CN103043905A - 一种节能环保乳白玻璃制品及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种节能环保乳白玻璃制品及其生产工艺，该乳白玻璃制品主要由以下重量份数配比的原料制成：SiO₂65～72份，Al₂O₃6～8份，CaO2～2.5份，ZnO2～3份，MgO 0.1～0.2份，Na₂O 8～10份，K₂O3～5份，CaF2～3份，Fe 0.1～0.3份；生产工艺主要包括以下步骤：（1）取料，混合均匀；（2）熔制，澄清；（3）浇注成型，退火；（4）冷却。本发明产品合格率达到95%以上，减少了氟化物的用量和F挥发，具有良好的环保性能；使用废旧玻璃的用量占原料总量比30%-40%，达到了废物资源利用的目的；比传统工艺方法节能30%，可减少对资源的消耗，促进节能减排。

Description

一种节能环保乳白玻璃制品及其生产工艺

技术领域

本发明涉及一种节能环保乳白玻璃制品及其生产工艺。 

背景技术

乳白玻璃是通过氟化物中的微小粒子在光散射作用下产生乳浊效果的一种人造玻璃材料，是以透明的液态玻璃所制成的含有高分散晶体的白色半透明玻璃。在配合料中引入一些低溶解度的乳浊剂如氟化物、氯化物、磷酸盐、硫酸盐等，这些物质在高温时溶解于玻璃液中，降温时析出一种或多种晶体的微小颗粒，进到它内部的光线会被这些颗粒所散射，而造成了乳浊的效果。乳浊程度取决于析出物质的分散度和其与主体玻璃之间折射率之差。 

一般乳白玻璃成分大都用氟化物进行乳浊，如在20世纪我国也有的工厂是用氟化物乳浊玻璃生产咖啡杯、碟。然而，氟化物的膨胀系数比较大，如氟硅酸钠、冰晶石的膨胀系数为ZnO的2.2～2.4倍，Na₂O的0.5倍，影响了玻璃耐急冷急热性；同时氟化物乳浊玻璃由于析晶而乳浊，如析出的晶粒过大，达到0.1mm左右时，这种玻璃制品若被加热，会因各部位膨胀不均匀而产生应力使玻璃发脆，影响产品合格率。因此，目前乳白耐热玻璃制品很少单独采用氟化物进行乳浊。使用萤石或氟硅酸钠作为乳浊剂，在玻璃熔制过程中会有含氟物质挥发，特别是用火焰炉生产乳白玻璃时挥发率可到6%～10%，严重污染环境，损害人体健康。而且，含氟乳白玻璃制品在加热使用时的 健康问题也令人堪忧，F是有害物质之一，其使用量应受到限制。氧化物加入数量多才能起乳浊作用，然而加入量大后，玻璃难熔，成本也会提高。 

发明内容

本发明提供了一种节能环保乳白玻璃制品及生产工艺，解决了乳白玻璃制品生产过程中含氟物较多、氧化物加入不当、产品合格率不理想等问题。 

本发明的目的是通过如下技术方案予以实现的。 

一种节能环保乳白玻璃制品，主要由以下重量份数配比的原料制成： 

SiO₂65～72份，Al₂O₃6～8份，CaO 2～2.5份，ZnO 2～3份，MgO 0.1～0.2份，Na₂O 8～10份，K₂O 3～5份，CaF 2～3份，Fe 0.1～0.3份。 

进一步的，各主要原料的重量份数为： 

SiO₂68份，Al₂O₃7份，CaO 2.3份，ZnO 2.5份，MgO 0.15份，Na₂O 9份，K₂O 4份，CaF 2.5份，Fe 0.2份。 

一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：主要包括以下步骤： 

（1）取料，混合均匀： 

按重量份取SiO₂、Al₂O₃、CaO、ZnO、MgO、Na₂O、K₂O、CaF、Fe混合均匀； 

（2）熔制，澄清： 

将原料于1450～1550℃投入坩埚中形成玻璃液，将玻璃液在搅拌下于980～1080℃澄清4～8小时； 

（3）浇注成型，退火： 

将澄清后的玻璃液经浇注成型后放入退火炉中进行退火，控制退火温度为550～650℃，退火时间为1～2h； 

（4）冷却： 

待玻璃冷却至室温后即可。 

所述步骤（2）中将原料于1500℃投入坩埚中形成玻璃液。 

所述步骤（2）中将玻璃液在搅拌下于1030℃澄清6小时。 

所述步骤（3）中退火温度为600℃。 

所述步骤（3）中退火时间为1.5h。 

与现有技术相比，本发明的有益效果：产品合格率达到95%以上，减少了氟化物的用量和F挥发，具有良好的环保性能；使用废旧玻璃的用量占原料总量比30%-40%，达到了废物资源利用的目的；比传统工艺方法节能30%，可减少对资源的消耗，促进节能减排。 

本发明在玻璃成分中引入适量的ZnO、Al₂O₃、CaO、MgO、Na₂O、K₂O，既可从基础玻璃中析出晶粒，也由于这些量多的氧化物未被完全溶解于玻璃，就以未溶氧化物晶粒的形态而使玻璃乳浊。此外，这些氧化物还能促进玻璃的不混溶倾向，与网络外体富集在液滴相中，在玻璃冷却过程中，以晶核或晶粒析出，此类型氧化物折射率比较高，乳浊效果比较好，而且具有较高的热稳定性、化学稳定性和机械强度。 

具体实施方式

下面结合实施例进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。 

实施例1 

按重量份取SiO₂、Al₂O₃、CaO、ZnO、MgO、Na₂O、K₂O、CaF、Fe混合均匀；将原料于1450℃投入坩埚中形成玻璃液，将玻璃液在搅拌下于980℃澄清4小时；将澄清后的玻璃液经浇注成型后放入退火炉中进行退火，控制退火温度为550℃，退火时间为1h；待玻璃冷却至室温后即可。 

实施例2 

按重量份取SiO₂、Al₂O₃、CaO、ZnO、MgO、Na₂O、K₂O、CaF、Fe混合均匀；将原料于1500℃投入坩埚中形成玻璃液，将玻璃液在搅拌下于1030℃澄清6小时；将澄清后的玻璃液经浇注成型后放入退火炉中进行退火，控制退火温度为600℃，退火时间为1.5h；待玻璃冷却至室温后即可。 

实施例3 

按重量份取SiO₂、Al₂O₃、CaO、ZnO、MgO、Na₂O、K₂O、CaF、Fe混合均匀；将原料于1550℃投入坩埚中形成玻璃液，将玻璃液在搅拌下于1080℃澄清8小时；将澄清后的玻璃液经浇注成型后放入退火炉中进行退火，控制退火温度为650℃，退火时间为2h；待玻璃冷却至室温后即可。 

采用上述3个实施例所述方法，分别制造厚度为1mm、2mm、4mm 

的RM1牌号乳白玻璃制品，以及厚度为2mm的RM2牌号乳白玻璃制品，并从中分别随机抽取制得的乳白玻璃制品（对应实施例、厚度和牌号来编号），按照下述方法进行性能检测。性能标准见表1，结果见表2。 

1.性能标准： 

在研制新品种的乳白玻璃时，需要进行透过率、中性偏差及乳白玻璃漫射性能的检测，在生产中根据不同牌号乳白玻璃的技术条件规定来测量。乳白玻璃根据WJ1063-1979对RMl和RM2乳白玻璃的白光透过系数、平均中性偏差及最大中性偏差按表1规定。 

表1乳白漫射玻璃技术条件及性能标准 

表1中： 

——乳白玻璃对规定波长(410nm、530nm、700nm)的透过系数τ_λ与它们的算术平均值

之差的绝对值的算术平均值，以

的百分数表示。 

Δτ_max——乳白玻璃对规定波长(410nm、530nm、700nm)的透过 

系数τ_λ与它们的算术平均值

的最大偏差绝对值，以

的百分数表示。 

2.试验方法： 

2.1透过率的测量 

用透过率测定仪测量乳白玻璃试样的透过率，公式如下： 

$\mathrm{\τ}=\frac{F}{F_0}=\frac{m}{m_0}$

式中：F——平行光透过乳白玻璃试样进入积分球的光通量； 

F₀——平行光直接进入积分球的光通量； 

m——光路中放入乳白玻璃试样后的检流计读数； 

m₀——光路中未放入乳白玻璃试样时的检流计的读数。 

测量时应注意： 

（1）被测乳白玻璃试样应盖在积分球的入射孔； 

（2）积分球中应加挡板，以防止乳白玻璃试样发出的光线直接射上硒光电池上； 

（3）照射乳白玻璃试样的光束应为平行光，光束直径应小于积分球的入射孔直径； 

（4）如果为了计算方便要使读数m₀恰好等于100，最好在聚光镜和小孔光栏之间增设中性减光板来调节进入积分球的光通量。 

2.2中性偏差的测量 

测量乳白玻璃的中性偏差时采用2mm厚的被测试样。先用上述方法测量其白光透过率τ，然后在光路中依次加入2mm厚的蓝色、绿色、红色滤光片（牌号分别为QB5、LB2、HB12），用相同的方法测得试样 

对蓝光的透过率τ_Q、对绿光的透过率τ_L和对红光的透过率τ_H，中性偏差Δτ值用下列公式计算： 

$\mathrm{\Δ\τ}=\frac{|\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_Q|+|\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_L|+|\mathrm{\τ}-{\mathrm{\τ}}_H|}{3}$

中性偏差Δτ不应超过该牌号乳白玻璃技术条件的规定值。 

2.3漫射性能的检验 

用220V、60W的白炽灯作光源，在距离光源1000mm的位置上，将被测试样放在观察者眼前，当看不到灯丝象时，认为漫射性能合格。 

3.检测结果 

表2本发明实验例乳白玻璃制品性能检测结果（取整值） 

由表2可知，采用本发明实施例方法生产出的满足RM1和RM2两个牌号不同尺寸的乳白玻璃制品，在白光透过系数、平均中性偏差、最大中性偏差和漫射性能检测几项指标都符合WJ1062-1979的标准。 

Claims (7)

1.一种节能环保乳白玻璃制品，其特征在于：主要由以下重量份数配比的原料制成：

SiO₂65～72份，Al₂O₃6～8份，CaO 2～2.5份，ZnO 2～3份，MgO 0.1～0.2份，Na₂O 8～10份，K₂O 3～5份，CaF 2～3份，Fe 0.1～0.3份。

2.如权利要求1所述的一种节能环保乳白玻璃制品，其特征在于：所述各主要原料的重量份数为：

SiO₂68份，Al₂O₃7份，CaO 2.3份，ZnO 2.5份，MgO 0.15份，Na₂O 9份，K₂O 4份，CaF 2.5份，Fe 0.2份。

3.如权利要求1所述的一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：主要包括以下步骤：

（1）取料，混合均匀：

按重量份取SiO₂、Al₂O₃、CaO、ZnO、MgO、Na₂O、K₂O、CaF、Fe，混合均匀；

（2）熔制，澄清：

将原料于1450～1550℃投入坩埚中形成玻璃液，将玻璃液在搅拌下于980～1080℃澄清4～8小时；

（3）浇注成型，退火：

将澄清后的玻璃液经浇注成型后放入退火炉中进行退火，控制退火温度为550～650℃，退火时间为1～2h；

（4）冷却：

待玻璃冷却至室温后即可。

4.如权利要求3所述的一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中将原料于1500℃投入坩埚中形成玻璃液。

5.如权利要求3所述的一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（2）中将玻璃液在搅拌下于1030℃澄清6小时。

6.如权利要求3所述的一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中退火温度为600℃。

7.如权利要求3所述的一种节能环保乳白玻璃制品的生产工艺，其特征在于：所述步骤（3）中退火时间为1.5h。