CN107651834A - 低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于颜色玻璃领域,具体的涉及低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法,采用以下原料按照质量份数石英粉30‑50份,硼砂10‑30份,碳酸钠10‑25份,着色添加剂2‑30份,所述的着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。按照混料、高温熔制、水淬、干燥、粉碎制得。本发明在着色剂基料中采用大量低熔点氧化硅、硼砂、碳酸钠,从而大幅度增强着色剂在1200℃玻璃液中的扩散速率,从而形成均匀着色玻璃原液。在着色剂制备工艺中,直接将复合粉料加入高温熔块炉中进行熔制,反应温度瞬间从室温升至1350‑1500℃,从而防止物料在缓慢加热过程中的分解、挥发、成分偏析,获得具有高化学计量比、高温扩散速率快的着色剂产品。
Description
技术领域
本发明属于颜色玻璃领域,具体的涉及低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
颜色玻璃是指能吸收、反射、透过不同波长的光线而呈现不同颜色的玻璃,可用于建筑装饰材料、高档玻璃制品、酒具、餐具、艺术品等。颜色玻璃有蓝色、茶色、灰色、绿色、金色等色泽,具有多种功能,如能有效吸收太阳的辐射热,产生“冷室效应”,达到蔽热节能的效果;能使透过的阳光变得柔和,避免眩光;能有效吸收太阳光的紫外线,防止室内物品褪色、变质,等等。
目前颜色玻璃制备工艺,均是将玻璃着色剂加入1600℃左右的玻璃熔炉中直接制取的,该熔炉温度高,可使着色剂成分完全熔融,与玻璃基础料充分均匀混合,制得的颜色玻璃质量优良。随着颜色玻璃应用领域的不断拓展及国家节能要求的日益严苛,其生产工艺逐渐向低温度、小规模发展,因而展现出对较低熔融温度(1200℃)熔池用玻璃着色剂的巨大需求。在该温度下,着色剂组分的扩散速率远小于1600℃熔池,原有高温着色剂无法适用,因此必须开发适用于该温度的特殊着色剂类型。
红色热烈奔放,是人们普遍喜爱的一种颜色,红色着色玻璃是高档酒具、餐具、艺术品等不可或缺的重要品类。中国发明专利《浓缩硒红玻璃着色剂及应用》(95108843.2)公开了一种以氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化铝、硒粉等组成的硒红玻璃着色剂,可直接加入料道明料中,使玻璃液着硒红色,生产出玻璃器皿呈硒红色。中国发明专利《颜色玻璃粉色着色剂及制备工艺》(200410023540.8)公开了一种采用铅硼配方以硒、镉为着色元素的粉色着色剂,产品质量稳定,克服了同类产品易出现色道、气泡的不足。然而,上述方法均存在发色不稳定、扩散速率低、重金属元素污染等问题,开发新型的低温型红色玻璃着色剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种以硅、硼、钠为高扩散性分散基质、以硒、铜为着色剂的新型低温红色玻璃着色剂的制备方法。
本发明的具体技术方案为:
低温颜色玻璃用红色着色剂,由以下原料按照质量份数组成:
石英粉30-50份,硼砂10-30份,碳酸钠10-25份,着色添加剂2-30份,其中着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。
按照质量份数,原料还可以包括以下全部或者部分原料:碳酸钾0-10份,碳酸锂0-5份,钛白粉0-3份,锆英粉0-2份,白云石粉0-5份,碳酸钙0-10份,氧化锌0-5份。所有原料可为各种细度的粉体或颗粒。
该低温颜色玻璃用红色着色剂的制备方法,包括以下过程:
(1)混料,在室温下进行,时间为10分钟-6小时;
(2)高温熔制,将混料所得复合粉料加入高温熔块炉进行熔制,熔制温度1350-1500℃,熔制时间为4-8小时;
(3)水淬,熔制后的玻璃液料,放入室温水中进行水淬,得到水淬料的颗粒尺寸为2-10mm;
(4)干燥,水淬料的干燥温度为100-300℃,时间为2-24小时,干燥后水淬料的水分含量小于1%;
(5)粉碎,粉碎后物料的细度为20-40目。
该低温颜色玻璃用红色着色剂的使用方法,在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的着色剂,即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
本发明的特点在于,在着色剂基料中采用大量低熔点氧化硅、硼砂、碳酸钠,从而大幅度增强着色剂在1200℃玻璃液中的扩散速率,从而形成均匀着色玻璃原液。
本发明的特点还在于,在着色剂制备工艺中,直接将复合粉料加入高温熔块炉中进行熔制,反应温度瞬间从室温升至1350-1500℃,从而防止物料在缓慢加热过程中的分解、挥发、成分偏析,获得具有高化学计量比、高温扩散速率快的着色剂产品。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
实施例1
(一)原材料:石英粉(2000目)40kg,硼砂26kg,碳酸钠25kg,钛白粉1kg,锆英粉(200目)0.2kg,硒粉3.8kg。
(二)混料:将所有原料置于混料机,于室温下进行混料,时间60分钟,得到复合粉料。
(三)高温熔制、水淬:将步骤(二)所得复合粉料直接加入高温熔块炉,进行熔制,熔块炉温度1400℃,熔制时间6小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬,得到尺寸为2-10mm的水淬料。
(四)干燥:在烘箱或其他干燥设备中将步骤(三)所得水淬料烘干,温度180℃,时间10小时,使水淬料的水分含量小于1%,得到水淬干料。
(五)粉碎:利用破碎机将步骤(四)得到的水淬干料粉碎至20 目,即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例2
(一)原材料:石英粉(1000目)30kg,硼砂25kg,碳酸钠20kg,碳酸钾2kg,碳酸钙5kg,钛白粉10kg,锆英粉(200目)0.5kg,硒粉3kg,氧化铁0.5kg。
(二)混料:将所有原料置于混料机,于室温下进行混料,时间2小时,得到复合粉料。
(三)高温熔制、水淬:将步骤(二)所得复合粉料直接加入高温熔块炉,进行熔制,熔块炉温度1480℃,熔制时间6小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬,得到尺寸为2-10mm的水淬料。
(四)干燥:在烘箱或其他干燥设备中将步骤(三)所得水淬料烘干,温度250℃,时间6小时,使水淬料的水分含量小于1%,得到水淬干料。
(五)粉碎:利用破碎机将步骤(四)得到的水淬干料粉碎至30 目,即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例3
(一)原材料:石英粉(1000目)45kg,硼砂20kg,碳酸钠15kg,碳酸钾5kg,碳酸钙5kg,白云石粉3kg,钛白粉5kg,氧化锌2.5kg,锆英粉(200目)0.2kg,硒粉2kg,氧化铁0.5kg,氧化铜0.3kg。
(二)混料:将所有原料置于混料机,于室温下进行混料,时间5小时,得到复合粉料。
(三)高温熔制、水淬:将步骤(二)所得复合粉料直接加入高温熔块炉,进行熔制,熔块炉温度1350℃,熔制时间8小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬,得到尺寸为2-10mm的水淬料。
(四)干燥:在烘箱或其他干燥设备中将步骤(三)所得水淬料烘干,温度150℃,时间12小时,使水淬料的水分含量小于1%,得到水淬干料。
(五)粉碎:利用破碎机将步骤(四)得到的水淬干料粉碎至40 目,即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例4
原材料:石英粉(1000目)35kg,硼砂23kg,碳酸钠18kg,碳酸钾3kg,碳酸锂3.5kg,钛白粉5.8kg,氧化锌3.8kg,硒粉3.3kg,氧化亚铜1.5kg。
其他工艺与参数与实施例1相同。
实施例5
原材料:石英粉(200目)50kg,硼砂25kg,碳酸钠23kg,碳酸钾8kg,碳酸锂5kg,钛白粉2kg,白云石粉3kg,氧化锌0.2kg,硒粉8kg,氧化亚铜0.5kg,氧化铁3.5kg。熔制温度为1350℃。
其他工艺与参数与实施例2相同。
实施例6
在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的上述实施例中任一种所得的着色剂,即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
Claims (4)
1.低温颜色玻璃用红色着色剂,其特征在于,由以下原料按照质量份数组成:
石英粉30-50份,硼砂10-30份,碳酸钠10-25份,着色添加剂2-30份,所述的着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。
2.根据权利要求1所述的低温颜色玻璃用红色着色剂,其特征在于,按照质量份数,原料还包括:碳酸钾0-10份,碳酸锂0-5份,钛白粉0-3份,锆英粉0-2份,白云石粉0-5份,碳酸钙0-10份,氧化锌0-5份。
3.根据权利要求1或2所述的低温颜色玻璃用红色着色剂的制备方法,其特征在于,包括以下过程:
(1)混料,在室温下进行,时间为10分钟-6小时;
(2)高温熔制,将混料所得复合粉料加入高温熔块炉进行熔制,熔制温度1350-1500℃,熔制时间为4-8小时;
(3)水淬,熔制后的玻璃液料,放入室温水中进行水淬,得到水淬料的颗粒尺寸为2-10mm;
(4)干燥,水淬料的干燥温度为100-300℃,时间为2-24小时,干燥后水淬料的水分含量小于1%;
(5)粉碎,粉碎后物料的细度为20-40目。
4.根据权利要求1或2所述的低温颜色玻璃用红色着色剂的使用方法,其特征在于,在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的所述的低温颜色玻璃用红色着色剂,即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
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