于玻璃材质、玻璃的理化性能，尤其是玻璃的化学稳定性，需要符合国际标准，而国内生产的低硼硅玻璃的化学性能，特别是耐碱性明显低于国际中性玻璃。同时，从市场角度来看，为满足产品的出口需要，也要实现玻璃材质和性能上与国际品质的接轨，
达到国际中性玻璃化学稳定性和热稳定性很强，抗水、抗酸和抗碱能力均是一级的性能要求。
[0005]根据欧洲药典和美国药典对中性药用玻璃的要求，达到较高的一级耐水性的中性玻璃的碱含量较低、硼含量和铝含量较高，熔化温度达到1650℃。而其他达到一级耐水性的药用玻璃成分，如高硼硅3.3药用玻璃，其从药用玻璃管到药用玻璃制品的转化加工需要更高的温度，因此作为药用玻璃的应用受到限制。
[0006]相较于国际上药用玻璃采用的膨胀系数5.0硼硅玻璃，国内大多数企业生产的中性药用玻璃采用的膨胀系数7.0低硼玻璃，达不到完全化学中性要求，玻璃中含有的氧化纳和氧化钙溶于水生成碱，碱与二氧化硅反应生成硅酸钙，在装药放置一段时间后玻璃内表面会产生雪花状晶体析出，故达不到一级耐水的要求。此外，药品在生产过程中要进行高温烘干消毒和灭菌，或进行低温冻干，这就需要医用包装玻璃具有很强的抗冷热冲击性，在这方面，7.0低硼玻璃比5.0硼硅玻璃有较大差距，7.0低硼玻璃在强度、抗震性和耐内压方面也都不如5.0硼硅玻璃，后者在药厂灌装线和运输方面有更出色表现。
[0007]现有技术中，公告号为CN 101428968 B的专利申请公开一种医药包装用蓝色玻璃及其应用属于含硼钠钙玻璃体系领域。该玻璃化学组成 (wt％) 为 ：SiO
2 65～75、B2O
3 0.5～3、Al2O
3 2～6、Li2O 0～1.0、Na2O 5～15、K2O 2～5、CaO 3～8、MgO 2～4、ZrO
2 0～2、BaO 0～3、CoO 0.01～1.0、CuO 0.01～0.5、CeO
2 0.05～0.3。该产品外观为蓝色，颜色均匀稳定，具有高化学稳定性和避光性能，用于医药包装初级玻璃材料玻璃管的生产，制作管制口服液瓶和保健品瓶；或者采用模制成形方法生产口服液瓶和保健品瓶，用于医药包装使用。但该专利所制备的玻璃中碱金属含量高，这种玻璃仅能做常规的医药玻璃使用，化学稳定性达不到中性玻璃的性能要求，且玻璃熔制温度高，熔制困难。
[0008]公告号为CN 105271743 B的专利申请公开一种中性硼硅玻璃药用管的配方，包含以下重量份组分：石英砂260～280份；锂云母14～18份；氢氧化铝25～35份；萤石3～5份；五水硼砂80～100份；纯碱4 .5～6份；硝酸钠9～12份；碳酸钾3～4 .5份；碳酸钡4 .5～5 .5份；复合玻璃澄清剂4～5份；碎玻璃120～140份。本专利技术的有益效果是，该专利技术的产品具有较高的化学稳定性、热稳定性及耐水性，显著提高产品的机械强度；采用该中性硼硅玻璃管的生产方法，使得产品合格率高达90%，节省能源，无污染、无废气、无挥发物。但该专利所制备的玻璃中锂含量高，对窑炉的侵蚀大，所生产的玻璃缺陷相对较多，因玻璃放料造成的成本增加，且玻璃熔制温度高，熔制困难，玻璃气线严重，成品率低。
[0009]公告号为CN 106542731 B的专利申请公开一种玻璃，其特别适于作为医药用包装介质和化学钢化玻璃，该化学钢化玻璃包括至少以下成分(基于氧化物以mol％计)：64～77的SiO2，5～14的Al2O3，4～12的Na2O，1～12的CaO，0～14的MgO，0～2的ZrO2，0～4.5的TiO2，获得了小于1350℃的工作温度T4和根据DIN ISO 719HGB1和ISO 720 HGA的抗水解性。但是该专利所制备的玻璃二氧化硅含量高，玻璃熔制温度高、熔制困难，操作温度高。
[0010]公告号为CN 109111106 A的专利申请公开一种中性硼硅玻璃药用管的配方及生产方法，所述中性硼硅玻璃药用管的配方包括以下重量百分比的原料：二氧化硅74.5％～78.3％、三氧化二硼8.8％～11.1％、三氧化二铝3 .2％～4.6％、氧化镧0.1％～0.4％、二价金属氧化物2.4％～3.8％、玻璃助剂0.1％～0.4％、余量为一价金属氧化物。本专利技术提出的中性硼硅玻璃药用管本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种高锆低硼中性玻璃的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1、制备配合料：按质量百分比计，取51～62wt%的石英砂、2～6 wt%的氧化锆、0.1～1的氯化锆、1～5 wt%的碳酸钠、0.1～1.5的硝酸钠、0.5～5 wt%的碳酸钾、1～3 wt%的碳酸钙、1～3 wt%的无水硼酐、1～3 wt%的氧化铝、0.2～1的碳酸钡、0.2～2 wt%的硝酸锶、0.2～1 wt%的碳酸锂、0.1～1 wt%的氧化铈、0.01～0.05 wt%的三氧化二锑、20～30wt%的碎玻璃作为原料，所述碎玻璃为由上述原料制备的玻璃回炉料；将上述原料混合，加入水，所述水的加入量占上述原料中除碎玻璃以外的其他原料总质量的3～6%，混合均匀后得到配合料；S2、玻璃熔制成形：将S1制备的配合料加热至1600～1650℃，形成澄清的玻璃液，将玻璃液搅拌均匀冷却成型后得到中性玻璃。2.根据权利要求1所述的一种高锆低硼中性玻璃的制备方法，其特征在于：所述S1中制备配合料包括以下步骤：S101、制备小料：将氯化锆、硝酸钠、无水硼酐、氧化铝、碳酸钡、硝酸锶、碳酸锂、氧化铈和三氧化二锑混合均匀，得到混合小料；S102、制备混合料：向S101制备的混合小料中加入石英砂、氧化锆、碳酸钠、碳酸钾和碳酸钙，并加入水，混合至均匀度大于98.5%，得到混合料；S103、制备配合料：将S102制备的混合料与碎玻璃混合，搅拌均匀后得到配合料。3.根据权利要求1所述的一种高锆低硼中性玻璃的制备方法，其特征在于：所述S2中玻璃熔制成形包括以下步骤：S201、将配合料加入1600～1650℃的第一池炉(1)中，熔融反应后形成的澄清玻璃液转移至第二池炉(2)；S202、所述第二池炉(2)中设置有对玻璃液进行搅拌的搅拌件(7)，搅拌均匀后的玻璃液转移至第三池炉(3)；S203、所述第三池炉(3...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭宏伟，李振轩，陈智雷，
申请(专利权)人：成都市金鼓药用包装有限公司，
类型：发明
国别省市：
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