CN103466938A

CN103466938A - 一种柔光彩色玻璃及其制备方法和用途

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Publication number: CN103466938A
Application number: CN2013103476566A
Authority: CN
Inventors: 申英良; 彭殿胜
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2013-08-09
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2013-12-25
Anticipated expiration: 2033-08-09
Also published as: CN103466938B

Abstract

本发明涉及一种柔光彩色玻璃及其制备方法和用途，所述柔光彩色玻璃制品由下列重量份的原料制成：硅石粉50～70份，纯碱10～16份，长石粉12～22份，氢氧化铝10～24份，氧化锌1～12份，碳酸钙4～24份，硼砂1.4～12份，氟硅酸钠8～16份，碳酸钾0.8～5.8份，硝酸钠0.4～4份，辅料6.6～70份，所述辅料选自二氧化钛、碳酸钡、红丹、磷酸钙、硫酸钡、氧化镁、萤石、三氧化二砷、氧化锑、氧化钴、氧化铜、氧化铬绿、锑酸钠、镉黄、硫磺、氧化铀、氧化铈、镉红、硫化镉、硒粉、钇铝石榴石中的一种或几种。该柔光彩色玻璃可以解决蓝光污染问题，且使用寿命长，所需原料不易污染环境，该柔光彩色玻璃可以直接加工成灯管、灯泡或灯罩使用，避免了涂粉玻璃的涂层易变色、脱落的问题。

Description

一种柔光彩色玻璃及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种柔光彩色玻璃及其制备方法和用途，属于玻璃制品配方及制备技术领域。

背景技术

随着led光源技术的提高和普及，led照明迅速崛起，但随之而来的是蓝光污染问题。现在市场上有pc材质、蒙砂或涂粉玻璃材质两种用于Led照明的灯罩及用pc材质生产Led的灯管，但pc材质的灯罩随使用时间的增长容易变色并且有安全隐患，蒙砂玻璃所需原料易污染环境，涂粉玻璃的涂粉层容易变色、脱落。鉴于以上问题，本发明开发出了一种柔光彩色玻璃，该柔光彩色玻璃克服了上述的缺点，安全环保，不会造成汞、酸污染，废料全部可以回收利用。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术的下列不足：pc材质易变色、使用寿命短；蒙砂玻璃所述原料易污染环境；涂粉玻璃的涂粉层易变色、脱落，提供一种柔光彩色玻璃，该柔光彩色玻璃可以解决蓝光污染问题，且使用寿命长，所需原料不易污染环境，该柔光彩色玻璃可以直接加工成灯管或灯罩使用，避免了涂粉玻璃的涂层易变色、脱落的问题。

本发明的另一个目的是提供一种柔光彩色玻璃的制备方法和专用设备，所述制备方法操作简单、加工成本低。

本发明还有一个目的是提供一种柔光彩色玻璃的用途。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种柔光彩色玻璃，所述柔光彩色玻璃的主要氧化物构成以重量百分比计为：SiO₂50～80%，B₂O₃2～8%，ZnO1～8%，CaO0.2～8%，Na₂O8～16%，K₂O0.1～2%，Al₂O₃6～15%；

所述柔光彩色玻璃由下列重量份的原料制成：硅石粉50～70份，纯碱10～16份，长石粉12～22份，氢氧化铝10～24份，氧化锌1～12份，碳酸钙4～24份，硼砂1.4～12份，氟硅酸钠8～16份，碳酸钾0.8～5.8份，硝酸钠0.4～4份，辅料6.6～70份，所述辅料选自二氧化钛、碳酸钡、红丹、磷酸钙、硫酸钡、氧化镁、萤石、三氧化二砷、氧化锑、氧化钴、氧化铜、氧化铬绿、锑酸钠、镉黄、硫磺、氧化铀、氧化铈、镉红、硫化镉、硒粉和钇铝石榴石中的几种。

所谓柔光玻璃，是利用光线通过两种不同介质的界面时，将会改变原方向产生折射，光线经过多次折射，产生散射的原理。本发明在透明玻璃的基础上，向配方中添加乳化剂，能使玻璃产生微细晶体，在光线射入时产生折射，同时加入着色剂，即会产生不同颜色的能对光线进行散射的玻璃。

作为优选，以重量份计所述辅料构成如下：二氧化钛0.2～4份，碳酸钡0.4～3.2份，红丹0～2.4份，磷酸钙4～24份、硫酸钡1～4份、氧化镁0～3份、萤石0～4.4份、三氧化二砷0.6～2.6份、氧化锑0.4～1.3份、氧化钴0～4份、氧化铜0～1份、氧化铬绿0～0.8份、锑酸钠0～1.2份、镉黄0～2份、硫磺0～0.08份、氧化铀0～0.08份、氧化铈0～0.88份、镉红0～2.2份、硫化镉0～0.8份、硒粉0～0.15份、钇铝石榴石0.3～8份。

本发明以硅石粉、纯碱、长石粉、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硼砂、氟硅酸钠、碳酸钾、硝酸钠为主要原料，配以不同的辅料，可以制成乳白色、乳蓝色、乳绿色、乳黄色和乳红色等柔光彩色玻璃，具体如表1所示：

表1各种柔光彩色玻璃的原料配比（以重量份计）

原料名称	乳白色	乳蓝色	乳绿色	乳黄色	乳红色
						硅石粉	50-70	50-70	50-70	50-70	50-70
纯碱	10-16	10	16	8-12	8-12
						硝酸钠	2-4	2-4	2-4	0.4-2	0.4-2
碳酸钾	0.8-2.4	0.8-2.4	0.8-2.4	3.4-5.8	3.4-5.8
						长石粉	12-22	12-22	12-22	6-10	6-10
氢氧化铝	10-15	6-12	6-12	15-24	15-24
						氧化锌	1-5	1-5	1-5	8-12	8-12
碳酸钙	2-5	2-5	2-5	0	0
						硼砂	1.4-4.4	1.4-4.4	1.4-4.4	8-12	8-12
氟硅酸钠	8-12	8-12	8-12	8-16	8-16
						二氧化钛	1-4	0.8-2.4	0.8-2.4	0.2-2	0.2-2
硫酸钡	1-4	1-4	1-4	1-4	1-4
						碳酸钡	0.4-3.2	0.4-3.2	0.4-3.2	0.4-3.2	0.4-3.2
红丹	0.4-1.2	0.5-2.4	0.5-2.4	0	0
						磷酸钙	4-24	4-24	4-24	4-24	4-24
氧化镁	0.5-3	0.5-3	0.5-3	0	0
						萤石	1.4-4.4	1.4-4.4	1.4-4.4	0	0
氧化锑	0.4-1.2	0.5-1.3	0.5-1.3	0.4-1.2	0.4-1.2
						三氧化二砷	0.6-2.6	0.6-2.6	0.6-2.6	0.6-2.6	0.6-2.6
氧化钴	0	0.05-4		0	0
						氧化铜	0	0.5-1	0.5-1	0	0
氧化铬绿	0	0	0.2-0.8	0	0
						锑酸钠	0.4-1.2	0.4-1.2	0.4-1.2	0	0
镉黄	0	0	0	1.2-2	0.2-0.4
						硫磺	0	0	0	0.02-0.08	0.02-0.08
氧化铀	0	0	0	0.04-0.08	0
						氧化铈	0	0	0	0.06-0.88	0
镉红	0	0	0	0	1.4-2.2
						硫化镉	0	0	0	0	0.1-0.8
硒粉	0	0	0	0	0.08-0.15
						钇铝石榴石	0.3-8	0.3-8	0.3-8	0.3-8	0.3-8

一种柔光彩色玻璃的制备方法，所述制备方法如下：

（1）将硅石粉、纯碱、长石粉、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硼砂，氟硅酸钠、碳酸钾、硝酸钠和辅料按比例研磨粉碎混合均匀，获得配合料；

（2）将步骤（1）的配合料用上料机加入料仓，匀速加入窑炉熔化池，在1260～1380℃的实际熔化温度下熔制10～12h至混合料融化成均匀澄清的玻璃液；

（3）将步骤（2）获得的玻璃液浇注至模具内成型，待成型后经过退火，然后自然冷却至室温获得柔光玻璃成品。

作为优选，步骤（2）中所述窑炉熔化池包括熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述配合料的具体熔制过程如下：混合料首先在熔化一区于1380℃熔制3～5h，其次进入熔化二区于1350±3℃熔制3h，接着进入均化区于1280±3℃熔制2h，最后进入工作区于1260±3℃熔制2h。

作为优选，二氧化钛0.2～4份，碳酸钡0.4～3.2份，红丹0～2.4份，磷酸钙4～24份、硫酸钡1～4份、氧化镁0～3份、萤石0～4.4份、三氧化二砷0.6～2.6份、氧化锑0.4～1.2份、氧化钴0～4份、氧化铜0～1份、氧化铬绿0～0.8份、锑酸钠0～1.2份、镉黄0～2份、硫磺0～0.08份、氧化铀0～0.08份、氧化铈0～0.88份、镉红0～2.2份、硫化镉0～0.8份、硒粉0～0.15份、钇铝石榴石0.3～8份。

一种柔光彩色玻璃的用途，所述柔光彩色玻璃在玻璃灯管、灯泡或玻璃灯罩中的应用。

一种熔化窑炉，包括窑炉本体和用于检测窑炉温度的若干热电偶，窑炉本体设有燃烧室和熔化室，所述燃烧室和熔化室之间固定设有窑炉盖板，所述热电偶均匀设于窑炉盖板下侧，且位于熔化室的顶部。窑炉在熔化室和燃烧室之间加设一层窑炉盖板，既减少了柔光彩色玻璃配方中组分的挥发，又保证下层熔化温度均匀，热电偶设在熔化室顶部，且窑炉盖板下侧，保证测量温度的准确和时效性。

作为优选，所述熔化室通过三道窑坎隔成熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述窑坎底部设有流液洞，所述流液洞的高度为100～150mm，所述熔化一区与加料口连通，所述工作区与出料口连通。熔化室分区设置，加大了窑炉熔化空间，使温度更均匀；设置窑坎和流液洞，使玻璃液均匀流动，减少不动料层的存在，能熔化出符合要求的柔化彩色玻璃液。

作为优选，所述燃烧室的一侧固定设有喷枪，另一侧设有出气口，所述出气口固定设有换热器。本发明不设烟筒，而是在出风口加一个换热器，通过换热器交换的热风进入喷枪，有效节约能源。

作为优选，所述工作区侧面还设有溢流口，所述溢流口的高度为40～60mm。

本发明的有益效果是：

（1）本发明的柔光彩色玻璃原料配伍合理，可以根据需要制备成乳白色、乳蓝色、乳绿色、乳黄色和乳红色等柔光彩色玻璃，用途广泛；

（2）本发明的柔光彩色玻璃的制作工艺简便，节能环保，安全卫生；

（3）本发明的柔光彩色玻璃用于制备led灯管、灯泡或灯罩，解决了led灯具的蓝光外漏、刺眼现象，使led灯具发出的光线角度增大、柔和，在led灯具的寿命期内不会出现变色现象。该产品的次品和废料可回收使用生产和多次重复生产利用，为国家节约资源。

（4）柔光彩色玻璃存在熔化温度低、原料中部分组分又比较容易挥发变色特点，本发明的制备方法中通过使用改进的熔化窑炉，减少了柔光玻璃中原料组分的的挥发；在出风口加一个换热器，通过换热器交换的热风进入喷枪，有效节约能源；设置多道窑坎和流液洞，使玻璃液均匀流动，减少不动料层的存在，熔化出较高质量的柔化彩色玻璃液。

附图说明

图1是本发明中熔化窑炉的主视示意图；

图2是图1的俯视示意图。

图中：1、窑炉本体，11、燃烧室，111、喷枪，112、出气口，12、熔化室，121、窑坎，122、熔化一区，123、熔化二区，124、均化区，125、工作区，126、流液洞，2、窑炉盖板，3、加料口，4、出料口，5、换热器，6、溢流口。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例1：一种乳白色柔光彩色玻璃，由表2所示的原料制成：

所述乳白色柔光彩色玻璃的制备方法如下：

（1）将表2所示的硅石粉、纯碱、长石粉、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硼砂，氟硅酸钠、碳酸钾、硝酸钠和辅料按比例研磨粉碎混合均匀，获得配合料；（2）将步骤（1）的配合料用上料机加入料仓，以15kg/min的速度均匀加入窑炉熔化池，所述窑炉熔化池包括熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述配合料的具体熔制过程如下：混合料首先在熔化一区于1380℃熔制5h，然后进入熔化二区于1350±3℃熔制3h，接着进入均化区于1280±3℃熔制2h，最后进入工作区于1260±3℃熔制2h，获得均匀澄清的玻璃液；（3）将步骤（2）获得的玻璃液浇注至模具内成型，待成型后经过退火，然后自然冷却至室温获得乳白色柔光玻璃成品。

实施例2：一种乳白色柔光彩色玻璃，由表2所示的原料制成，制备方法同实施例1。

表2：实施例1和实施例2的乳白色柔光彩色玻璃原料组成

实施例3：一种乳蓝色柔光彩色玻璃，由表3所示的原料制成：

所述乳蓝色柔光彩色玻璃的制备方法如下：

（1）将表3所示的硅石粉、纯碱、长石粉、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硼砂，氟硅酸钠、碳酸钾、硝酸钠和辅料按比例研磨粉碎混合均匀，获得配合料；（2）将步骤（1）的配合料用上料机加入料仓，以15kg/min的速度均匀加入窑炉熔化池，所述窑炉熔化池包括熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述配合料的具体熔制过程如下：混合料首先在熔化一区于1380℃熔制3h，然后进入熔化二区于1350±3℃熔制3h，接着进入均化区于1280±3℃熔制2h，最后进入工作区于1260±3℃熔制2h，获得均匀澄清的玻璃液；（3）将步骤（2）获得的玻璃液浇注至模具内成型，待成型后经过退火，然后自然冷却至室温获得乳白色柔光玻璃成品。

实施例4：一种乳蓝色柔光彩色玻璃，由表3所示的原料制成，制备方法同实施例3。

表3：实施例3和实施例4的柔光彩色玻璃原料组成

实施例5：一种乳绿色柔光彩色玻璃，由表4所示的原料制成：

所述乳绿色柔光彩色玻璃的制备方法如下：

（1）将表4所示的硅石粉、纯碱、长石粉、氢氧化铝、氧化锌、碳酸钙、硼砂，氟硅酸钠、碳酸钾、硝酸钠和辅料按比例研磨粉碎混合均匀，获得配合料；（2）将步骤（1）的配合料用上料机加入料仓，以15kg/min的速度均匀加入窑炉熔化池，所述窑炉熔化池包括熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述配合料的具体熔制过程如下：混合料首先在熔化一区于1380℃熔制5h，然后进入熔化二区于1350±3℃熔制3h，接着进入均化区于1280±3℃熔制2h，最后进入工作区于1260±3℃熔制2h，获得均匀澄清的玻璃液；（3）将步骤（2）获得的玻璃液浇注至模具内成型，待成型后经过退火，然后自然冷却至室温获得乳白色柔光玻璃成品。

实施例6：一种乳黄色柔光彩色玻璃，由表4所示的原料制成，制备方法同实施例5。

实施例7：一种乳红色柔光彩色玻璃，由表5所示的原料制成，制备方法同实施例5。

实施例8：一种乳红色柔光彩色玻璃，由表5所示的原料制成，制备方法同实施例5。

表4：实施例5和实施例6的柔光彩色玻璃原料组成

表5：实施例7和实施例8的柔光彩色玻璃原料组成

以实施例1和实施例2的乳白色柔光彩色玻璃加工用于led灯的柔光彩色玻璃灯罩，led使用柔光彩色玻璃灯罩后看不见led的发光灯珠，以积分球分别检测未使用柔光彩色玻璃灯罩的灯具和使用柔光彩色玻璃灯罩后led灯的光通量，计算其比值，光透过率可以达到86～95之间，完全符合led灯具的技术要求。

以实施例3和实施例4的乳蓝色柔光彩色玻璃加工用于led灯的柔光彩色玻璃灯罩，led使用柔光彩色玻璃灯罩后看不见led的发光灯珠，以积分球分别检测未使用柔光彩色玻璃灯罩的灯具和使用柔光彩色玻璃灯罩后led灯的光通量，计算其比值，光透过率可以达到86～92之间，完全符合led灯具的技术要求。

实现本发明的专用设备：如图1和图2所示的熔化窑炉，包括窑炉本体1和用于检测窑炉温度的若干热电偶，窑炉本体1上部为燃烧室11，下部为熔化室12，所述燃烧室11和熔化室12之间装配有窑炉盖板2，所述窑炉盖板2的材质为刚玉，所述热电偶均匀安装于窑炉盖板2下侧，且位于熔化室12顶部，所述熔化室12通过三道窑坎121隔成熔化一区122、熔化二区123、均化区124和工作区125，所述窑坎121底部加工有流液洞126，所述流液洞126的高度为100～150mm，本发明中采用120mm，所述熔化一区122与加料口3连通，所述工作区125与出料口4连通，所述燃烧室11靠近进料口3的一侧安装有喷枪111，靠近出料口4的一侧设有出气口112，所述出气口112与换热器5连接，所述喷枪111使用富氧空气助燃，通过电动气体流量控制阀分别控制熔化一区122、熔化二区123、均化区124和工作区125的温度，所述加料口3安装有液面激光检测仪，通过液面激光检测仪和自动加料机一起自动控制液面高度，所述工作区125侧面还加工有溢流口6，所述溢流口6的高度为40～60mm，本发明中采用50mm。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种柔光彩色玻璃，其特征在于：所述柔光彩色玻璃的主要氧化物构成以重量百分比计为：SiO₂50～80%，B₂O₃2～8%，ZnO1～8%，CaO0.2～8%，Na₂O8～16%，K₂O0.1～2%，Al₂O₃6～15%；

2.根据权利要求1所述的一种柔光彩色玻璃，其特征在于：以重量份计所述辅料构成如下：二氧化钛0.2～4份，碳酸钡0.4～3.2份，红丹0～2.4份，磷酸钙4～24份、硫酸钡1～4份、氧化镁0～3份、萤石0～4.4份、三氧化二砷0.6～2.6份、氧化锑0.4～1.2份、氧化钴0～4份、氧化铜0～1份、氧化铬绿0～0.8份、锑酸钠0～1.2份、镉黄0～2份、硫磺0～0.08份、氧化铀0～0.08份、氧化铈0～0.88份、镉红0～2.2份、硫化镉0～0.8份、硒粉0～0.15份、钇铝石榴石0.3～8份。

3.一种权利要求1所述的柔光彩色玻璃的制备方法，其特征在于：所述制备方法如下：

（3）将步骤（2）获得的玻璃液浇注至模具内成型，待成型后经过退火，然后自然冷却至室温获得柔光彩色玻璃成品。

4.根据权利要求3所述的一种柔光彩色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述窑炉熔化池包括熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述配合料的具体熔制过程如下：混合料首先在熔化一区于1380℃熔制3～5h，然后进入熔化二区于1350±3℃熔制3h，接着进入均化区于1280±3℃熔制2h，最后进入工作区于1260±3℃熔制2h。

5.根据权利要求3或4所述的一种柔光彩色玻璃，其特征在于：以重量份计所述辅料构成如下：二氧化钛0.2～4份，碳酸钡0.4～3.2份，红丹0～2.4份，磷酸钙4～24份、硫酸钡1～4份、氧化镁0～3份、萤石0～4.4份、三氧化二砷0.6～2.6份、氧化锑0.4～1.3份、氧化钴0～4份、氧化铜0～1份、氧化铬绿0～0.8份、锑酸钠0～1.2份、镉黄0～2份、硫磺0～0.08份、氧化铀0～0.08份、氧化铈0～0.88份、镉红0～2.2份、硫化镉0～0.8份、硒粉0～0.15份、钇铝石榴石0.3～8份。

6.一种权利要求1所述的柔光彩色玻璃的用途，其特征在于：所述柔光彩色玻璃在玻璃灯管、灯泡或玻璃灯罩中的应用。

7.一种实施权利要求3所述的柔光彩色玻璃的制备方法的熔化窑炉，包括窑炉本体和用于检测窑炉温度的若干热电偶，窑炉本体设有燃烧室和熔化室，其特征在于：所述燃烧室和熔化室之间固定设有窑炉盖板，所述热电偶均匀设于窑炉盖板下侧，且位于熔化室的顶部。

8.根据权利要求7所述的熔化窑炉，其特征在于：所述熔化室通过三道窑坎隔成熔化一区、熔化二区、均化区和工作区，所述窑坎底部设有流液洞，所述流液洞的高度为100～150mm，所述熔化一区与加料口连通，所述工作区与出料口连通。

9.根据权利要求7所述的一种用于柔光彩色玻璃及玻璃制品生产的熔化窑炉，其特征在于：所述燃烧室的一侧固定设有喷枪，另一侧设有出气口，所述出气口固定设有换热器。

10.根据权利要求8所述的一种用于柔光彩色玻璃及玻璃制品生产的熔化窑炉，其特征在于：所述工作区侧面还设有溢流口，所述溢流口的高度为40～60mm。