CN109704573B - 红色玻璃制品及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种红色玻璃制品，包括玻璃原料和着色剂原料，所述玻璃原料的组成及重量份如下：石英砂引入SiO2含量为68‑76％、氢氧化铝引入Al2O3含量为0.5‑3％、纯碱引入Na2O含量为12‑17％、方解石引入CaO含量为5‑12％、单质硅粉0.5‑4％、二氧化锡0.1‑2％、氧化锂0‑0.5％、氧化锌0.1‑2％和氧化锑0.01‑1％，着色剂原料的组成及重量份如下：含铜化合物0.1‑3.0％和复合着色剂。本发明采用上述红色玻璃制品及其制备方法，玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。

Description

红色玻璃制品及其制备方法
技术领域
本发明涉及玻璃的制备工艺技术领域，特别是涉及一种红色玻璃制品及其制备方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，颜色玻璃越来越受到人们的关注。红色玻璃以其鲜艳的色彩尤其受到消费者的青睐。
玻璃基材可以表现出一些美学的性能，使得人们可以把它想象为宝石、软玉和黄玉等。要使玻璃基材达到理想色泽效果，有两种途径，一种是可以在无色玻璃表面镀膜，希望呈什么颜色就镀对应颜色的膜层。另一种方法是可以直接生产有色玻璃，在玻璃配合料中加入某些着色剂，使熔制出的玻璃本身具有颜色。前者色彩、亮度较好，但容易脱膜。后者的制备方法在玻璃配合料中同时加入染色剂可以生产出红色玻璃，但是现有技术的制作方法生产的红色玻璃长时间使用后容易褪色，稳定性差。
发明内容
本发明的目的是提供一种红色玻璃制品及其制备方法，玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。
为实现上述目的，本发明提供了一种红色玻璃制品，包括玻璃原料和着色剂原料，所述玻璃原料的组成及重量份如下：
石英砂引入SiO2含量为68-76％
氢氧化铝引入Al2O3含量为0.5-3％
纯碱引入Na2O含量为12-17％
方解石引入CaO含量为5-12％
单质硅粉0.5-4％
二氧化锡0.1-2％
氧化锂0-0.5％
氧化锌0.1-2％
氧化锑0.01-1％
着色剂原料的组成及重量份如下：
含铜化合物0.1-3.0％
复合着色剂。
优选的，复合着色剂为硒粉1-500克/100公斤玻璃液。
优选的，含铜化合物为氧化铜、氧化亚铜、硫酸铜、碳酸铜中的一种或几种。
优选的，红色玻璃的组成成分包括SiO2含量70-75％、Al2O3含量0.1-2％、Na2O含量13-15％、CaO含量8-10％、单质硅粉0.4-3％、二氧化锡0.5-0.8％、CuO含量0.05-1％、氧化锂0-1％、氧化锌0.1-3％、氧化锑0.05-1％和硒粉1-100克/100公斤玻璃液。
优选的，红色玻璃组成成分包括SiO2含量70-73％、Al2O3含量0.5-1.5％、Na2O含量12-15％、CaO含量8-9％、单质硅粉0.5-2％、二氧化锡0.1-0.5％、CuO含量0.1-1％、氧化锂0-1％、氧化锌0.1-3％、氧化锑0.05-1％和硒粉1-100克/100公斤玻璃液。
一种红色玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、获得配合料：称取玻璃原料和着色剂原料后加入搅拌机进行混合，得到配合料；
S2、配合料进行熔融：使用天然气池炉和电熔炉对步骤S1得到的配合料进行加热，使配合料完全熔融，并流入均化池内进行均化，得到均质的熔融玻璃液；
S3、将步骤S2得到的熔融玻璃液流入玻璃模具中定型；
S4、玻璃制品的显色过程：将步骤S3定型后的玻璃件进入特定温度控制显色控制炉中，降温至显色温度并保温至显色时间段，从而进行显色，得到红色玻璃制品，其中显色温度为400-700℃，显色时间段为0.5-2小时。
优选的，步骤S2中天然气池炉的设置参数为：控制熔窑热点温度为1500-1580℃，熔窑内料毯区气氛为还原气氛(料毯区是指玻璃配合料进入熔窑后，尚未熔化的配合料聚集的区域)，管道压力0.6-3公斤力，二次风频率20-30HZ，调节火焰角度5-15度(水平线向上的角度)；同时控制空气过剩系数为0-10％；
步骤S2中天然气池炉中需要开启池底鼓泡器，通过6-10只喷嘴进行喷气鼓泡，压缩空气压力0.15-0.25公斤力；熔窑拉引量为熔窑满负荷状态的85％；熔融玻璃液经均化、澄清、冷却后，进入供料道生产。
优选的，供料道的温度为1000-1200度，玻璃液温度为1000-1180度，料盆温度为1000-1150度，转速16-30转/分，搅拌时间3-10分钟。
优选的，步骤S2中电熔炉的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：500-1200mm
直径：70-100mm
电压：120-200V
电流：1700-2500A
电阻：0.05-0.2Ω。
优选的，均化池的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：400-800mm
直径：60-80mm
电压：30-100V
电流：300-600A
电阻：0.05-0.2Ω。
因此，本发明采用上述红色玻璃制品及其制备方法，玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。本发明通过使用天然气池炉及电熔炉生产的工艺控制方式代替了传统坩埚炉生产的工艺控制方式，提高了玻璃的化学稳定性和玻璃料色的稳定性。红色玻璃的着色取决于金属铜的粒子大小或者他们在玻璃中的分散度，在玻璃中铜粒必须长大成胶体态尺寸(10-60nm)，才能产生红色，如铜粒子小于10nm只能呈现无色，如大于60nm则产生乳浊。玻璃经高温熔制、成型并快速冷却为无色玻璃，然后在显色控制炉中进行加热显色处理，致使玻璃中的铜长大成胶体尺寸，使得玻璃呈现红色，显色的温度和时间使得铜能充分溶解于玻璃熔融液中，降温后铜出现过饱和状态，从熔融液中析出，聚集长大成铜晶体，并且铜成胶体状态分布均匀在玻璃中，不会出现显色不完全或者过度显色的情况。红色玻璃的配比中锡和硅粉平衡窑炉的还原气氛，保证玻璃的稳定显色。
下面通过实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
具体实施方式
下面对本发明的实施方式做进一步的说明。
一种红色玻璃制品，包括玻璃原料和着色剂原料，玻璃原料的组成及重量份如下：
石英砂引入SiO2含量为68-76％
氢氧化铝引入Al2O3含量为0.5-3％
纯碱引入Na2O含量为12-17％
方解石引入CaO含量为5-12％
单质硅粉0.5-4％
二氧化锡0.1-2％
氧化锂0-0.5％
氧化锌0.1-2％
氧化锑0.01-1％
着色剂原料的组成及重量份如下：
含铜化合物0.1-3.0％，含铜化合物为氧化铜、氧化亚铜、硫酸铜、碳酸铜中的一种或几种。
复合着色剂，复合着色剂为硒粉1-500克/100公斤玻璃液。
一种红色玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、获得配合料：称取玻璃原料和着色剂原料后加入搅拌机进行混合，得到配合料；
S2、配合料进行熔融：使用天然气池炉和电熔炉对步骤S1得到的配合料进行加热，使配合料完全熔融，并流入均化池内进行均化，得到均质的熔融玻璃液；
S3、将步骤S2得到的熔融玻璃液流入玻璃模具中定型；
S4、玻璃制品的显色过程：将步骤S3定型后的玻璃件进入特定温度控制显色控制炉中，降温至显色温度并保温至显色时间段，从而进行显色，得到红色玻璃制品，其中显色温度为400-700℃，显色时间段为0.5-2小时。
步骤S2中天然气池炉的设置参数为：控制熔窑热点温度为1500-1580℃，熔窑内料毯区气氛为还原气氛(料毯区是指玻璃配合料进入熔窑后，尚未熔化的配合料聚集的区域)，管道压力0.6-3公斤力，二次风频率20-30HZ，调节火焰角度5-15度(水平线向上的角度)；同时控制空气过剩系数为0-10％；
步骤S2中天然气池炉中需要开启池底鼓泡器，通过6-10只喷嘴进行喷气鼓泡，压缩空气压力0.15-0.25公斤力；熔窑拉引量为熔窑满负荷状态的85％；熔融玻璃液经均化、澄清、冷却后，进入供料道生产。
供料道的温度为1000-1200度，玻璃液温度为1000-1180度，料盆温度为1000-1150度，转速16-30转/分，搅拌时间3-10分钟。
步骤S2中电熔炉的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：500-1200mm
直径：70-100mm
电压：120-200V
电流：1700-2500A
电阻：0.05-0.2Ω。
均化池的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：400-800mm
直径：60-80mm
电压：30-100V
电流：300-600A
电阻：0.05-0.2Ω。
实施例一
红色玻璃的组成成分包括SiO2含量70-75％、Al2O3含量0.1-2％、Na2O含量13-15％、CaO含量8-10％、单质硅粉0.4-3％、二氧化锡0.5-0.8％、CuO含量0.05-1％、氧化锂0-1％、氧化锌0.1-3％、氧化锑0.05-1％和硒粉1-100克/100公斤玻璃液。
实施例二
红色玻璃组成成分包括SiO2含量70-73％、Al2O3含量0.5-1.5％、Na2O含量12-15％、CaO含量8-9％、单质硅粉0.5-2％、二氧化锡0.1-0.5％、CuO含量0.1-1％、氧化锂0-1％、氧化锌0.1-3％、氧化锑0.05-1％和硒粉1-100克/100公斤玻璃液。
实施例三
红色玻璃组成成分包括SiO2含量69％、Al2O3含量0.6％、Na2O含量12％、CaO含量8.1％、单质硅粉0.6％、二氧化锡0.2％、CuO含量0.2％、氧化锂0.1％、氧化锌0.1％、氧化锑0.05％和硒粉60克/100公斤玻璃液。
实施例四
红色玻璃组成成分包括SiO2含量74％、Al2O3含量0.8％、Na2O含量13.2％、CaO含量8.5％、单质硅粉1.9％、二氧化锡0.3％、CuO含量0.5％、氧化锂0.3％、氧化锌0.8％、氧化锑0.5％和硒粉80克/100公斤玻璃液。
实施例五
红色玻璃组成成分包括SiO2含量75％、Al2O3含量1.3％、Na2O含量14％、CaO含量8.6％、单质硅粉1.3％、二氧化锡0.3％、CuO含量0.7％、氧化锂0.5％、氧化锌2.4％、氧化锑0.7％和硒粉30克/100公斤玻璃液。
因此，本发明采用上述红色玻璃制品及其制备方法，玻璃化学稳定性良好，着色均匀，透光率高，产品质量稳定。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (1)

1.一种红色玻璃的制备方法，其特征在于：包括玻璃原料和着色剂原料，所述玻璃原料的组成及重量份如下：
石英砂引入SiO2含量为74-76%
氢氧化铝引入Al2O3含量为0.5-3%
纯碱引入Na2O含量为12-17%
方解石引入CaO含量为5-12%
单质硅粉1.3-1.9%
二氧化锡0.3%
氧化锂0-0.5%
氧化锌0.1-2%
氧化锑0.01-1%
着色剂原料的组成及重量份如下：
含铜化合物0.5-0.7%，硒粉为30-80克/100公斤玻璃液；
其中，含铜化合物为氧化铜；
红色玻璃的制备方法，包括如下步骤：
S1、获得配合料：称取玻璃原料和着色剂原料后加入搅拌机进行混合，得到配合料；
S2、配合料进行熔融：使用天然气池炉和电熔炉对步骤S1得到的配合料进行加热，使配合料完全熔融，并流入均化池内进行均化，得到均质的熔融玻璃液；
步骤S2中天然气池炉的设置参数为：控制熔窑热点温度为1500-1580℃，熔窑内料毯区气氛为还原气氛，料毯区是指玻璃配合料进入熔窑后，尚未熔化的配合料聚集的区域，管道压力0.6-3公斤力，二次风频率20-30Hz，调节火焰角度为水平线向上5-15度；同时控制空气过剩系数为0-10%；
步骤S2中天然气池炉中需要开启池底鼓泡器，通过6-10只喷嘴进行喷气鼓泡，压缩空气压力0.15-0.25公斤力；熔窑拉引量为熔窑满负荷状态的85％；熔融玻璃液经均化、澄清、冷却后，进入供料道生产；
供料道的温度为1000-1200度，玻璃液温度为1000-1180度，料盆温度为1000-1150度，转速16-30转/分，搅拌时间3-10分钟；
S3、将步骤S2得到的熔融玻璃液流入玻璃模具中定型；
S4、玻璃制品的显色过程：将步骤S3定型后的玻璃件进入特定温度控制显色控制炉中，降温至显色温度并保温至显色时间段，从而进行显色，得到红色玻璃的制备方法，其中显色温度为400-700℃，显色时间段为0.5-2小时；
步骤S2中电熔炉的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：500-1200mm
直径：70-100mm
电压：120-200V
电流：1700-2500A
电阻：0.05-0.2Ω；
步骤S2中均化池的设置为以下参数：
供电方式：磁性调节器输出三个独立绕圈
电极长度：400-800mm
直径：60-80mm
电压：30-100V
电流：300-600A
电阻：0.05-0.2Ω。
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