CN104445941B - 一种无铅玻璃瓶的制作方法及烤花工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无铅玻璃瓶的生产方法及烤花工艺。通过上述方式，本发明能够利用回收的废旧玻璃重新加工成无铅玻璃瓶，并利用改进的烤花工艺，提高玻璃瓶上的烤花图案的效果，使烤花图案更精细更逼真，同时也提高了玻璃瓶的内部应力，减少玻璃瓶的易碎性。

Description

一种无铅玻璃瓶的制作方法及烤花工艺

技术领域

本发明涉及玻璃制造领域，特别是涉及一种无铅烤花玻璃瓶的制作方法及烤花工艺。

背景技术

随着消费趋势的变化，我国高档酒品种越来越多，对包装物的要求也越来越高，单一的无色酒瓶已难以适应高档酒包装要求，因此制造业则必须同步跟进，烤花玻璃酒瓶逐渐走进了人们的视野，烤花玻璃酒瓶的图像色彩绚丽、高雅华丽、永不退色、耐水、耐酒、耐磨、牢固度高、硬度高，成为高档酒瓶的首选。所谓烤花是一种玻璃的烤花工艺，特点是将精美彩釉图案直接贴在吹制好的玻璃制品上，由传送带送入烘烤炉中，经升温、高温、降温等程序后，彩色图案固着于玻璃表面上，并显示出光泽，使颜料与玻璃面结合并固定下来，制成带有精美彩色图案的玻璃制品。

中国发明申请专利CN103318507A中公开了一种无铅低温浮雕烤花玻璃酒瓶的生产方法，该生产方法在烤花时，控制燃气玻璃烤花炉内温度为185-195℃之间，通过封炉时预留的观火眼观察炉内烧成情况，酒瓶随着温度的升高图案慢慢由清晰变得模糊，又由模糊再转向清晰时，停止加温，自然降温至常温后出料，得到成品。这种烤花工艺方法中，由于是通过工人肉眼观察烤花过程中的变化，来控制烤炉的温度停止加热，易造成工人因主观判断错误造成过早停止加温或过晚停止加温，从而对生产造成不利。并且该方法中低温烘烤仅适合一些低温熔点的油墨，对于一些因图案需求，色釉熔点较高的图案的的制作就不适合。中国发明专利CN1184117C中公开了一种带装饰的酒瓶的制作工艺，该制作工艺

中公开的烤花工艺是：将贴花纸贴在酒瓶上，送入加热炉加热，温度为300-650℃，加热至贴花纸表面贴花色釉熔化，同时玻璃表面开始软化，色釉完全牢固地熔接在玻璃表面为止。而在该方法中，虽然温度较高，但该工艺中仍属于较粗犷的烤花工艺，对于一些精细的图案无法做到。

中国发明申请专利CN102320754A中认识到了现有技术烤花工艺中的一些缺陷，该专利中认为现有技术中的烤花工艺生产出来的酒瓶成品率很低，其主要表现出来的缺陷有酒瓶表面出现黑点、酒瓶炸裂、且酒瓶表面的图案出现爆花现象(爆花即指图案部分本应具有颜色的部分出现了没有颜色的情况)。该专利分析了现有技术中的不足，并给出了解决方案。但该专利技术仅解决了酒瓶表面出现黑点、炸裂等问题，并没有解决如何实现精细图案烤花的问题。

现有的技术方案中，烤花工艺一般均是将贴花纸贴在玻璃瓶上，然后放在高温炉中升温，待贴花纸上的色釉熔化且玻璃表面开始软化时，色釉从贴花纸转移至玻璃表面，从而图案牢固的熔接在玻璃表面，自然降温剂完成烤花工艺；而当色釉处于熔融状态时，其具有流动性，色釉从贴花纸转移至玻璃表面，此时玻璃表面也是处于熔融状态，则转移至玻璃表面的色釉若不能及时固定的话，流动状态的色釉会在玻璃表面蔓延，从而造成成型后的玻璃瓶表面的图案的纹路模糊、不清晰等现象，尤其是针对较复杂、线条丰富且细腻的图案，烤花时很难做到完全细腻的将整个图案毫无变化的呈现在玻璃瓶上。并且烤花后的降温过程对于玻璃瓶也很重要，该步骤关系到玻璃瓶内部的应力，关系到玻璃瓶的已破损性，

尤其是针对结构比较复杂的瓶体

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明主要目的是提供一种能够实现精密烤花且提高玻璃瓶应力的方法。

为实现上述目的，本发明公开的技术方案是：一种无铅玻璃瓶的制作方法，所述无铅玻璃瓶的原料配方按重量百分比计算，包括：无铅白色碎玻璃35%-45%、地产石英砂30%-38%、纯碱9-11%、钠长石11-15%、方解石3-7%、硫酸钠Na₂SO₄0.2-0.4%、钴粉0.2%、0.1-0.5份的复合澄清剂；所述无铅玻璃瓶的生产步骤如下：

步骤1:清洗：将无铅白色碎玻璃送入浸泡槽中用弱碱性溶液浸泡10-20min，进而送入水洗机用高压水反复冲洗，冲洗后自然晾干；

步骤2：破碎：将步骤1中清洗干净的无铅白色碎玻璃送入破碎机中进行破碎，得到粗碎后的碎玻璃，除去碎玻璃中的金属杂质，将碎玻璃进行筛分，粒径大于12mm的碎玻璃需进入破碎机中再次破碎；

步骤3：混合：配方量的洗净的碎玻璃、地产石英砂、纯碱、钠长石、方解石、硫酸钠、钴粉、复合澄清剂送入掺混机掺混均匀得到混合料，通过输送机将混合料送入窑炉；

步骤4：熔融：将混合料在1550℃-1560℃的温度下加热26-28小时，使混合料达到熔融状态，得到无铅玻璃熔融体；

步骤5：成型：将无铅玻璃熔融体送入成型机，控制成型机内温度为1020℃-1080℃，制成一定规格的无铅玻璃瓶；

步骤6：将成型的无铅玻璃瓶自然降温至600-700℃时用输送机送入退火箱，退火箱内温度为680-700℃，然后经过2.5-3.0小时的时间将温度降至150℃左右，此时退火完毕，将无铅玻璃瓶送入空气中，在空气中自然冷却至常温，得到成型的无铅玻璃瓶。

本发明公开了一种上述制备的无铅玻璃瓶的烤花工艺，包括如下步骤：

步骤a：贴花：将图案花纸放入水中浸泡30秒后，由封面油连接的整个图案会从底纸上剥离下来，将剥离下来的图案直接贴到玻璃瓶上，待干燥后将图案用可撕膜固定住；

步骤b：预热：将步骤a中的玻璃瓶送入玻璃烤花炉，首先预热，控制玻璃烤花炉内温度从室温状态缓慢升温至170-190℃，预热阶段为梯度升温，0-30min内升温至80-100℃，随后30min-60min内升温至120-150℃；再随后30min内升温至170℃-190℃；

步骤c：升温熔融：待步骤b升温至170-190℃之后20-30min后，炉温继续上升至300-400℃；持续10min后，炉温继续上升至500-600℃之间，然后保温5-15min后，停止升温；

步骤d：降温：将玻璃瓶送入降温带缓慢降温，自初始降温起的30min内，温度下降缓慢，每10min温度下降10-15℃；自初始降温起的30min-60min内，温度下降较快，每10min温度下降15-20℃，继而进行自然降温；

步骤e：待玻璃瓶自然降温至室温。

优选的，还包括步骤f：待玻璃瓶自然降温至室温后，用冷水淋浴玻璃瓶体5-10min，烘干或吹干或沥干瓶体水分后，整个工艺结束。本发明中在长期实践中发现烤花后的瓶体经冷水淋浴后，不仅能够使烤花图案色泽更鲜亮，且能够提高瓶子的内部应力，减少瓶子的易碎性。

优选的，所述玻璃瓶送入玻璃烤花炉时，每个瓶体的空间体积是自身瓶体体积的2-4倍；相邻瓶体之间间隔相等。优选的，相邻瓶体之间的间距最好不少于15cm。

优选的，所述烤花工艺中的图案花纸上的图案是采用耐高温油墨印刷的。所述耐高温油墨包括：水性树脂、助剂、流变控制剂、助溶剂、去离子水、pH值调节剂，各组分的用量是：水性树脂：20-35份；助剂：2-4份；流变控制剂：2-5份；助溶剂：2-4份；去离子水：30-40份；pH值调节剂1-3份。

优选的，所述耐高温油墨包括：水性树脂、助剂、流变控制剂、助溶剂、去离子水、pH值调节剂，各组分的用量是：水性树脂：20份；助剂：2份；流变控制剂：4份；助溶剂：3份；去离子水：35份；pH值调节剂1.8份。

所述水性树脂采用的是水性丙烯酸树脂与水性环氧树脂按（1-3）：（2-5）的比例配制而成。所述流变控制剂采用的是气相二氧化硅，所述助溶剂采用的是乙二醇乙醚，pH值调节剂选用的是二甲氨基乙醇。

本发明的有益效果是：本发明利用回收的废旧玻璃重新加工成无铅玻璃瓶，并利用改进的烤花工艺，提高玻璃瓶上的烤花图案的效果，使烤花图案更精细更逼真，同时也提高了玻璃瓶的内部应力，减少玻璃瓶的易碎性；利用本发明工艺制作的烤花玻璃瓶花色色泽明亮、耐脱落、不变色，且制作过程节能降耗。

具体实施方式

下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

本发明实施例包括：

实施例1：一种无铅玻璃瓶的制作方法，所述无铅玻璃瓶的原料配方按重量百分比计算，包括：无铅白色碎玻璃38%、地产石英砂38%、纯碱9%、钠长石11%、方解石3%、硫酸钠Na₂SO₄0.4%、钴粉0.2%、0.4份的复合澄清剂；所述无铅玻璃瓶的生产步骤如下：

步骤1:清洗：将无铅白色碎玻璃送入浸泡槽中用弱碱性溶液浸泡20min，进而送入水洗机用高压水反复冲洗，冲洗后自然晾干；利用弱碱性溶液将无铅白色碎玻璃表面的油污去除，使清洁更彻底；

步骤2：破碎：将步骤1中清洗干净的无铅白色碎玻璃送入破碎机中进行破碎，得到粗碎后的碎玻璃，除去碎玻璃中的金属杂质，将碎玻璃进行筛分，粒径大于12mm的碎玻璃需进入破碎机中再次破碎；由于在回收过程中，得到的无铅白色碎玻璃基本是片状，故为了方便后续与其他物料混合及熔融，需要将片状的无铅白色碎玻璃加工成粒径小的颗粒状，粒径越小越好；

步骤3：混合：配方量的洗净的碎玻璃、地产石英砂、纯碱、钠长石、方解石、硫酸钠、钴粉、复合澄清剂送入掺混机掺混均匀得到混合料，通过输送机将混合料送入窑炉；

步骤4：熔融：将混合料在1550℃-1560℃的温度下加热26小时，使混合料达到熔融状态，得到无铅玻璃熔融体；

步骤5：成型：将无铅玻璃熔融体送入成型机，控制成型机内温度为1020℃-1080℃，制成一定规格的无铅玻璃瓶；

步骤6：将成型的无铅玻璃瓶自然降温至700℃时用输送机送入退火箱，退火箱内温度为680-700℃，然后经过2.5-3.0小时的时间将温度降至150℃左右，此时退火完毕，将无铅玻璃瓶送入空气中，在空气中自然冷却至常温，得到成型的无铅玻璃瓶。

实施例2：一种上述制备的无铅玻璃瓶的烤花工艺，包括如下步骤：

步骤a：贴花：将图案花纸放入水中浸泡30秒后，由封面油连接的整个图案会从底纸上剥离下来，将剥离下来的图案直接贴到玻璃瓶上，待干燥后将图案用可撕膜固定住；

步骤b：预热：将步骤a中的玻璃瓶送入玻璃烤花炉，首先预热，控制玻璃烤花炉内温度从室温状态缓慢升温至400℃，预热阶段为梯度升温，0-30min内升温至125℃，随后30min-60min内升温至300℃；再随后30min内升温至400℃；

步骤c：升温熔融：待步骤b升温至400℃30min后，炉温继续上升至700℃，然后保温8min，停止升温；

步骤d：降温：将玻璃瓶送入降温带缓慢降温，自初始降温起的30min内，温度下降缓慢，每10min温度下降15℃；自初始降温起的30min-60min内，温度下降较快，每10min温度下降20℃，继而进行自然降温；

步骤e：待玻璃瓶自然降温至室温时，用冷水淋浴玻璃瓶体10min，烘干或吹干或沥干瓶体水分后，整个工艺结束。本发明中待玻璃瓶自然降温至室温时，用冷水淋浴瓶体10min中的作用是进一步冷却玻璃瓶，促进玻璃的芯部冷却，保证玻璃的均匀淬火，提高整个玻璃瓶体的抗裂性能；并且加固熔接上去的色釉层及图案层，使图案层表面更耐磨，不易脱落。

优选的，所述玻璃瓶送入玻璃烤花炉时，每个瓶体的空间体积是自身瓶体体积的3倍；相邻瓶体之间间隔相等。

由于在烤花过程中，随着温度的升高，贴花上的色釉中的部分轻质油、重质油及树脂燃烧气化，在烤花炉内流动，由于在高温状态下，对流加速，造成瓶体之间色釉的交叉污染；若相邻两个瓶体较近的话，则其中一个瓶体上的色釉的挥发性物质会附着在另一个瓶体上，从而在后续的退火处理过程中，另一瓶体上可能会出现色斑。在长期实践中，申请人发现当每个瓶体的周围空间体积是自身瓶体体积的2-4倍时，瓶体的挥发性物质不会影响到另一瓶体，因为此时处于两瓶体周围空间交界处的挥发性物质含量极低，并且在对流作用影响下，无法达到另一瓶体上。故本发明玻璃瓶送入玻璃烤花炉时，每个瓶体的空间体积是自身瓶体体积的3倍；相邻瓶体之间间隔相等，以保证整个烤花过程中玻璃瓶之间相互不干扰，能保证烘烤过程中炉内气氛稳定，防止在玻璃瓶表面形成色斑，从而能大大提高玻璃酒瓶的烘烤质量。

本发明中所述的烤花工艺中，应该注意：1.在印刷、烤花等工艺中，含铅的和不含铅的必需分开放，不能在一个库房；2.操作时印刷油墨及机器不在同一车间；3.玻璃器皿贴花后，天然晾干时也必需分开放；4.进入烘烤炉时，同一型号同一批次的玻璃瓶放入同一烤炉内，不得混烤，否则会通过高温度的空气对流，使含铅的产品污染到不含铅花纸图案的产品上。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围。

Claims (1)

1.一种无铅玻璃瓶的烤花工艺，其特征在于：所述无铅玻璃瓶的原料配方按重量百分比计算，包括：无铅白色碎玻璃35%-45%、地产石英砂30%-38%、纯碱9-11%、钠长石11-15%、方解石3-7%、硫酸钠Na₂SO₄0.2-0.4%、钴粉0.2%、0.1-0.5份的复合澄清剂；所述无铅玻璃瓶的生产步骤如下：

步骤1：清洗：将无铅白色碎玻璃送入浸泡槽中用弱碱性溶液浸泡10-20min，进而送入水洗机用高压水反复冲洗，冲洗后自然晾干；

步骤2：破碎：将步骤1中清洗干净的无铅白色碎玻璃送入破碎机中进行破碎，得到粗碎后的碎玻璃，除去碎玻璃中的金属杂质，将碎玻璃进行筛分，粒径大于12mm的碎玻璃需进入破碎机中再次破碎；

步骤3：混合：配方量的洗净的碎玻璃、地产石英砂、纯碱、钠长石、方解石、硫酸钠、钴粉、复合澄清剂送入掺混机掺混均匀得到混合料，通过输送机将混合料送入窑炉；

步骤4：熔融：将混合料在1550℃-1560℃的温度下加热26-28小时，使混合料达到熔融状态，得到无铅玻璃熔融体；

步骤5：成型：将无铅玻璃熔融体送入成型机，控制成型机内温度为1020℃-1080℃，制成一定规格的无铅玻璃瓶；

步骤6：将成型的无铅玻璃瓶自然降温至600-700℃时用输送机送入退火箱，退火箱内温度为680-700℃，然后经过2.5-3.0小时的时间将温度降至150℃左右，此时退火完毕，将无铅玻璃瓶送入空气中，在空气中自然冷却至常温，得到成型的无铅玻璃瓶；

步骤7：贴花：将图案花纸放入水中浸泡30秒后，由封面油连接的整个图案会从底纸上剥离下来，将剥离下来的图案直接贴到玻璃瓶上，待干燥后将图案用可撕膜固定住；

步骤8：预热：将步骤7中的玻璃瓶送入玻璃烤花炉，首先预热，控制玻璃烤花炉内温度从室温状态缓慢升温至170-190℃；该预热阶段为梯度升温，0-30min内升温至80-100℃，随后30min-60min内升温至120-150℃；再随后30min内升温至170℃-190℃；

步骤9：升温熔融：待步骤8升温至170-190℃之后20-30min后，炉温继续上升至300-400℃；持续10min后，炉温继续上升至500-600℃之间，然后保温5-15min后，停止升温；

步骤10：降温：将玻璃瓶送入降温带缓慢降温，自初始降温起的30min内，温度下降缓慢，每10min温度下降10-15℃；自初始降温起的30min-60min内，温度下降较快，每10min温度下降15-20℃，继而进行自然降温；

步骤11：待玻璃瓶自然降温至室温；

步骤12：待玻璃瓶自然降温至室温后，用冷水淋浴玻璃瓶体5-10min，烘干或吹干或沥干瓶体水分后，整个工艺结束；

所述玻璃瓶送入玻璃烤花炉时，每个瓶体的空间体积是自身瓶体体积的2-4倍；相邻瓶体之间间隔相等，相邻瓶体之间的间距不少于15cm；

所述烤花工艺中的图案花纸上的图案是采用耐高温油墨印刷的；所述耐高温油墨包括：水性树脂、助剂、流变控制剂、助溶剂、去离子水、pH值调节剂，各组分的用量是：水性树脂：20份；助剂：2份；流变控制剂：4份；助溶剂：3份；去离子水：35份；pH值调节剂1.8份；所述水性树脂采用的是水性丙烯酸树脂与水性环氧树脂按（1-3）：（2-5）的比例配制而成；

所述流变控制剂采用的是气相二氧化硅，所述助溶剂采用的是乙二醇乙醚，pH值调节剂选用的是二甲氨基乙醇。