CN113213757B - 一种天蓝色玻璃瓶的制造方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及玻璃制造技术领域，具体公开了一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，包括步骤原料配备、窑炉熔制、退火和成品入库，其中，原料配备时原料包括有硅砂、纯碱、石灰石、长石粉和小料；所述小料包括有氧化钴、氧化铜和芒硝；所述小料是先将氧化钴和部分氧化铜进行共混，然后将剩余的氧化铜和芒硝加入共混以制得。本申请的制造方法具有提高原料共混均匀性的优点。

Description

一种天蓝色玻璃瓶的制造方法

技术领域

本申请涉及玻璃制造技术领域，尤其涉及一种天蓝色玻璃瓶的制造方法。

背景技术

作为定量包装、运输、储藏和盛装各种液体、半液体及固体状物品所用的玻璃容器，统称为玻璃瓶罐。当玻璃瓶罐所盛装材料具有光敏性时，如啤酒、果酒等，为了提高所盛装材料的保质期，玻璃瓶罐制作为有色玻璃瓶罐。有色玻璃瓶罐是在玻璃制作过程中添加着色剂以制得。相关技术中，一种蓝绿色玻璃瓶的制作方法具体为：先将石英砂、氢氧化铝、方解石、白云石、纯碱、碳酸钾、澄清剂和着色剂等原料进行混料，然后依次进行熔制、供料、成型、退火和检验包装入库。

针对上述中的相关技术，发明人认为将所有原料一次性共混进行混料，混料过程中会存在原料共混不均，混合分层的问题，使得着色剂原料无法完全均匀的进行着色，造成成品成色不均的现象。

发明内容

为了提高原料共混均匀性，本申请提供一种天蓝色玻璃瓶的制造方法。

本申请提供的一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，采用如下的技术方案：

一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，包括如下步骤：

（1）原料配备，原料包括有硅砂、纯碱、石灰石、长石粉和小料；所述小料包括有氧化钴、氧化铜和芒硝；所述小料是先将氧化钴和部分氧化铜进行共混，然后将剩余的氧化铜和芒硝加入共混以制得；

（2）窑炉熔制得到玻璃液；

（3）玻璃液注模成型；

（4）退火；

（5）成品入库。

通过采用上述技术方案，分步对氧化钴、氧化铜和芒硝进行物理搅拌预混，使含量差异明显的粉状材料共混成小料，再以小料形式加入原料中进行共混，相对于分别将氧化钴、氧化铜和芒硝投入原料中的形式，小料形式能够缩小原料配比体系中含量形式差异，提高原料共混均匀性，提高天蓝色玻璃瓶成品率。同时，氧化铜、氧化钴和芒硝构成小料共混体，能够提高着色稳定性。

优选的，按重量份计，原料包括有80-100重量份硅砂、30-35重量份纯碱、30-35重量份石灰石、10-15重量份长石粉和1-3重量份小料。

通过采用上述技术方案，优化原料配比，所得天蓝色玻璃瓶具有良好的颜色特性。

优选的，所述小料中氧化钴、氧化铜和芒硝的重量比例为氧化钴：氧化铜：芒硝=1:40:100。

通过采用上述技术方案，优化共混比例，提升小料组分材料的分散均匀性。

优选的，所述小料中氧化钴和部分氧化铜先进行共混时重量比例为氧化钴：氧化铜=1:20。

通过采用上述技术方案，优化共混比例分配，提升共混均匀性。

优选的，还包括废玻璃回收，所述废玻璃回收是将退火后得到的不合格玻璃产品、废玻璃进行收集，并进行清洗、烘干、破碎得到碎玻璃，最后将碎玻璃投入窑炉和原料一起进行熔制；基于原料重量份配比，投入所述碎玻璃的重量份为60-70重量份。

通过采用上述技术方案，将制造过程中的废玻璃进行回收利用，形成闭环式制造生产，降低废料产出和处理费用，提高资源利用率，而且碎玻璃的加入能够降低玻璃生产成本，降低纯碱耗量，降低能耗，增加窑炉的出料率。

优选的，所述碎玻璃的粒度为20mm-40mm。

通过采用上述技术方案，碎玻璃粒度相对于原料粒度大的多，有助于降低原料分层现象，并加快熔融。

优选的，所述碎玻璃在投入窑炉前进行预热处理，预热温度为500℃-600℃。

通过采用上述技术方案，碎玻璃预热处理能够提高热传递效率，降低能耗需求。

优选的，所述碎玻璃预热处理是通过热风进行预热处理，热风源为窑炉废气。

通过采用上述技术方案，回收利用窑炉废气，提高资源利用率，降低废气排放。

优选的，还包括色调控制工序，所述色调控制工序为：先根据所需玻璃颜色确定对应的透过率标准值、光波长标准值、色纯度标准值，将透过率标准值分为红色区域、黄色区域和绿色区域；抽取玻璃样品，截取玻璃样片，测量玻璃样片的透过率，判断透过率测量结果所在的透过率区域，若透过率测量结果在绿色区域，保持生产工序执行标准，若透过率测量结果在黄色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每四个小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域；若透过率测量结果在红色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域。

通过采用上述技术方案，将样片透过率检测结果与透过率标准值区域的比对，作为色调控制判断标准，直观易判断，通过色调控制能够提升批量化生产过程中天蓝色玻璃瓶的颜色均一性，缩小颜色误差。

综上所述，本申请具有以下有益效果：

1、分步预混制备小料，将各小分量材料以小料形式投入至原料中，缩小含量形式差异，提升共混均匀性；

2、将生产过程中产生的废玻璃回收利用，形成闭环式制造生产，提高生产效率，提高资源利用率；

3、设置透过率标准值区域，进行样品透过率抽检，通过透过率比对结果进行色调控制手段的调整，提升批量化生产过程中天蓝色玻璃瓶的颜色均一性，减小颜色误差。

附图说明

图1是本申请实施例1天蓝色玻璃瓶的制造方法的流程图。

图2是本申请实施例2天蓝色玻璃瓶的制造方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本申请作进一步详细说明。

有色玻璃瓶是用于提高所盛装材料保质期的常用玻璃瓶罐。有色玻璃瓶是通过在制作过程中添加着色剂以着色的方式进行制造所得。然而，申请人在制造过程中发现着色剂的添加分量在整个玻璃配方体系中所占分量比例很小，和其他玻璃原料存在有分量差异明显的问题，在原料混合中着色剂容易分散不均，容易造成成品成色不均的现象。基于该发现，申请人对原料配方的混合工序进行了大量的研究和尝试，以图找到能够提升着色剂共混均匀性，提升成品成色均匀性的方法。结果，申请人发现可以在玻璃原料配合体系中引入少量芒硝，芒硝在高温下可分解生成氧化钠，氧化钠是网络外体氧化物，钠离子居于玻璃结构网络的空穴中，能够提供游离氧使玻璃结构中的O/Si比值增加，发生断键，可以降低玻璃的黏度，基于此，将着色剂和芒硝预先进行共混，预先共混过程中着色剂和芒硝能够抱团成体构成小料，此时，相对于分别独立的着色剂和芒硝，抱团成体的着色剂和芒硝整体分量增加，能够缩小他们添加入配方体系中时的分量差距，提高小料在原料物理共混时的混合均匀性，同时，在窑炉熔制时，高温分解下，芒硝产生的氧化钠能够首先降低小料（着色剂）周侧的玻璃黏度，提高小料（着色剂）在玻璃液中的流动性，提升小料（着色剂）在玻璃液中的流体混合均匀性。申请人将原料粉体混合和窑炉中玻璃液的流体混合结合考虑，提出了本申请技术方案。

实施例

实施例1

一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，包括如下步骤：

（1）原料配备：将100kg硅砂、32kg纯碱、31.4kg石灰石、14kg长石粉和2.8kg小料进行3分钟的物理搅拌共混；

所述小料包括有0.02kg氧化钴、0.8kg氧化铜和1.97kg芒硝；所述小料是先将0.02kg氧化钴和0.4kg氧化铜进行3分钟物理搅拌共混；然后将剩余的0.4kg氧化铜和1.97kg芒硝加入进行3分钟物理搅拌共混以制得；

（2）窑炉熔制得到玻璃液：将共混均匀的原料投入窑炉中，窑炉温度保持1580±10℃；

（3）玻璃液注模成型；

（4）退火：将成型产品在550℃温度下退火8分钟后，自然冷却，即得到所需玻璃瓶；

（5）成品入库。

实施例2

一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，包括如下步骤：

（1）原料配备：将85kg硅砂、30kg纯碱、30kg石灰石、15kg长石粉和2.8kg小料进行3分钟的物理搅拌共混；

所述小料包括有0.02kg氧化钴、0.8kg氧化铜和1.97kg芒硝；所述小料是先将0.02kg氧化钴和0.4kg氧化铜进行3分钟物理搅拌共混；然后将剩余的0.4kg氧化铜和1.97kg芒硝加入进行3分钟物理搅拌共混以制得；

（2）窑炉熔制得到玻璃液：先将65kg碎玻璃投入窑炉内，再将共混均匀的原料投入窑炉中，窑炉温度保持1580±10℃；

碎玻璃是由废玻璃回收所得，废玻璃回收具体为：将退火后得到的不合格玻璃产品、生产过程中产生的废玻璃进行收集，并进行清洗、烘干、破碎得到碎玻璃，碎玻璃粒度控制为25mm；将碎玻璃通过热风进行预热处理后再投入，预热温度为550℃，热风源为窑炉废气；

（3）玻璃液注模成型；

（4）退火：将成型产品在550℃温度下退火8分钟后，自然冷却，即得到所需玻璃瓶；

（5）色调控制：

预先根据所需玻璃颜色确定对应的透过率标准值、光波长标准值、色纯度标准值，将透过率标准值分为红色区域、黄色区域和绿色区域，如下表1所示；

表1、色调控制标准值

抽取一只玻璃瓶样品，用金刚石玻璃刀在玻璃瓶瓶身平直段截取10mm×30mm的玻璃样片，用无水乙醇清洗玻璃样片表面，然后用脱脂棉擦洗干净，保持玻璃样片表面洁净，用722S可见分光光度计测量玻璃样片的透过率，判断透过率测量结果所在的透过率区域，若透过率测量结果在绿色区域，保持生产工序执行标准，若透过率测量结果在黄色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每四个小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域；若透过率测量结果在红色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域；

（6）成品入库。

对比例

对比例1

本对比例天蓝色玻璃瓶的制造方法和实施例1基本一致，区别在于，本对比例中氧化铜、氧化钴和芒硝不进行预混处理，本对比例中直接将氧化铜、氧化钴、芒硝和其他原料进行共混，然后投入窑炉中进行熔制。

对比例2

本对比例天蓝色玻璃瓶的制造方法和实施例1基本一致，区别在于，本对比例中未采用芒硝，本对比例中未对氧化铜和氧化钴进行预混，本对比例中直接将氧化铜、氧化钴和其他原料进行共混，然后投入窑炉中进行熔制。

对比例3

本对比例天蓝色玻璃瓶的制造方法和实施例1基本一致，区别在于，本对比例中未采用芒硝，本对比例中将氧化铜、氧化钴进行预混处理得到小料，然后将预混好的小料和其他原料进行共混，然后投入窑炉中进行熔制。

对比例4

本对比例天蓝色玻璃瓶的制造方法和实施例1基本一致，区别在于，本对比例中是将氧化铜、氧化钴进行预混处理得到小料，然后将预混好的小料、芒硝和其他原料进行共混，然后投入窑炉中进行熔制。

对比例5

本对比例天蓝色玻璃瓶的制造方法和实施例1基本一致，区别在于，本对比例中将氧化铜、氧化钴、芒硝三者进行预混处理得到小料，然后将预混好的小料和其他原料进行共混，然后投入窑炉中进行熔制。

性能检测试验

分别对实施例1至2和对比例1至5所得玻璃瓶进行颜色外观目测和透过率检测。

透过率检测方法具体为:

S1、用金刚石玻璃刀从玻璃瓶的瓶身上切取宽13mm长30mm的玻璃样片。注意：玻璃样片需无气泡、色条、结石；

S2、用无水乙醇擦洗玻璃样片表面，并用脱脂棉擦干净，保持玻璃样片表面洁净；

S3、打开722S可见分光光度计预热30分钟，然后将玻璃样片固定于722S可见分光光度计的试样槽中；

S4、设定波长范围为380-770nm，其间隔为10nm，进行透过率检测。透过率测定后，用千分尺测定玻璃样片的厚度。把测量的数据输入电脑，用亥姆霍茨法来测量主波长、色纯度。

将实施例1至2和对比例1至3的检测结果整理，结果如下表2所示：

表2、颜色特性检测结果对比表

参考表2中实施例1和对比例1的检测结果可见，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于实施例1，对比例1中着色剂并未做预混处理，小分量的着色剂直接添加在原料中混合，因分量差异明显，着色剂存在分散不均问题，着色剂无法形成较好的混合着色效果，无法得到所需的天蓝色，而且产品着色不均，成品效果不好。

参考表2中对比例1和对比例2的检测结果可见，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于比对比例2，虽然对比例1中添加了芒硝，但是对比例1和对比例2的着色效果并未有明显的差异变化，由此可见，芒硝在作为单独原料加入于配方中并未对于着色有辅助作用。

参考表2中对比例2和对比例3的检测结果可见，在未添加芒硝的情况下，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于比对比例2，虽然对比例3中未添加芒硝，但是对比例3中进行了着色剂预混处理，对比例3能够得到所需的天蓝色着色效果，但是，对比例3中着色剂添加到原料中共混熔制时，着色剂在玻璃液流体中依然存在着混合分散不均的问题，造成成品颜色不均的现象。

参考表2中对比例3和对比例4的检测结果可见，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于比对比例3，虽然对比例4中添加了芒硝，但是对比例4中芒硝并未与氧化钴和氧化铜预混处理，对比例4中着色剂在玻璃液流体中依然存在着混合分散不均的问题，造成成品颜色不均的现象。

参考表2中对比例4和对比例5的检测结果可见，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于对比例4，对比例5将着色剂和芒硝进行了预混，对比例5中着色剂基于芒硝产生的氧化钠协助作用能够在玻璃液流体中分散均匀，能够得到颜色均匀的成色效果，但是，对比例5中氧化铜、氧化钴、芒硝之间本身存在有明显分量差异，三者存在分散不均问题，氧化铜、氧化钴无法形成较好的混合着色效果，无法得到所需的天蓝色。

参考表2中对比例5和实施例1的检测结果可见，以氧化钴和氧化铜作为着色剂，相对于对比例5，实施例1中分步将氧化钴、氧化铜和芒硝进行了预混处理，使得氧化钴、氧化铜和芒硝之间共混均匀，再将共混均匀后的氧化钴、氧化铜和芒硝和其他原料混合，不仅缩小了分量差异，而且着色剂基于芒硝产生的氧化钠协助作用能够在玻璃液流体中分散均匀，实施例1能够得到所需的天蓝色着色效果，并且颜色均匀，成品效果良好。

综上所述，本申请通过分步预混，结合芒硝的混合辅助作用，提升着色剂在玻璃配方体系中的分散均匀性，提升了成品着色效果，能够得到视觉感官清爽、颜色分布均匀的天蓝色玻璃瓶。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.一种天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）原料配备，按重量份计，原料包括有80-100重量份硅砂、30-35重量份纯碱、30-35重量份石灰石、10-15重量份长石粉和1-3重量份小料；所述小料包括有氧化钴、氧化铜和芒硝；

所述小料是先将氧化钴和部分氧化铜进行共混，然后将剩余的氧化铜和芒硝加入共混以制得；

所述小料中氧化钴、氧化铜和芒硝的重量比例为氧化钴：氧化铜：芒硝=1:40:100；

所述小料中氧化钴和部分氧化铜先进行共混时重量比例为氧化钴：氧化铜=1:20；

（2）窑炉熔制得到玻璃液；

（3）玻璃液注模成型；

（4）退火；

（5）成品入库。

2.根据权利要求1所述的天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于：还包括废玻璃回收，所述废玻璃回收是将退火后得到的不合格玻璃产品、废玻璃进行收集，并进行清洗、烘干、破碎得到碎玻璃，最后将碎玻璃投入窑炉和原料一起进行熔制；基于原料重量份配比，投入所述碎玻璃的重量份为60-70重量份。

3.根据权利要求2所述的天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于：所述碎玻璃的粒度为20mm-40mm。

4.根据权利要求2所述的天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于：所述碎玻璃在投入窑炉前进行预热处理，预热温度为500℃-600℃。

5.根据权利要求4所述的天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于：所述碎玻璃预热处理是通过热风进行预热处理，热风源为窑炉废气。

6.根据权利要求1所述的天蓝色玻璃瓶的制造方法，其特征在于，还包括色调控制工序，所述色调控制工序为：先根据所需玻璃颜色确定对应的透过率标准值、光波长标准值、色纯度标准值，将透过率标准值分为红色区域、黄色区域和绿色区域；抽取玻璃样品，截取玻璃样片，测量玻璃样片的透过率，判断透过率测量结果所在的透过率区域，若透过率测量结果在绿色区域，保持生产工序执行标准，若透过率测量结果在黄色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每四个小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域；若透过率测量结果在红色区域，根据玻璃样片外观颜色深浅立即调整小料用量，同时，保持每小时抽取一只玻璃样片做对比跟踪，直至透过率恢复到绿色区域。

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