TW201431816A - 可加熱顯現顏色的玻璃容器 - Google Patents

可加熱顯現顏色的玻璃容器 Download PDF

Info

Publication number
TW201431816A
TW201431816A TW102138228A TW102138228A TW201431816A TW 201431816 A TW201431816 A TW 201431816A TW 102138228 A TW102138228 A TW 102138228A TW 102138228 A TW102138228 A TW 102138228A TW 201431816 A TW201431816 A TW 201431816A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
color
glass
weight
glass composition
mixture
Prior art date
Application number
TW102138228A
Other languages
English (en)
Inventor
Edward Ordway
Terence K Howse
Daniel Baker
Stephen Barton
Carol A Click
Original Assignee
Owens Brockway Glass Container
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Owens Brockway Glass Container filed Critical Owens Brockway Glass Container
Publication of TW201431816A publication Critical patent/TW201431816A/zh

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/02—Compositions for glass with special properties for coloured glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C4/00—Compositions for glass with special properties
    • C03C4/04—Compositions for glass with special properties for photosensitive glass
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09C—TREATMENT OF INORGANIC MATERIALS, OTHER THAN FIBROUS FILLERS, TO ENHANCE THEIR PIGMENTING OR FILLING PROPERTIES ; PREPARATION OF CARBON BLACK  ; PREPARATION OF INORGANIC MATERIALS WHICH ARE NO SINGLE CHEMICAL COMPOUNDS AND WHICH ARE MAINLY USED AS PIGMENTS OR FILLERS
    • C09C1/00—Treatment of specific inorganic materials other than fibrous fillers; Preparation of carbon black
    • C09C1/0009—Pigments for ceramics
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B9/00—Blowing glass; Production of hollow glass articles
    • C03B9/13—Blowing glass; Production of hollow glass articles in gob feeder machines
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10T428/13—Hollow or container type article [e.g., tube, vase, etc.]
    • Y10T428/131—Glass, ceramic, or sintered, fused, fired, or calcined metal oxide or metal carbide containing [e.g., porcelain, brick, cement, etc.]

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

本發明揭示隱色色料材料組成物、鈉鈣-氧化矽玻璃組成物、及製造可加熱顯現顏色的玻璃容器(color-strikable glass containers)之相關方法。該隱色色料材料組成物可被引入複數種具有-40至+20範圍的氧化還原數之基礎玻璃組成物中，而製造可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。引入基礎玻璃組成物中的隱色色料材料組成物包括氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)的混合物。該可加熱顯現顏色的玻璃容器在形成後可經熱處理而加熱顯現紅色或黑色。

Description

可加熱顯現顏色的玻璃容器
本發明關於玻璃容器，尤其是玻璃容器之著色。
發明背景及總結
玻璃容器經常由所謂的鈉鈣玻璃，亦稱為鈉鈣-氧化矽玻璃所組成。許多種此容器例如為了美觀或功能目的而被上色。著色玻璃容器可由包括一種以上的色料之鈉鈣玻璃組成物而製造。例如綠色玻璃可由包括作為色料的氧化鉻(Cr2O3)之鈉鈣玻璃組成物而製造，及藍色玻璃可藉由將氧化鈷(CoO)加入鈉鈣玻璃組成物而製造。例證此型著色玻璃組成物之美國專利包括第3,326,702、3,330,638、3,345,190、3,498,806、與4,312,953號。
鈉鈣玻璃組成物中的一些色料無法立即將玻璃上色，而是必須藉已知為「加熱顯色(striking)」之熱處理程序才產生顏色。在此程序中，玻璃容器係由含有「隱色(latent)」色料材料之玻璃組成物形成。然後將玻璃容器加熱至比正常退火溫度稍高的溫度，使得玻璃中的隱色色料材料(latent colorant material)交互作用或「加 熱顯色」而將玻璃賦予顏色。例證上色此玻璃容器方法之美國專利包括第2,672,423、3,513,003、與3,627,548號。
依照本發明之一態樣，一般目的為提供隱色色料材料的混合物，其可被引入一系列基礎(base)玻璃組成物而產生淺淺著色或透明玻璃容器，其在熱處理及加熱顯色時產生深紅色或視覺上黑色。因而可將這些玻璃容器稱為「可加熱顯現顏色(color-strikable)」。熱處理或加熱顯色步驟為選用，而使上色不同的玻璃容器之大量生產具有靈活性。
本發明體現許多種可分別或彼此結合而實施的態樣。
依照本發明之一態樣提供一種用以與複數種具有-40至+20範圍的氧化還原數之鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物使用所調配之隱色色料材料的混合物，以製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃組成物、及複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器。該隱色色料材料的混合物包括氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)。
依照本發明之另一態樣提供一種製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之方法。在此方法中，將隱色色料材料引入具有氧化還原數為-40至+20範圍之鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物中，而製造可加熱顯現顏色的玻璃組成物。該隱色色料材料的混合物包括氧化亞銅 (Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)。然後由該可加熱顯現顏色的玻璃組成物形成複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器。
依照本發明之又一態樣提供一種製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之方法。在此方法中製備包括以下之鈉鈣-氧化矽玻璃組成物：60至75重量%之SiO2、7至15重量%之Na2O、6至12重量%之CaO、0.1至3.0重量%之Al2O3、0.0至2.0重量%之MgO、0.0至2.0重量%之K2O、與0.01至0.30重量%之SO3；且將隱色色料材料組成物混合至該鈉鈣-氧化矽玻璃組成物中，而製造包括以下之可加熱顯現顏色的玻璃組成物：0.0875至0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06至0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、0.0125至0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與0.02至0.10重量%之碳(C)。然後由該可加熱顯現顏色的玻璃組成物形成複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器。
依照本發明之一進一步態樣提供一種可加熱顯現顏色的玻璃容器，其具有包括基礎玻璃部分及隱色色料部分之容器玻璃組成物。該基礎玻璃部分包含：60至75重量%之SiO2、7至15重量%之Na2O、6至12重量%之CaO、0.1至3.0重量%之Al2O3、0.0至2.0重量%之MgO、0.0至2.0重量%之K2O、與0.01至0.30重量%之SO3；且該隱色色料部分包含：0.0875至0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06至0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、與0.0125至0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)。
本揭示連同其額外的目的、特點、優點、及態樣可由以下說明、所附的申請專利範圍、及附圖而最佳地了解，其中：
10‧‧‧玻璃容器
第1圖為依照本發明之例示性具體實施例的玻璃容器之側視圖。
較佳實施例之詳細描述
依照本發明所揭示的製造方法之例示性具體實施例，現已發現一種隱色色料材料的混合物，其可被引入複數種具有一定範圍的氧化還原數之基礎玻璃組成物中，而製造可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。由本發明所揭示的製造方法所製造的可加熱顯現顏色的玻璃容器起初為淺淺著色或透明，但是可被加熱至比正常退火溫度稍高的溫度而加熱顯現紅色或黑色。
在此使用的術語「淺淺著色(lightly colored)」為相關術語，且係指相較於被加熱顯色而產生的深紅色或黑色玻璃容器為相對透明或半透明之玻璃。在一具體實施例中，起初淺淺著色的可加熱顯現顏色的玻璃容器可顯現無色或淺藍色，但是在加熱顯色時會變成深紅色。在另一具體實施例中，起初淺淺著色的可加熱顯現顏色玻璃容器可具有琥珀色、鈷藍色、或翡翠綠色著色，但是在加熱顯色時會變成視覺上黑色。即在加熱顯色時減少穿透玻璃容器之可見光，使得玻璃容器在自然採光 條件下(例如間接陽光)於手臂長的距離出現對肉眼為視覺上黑色。
第1圖描述玻璃容器10之一例示性具體實施例，其可依照本發明所揭示的製造方法之一例示性具體實施例製造，如以下所進一步說明。
玻璃容器10可藉以下方法製造。除了以下揭示，用以組成及熔融生產玻璃容器之例示性條件及步驟可在例如Fay V.Tooley之玻璃製造手冊(第3版，Ashlee出版社，1984年)中發現。
該方法可包括製備一批原料，即可加熱顯現顏色的玻璃組成物用之起始材料。依照本發明之具體實施例，調配該批原料而製造氧化-還原電位(或「氧化還原」電位)在預定範圍內之玻璃組成物。一種可接受用以將熔融玻璃的氧化還原電位量化之技術為藉由計算其所謂的「氧化還原數」，如敘述於Simpson and Myers之「The Redox Number Concept and Its Use by the Glass Technologist」，玻璃工藝，第19卷，第4期，1978年8月4日，第82-85頁。通常「氧化」玻璃組成物係定義為具有氧化還原數為零以上之玻璃組成物，及「還原」玻璃組成物係定義為具有負氧化還原數之玻璃組成物。依照本發明之具體實施例，調配該批原料而製造具有氧化還原數為-40至+20範圍之玻璃組成物。
該批原料可包括鈉鈣-氧化矽玻璃先質材料，其可包括基礎玻璃材料，視情況及色料材料。該基礎玻璃材料可包括砂(SiO2)、鈉鹼灰(Na2CO3)、石灰石 (CaCO3)、白雲石(CaMg(CO3)2)，及含氧化鋁(Al2O3)材料，如長石(feldspar)，以及玻璃屑(cullet)。該批原料中的色料材料可為含有在鈉鈣玻璃中產生所欲顏色的指定元素金屬或金屬化合物之金屬化合物或材料的形式。合適的色料材料之實例可包括例如鐵氧化物(例如FeO或Fe2O3)、鉻氧化物(例如CrO或Cr2O3)、及/或鈷氧化物(例如CoO或Co2O3)。
該批原料可進一步包括對該玻璃組成物有氧化或還原效果之補充材料。例如該批原料可包括一種以上的氧化劑，如石膏(CaSO4．2H2O)、芒硝(Na2SO4)、硝酸鈉(NaNO3)、硝酸鉀(KNO3)，及一種以上的還原劑，如碳(C)、硫鐵礦(FeS2)、亞鉻酸鐵(iron chromite)(FeCr2O4)、與硫化物型硫(sulfide sulfur)(例如硫化亞鐵，FeS)。
該批原料亦可包括隱色色料材料。該隱色色料材料可為混合物的形式，如合適的含銅(Cu)、錫(Sn)、鉍(Bi)、與碳(C)材料的混合物，該材料在熔體中反應而形成氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、與三氧化二鉍(Bi2O3)之氧化還原對。例如可將銅(Cu)、錫(Sn)、鉍(Bi)、與碳(C)以元素形式及/或化合物形式，例如氧化物形式，加入該批原料。
Cu2O、SnO、與Bi2O3之氧化還原對可在玻璃中藉由已知為「加熱顯色」之熱處理程序而形成膠態銅粒子。然而，此氧化還原對直到其被適當地熱處理才改變玻璃顏色。在習知燧石(flint)或北極藍(arctic blue) 基礎玻璃中形成膠態銅粒子則對玻璃賦予紅色。另一方面，當在習知琥珀、鈷藍、或翡翠綠基礎玻璃中形成膠態銅粒子時，該玻璃的顏色變成視覺上黑色。因而，此氧化還原對可允許由單一可加熱顯現顏色的玻璃組成物產生超過一種玻璃顏色。例如藉由僅將由該玻璃組成物所形成的玻璃容器之一部分加熱顯色，而可自單一可加熱顯現顏色的玻璃組成物製造北極藍色玻璃容器及紅色玻璃容器。另一實例為藉由僅將由該玻璃組成物所形成的玻璃容器之一部分加熱顯色，而可自單一可加熱顯現顏色的玻璃組成物製造翡翠綠色玻璃容器及黑色玻璃容器。
該方法可包括將該批原料在玻璃批式熔爐中熔化而製造熔融玻璃。該批原料可在較佳為攝氏1400至1500度之間的溫度熔融約2至4小時，更佳為在攝氏1425至1475度之間，且最佳為約攝氏1450度歷時約3小時。然後熔融玻璃可從槽流至精製機而在此調節。熔融玻璃可從該熔爐被引導至一個以上的前爐。
在一具體實施例中，以下稱為槽式上色法(tank coloration method)，在玻璃批式熔爐中所熔融的該批原料可包括基礎玻璃材料、隱色色料材料，視情況及一些其他的色料材料。當在玻璃批式熔爐中熔融此批含隱色色料之原料時，製造熔融的可加熱顯現顏色的玻璃組成物。在此使用的術語「可加熱顯現顏色」係表示：包括隱色色料材料，且可被加熱至比正常退火溫度稍高的溫度，而使隱色色料材料交互作用或「加熱顯色」而 改變玻璃顏色之玻璃組成物或成形玻璃容器。
在另一具體實施例中，在此稱為前爐上色法(forehearth coloration method)，在玻璃批式熔爐中所熔融的該批原料可包括基礎玻璃材料，視情況及一些其他的色料材料。然而在此具體實施例中，該批原料不含任何隱色色料材料。當在玻璃批式熔爐中熔融此批原料時，製造例如燧石、北極藍、琥珀、鈷藍、或翡翠綠玻璃之熔融玻璃組成物。然後，在批式熔爐下游，在一個以上的前爐中將隱色色料材料加入基礎玻璃組成物。在此具體實施例中，藉由在一個以上的前爐中將隱色色料材料引入先前所製備的基礎玻璃中，而製備可加熱顯現顏色的玻璃組成物。
藉此方法所製備的可加熱顯現顏色的玻璃組成物可被視為具有基礎玻璃部分及隱色色料部分。
基礎玻璃部分可包括鈉鈣-氧化矽玻璃材料。例如基礎玻璃部分可包括存在於燧石、北極藍、琥珀、鈷藍、或翡翠綠玻璃中的實質上相同材料。
術語「燧石玻璃」係以其在玻璃技術中指一般無色或透明玻璃的習知意義使用，且可被特徵化指具有氧化還原數為零以上之氧化玻璃。例如，燧石玻璃可具有約+2至約+20範圍內之氧化還原數。目前較佳的燧石玻璃組成物可包含於以下重量份(amounts by weight)範圍中的以下材料：60~75% SiO2
7~15% Na2O
6~12% CaO
0.1~3.0% Al2O3
0.0~2.0% MgO
0.0~2.0% K2O
0.05~0.30% SO3。
尤其，僅為舉例，目前較佳的燧石玻璃組成物可包含下述實質上所述的重量份中的材料：73% SiO2
13.3% Na2O
10.5% CaO
1.3% Al2O3
0.2% MgO
0.2% K2O
0.2% SO3。
術語「北極藍玻璃」同樣以其習知意義使用，且指藍色色調的淺淺著色玻璃(例如淺藍色玻璃)。北極藍玻璃亦可被特徵化指具有氧化還原數為零以上之氧化玻璃。例如，北極藍玻璃可具有約+2至約+20範圍內的氧化還原數。目前較佳的北極藍玻璃組成物可包含於以下重量份範圍中的以下材料：60~75% SiO2
7~15% Na2O
6~12% CaO
0.1~3.0% Al2O3
0.0~2.0% MgO
0.0~2.0% K2O
0.01~0.10% SO3
0.1~0.3% Fe2O3。
尤其，僅為舉例，目前較佳的北極藍玻璃組成物可包含下述於實質上所述的重量份中的材料：73.0% SiO2
12.9% Na2O
11.5% CaO
1.4% Al2O3
0.1% MgO
0.5% K2O
0.04% SO3
0.2% Fe2O3。
術語「琥珀玻璃」同樣以其習知意義使用，且指減少通過玻璃容器的光之具有琥珀色的玻璃。琥珀玻璃可被特徵化指具有氧化還原數為-20以下之還原玻璃。例如，琥珀玻璃可具有約-20至約-40範圍內的氧化還原數。目前較佳的琥珀玻璃組成物可包含於以下重量份範圍中的以下材料：60~75% SiO2
7~15% Na2O
6~12% CaO
0.1~3.0% Al2O3
0.0~2.0% MgO
0.0~2.0% K2O
0.01~0.10% SO3
0.2~0.6% Fe2O3。
尤其，僅為舉例，目前較佳的琥珀玻璃組成物可包含下述於實質上所述的重量份中的材料：73.0% SiO2
13.1% Na2O
10.9% CaO
1.4% Al2O3
0.4% MgO
0.4% K2O
0.05% SO3
0.4% Fe2O3。
術語「鈷藍玻璃」同樣以其習知意義使用，且指藍色之玻璃(例如藍色玻璃)。鈷玻璃可被特徵化指具有氧化還原數為約-20至約+10範圍之還原或氧化玻璃。目前較佳的鈷藍玻璃組成物可包含於以下重量份範圍中的以下材料：60~75% SiO2
7~15% Na2O
6~12% CaO
0.1~3.0% Al2O3
0.0~2.0% MgO
0.0~2.0% K2O
0.01~0.25% SO3
0.01~0.25% Fe2O3
0.01~0.15% CoO。
尤其，僅為舉例，目前較佳的鈷藍玻璃組成物可包含下述於實質上所述的重量份中的材料：73% SiO2
13% Na2O
11% CaO
1.6% Al2O3
0.5% MgO
0.4% K2O
0.15% SO3
0.10% Fe2O3
0.06% CoO。
術語「翡翠綠玻璃」亦以其習知意義使用，且指綠色之玻璃。翡翠綠玻璃可被特徵化指具有氧化還原數為約-5之還原玻璃。例如，翡翠綠玻璃可具有約+1至-10範圍之氧化還原數。目前較佳的翡翠綠玻璃組成物可包含於以下的重量份範圍中的以下材料：60~75% SiO2
7~15% Na2O
6~12% CaO
0.1~3.0% Al2O3
0.0~2.0% MgO
0.0~2.0% K2O
0.01~0.25% SO3
0.01~0.40% Cr3O3
0.1~0.6% Fe2O3。
尤其，僅為舉例，目前較佳的翡翠綠玻璃組成物可包含下述於實質上所述的重量份中的材料：73% SiO2
13.3% Na2O
10.5% CaO
1.7% Al2O3
0.4% MgO
0.4% K2O
0.08% SO3
0.25% Cr2O3
0.3% Fe2O3。
可加熱顯現顏色的玻璃組成物之隱色色料材料可包括氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)。如以上所討論，已發現此材料組合可將銅(Cu)(即，銅膠體之形成)射入鈉鈣玻璃容器中。另外，當以適量存在時，此隱色色料材料組合直到實行額外的熱處理或加熱顯現步驟才會改變基礎玻璃之顏色。因此，在鈉鈣玻璃組成物中使用這些隱色色料材料可在大量生產基準上對上色不同的玻璃容器之生產提供靈活性。
在隱色色料部分中，氧化亞錫(SnO)對氧化亞 銅(Cu2O)之莫耳比可為約1，例如該莫耳比可為0.9~1的範圍，或約1~0.9的範圍。然而，隱色色料部分可適當地含有過量氧化亞錫(SnO)。例如，當隱色色料部分有過量氧化亞錫(SnO)時，氧化亞錫(SnO)對氧化亞銅(Cu2O)之莫耳比可為約1.5。
在一具體實施例中，可加熱顯現顏色的玻璃組成物可包括約0.175重量%之氧化亞銅(Cu2O)、約0.25重量%之氧化亞錫(SnO)、約0.0125重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與約0.06重量%之碳(C)。例如，可加熱顯現顏色的玻璃組成物可包括0.0875~0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06~0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、0.006~0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與0.02~0.10重量%之碳(C)。
在另一具體實施例中，可加熱顯現顏色的玻璃組成物可包括實質上0.175重量%之氧化亞銅(Cu2O)、實質上0.25重量%之氧化亞錫(SnO)、實質上0.0125重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與實質上0.06重量%之碳(C)。在此使用的術語「實質上」係表示在玻璃容器製造工業中習用的製造容忍度內。
可加熱顯現顏色的玻璃組成物之其餘部分可包括少量的其他材料。此材料可為於玻璃容器製造工業典型的添加劑、來自玻璃屑的殘餘材料、及/或一般雜質。此材料可以微量存在，例如少於0.2重量%。在一指定實例中，可加熱顯現顏色的玻璃組成物之其餘部分可包括微量的TiO2、BaO及/或SrO。
該方法亦可包括自可加熱顯現顏色的玻璃組成物形成玻璃容器，且這些玻璃容器可被稱為「可加熱顯現顏色」。位於一個以上的前爐之下游端的進料器可按量配給熔融玻璃團塊且將其輸送至玻璃容器形成機械。然後將該團塊例如按藉由壓吹(press-and-blow)或吹吹(blow-and-blow)法之分列式製瓶機(individual section machine)或者按藉由任何合適設備之任何其他合適方式形成玻璃容器。
該方法可進一步包括將可加熱顯現顏色的玻璃容器以任何合適方式退火，例如在退火徐冷窯(annealing lehr)中。在退火徐冷窯之入口、熱端或上游部分，溫度在此可為攝氏550至600度之間。溫度通過徐冷窯朝向徐冷窯的下游部分冷端或出口逐漸下降，例如溫度在此可為攝氏130至65度之間。在任何情況，可加熱顯現顏色的玻璃容器均可被退火，較佳為在攝氏550至600度之間歷時30至90分鐘，更佳為在攝氏525至575度之間歷時45至75分鐘，且最佳為在實質上攝氏550度歷時1小時。
該方法亦可包括將可加熱顯現顏色的玻璃容器之溫度提高到高於其被退火的最高溫度(即最高退火溫度)，而將玻璃容器加熱顯現紅或黑色。因而此溫度提高步驟可被稱為「加熱顯現」。
加熱顯現或溫度提高步驟可包括例如將可加熱顯現顏色的玻璃容器在攝氏600至680度之間熱處理10至90分鐘，而製造加熱顯現黑色或加熱顯現紅色之 玻璃容器。在一更指定實例中，溫度提高步驟可包括將可加熱顯現顏色的玻璃容器在攝氏630至650度之間熱處理30至40分鐘。
在一具體實施例中，溫度提高或加熱顯現步驟可在退火步驟之後進行。例如可在連線或離線該退火徐冷窯下游使用熔爐或第二徐冷窯。可加熱顯現顏色的玻璃容器之溫度可在該熔爐或第二徐冷窯被提高到適合將玻璃容器加熱顯現所欲顏色之溫度及時間。然後可逐漸下降該加熱顯現黑色或加熱顯現紅色玻璃容器的溫度，例如依照退火程序，以避免容器破裂或失效。
在另一具體實施例中，溫度提高或加熱顯現步驟可在退火步驟開始與退火步驟結束之間的時間進行。在一實例中可離線使用相鄰退火徐冷窯之分別熔爐(separate furnace)。在另一實例中，退火徐冷窯可依照本發明經修改的加熱輪廓(heating profile)操作。例如該經修改的加熱輪廓可包括典型退火溫度輪廓，其經修改而包括適合在退火之前、期間或之後將玻璃容器加熱顯現所欲顏色之溫度及時間。
在一些態樣中，玻璃容器可具有異於可加熱顯現顏色的玻璃組成物之容器玻璃組成物。例如玻璃容器中所保留的三氧化硫(SO3)之量可為實質上少於用以製備可加熱顯現顏色的玻璃組成物的三氧化硫(SO3)之量。然而，玻璃容器中所保留的三氧化硫(SO3)之實際量取決於基礎玻璃之組成、及可加熱顯現顏色的玻璃組成物中的碳(C)量而改變。通常加入基礎玻璃組成物之碳 (C)量越多，則玻璃容器中將會保留較少三氧化硫(SO3)。
在合適的具體實施例中，玻璃容器中所保留的三氧化硫(SO3)之量為0.01~0.22重量%的範圍。在一指定具體實施例中，具有氧化還原數為零至+14範圍之氧化玻璃組成物一般生成包括約0.04~0.14重量%之三氧化硫(SO3)之玻璃容器。在另一指定具體實施例中，具有氧化還原數為-4至-40範圍之還原玻璃組成物一般生成包括約0.005~0.02重量%之三氧化硫(SO3)之玻璃容器。
在一代表性實例中，將隱色色料材料加入北極藍玻璃組成物而製備可加熱顯現顏色的玻璃組成物。如此製備的可加熱顯現顏色的玻璃組成物包括0.11重量%之三氧化硫(SO3)、與0.089重量%之碳(C)，且發現由此可加熱顯現顏色的玻璃組成物所形成的玻璃容器含有0.043重量%之三氧化硫(SO3)，其為原始量之約40%。
Cu2O、SnO、與Bi2O3之隱色色料材料可被大量保留在容器玻璃組成物中。例如可加熱顯現顏色的玻璃組成物中約75~100%之Cu2O、SnO、與Bi2O3可被保留在容器玻璃組成物中。
依照本發明提供一種隱色色料材料的混合物，其可被引入複數種具有一定範圍的氧化還原數之基礎玻璃組成物中，以製造取決於基礎玻璃的組成而可被加熱顯現紅色或黑色之可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。
在一具體實施例中，此隱色色料材料的混合物可被引入具有+2至+20範圍的氧化還原數之燧石玻璃 或北極藍玻璃中，而製造可被加熱顯現紅色之可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。在另一具體實施例中，隱色色料材料的混合物可被引入具有-20至-40範圍的氧化還原數之琥珀基礎玻璃中，而製造可被加熱顯現黑色之可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。在又一具體實施例中，隱色色料材料的混合物可被引入具有-20至+10範圍的氧化還原數之鈷藍基礎玻璃中，而製造可被加熱顯現黑色之可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。在一進一步具體實施例中，隱色色料材料的混合物可被引入具有氧化還原數為約-5之翡翠綠基礎玻璃中，而製造可被加熱顯現黑色之可加熱顯現顏色的玻璃組成物及可加熱顯現顏色的玻璃容器。
〔實施例〕
在實驗室環境中製備許多玻璃測試樣品，且觀察各樣品中的顏色。
以下各實施例製備一批原料且用以製造300克之熔融玻璃。依照玻璃工業常用的標準批料計算實務，將各玻璃組成物用的各原料之必需量稱重。然後將原料壓碎且使用研缽與杵研磨而瓦解聚結材料(agglomerate material)，及使用混合器一起混合約10分鐘。在混合時，將坩堝在熔爐中於攝氏1350度預熱約10分鐘。將坩堝從熔爐移除且將整批原料加入坩堝。再度將坩堝置於熔爐中，且將熔爐溫度提高而形成溫度為約攝氏1450度之玻璃熔體(glass melt)。將該玻璃熔體在 此溫度保持約3.5小時。
然後將熔融玻璃倒入急冷淬火碎塊(splat quenched patties)中。將一些碎塊置於攝氏550度之退火烘箱中，而一些碎塊則不退火。將置於退火烘箱中的碎塊在約攝氏550度退火約10至20分鐘，然後打開退火烘箱的一扇門直到退火烘箱溫度下降到約攝氏300度之溫度。然後將退火烘箱溫度設在攝氏20度而使玻璃冷卻至室溫過夜。
〔實施例1〕
在此實施例，製備一批原料且用以製造300克之加熱顯現顏色玻璃。該批料包括燧石玻璃組成物用之必要原料、及適量的隱色色料材料。
在將加熱顯現顏色玻璃碎塊退火之後，將其以攝氏550、600與650度之烘箱溫度熱處理30、60、90、120、150、與180分鐘的時間。在攝氏550度，在150分鐘後觀察到均勻的加熱顯現及良好的紅色。在攝氏600與650度，樣品在30分鐘內加熱顯現紅色色調，然後在180分鐘內顏色持續變暗成幾乎全黑。
〔實施例2〕
在此實施例，該批原料包括鈷藍玻璃組成物用之必要原料、及適量的隱色色料材料。
在將加熱顯現顏色玻璃碎塊退火之後，將其以攝氏550、600與650度之烘箱溫度熱處理15至90分鐘的時間。在攝氏600與650度，樣品在30分鐘內加熱顯現黑色。
〔實施例3〕
在此實施例，該批原料包括翡翠綠玻璃組成物用之必要原料、及適量的隱色色料材料。
此混合物中的碳比例為翡翠綠玻璃之標準碳對矽比例。此異於(以上的)燧石玻璃在於有相對較多碳。為了製造翡翠綠玻璃而尋求在-5.3至-5.8之間的氧化還原數，且可藉由調整批料中的碳量而得。
因此，現已揭示製造完全滿足前述所有目的及目標的加熱顯現顏色玻璃組成物及加熱顯現顏色玻璃容器之合適方法。本發明已結合許多例示性具體實施例而提出，且已討論額外的修改及變化。就以上的討論而言，其他的修改及變化對所屬技術領域者為顯而易知。

Claims (14)

  1. 一種隱色色料材料的混合物，其係用以與複數種具有-40至+20範圍的氧化還原數之鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物使用而調配，以製造複數種可加熱顯現顏色(color-strikable)的玻璃組成物、及複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器，該隱色色料材料的混合物包括：氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)。
  2. 如請求項1之隱色色料材料的混合物，其中該混合物係被調配以製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃組成物，其含有0.0875至0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06至0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、0.006至0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與0.02至0.10重量%之碳(C)。
  3. 如請求項1之隱色色料材料的混合物，其中該混合物係用以與具有+2至+20範圍的氧化還原數之燧石及北極藍基礎玻璃組成物使用而被調配，以製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃組成物。
  4. 如請求項1之隱色色料材料的混合物，其中該混合物係用以與具有-20至-40範圍的氧化還原數之琥珀基礎玻璃組成物使用而被調配，以製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃組成物。
  5. 如請求項1之隱色色料材料的混合物，其中該混合物係用以與具有-20至+10範圍的氧化還原數之鈷藍基礎玻璃組成物使用而被調配，以製造複數種可加熱顯 現顏色的玻璃組成物。
  6. 如請求項1之隱色色料材料的混合物，其中該混合物係用以與具有氧化還原數為約-5之翡翠綠基礎玻璃組成物使用而被調配，以製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃組成物。
  7. 一種製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之方法，該方法包括下述步驟：將隱色色料材料的混合物引入具有-40至+20範圍的氧化還原數之鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物中，以製造可加熱顯現顏色的玻璃組成物，該隱色色料材料的混合物包括氧化亞銅(Cu2O)、氧化亞錫(SnO)、三氧化二鉍(Bi2O3)、與碳(C)；及自該可加熱顯現顏色的玻璃組成物形成複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器。
  8. 如請求項7之方法，其包括下述額外的步驟：將該複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之至少一部分的溫度提高到高於攝氏600度，以在該複數種玻璃容器之至少一部分加熱顯現紅色或黑色。
  9. 如請求項8之方法，其中該溫度提高步驟包括將該複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之至少一部分加熱至攝氏630至650度之間的溫度歷時30至40分鐘，以在玻璃容器加熱顯現紅色或黑色。
  10. 如請求項8之方法，其中該鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物為燧石或北極藍玻璃組成物，且將該複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之至少一部分加熱至高於攝 氏600度之溫度而在其中加熱顯現紅色。
  11. 如請求項8之方法，其中該鈉鈣-氧化矽基礎玻璃組成物為琥珀、鈷藍、或翡翠綠玻璃組成物，且將該複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之至少一部分加熱至高於攝氏600度之溫度而在其中加熱顯現黑色。
  12. 一種製造複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之方法，該方法包括下述步驟：製備包括以下成分之鈉鈣-氧化矽玻璃組成物：60至75重量%之SiO2、7至15重量%之Na2O、6至12重量%之CaO、0.1至3.0重量%之Al2O3、0.0至2.0重量%之MgO、0.0至2.0重量%之K2O、與0.01至0.30重量%之SO3；將隱色色料材料組成物混合至該鈉鈣-氧化矽玻璃組成物中，以製造包括以下成分之可加熱顯現顏色的玻璃組成物：0.0875至0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06至0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、0.0125至0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)、與0.02至0.10重量%之碳(C)；及自該可加熱顯現顏色的玻璃組成物形成複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器。
  13. 如請求項12之方法，其包括下述額外的步驟：將該複數種可加熱顯現顏色的玻璃容器之至少一部分的溫度提高到高於攝氏600度，而在該複數種玻璃容器之至少一部分加熱顯現紅色或黑色。
  14. 一種可加熱顯現顏色的玻璃容器(10)，其具有包括以 下的容器玻璃組成物：基礎玻璃部分，其包含：60至75重量%之SiO2、7-15重量%之Na2O、6至12重量%之CaO、0.1至3.0重量%之Al2O3、0.0至2.0重量%之MgO、0.0至2.0重量%之K2O、與0.01至0.30重量%之SO3；及隱色色料部分，其包含：0.0875至0.35重量%之氧化亞銅(Cu2O)、0.06至0.5重量%之氧化亞錫(SnO)、與0.0125至0.05重量%之三氧化二鉍(Bi2O3)。
TW102138228A 2012-11-01 2013-10-23 可加熱顯現顏色的玻璃容器 TW201431816A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/666,629 US9725354B2 (en) 2012-11-01 2012-11-01 Color-strikable glass containers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201431816A true TW201431816A (zh) 2014-08-16

Family

ID=49378569

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102138228A TW201431816A (zh) 2012-11-01 2013-10-23 可加熱顯現顏色的玻璃容器

Country Status (22)

Country Link
US (2) US9725354B2 (zh)
EP (2) EP2914557B1 (zh)
CN (1) CN104755438B (zh)
AR (2) AR091486A1 (zh)
AU (1) AU2013338527B2 (zh)
BR (1) BR112015009449B1 (zh)
CA (1) CA2885768C (zh)
CL (1) CL2015001076A1 (zh)
ES (2) ES2800598T3 (zh)
HU (1) HUE049098T2 (zh)
MX (1) MX2015005175A (zh)
MY (1) MY171659A (zh)
NZ (1) NZ706583A (zh)
PE (1) PE20150781A1 (zh)
PH (1) PH12015500655A1 (zh)
PL (2) PL3718979T3 (zh)
PT (1) PT2914557T (zh)
RU (1) RU2015120533A (zh)
SG (1) SG11201502595RA (zh)
TW (1) TW201431816A (zh)
WO (1) WO2014070362A1 (zh)
ZA (1) ZA201501940B (zh)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9296641B2 (en) * 2012-11-01 2016-03-29 Owens-Brockway Glass Container Inc. Inspectable black glass containers
US9725354B2 (en) 2012-11-01 2017-08-08 Owens-Brockway Glass Container Inc. Color-strikable glass containers
DE102014004332B4 (de) * 2014-03-26 2016-08-11 Saint-Gobain Oberland Ag Verfahren zur Herstellung von roten Glasbehältnissen
US9663393B2 (en) * 2015-09-01 2017-05-30 Owens-Brockway Glass Container Inc. Process and apparatus for coloring glass containers
USD826722S1 (en) 2016-11-04 2018-08-28 Pepsico, Inc. Bottle
CN107417101A (zh) * 2017-07-27 2017-12-01 金玛瑙香水（明光）有限公司 磨砂玻璃香水瓶
US12129199B2 (en) 2022-03-14 2024-10-29 Owens-Brockway Glass Container Inc. Method and system for manufacturing glass

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1242336A (en) 1915-10-15 1917-10-09 Detroit Stoker Co Automatic-stoker furnace.
US2174554A (en) 1937-12-15 1939-10-03 Du Pont Colored glass
BE438275A (zh) 1939-03-10
US2653419A (en) * 1949-06-16 1953-09-29 Anchor Hocking Glass Corp Method of making annealed copper ruby glass articles
US2672423A (en) 1950-05-12 1954-03-16 Owens Illinois Glass Co Copper ruby glass
US2923635A (en) * 1957-01-30 1960-02-02 Owens Illinois Glass Co Manufacture of colored glass by addition of colorant to flint glass in a feeder
US2922720A (en) 1957-06-20 1960-01-26 Schlitz Brewing Co J Glass composition colored by copper and tin, and method of manufacturing same
US3513003A (en) 1965-09-07 1970-05-19 Owens Illinois Inc Heat reactive colored glass and process
US3498806A (en) 1965-09-07 1970-03-03 Owens Illinois Inc Glass compositions and process
US3627548A (en) 1968-01-11 1971-12-14 Owens Illinois Inc Dark amber glasses and process
US4312953A (en) 1981-01-29 1982-01-26 Owens-Illinois, Inc. Olive-green glass compositions
US6609394B1 (en) * 1998-07-07 2003-08-26 Nippon Sheet Glass Co., Ltd. Method for producing air-quench-toughened glass plate
JP3994435B2 (ja) * 2001-11-28 2007-10-17 ニプロ株式会社 照明用ガラスおよび着色ガラスバルブ、ならびにその製造方法
US20050061033A1 (en) * 2003-06-05 2005-03-24 Petrany Valeria Greco Method of making amber glass composition having low thermal expansion
US20060211563A1 (en) * 2005-03-21 2006-09-21 Mehran Arbab Metal nanostructured colorants for high redox glass composition
FR2888840B1 (fr) * 2005-07-22 2007-10-05 Vermont Sa Verre rouge, procede de fabrication de verre rouge, ampoules et tubes teintes obtenus avec un tel verre
US8034732B2 (en) * 2006-03-17 2011-10-11 Koa Glass Co., Ltd. Antimicrobial glass and method of producing antimicrobial glass
FR2911868B1 (fr) 2007-01-26 2009-03-13 Saint Gobain Emballage Sa Procede de fabrication de verre
DE102007020246B4 (de) 2007-04-24 2012-12-27 Schott Ag Metallkolloidgefärbte oder farblose Glaskeramik und in eine metallkolloidgefärbte oder farblose Glaskeramik umwandelbares farbloses Glas
CN101215090B (zh) * 2007-12-31 2011-02-02 浙江工业大学 一种大红晶质玻璃的配方及其制备工艺
US7902097B2 (en) 2008-12-08 2011-03-08 Vidrio Plano De Mexico, S.A. De C.V. Neutral gray glass composition
JP5622069B2 (ja) * 2009-01-21 2014-11-12 日本電気硝子株式会社 強化ガラス、強化用ガラス及び強化ガラスの製造方法
WO2010148041A1 (en) * 2009-06-19 2010-12-23 Ferro Corporation Copper red frits and pigments
US9725354B2 (en) 2012-11-01 2017-08-08 Owens-Brockway Glass Container Inc. Color-strikable glass containers

Also Published As

Publication number Publication date
MX2015005175A (es) 2015-09-07
CA2885768C (en) 2020-12-08
HUE049098T2 (hu) 2020-09-28
US20170297950A1 (en) 2017-10-19
US9725354B2 (en) 2017-08-08
PL3718979T3 (pl) 2024-06-10
MY171659A (en) 2019-10-22
ES2984367T3 (es) 2024-10-29
ES2800598T3 (es) 2021-01-04
PL2914557T3 (pl) 2020-12-28
CA2885768A1 (en) 2014-05-08
AU2013338527A1 (en) 2015-04-02
WO2014070362A1 (en) 2014-05-08
EP2914557B1 (en) 2020-04-29
CN104755438A (zh) 2015-07-01
EP3718979B1 (en) 2024-03-20
EP2914557A1 (en) 2015-09-09
PH12015500655A1 (en) 2015-05-11
US20140120278A1 (en) 2014-05-01
US10246370B2 (en) 2019-04-02
CN104755438B (zh) 2018-04-20
AR114081A2 (es) 2020-07-22
AU2013338527B2 (en) 2016-11-10
BR112015009449B1 (pt) 2021-10-26
ZA201501940B (en) 2017-11-29
EP3718979A2 (en) 2020-10-07
CL2015001076A1 (es) 2015-08-28
BR112015009449A2 (pt) 2017-07-04
RU2015120533A (ru) 2016-12-20
PT2914557T (pt) 2020-06-18
NZ706583A (en) 2017-10-27
EP3718979A3 (en) 2020-12-16
PE20150781A1 (es) 2015-05-15
AR091486A1 (es) 2015-02-11
SG11201502595RA (en) 2015-05-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10246370B2 (en) Color-strikable glass containers
AU2004218197B2 (en) Method for the production of glass from a mixture of various metals
JP2744201B2 (ja) ガラス溶融操作における硫化ニッケル石の減少
KR930000204B1 (ko) 뉴트랄 그레이(neutral gray) 저투과성 니켈-비함유 유리
DE69111558T3 (de) Dunkelgraue, infrarot-absorbierende Glaszusammensetzung und Produkt.
EP2986574B1 (en) Low iron, high redox ratio, and high iron, high redox ratio, soda-lime-silica glasses and methods of making same
US11261122B2 (en) Low iron, high redox ratio, and high iron, high redox ratio, soda-lime-silica glasses and methods of making same
CN111517643A (zh) 玻璃组合物及其制备方法
CN1121491A (zh) 一种蓝色吸热浮法玻璃
JP2020073434A (ja) 低鉄、高レドックス比、及び高鉄、高レドックス比、ソーダ石灰シリカガラス並びにその製造方法
CN115052844A (zh) 具有高可见光透射率的钠钙硅玻璃
CN103395987B (zh) 一种含铬玻璃组成物
CN107619187A (zh) 一种蓝色吸热浮法玻璃