CN102086087B

CN102086087B - 高折射率玻璃微珠的制造方法

Info

Publication number: CN102086087B
Application number: CN200910220613A
Authority: CN
Inventors: 吴学坤; 韩绍娟; 许壮志; 薛健; 张明; 黄大勇
Original assignee: SHENYANG LINDE CERAMIC RESEARCH AND DEVELOPMENT Co Ltd
Current assignee: SHENYANG LINDE CERAMIC RESEARCH AND DEVELOPMENT Co Ltd
Priority date: 2009-12-08
Filing date: 2009-12-08
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2029-12-08
Also published as: CN102086087A

Abstract

高折射率玻璃微珠的制造方法，为了克服现有制备高折射率玻璃微珠产品的方法存在的技术参数不稳定，生产效率低，且设备投资大，耗能高，成品率低，难以大规模批量生产等不足而设计的。该方法制备的高折射率玻璃微珠的原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 25～50％，BaCO₃ 10～30％，SiO₂ 15～25％，B₂O₃ 5～13％，CaCO₃ 5～15％，ZnO 5～10％，及Na₂O 1～5％。其工艺过程：玻璃原料配料、球磨、料浆过筛、料浆除铁、料浆喷雾干燥、喷烧器将喷雾干燥粉喷烧成玻璃微珠，检验，成品。本发明的特点及有益效果：采用喷雾干燥，喷烧工艺独特的制备工艺与技术，实现了高折射率玻璃微珠生产的高产量、高稳定性，高效率的生产过程。且设备投资小，耗能低，成品率高，可以实现大规模批量生产。

Description

高折射率玻璃微珠的制造方法

技术领域

本发明涉及一种玻璃微珠的制造方法，尤其涉及一种制造回归反射的高折射率玻璃微珠的制造方法。属于玻璃微珠制造领域。

背景技术

随着我国对基础设施建设投资力度的加大，高折射率(ND≥1.93)玻璃微珠被广泛应用于公路、铁路、机场、港口、海洋运输、矿山、坑道、消防、城建等领域作为各种反光标志，也广泛用于广告、电影、多媒体电脑投影屏幕，是用量大，应用广的高科技产品。

目前，国外几个工业发达国家如美国、日本具有玻璃微珠的规模化生产技术。以美国3M公司为代表的几个生产高折射率玻璃微珠的公司一直把生产高折射率玻璃微珠技术列入保密范围。

我国这种发光材料的研究始于70年代，虽经30多年的研究，由于技术和装备方面的问题，上规模、高档次玻璃微珠的生产线仍未建立，至今市场上只有为数不多的我国自产的档次较低的产品，而档次较高的产品，国内市场基本上是由美国3M公司垄断。在我国生产高折射率玻璃微珠的厂家大都采用铂金坩埚熔融法生产，其主要工艺步骤是：玻璃原料检验、配料、玻璃熔化、玻璃熔体淬冷、淬冷玻璃烘干、玻璃粉碎分级、喷火焰将玻璃粉末熔融成珠，这种制备高折射率玻璃微珠产品的技术参数很不稳定，生产效率低，且设备投资大，耗能高，成品率低，难以大规模批量生产。

发明内容

本发明为了克服现有制备高折射率玻璃微珠产品的方法存在的技术参数不稳定，生产效率低，且设备投资大，耗能高，成品率低，难以大规模批量生产等不足，而提供一种高折射率玻璃微珠的制造方法，该方法制备的高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 25～50％，BaCO₃ 10～30％，SiO₂ 15～25％，B₂O₃ 5～13％，CaCO₃ 5～15％，ZnO 5～10％，及Na₂O 1～5％。

其工艺过程如下：给玻璃原料配料，将按上述重量百分比配制的原料，在水溶液中充分混合均匀；将混合后的料浆球磨24小时；料浆过筛、除铁；然后将料浆喷雾干燥；用喷烧器将喷雾干燥粉喷烧成玻璃微珠；将制得的粒径为30～150微米的玻璃微珠筛分出来后进行检验，最后制得成品。

本发明的特点及有益效果：采用喷雾干燥，喷烧工艺独特的制备工艺与技术，实现了高折射率玻璃微珠生产的高产量、高稳定性，高效率的生产过程。且设备投资小，耗能低，成品率高，可以实现大规模批量生产。

具体实施方式

高折射率玻璃微珠的制造方法，该方法采用在200℃低温条件下制取玻璃微珠的前驱物粉体，然后对前驱物粉体进行火焰燃烧直接成微珠的新工艺。其玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 25～50％，BaCO₃ 10～30％，SiO₂15～25％，B₂O₃ 5～13％，CaCO₃ 5～15％，ZnO 5～10％，及Na₂O 1～5％；其工艺过程如下：给玻璃微珠原料配料，将按上述重量百分比配制的原料，在原料∶水＝1∶0.6的重量比水溶液中充分混合均匀；将混合后的料浆球磨24小时；将料浆过筛、除铁；然后将球磨后所得浆液迅速喷雾干燥；尽可能较少使原料粒子的沉淀或团聚造成的成分变化，将收集的粉体筛分后通过喷烧器烧结(喷烧器火焰的中心温度为1600℃-2000℃)，原料颗粒在火焰中熔融，靠液态的表面张力自动形成球体，并冷却为玻璃微珠；解决了采用铂金坩埚熔融法生产，其产品技术参数很不稳定，生产效率低，且设备投资大，耗能高，成品率低，难以大规模批量生产的问题。将制得的粒径为30～150微米的玻璃微珠筛分出来后进行检验，最后制得成品。

实施例1

高折射率玻璃微珠的制备过程：

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 30％，BaCO₃ 23％，SiO₂18％，B₂O₃ 5％，CaCO₃ 10％，ZnO 9％及Na₂O 5混合均匀；将混合后的料浆球磨24小时；料浆过筛、除铁；然后将料浆喷雾干燥；用喷烧器将喷雾干燥粉喷烧成玻璃微珠；将制得的粒径为30～150微米的玻璃微珠筛分出来后进行检验，最后制得成品。

采用这种工艺制备的玻璃微珠折射率(ND≥1.93)，圆整度≥98％。

实施例2

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 25％，BaCO₃ 17％，SiO₂ 20％，B₂O₃ 9％，CaCO₃ 15％，ZnO 10％，Na₂O 4％混合均匀。其它内容同实施例1。

实施例3

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 47％，BaCO₃ 12％，SiO₂ 18.5％，B₂O₃ 5％，CaCO₃ 8％，ZnO 7％，Na₂O 2.5％混合均匀。其它内容同实施例1。

实施例4

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 50％，BaCO₃ 10％，SiO₂ 15％，B₂O₃ 13％，CaCO₃ 5％，ZnO 5％，Na₂O 2％混合均匀。其它内容同实施例1。

实施例5

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 35％，BaCO₃ 30％，SiO₂ 17.5％，B₂O₃ 6.5％，CaCO₃ 5％，ZnO 5％，Na₂O 1％混合均匀。其它内容同实施例1。

实施例6

给玻璃原料配料，按下述重量百分比取TiO₂ 2％7，BaCO₃ 25％，SiO₂ 25％，B₂O₃ 10％，CaCO₃ 6％，ZnO 5％，Na₂O 2％混合均匀。其它内容同实施例1。

Claims

1.高折射率玻璃微珠的制造方法，该方法制备的高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 25～50%，BaCO₃ 10～30%，SiO₂ 15～25%，B₂O₃ 5～13%，CaCO₃ 5～15%，ZnO 5～10%,及Na₂O 1～5%；

其工艺过程如下:给玻璃原料配料，将按上述重量百分比配制的原料，按原料：水=1：0.6的重量比，在水溶液中充分混合均匀；将混合后的料浆球磨24小时；料浆过筛、除铁；然后将料浆喷雾干燥；用喷烧器将喷雾干燥粉喷烧成玻璃微珠；将制得的粒径为30～150微米的玻璃微珠筛分出来后进行检验，最后制得成品；所述高折射率为ND≥1.93。

2.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 30%，BaCO₃ 23%，SiO₂ 18%，B₂O₃ 5%，CaCO₃ 10%，ZnO 9%及Na₂O 5%。

3.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 25%,BaCO₃ 17%,SiO₂ 20%,B₂O₃ 9%,CaCO₃ 15%,ZnO 10%,Na₂O 4%。

4.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 47%,BaCO₃ 12%,SiO₂ 18.5%,B₂O₃ 5%,CaCO₃ 8%,ZnO 7%,Na₂O 2.5%。

5.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 50%,BaCO₃ 10%,SiO₂ 15%,B₂O₃ 13%,CaCO₃ 5%,ZnO 5%,Na₂O 2%。

6.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 35%,BaCO₃ 30%,SiO₂ 17.5%,B₂O₃ 6.5%,CaCO₃ 5%,ZnO 5%,Na₂O 1%。

7.根据权利要求1所述的高折射率玻璃微珠的制造方法，其特征在于：所述高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO₂ 27%,BaCO₃ 25%,SiO₂ 25%,B₂O₃10%,CaCO₃ 6%,ZnO 5%,Na₂O 2%。