CN111646696A - 一种黑色玻璃及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：65‑81％SiO2、0.1‑22％AL2O3、0.01‑18％Na2O、0‑6％K2O、0‑13％CaO、0.001‑10％还原剂、0‑3％Li2O、0‑5％ZnO、0‑8％BaO、0‑16％B2O3、0.01‑10％着色剂。本发明采用上述一种黑色玻璃及其制备方法，生产出多种色凋的黑色玻璃，操作方便，质量稳定。
Description
本申请要求已经于2020年2月21日递交中国专利局的申请号为202010107722.2，发明名称为“一种黑色玻璃及其制备方法”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请中。
技术领域
本发明涉及玻璃制作技术领域，特别是涉及一种黑色玻璃及其制备方法。
背景技术
玻璃是一种透明或半透明的固体物质，在熔融时形成连续网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化而不结晶的硅酸盐类非金属材料。
目前，传统方法中各种黑色调玻璃生产的颜色为硫炭着色，颜色单一，且不鲜艳不稳定，并且烟气排放不符合环保要求，污染环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种黑色玻璃及其制备方法，解决现有黑色玻璃色调单一，生产效率低，玻璃颜色不均及生产质量不稳定的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：65-81％SiO2、0.1-22％AL2O3、0.01-18％Na2O、0-6％K2O、0-13％CaO、0.001-10％还原剂、0-3％Li2O、0-5％ZnO、0-8％BaO、0-16％B2O3、0.01-10％着色剂。
优选的，着色剂为以下配色组中的一种；
Ⅰ组包括氧化铜、氧化亚铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或多种混合物；
Ⅱ组包括二氧化锰、高锰酸钾、锰酸钾的含锰化合物；
Ⅲ组包括氧化铁红、三氧化二铁的含铁化合物；
Ⅳ组包括硒粉、亚硒酸锌的含硒化合物。
优选的，还原剂为炭粉、煤粉、焦炭粉、木屑、酒石酸钾、锡粉、酒石酸、铝粉、酒石酸钠、硅粉、锌粉、面粉中的一种或多种。
优选的，所述黑玻璃包括以下质量百分比的成分：65-81％SiO2、0.1-22％AL2O3、0.01-18％Na2O、0-6％K2O，0-13％CaO、0.001-10％还原剂、0-3％Li2O、0-5％ZnO、0-8％BaO、0-16％B2O3和0.01-10％着色剂。
一种黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的原材料混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；
S2、将步骤S1得到的配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，使配合料完全熔融，并通过还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到黑色熔融玻璃液；
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸的成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃的黑色玻璃制品。
优选的，步骤S1中的混合料搅拌机转速为16-30转/分钟，搅拌时间3-10分钟。
优选的，步骤S2中加热熔化温度为1480-1620℃，玻璃窑炉为燃天然气、燃发生炉煤气、燃原油、燃重油、全氧燃烧、电助熔或全电熔炉的玻璃窑炉。
优选的，步骤S3中供料道中玻璃液的温度参数指标为料道冷却温度1000-1200℃，均化温度1000-1180℃，料盆温度1000-1150℃。
优选的，步骤S1中，混合料搅拌机转速为20转/分钟，搅拌时间为5分钟。
优选的，步骤S3中，冷却温度为1200℃，均化温度为1180℃，料盆温度为1150℃。
因此，本发明采用上述一种黑色玻璃及其制备方法，通过不同的料方设计和控制工艺生产出来的各种黑色玻璃制品显绿色、黄绿色、茶色、铁红色、及铜红色等多种颜色基调，光照下透光区颜色鲜艳，美轮美奂。并且本发明生产的新型黑色玻璃制品，与传统方法生产的同类产品相比较，具有各项理化性能指标更加优良、成本更低廉、规模化生产、环保达标等特点，因此有理由相信市场会更加广阔。
本发明的黑色玻璃，技术效果如下：
(1)由于原料中加入了还原剂和着色剂，在还原剂的作用下，使本发明黑色玻璃在光照下可以显绿色、黄绿色、茶色、铁红色、及铜红色的基础色调，因此，与以往色调单一黑色制品不同的是，本发明玻璃在光照下显示不同的颜色变化，充满了灵动性的色彩，提高了产品的美感度。
(2)本发明涉及包括二氧化硅、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和锰氧化物、铜氧化物玻璃料组合物，加入到所述各类玻璃窑炉中通过高温熔化得到高质量的黑色玻璃，可以生产本发明所述各种黑色色玻璃制品。
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。
实施例一
一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2 69％、Al2O3 2％、Na2O 14.5％、CaO 9％、Si 1.5％、Sn 0.6％、ZnO 0.4％、BaO 0.5％、B2O3 1％、K2O 0.5％、CuO 1.5％、Se0.5％。
上述黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的各种原材料，混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；所述混合料搅拌机转速为20转/分钟，搅拌时间为6分钟。
S2、然后将配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，熔化温度为1500℃，使配合料完全熔融，并通过独特的还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到需要的黑色熔融玻璃液；这种工艺方法可以应用于钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类璃璃生产。
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸等成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类黑色玻璃制品。料道冷却温度1200℃，均化温度1180℃，料盆温度1150℃。
实施例二
一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2 73％、Al2O3 2.5％、Na2O 12％、CaO 5％、酒石酸钾2.1％、Sn 0.9％、Li2O 0.1％、ZnO 0.1％、K2O 0.7％、CuO 0.6％、K2MnO43％。
上述黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的各种原材料，混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；混合料搅拌机转速为25转/分钟，搅拌时间为5分钟。
S2、然后将配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，熔化温度为1550℃，使配合料完全熔融，并通过独特的还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到需要的黑色熔融玻璃液；这种工艺方法可以应用于钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类璃璃生产。
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸等成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类黑色玻璃制品。料道冷却温度1200℃，均化温度1180℃，料盆温度1150℃。
实施例三
一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2 74.5％、Al2O3 5％、Na2O6.3％、CaO 0.5％、K2O 0.3％、B2O3 8％、Sn 0.1％、Li2O 0.1％、ZnO 0.3％、面粉0.1％、CuSO4 1.8％、MnO2 2％、SeO2 1％。
上述黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的各种原材料，混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；混合料搅拌机转速为30转/分钟，搅拌时间为4分钟。
S2、然后将配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，熔化温度为1580℃，使配合料完全熔融，并通过独特的还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到需要的黑色熔融玻璃液；这种工艺方法可以应用于钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类璃璃生产。
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸等成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类黑色玻璃制品。料道冷却温度1200℃，均化温度1180℃，料盆温度1150℃。
实施例四
一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2 78.5％、Al2O3 2.1％、Na2O3.5％、B2O3 12.5％、K2O 0.1％、Si 0.1％、Sr 0.1％、Cr2O3 0.5％、MnO2 2.6％。
上述黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的各种原材料，混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；所述混合料搅拌机转速为28转/分钟，搅拌时间为4分钟。
S2、然后将配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，熔化温度为1600℃，使配合料完全熔融，并通过独特的还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到需要的黑色熔融玻璃液；这种工艺方法可以应用于钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类璃璃生产。
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸等成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类黑色玻璃制品。料道冷却温度1200℃，均化温度1180℃，料盆温度1150℃。
实施例五
一种黑色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2 57％、Al2O3 20％、B2O3 8％、Na2O 0.5％、CaO 5％、C 0.1％、Sr 0.1％、Sn 0.7％、MgO 8％、Cr2O3 0.3％、MnO2 0.15％、Fe2O3 0.15％。
上述黑色玻璃的制备方法，包括以下步骤：
S1、将称取的各种原材料，混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；所述混合料搅拌机转速为26转/分钟，搅拌时间为4.5分钟。
S2、然后将配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，熔化温度为1620℃，使配合料完全熔融，并通过独特的还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到需要的黑色熔融玻璃液；这种工艺方法可以应用于钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类璃璃生产。
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸等成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃等各类黑色玻璃制品。料道冷却温度1200℃，均化温度1180℃，料盆温度1150℃。
采用上述方法可以生产玻璃器皿、玻璃瓶罐、化妆品瓶、平板玻璃、玻璃块、玻璃管、玻璃棒、艺术玻璃制品等，生产的黑色玻璃制品具有颜色均匀、不褪色、生产效率高、节能低耗的优点。
因此，本发明采用上述一种黑色玻璃及其制备方法，生产出多种色凋的黑色玻璃，操作方便，质量稳定。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种黑色玻璃，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：65-81％SiO2、0.1-22％AL2O3、0.01-18％Na2O、0-6％K2O、0-13％CaO、0.001-10％还原剂、0-3％Li2O、0-5％ZnO、0-8％BaO、0-16％B2O3、0.01-10％着色剂。
2.根据权利要求1所述的一种黑色玻璃，其特征在于：着色剂为以下配色组中的一种；
Ⅰ组包括氧化铜、氧化亚铜、碳酸铜、硫酸铜中的一种或多种混合物；
Ⅱ组包括二氧化锰、高锰酸钾、锰酸钾的含锰化合物；
Ⅲ组包括氧化铁红、三氧化二铁的含铁化合物；
Ⅳ组包括硒粉、亚硒酸锌的含硒化合物。
3.根据权利要求1所述的一种黑色玻璃，其特征在于：还原剂为炭粉、煤粉、焦炭粉、木屑、酒石酸钾、锡粉、酒石酸、铝粉、酒石酸钠、硅粉、锌粉、面粉中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的一种黑色玻璃，其特征在于：所述黑玻璃包括以下质量百分比的成分：65-81％SiO2、0.1-22％AL2O3、0.01-18％Na2O、0-6％K2O，0-13％CaO、0.001-10％还原剂、0-3％Li2O、0-5％ZnO、0-8％BaO、0-16％B2O3和0.01-10％着色剂。
5.一种如权利要求1-4任一项所述的黑色玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将称取的原材料混入到混合料搅拌机中进行混合均匀，得到配合料；
S2、将步骤S1得到的配合料投放到玻璃窑炉中，对配合料进行加热熔化，使配合料完全熔融，并通过还原法生产工艺，使着色离子保持低位化合价状态，得到黑色熔融玻璃液；
S3、将得到的黑色熔融玻璃液经过供料道冷却、均化后，使其达到成型工艺要求，采用吹制、拉制、压制、溢流、离心、浮法、浇铸的成型方式，生产黑色钠钙玻璃、高硼硅玻璃、硼硅酸盐中性玻璃、高铝玻璃的黑色玻璃制品。
6.根据权利要求5所述的一种黑色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S1中的混合料搅拌机转速为16-30转/分钟，搅拌时间3-10分钟。
7.根据权利要求5所述的一种黑色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S2中加热熔化温度为1480-1620℃，玻璃窑炉为燃天然气、燃发生炉煤气、燃原油、燃重油、全氧燃烧、电助熔或全电熔炉的玻璃窑炉。
8.根据权利要求5所述的一种黑色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S3中供料道中玻璃液的温度参数指标为料道冷却温度1000-1200℃，均化温度1000-1180℃，料盆温度1000-1150℃。
9.根据权利要求5所述的一种黑色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S1中，混合料搅拌机转速为20转/分钟，搅拌时间为5分钟。
10.根据权利要求5所述的一种黑色玻璃的制备方法，其特征在于：步骤S3中，冷却温度为1200℃，均化温度为1180℃，料盆温度为1150℃。
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