CN107746179A - 低温颜色玻璃用灰色着色剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents

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徐和良
许行强
王宇旭
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
    • C03C1/04—Opacifiers, e.g. fluorides or phosphates; Pigments
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
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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灰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2‑10份，着色添加剂为氧化锡、氧化锑按照质量比1：10–10：1混合。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

低温颜色玻璃用灰色着色剂及其制备方法和使用方法
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灰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。
灰色是介于黑和白之间的一系列颜色，可以大致分为深灰色和浅灰色。灰色象征暗抑的美，不比黑和白的纯粹，却也不似黑和白的单一。在颜色玻璃领域，蓝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。目前文献及专利数据库中尚未见有关灰色玻璃着色剂的报道。
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、以金属元素锡、锑为着色剂的新型低温灰色玻璃着色剂的制备方法。
本发明的具体技术方案为：
低温颜色玻璃用灰色着色剂，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2-10份，所述的着色添加剂为氧化锡、氧化锑按照质量比1：10 – 10：1混合。
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。
该低温颜色玻璃用灰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。
该低温颜色玻璃用灰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，即可得到具有通体灰色的着色玻璃制品。
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）34kg，硼砂24kg，碳酸钠10.5kg，白云石粉 1.5kg，碳酸钙2kg，氧化锡5.5kg，氧化锑5.5kg。
（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，即得到终产品灰色玻璃着色剂。
实施例2
（一）原材料：石英粉（1000目）32kg，硼砂25kg，碳酸钠20kg，碳酸钾2kg，碳酸钙5kg，钛白粉10kg，锆英粉（200目）1.5kg，氧化锡15kg，氧化锑2.5kg。
（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，即得到终产品灰色玻璃着色剂。
实施例3
（一）原材料：石英粉（1000目）44.5kg，硼砂18kg，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，氧化锡3.5kg，氧化锑8kg。
（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，即得到终产灰色玻璃着色剂。
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，氧化锡7.5kg，氧化锑7.5kg。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，氧化锡6kg，氧化锑12kg。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，即可得到具有通体灰色的着色玻璃制品。

Claims (4)

1.低温颜色玻璃用灰色着色剂，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2-10份，所述的着色添加剂为氧化锡、氧化锑按照质量比1：10 – 10：1混合。
2.根据权利要求1所述的低温颜色玻璃用灰色着色剂，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灰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灰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灰色着色剂，即可得到具有通体灰色的着色玻璃制品。
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