CN111792840B - 一种茶色玻璃及其制备茶色玻璃保鲜盒的方法 - Google Patents

Abstract

本发明的茶色玻璃在5mm的厚度下，光谱波长范围在500至650nm的可见光透光率在54％‑63％，光谱波长范围在350‑385nm的紫外线的透光率为25％‑45％，光谱波长为850‑900nm的长波透光率为为35％‑45％。茶色玻璃的主要原料配方包含：石英砂300‑380；氧化铁为0.5‑0.8；氢氧化铝10‑20；硼砂18‑25；硼酸5‑10；碳酸钾50‑60；锰粉0.6‑1.4；钛白粉0.9‑2.4；氧化锑0.3‑0.7；氧化铋0.1‑0.5；控制氧化亚铁的含量不高于0.05。

Description

一种茶色玻璃及其制备茶色玻璃保鲜盒的方法

技术领域

本发明涉及一种茶色玻璃及其制备茶色玻璃保鲜盒的方法。

背景技术

目前的茶色玻璃及其由茶色玻璃制备的玻璃器皿普遍应用于装载易受潮、受光解以及暴露在空气中化学性质不稳定性的物品，甚至应用在一些对透光性以及吸热性有特殊要求的建筑领域。例如建筑师有时需要利用这种玻璃减少眩光并提供一些保温的效果，以减少建筑物内部温度的空调系统的负荷，降低保温或保湿的成本。近年来，茶色玻璃由于其吸收热量等特点，其开始普遍应用于食品保鲜领域。相比之前的金属类保鲜盒的一些不足，如长时间使用造成金属污染、金属化学性质不稳定特点。茶色玻璃类的保鲜盒具有洁净、吸热、美观等一系列优点。

常规的吸热玻璃一般是通过在玻璃中掺入可控量的氧化铁而使得其玻璃颜色为茶色。茶色玻璃颜色越深，理论上来说，其透光度越小，保鲜效果应该越好。由于出于美学原因以及吸热效果调整的原因，设计师均反对这种玻璃为较深的蓝色或绿色。而玻璃中的氧化铁或多或少的很带有一定含量的氧化亚铁杂质。亚铁离子的含量如果不加控制的话，外观上会造成玻璃的颜色绿化，造成茶色玻璃的颜色不稳定；在性能上，出于过多亚铁离子的存在，会使得玻璃中的其它氧化物与亚铁离子容易发生反应，从而破坏其它氧化物的稳定性，最终对玻璃的整体性能，如吸热、透明度以强度等因素产生重要的不利影响。因此本发明的目的，考虑了提供一种颜色温和，透光率以及吸热性能稳定，并对化学腐蚀也具有良好的抵抗力的茶色玻璃。

现有技术中的茶色玻璃一般在其制备过程中含有一些一氧化物，如氧化鈰，氧化钕等金属或类金属氧化物。但这些氧化物本身就不稳定。本发明还需要考虑的一个技术问题是，在选择氧化物成分配方时，需要考虑这些氧化物之间的适配性，以及对这些氧化物对颜色起作用的氧化物离子如三价的铁和/或二价铁的化学性质的影响，即是否会破坏三价铁与二价铁之间的化学平衡。

目前的研究表明，茶色玻璃的性能评价主要包含颜色、性能（主要是对光的吸收或透过性能）等。

颜色需要偏温和为最佳，如果太过透明，虽然美观但对一些光线，特别是对紫外线的吸收有限，影响保鲜的效果。如果太过深色，如绿化或蓝化，影响了美观，也会对其性能产生一定的不利影响。而决定颜色的主要成分是一些着色剂成分如氧化锰等，对茶色起决定作用的是氧化铁的含量。由于氧化铁中不可避免地会引入亚铁离子，而亚铁离子会对茶色玻璃的颜色产生影响。亚铁离子过多就会使玻璃呈现绿化现象。目前的现有技术中，一般会通过添加砷、锑作为调节剂来调节氧化铁中的亚铁含量，但这种方法的效果不理想。

对于茶色玻璃的性能的要求，一般要求其对可见光、紫外线光，以及波长较长的光产生一定的吸收作用，才能达到保鲜食品的效果。而对茶色玻璃的这些光透光或光吸收性产生影响最关键的成分就是铁离子的含量，所以必须要控制三价铁与二价铁的在一定比例范围，同时要防止在后期存放环境中，这种比例出现大范围的波动。

发明内容

本发明就是基于现有技术中存的问题提出了如下的一种解决思路：就是将茶色玻璃中的氧化铁成分进行优化，同时对其含有的亚铁离子的含量进行严格控制，将两种铁离子的含量的比例控制在一个稳定的范围内。

实现该发明思路的技术手段包括：为控制氧化铁中的亚铁离子的杂质含量在一定范围内，同时加入氧化碲，氧化铋这些氧化物，作为亚铁离子的稳定剂。因为氧化碲，氧化铋这两种氧化物，不同于钒氧化物或鈰氧化物。钒、鈰本身是一种多价态的、具有高电负性的无素，因此其氧化物形态本身具有不稳定性，因此他们对亚铁离子的热稳定作用有限。另外，对于砷、锑等氧化物，其本身是带有毒性，如果大量地掺杂到玻璃中，特别是食品容器玻璃，会对食物也造成污染。本发明使用氧化碲、氧化铋，这两种氧化物性质稳定，其本身的热导率也低（对降低玻璃盒内的温度也有促进作用），特别适合作为亚铁离子的稳定剂。

具体地，本发明的技术方案包括：

本发明提供一种茶色玻璃，在5mm的厚度下，光谱波长范围在500至650nm的可见光透光率在54％-63％，光谱波长范围在350-385nm的紫外线的透光率为25%-45%，光谱波长为850-900nm的长波透光率为35%-45%。

本发明提供了一种茶色玻璃，所述茶色玻璃的主要原料配方包含：

石英砂300-380；氧化铁为0.5-0.8；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾50-60；锰粉0.6-1.4；钛白粉0.9-2.4；氧化锑0.3-0.7；氧化铋0.1-0.5；控制氧化亚铁的含量不高于0.05。

作为上述方案的改进，所述茶色玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

石英砂240-290；氧化铁为0.55-0.65；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾65-75；纯碱20-30；锰粉1.5-2；钛白粉2.5-3；氧化锑0.5-0.6；氧化铋0.2-0.4；控制氧化亚铁的含量不高于0.03。

相应地，本发明还提供了一种制备茶色玻璃保鲜盒的方法，依次包括以下步骤：

按茶色玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

石英砂300-380；氧化铁0.5-0.8；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾50-60；锰粉0.6-1.4；钛白粉0.9-2.4；氧化锑0.3-0.7；氧化铋0.1-0.5；控制氧化亚铁的含量不高于0.05；

先将氧化铁、氧化锑、氧化铋三种原料进行熔化，降温凝固，将得到的铸锭与其它配料投放进入熔窑，在温度为900-1480度的条件下熔制得到玻璃液；

将温度在950-1100度的所述玻璃液放置在通过电机带动的旋转工作台的保鲜盒冲压模具中再通过伸缩冲压头进行冲压成型后形成玻璃保鲜盒；

将经过成型处理的玻璃保鲜盒在600-650度进行退火处理，得到茶色玻璃保鲜盒。

本发明还提供了另一种制备茶色玻璃保鲜盒的方法，依次包括以下步骤：

按茶色玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

石英砂240-290；氧化铁0.55-0.65；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾65-75；纯碱20-30；锰粉1.5-2；钛白粉2.5-3；氧化锑0.5-0.6；氧化铋0.2-0.4；控制氧化亚铁的含量不高于0.03；

先将氧化铁、氧化锑、氧化铋三种原料进行熔化，降温凝固，将得到的铸锭与其它配料投放进入熔窑，在温度为900-1480度的条件下熔制得到玻璃液；

将温度在750-900度的所述玻璃液放置在通过电机带动的旋转工作台的保鲜盒冲压模具中再通过伸缩冲压头进行冲压成型后形成玻璃保鲜盒；

将经过成型处理的玻璃保鲜盒在550-590度进行退火处理，得到茶色玻璃保鲜盒。

本发明的技术方案，具有如下有益效果：

本发明涉及一种茶色玻璃及其制备茶色玻璃保鲜盒的方法，在配方原料中引入氧化铁作为茶色显色成分，同时具有优良的光线的吸收性能以及吸热属性。加入氧化碲、氧化铋两种氧化物，控制氧化铁中的亚氧离子的比例，有助于提高玻璃的化学稳定性，达到提高茶色玻璃的颜色均一性。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明作进一步地详细描述。

本发明具体实施中，设计了不同组分的茶色玻璃配方，见下表，针对利用氧化铁以及氧化碲以及氧化铋这三种氧化含量为变量进行分析，同时，设计出两种对比实验。对比实验部分，不加入氧化碲及氧化铋。所有的实验组配方严格控制玻璃组合物中的氧化亚铁含量，氧化铁可以选择高纯的三价铁氧化物，对氧化铁进行严格地筛选，根据需要进行提纯。

具体的配方表

针对上述配方的原料，进行玻璃样品的制作。具体采用的制备方法如下：

按茶色玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

将所有配方原料精确称重；

先将氧化铁、氧化锑、氧化铋三种原料进行熔化，降温凝固，将得到的铸锭与其它配料投放进入熔窑，在温度为900-1480度的条件下熔制得到玻璃液；

将温度在750-900度的所述玻璃液放置在通过电机带动的旋转工作台的保鲜盒冲压模具中再通过伸缩冲压头进行冲压成型后形成玻璃保鲜盒；

将经过成型处理的玻璃保鲜盒在550-590度进行退火处理，得到茶色玻璃保鲜盒。

对比样品的制作除了不加入氧化碲以及氧化铋外，所有制备中的参数和步骤相同。

在制备样品时，需要将样品的厚度控制在5mm，精确度在+-0.05mm。

然后将得到的茶色玻璃样品，进行光线吸收研究。主要测试样品在三种不同波长范围内的吸收率。三种光谱波长范围分别为350-385nm的紫外线，500至650nm的可见光，850-900nm的长波光线。测量的结果如下表：

成型后的茶色玻璃样品，以在样品制备前后以及室外强光照射下10天后样品中的氧化亚铁含量的变化为测试其茶色玻璃化学稳定性的标准。其结果为下表。

本发明技术方案中的实施例样品的茶色玻璃的色泽温和、均匀，美观；在5mm的厚度下，光谱波长范围在500至650nm的可见光透光率在54％-63％，光谱波长范围在350-385nm的紫外线的透光率为25%-45%，光谱波长为850-900nm的长波透光率为为35%-45%。这些样品的对于不同波长范围的光线，都表现出了良好的吸收性能，而且随着样品组合物中的氧化铁含量的变化，对光线中的紫外光线以及长波光线都变现出了优异的吸收调控能力。样品中的亚铁离子的含量基本稳定。可见实施例得到了一种颜色以及化学稳定性的茶色玻璃样品。

对比例的样品相比而言，色泽并不均匀；在同样的光谱波长范围内，对光线的吸收率明显比本发明实施例的样品要低，同时对成型的对比例样品化学稳定性进行测试时，即对亚铁离子进行检测时，其成分的变化波动过于明显。这样的情况下，会对茶色玻璃性能变化都会产生不利的影响。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (2)

1.一种茶色玻璃，其特征在于，在5mm的玻璃厚度下，对于光谱波长范围在500至650nm的可见光的透光率在54％-63％，光谱波长范围在350-385nm的紫外线的透光率为25%-45%，光谱波长为850-900nm的长波光线的透光率为35%-45%；

所述茶色玻璃以质量份计的主要原料配方包含：石英砂300-380；氧化铁为0.5-0.8；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾50-60；锰粉0.6-1.4；钛白粉0.9-2.4；氧化碲0.3-0.7；氧化铋0.1-0.5；控制氧化亚铁的含量不高于0.05。

2.一种利用权利要求1所述的茶色玻璃制备茶色玻璃保鲜盒的方法，依次包括以下步骤：

按茶色玻璃以质量份计的主要原料配方如下：

石英砂300-380；氧化铁0.5-0.8；氢氧化铝10-20；硼砂18-25；硼酸5-10；碳酸钾50-60；锰粉0.6-1.4；钛白粉0.9-2.4；氧化碲0.3-0.7；氧化铋0.1-0.5；控制氧化亚铁的含量不高于0.05；

先将氧化铁、氧化碲、氧化铋三种原料进行熔化，降温凝固，将得到的铸锭与其它配料投放进入熔窑，在温度为900-1480度的条件下熔制得到玻璃液；

将温度在950-1100度的所述玻璃液放置在通过电机带动的旋转工作台的保鲜盒冲压模具中再通过伸缩冲压头进行冲压成型后形成玻璃保鲜盒；

将经过成型处理的玻璃保鲜盒在600-650度进行退火处理，得到茶色玻璃保鲜盒。