CN110451773A - 一种酒红色玻璃及其制备所用组分、制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及玻璃生产技术领域，特别涉及一种酒红色玻璃及其制备所用组分、制备方法，包括原料：二氧化硅；方解石；纯碱；氧化铝；氧化钾；氧化锌；水合硼酸钠；澄清剂；着色母料；以白炭黑、氧化钛、锰氧化物、水玻璃为原料，经过加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎而成。以二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂为原料，以该着色母料作为着色剂制备的高品质酒红色玻璃具有良好的紫外线、可见光及红外光线等的吸收性能，良好的吸热保温及隐形功能，着色纯正、通透，视觉效果极佳，并且相较于普通颜色玻璃的生产其着色工艺更易于操控，产品性能更稳定，经济效益更好。

Description

一种酒红色玻璃及其制备所用组分、制备方法
技术领域：
本发明涉及玻璃生产技术领域，具体涉及一种酒红色玻璃及其制备所用组分、制备方法。
背景技术：
玻璃是非晶态的无机非金属材料，其主要组成成分为二氧化硅、氧化钠、氧化钙及其它的氧化物。玻璃的生产是以石英砂、石灰石、方解石、长石等无机矿物及纯碱等无机物为主要原料，通过添加适当的少量辅料、助熔剂、澄清剂等，经过1450～1650℃的高温熔制成玻璃液，然后再加工成型。众所周知，普通玻璃及产品呈近似无色透明的固体形态，具备其良好的性能与特性，已被广泛应用于轻工建材、仪器仪表、日用产品、化工医药、新能源器件、信息显示、节能环保、军事及航空航天等领域。
随着社会经济的发展和科学技术的快速进步，人类对美好生活的不懈追求，对于高品质、功能化、个性化的玻璃及产品的消费需求正成为新的增长态势。进入新世纪以来，有关颜色玻璃的生产技术开发与应用成为建材行业关注的热点领域之一。
用于现代新型建筑、装饰装潢、日用家居等领域的颜色玻璃，既具有良好的紫外线、可见光及红外光的吸收性能，良好的吸热保温及隐形功能，还具有色彩丰富艳丽、梦幻多姿的视觉效果。其中，酒红色玻璃及其工艺技术产品以富于高贵与浪漫的独特气息倍受消费者推崇。
目前，国际上颜色玻璃生产主流方法有普通玻璃产品表面涂饰处理法及离子着色法。普通玻璃产品表面涂饰处理法，常见的有表面喷漆或施釉等工艺，往往采用有机物色料经中低温(100～200℃)加热烘烤固定着色；离子着色法是在玻璃料方组份中添加有着色效果的无机物或经济利益离子化合物，通过高温熔融、冷却、成型而来。玻璃表面涂饰处理法的有机色料绝大多数挥发性强、毒性大，着色剂性能不稳定，易褪色易剥落，透光性能差或不透光，生产工序复杂，生产成本较高，环境污染问题突出。离子着色法获得的颜色玻璃尽管性能稳定，但存在着色剂价格高昂，熔制条件苛刻，着色颜色深浅不匀，颜色淍控难度大，生产能耗大，生产成本高等问题。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题在于提供一种酒红色玻璃及其制备所用组分、制备方法。
本发明所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
一种酒红色玻璃制备方法，包括以下步骤：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
本发明还提供了另一种技术方案：一种酒红色玻璃制备所用组分，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：65～75份；
方解石：5～15份；
纯碱：10～15份；
氧化铝：1～4份；
氧化钾：1～4份；
氧化锌：1～4份；
水合硼酸钠；1～4份；
澄清剂：0.3～1.2份；
着色母料：0.1～2份。
所述着色母料的制备方法为：
白炭黑、氧化钛、锰氧化物、水玻璃按质量比为10:3:(40～60):(30～50)比例混合，通过加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成10～60目细料。
优选地，所述钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50。
优选地，所述钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃原料纯度大于98％以上。
优选地，所述熔化温度为1100℃。
优选地，所述着色母料粒度为30目。
优选地，所述澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
本发明还提供了另一种技术方案：一种利用上述制备方法及其制备所用组分制备的酒红色玻璃。
本发明的有益效果是：本发明以钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃为原料，经熔融法制备了用于制备高品质酒红色玻璃的着色母料；以二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂为原料于1450～1650℃在窑炉中熔化成玻璃液，然后将高温玻璃液引至1200～1300℃着色池内加入着色母料着色，最后成型、退火并冷却，制得高品质酒红色玻璃。
本发明相对于普通的颜色玻璃生产工艺，其显著特点在于着色母料不直接投入窑炉着色，而在专门着色池内着色。一方面使着色温度环境降低，母料热分解热挥发损失少，着色效果及稳定性便于控制；另一方避免着色剂对窑炉的颜色污染，并有利于同一窑炉玻璃液在不同着色池中经不同着色剂着色生产多种颜色、类别的颜色玻璃。
本发明制备的高品质酒红色玻璃具有良好的紫外线、可见光及红外光线等的吸收性能，良好的吸热保温及隐形功能，着色纯正、通透，视觉效果极佳，能较好地满足消费者对美好生活的高品质、功能化与个性化的需求。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：73份；
方解石：6份；
纯碱：12份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：0.5份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质浅酒红色玻璃。
实施例2：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：67份；
方解石：10份；
纯碱：14份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：0.5份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质浅酒红色玻璃。
实施例3：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：72份；
方解石：6份；
纯碱：12份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：未添加，0份；
着色母料：1份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
实施例4：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：71.5份；
方解石：6份；
纯碱：12份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：1份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
实施例5：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：71份；
方解石：6份；
纯碱：11.5份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；4份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：1份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
实施例6：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：71份；
方解石：6份；
纯碱：11.5份；
氧化铝：2份；
氧化钾：4份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：1份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
实施例7：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：72份；
方解石：6份；
纯碱：12份；
氧化铝：2份；
氧化钾：2份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；2份；
澄清剂：0.5份；
着色母料：1.5份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质深酒红色玻璃。
实施例8：
一种高品质酒红色玻璃，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：71份；
方解石：6份；
纯碱：11份；
氧化铝：2份；
氧化钾：3份；
氧化锌：2份；
水合硼酸钠；3份；
澄清剂：1份；
着色母料：1份；
所述着色母料的制备方法为：
钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃按质量比为7:3:40:50比例混合，通过1100℃加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成30目细料。
澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
制备方法：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入所述着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
与实施例1技术方案相比较，实施例2至实施例8的技术方案作了部分调整。其中实施例2仅调整了二氧化硅、方解石及纯碱的用量；实施例3在调整二氧化硅、方解石及纯碱的用量的同时未添加澄清剂；实施例4主要增加了着色母料用量；实施例5主要增加了水合硼酸钠用量；实施例6加大了氧化钾用量；实施例7进一步加大了着色母料用量；实施例8则综合改变了氧化钾、水合硼酸钠及澄清剂用量。具体实施方案参见表1.
表1本发明主要实施例的原料重量份组分表
参照ISO 9050:2003提供的实验测试方法，对实施例1～8的制备玻璃样品进行透光率分析，获得样品在200～400nm的紫外光区、400～800nm的可见光区及800～1100nm的部分红外光区的透光率；另外，对制备的样品进行了抗折强度测试，以偏光应力仪对样品内应力进行观察，并从样品外观对其通透性及颜色予以评价。其结果如表2所示。
表2实施例玻璃样品的透光率、通透性能、抗折强度、内应力及外观颜色测试及评价
根据表2的测试结果和性能评价可知：本发明制备的高品质酒红色玻璃均具有较好的紫外线、可见光及红外线吸收性能，抗折强度较大；
实施例1及实施例2，对二氧化硅、方解石及纯碱的主要原料组份进行调整，依据样品的性能测试和评价表明这三种主料用量对玻璃的内应力和抗折性性能有较大影响，对样品的通透性和颜色影响不明显；
以实施例1为参照，实施例3中未加澄清剂但增加了着色母料的用量，测试结果表明着色母料用量增加使玻璃的着色程度加深，由浅酒红转为酒红色，通透性降低，样品的光吸收性有所增强可能与未添加澄清剂有关；
以实施例1为参照，实施例4增大了着色剂用量，制备的玻璃样品的性能与实施例1制备的玻璃样品总体性能没有明显差异，仅颜色由浅酒红色转变为酒红色，这与实施例3着色母料用量增加效果类似；
以实施例1为参照，实施例5增加硼料的用量和着色母料用量，结果证实制备的颜色玻璃的内应力显著降低，抗折性能及光的吸收性均获得明显增强；
以实施例1为参照，实施例6增加了氧化钾及着色母料用量，测试结果表明该技术方案所得的颜色玻璃吸光性能明显降低，外观通透性更佳；
以实施例1为参照，实施例7添加了三倍着色母料，结果本实施例制备的玻璃吸光性更强，并呈深酒红色；
同样，以实施例1为参照，实施例8增加氧化钾、硼料及澄清剂多组份用量，获得了内应力小抗折性能强，通透性高、颜色纯正的酒红色玻璃。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种酒红色玻璃制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1，将二氧化硅、方解石、纯碱、氧化铝、氧化钾、氧化锌、水合硼酸钠、澄清剂按比例混均匀，在玻璃窑炉中加热至1450～1650℃熔化成玻璃液；
步骤2，将步骤1中熔化好的高温玻璃液引出窑炉池至着色池，在着色池内1200～1300℃环境下加入着色母料搅拌着色；
步骤3，将步骤2制得的均匀着色的玻璃液引出，加工成型、退火冷却，制得高品质酒红色玻璃。
2.根据权利要求1所述的一种酒红色玻璃制备方法，其特征在于，所述澄清剂包括莹石、氧化锑、氧化铈和硝酸钡，质量比比重为2：2：3：3。
3.一种酒红色玻璃制备所用组分，其特征在于，如权利要求1-2中任意一项酒红色玻璃制备方法中所用的组分，包括以下重量份的原料：
二氧化硅：65～75份；
方解石：5～15份；
纯碱：10～15份；
氧化铝：1～4份；
氧化钾：1～4份；
氧化锌：1～4份；
水合硼酸钠；1～4份；
澄清剂：0.3～1.2份；
着色母料：0.1～2份。
4.根据权利要求3所述的一种酒红色玻璃制备所用组分，其特征在于，所述着色母料的制备方法为：白炭黑、氧化钛、锰氧化物、水玻璃按质量比为10:3:(40～60):(30～50)比例混合，通过加热熔化，水淬冷却，干燥并破碎成10～60目细料。
5.根据权利要求4所述的一种酒红色玻璃制备所用组分，其特征在于，所述钛白粉、白炭黑、锰氧化物、水玻璃原料纯度大于98％以上。
6.根据权利要求4所述的一种酒红色玻璃制备所用组分，其特征在于，所述熔化温度为1100℃。
7.根据权利要求3所述的一种酒红色玻璃制备所用组分，其特征在于，所述着色母料粒度为30目。
8.一种酒红色玻璃，其特征在于：如权利要求1-2中任意一项制备方法所制得的酒红色玻璃。
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