CN107651834A - 低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于颜色玻璃领域，具体的涉及低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法，采用以下原料按照质量份数石英粉30‑50份，硼砂10‑30份，碳酸钠10‑25份，着色添加剂2‑30份，所述的着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。按照混料、高温熔制、水淬、干燥、粉碎制得。本发明在着色剂基料中采用大量低熔点氧化硅、硼砂、碳酸钠，从而大幅度增强着色剂在1200℃玻璃液中的扩散速率，从而形成均匀着色玻璃原液。在着色剂制备工艺中，直接将复合粉料加入高温熔块炉中进行熔制，反应温度瞬间从室温升至1350‑1500℃，从而防止物料在缓慢加热过程中的分解、挥发、成分偏析，获得具有高化学计量比、高温扩散速率快的着色剂产品。
Description
技术领域
本发明属于颜色玻璃领域，具体的涉及低温颜色玻璃用红色着色剂及其制备方法和使用方法。
背景技术
颜色玻璃是指能吸收、反射、透过不同波长的光线而呈现不同颜色的玻璃，可用于建筑装饰材料、高档玻璃制品、酒具、餐具、艺术品等。颜色玻璃有蓝色、茶色、灰色、绿色、金色等色泽，具有多种功能，如能有效吸收太阳的辐射热，产生“冷室效应”，达到蔽热节能的效果；能使透过的阳光变得柔和，避免眩光；能有效吸收太阳光的紫外线，防止室内物品褪色、变质，等等。
目前颜色玻璃制备工艺，均是将玻璃着色剂加入1600℃左右的玻璃熔炉中直接制取的，该熔炉温度高，可使着色剂成分完全熔融，与玻璃基础料充分均匀混合，制得的颜色玻璃质量优良。随着颜色玻璃应用领域的不断拓展及国家节能要求的日益严苛，其生产工艺逐渐向低温度、小规模发展，因而展现出对较低熔融温度（1200℃）熔池用玻璃着色剂的巨大需求。在该温度下，着色剂组分的扩散速率远小于1600℃熔池，原有高温着色剂无法适用，因此必须开发适用于该温度的特殊着色剂类型。
红色热烈奔放，是人们普遍喜爱的一种颜色，红色着色玻璃是高档酒具、餐具、艺术品等不可或缺的重要品类。中国发明专利《浓缩硒红玻璃着色剂及应用》（95108843.2）公开了一种以氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化铝、硒粉等组成的硒红玻璃着色剂，可直接加入料道明料中，使玻璃液着硒红色，生产出玻璃器皿呈硒红色。中国发明专利《颜色玻璃粉色着色剂及制备工艺》（200410023540.8）公开了一种采用铅硼配方以硒、镉为着色元素的粉色着色剂，产品质量稳定，克服了同类产品易出现色道、气泡的不足。然而，上述方法均存在发色不稳定、扩散速率低、重金属元素污染等问题，开发新型的低温型红色玻璃着色剂具有重要意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种以硅、硼、钠为高扩散性分散基质、以硒、铜为着色剂的新型低温红色玻璃着色剂的制备方法。
本发明的具体技术方案为：
低温颜色玻璃用红色着色剂，由以下原料按照质量份数组成：
石英粉30-50份，硼砂10-30份，碳酸钠10-25份，着色添加剂2-30份，其中着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。
按照质量份数，原料还可以包括以下全部或者部分原料：碳酸钾0-10份，碳酸锂0-5份，钛白粉0-3份，锆英粉0-2份，白云石粉0-5份，碳酸钙0-10份，氧化锌0-5份。所有原料可为各种细度的粉体或颗粒。
该低温颜色玻璃用红色着色剂的制备方法，包括以下过程：
（1）混料，在室温下进行，时间为10分钟-6小时；
（2）高温熔制，将混料所得复合粉料加入高温熔块炉进行熔制，熔制温度1350-1500℃，熔制时间为4-8小时；
（3）水淬，熔制后的玻璃液料，放入室温水中进行水淬，得到水淬料的颗粒尺寸为2-10mm；
（4）干燥，水淬料的干燥温度为100-300℃，时间为2-24小时，干燥后水淬料的水分含量小于1%；
（5）粉碎，粉碎后物料的细度为20-40目。
该低温颜色玻璃用红色着色剂的使用方法，在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的着色剂，即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
本发明的特点在于，在着色剂基料中采用大量低熔点氧化硅、硼砂、碳酸钠，从而大幅度增强着色剂在1200℃玻璃液中的扩散速率，从而形成均匀着色玻璃原液。
本发明的特点还在于，在着色剂制备工艺中，直接将复合粉料加入高温熔块炉中进行熔制，反应温度瞬间从室温升至1350-1500℃，从而防止物料在缓慢加热过程中的分解、挥发、成分偏析，获得具有高化学计量比、高温扩散速率快的着色剂产品。
具体实施方式
结合实施例说明本发明的具体技术方案。
实施例1
（一）原材料：石英粉（2000目）40kg，硼砂26kg，碳酸钠25kg，钛白粉1kg，锆英粉（200目）0.2kg，硒粉3.8kg。
（二）混料：将所有原料置于混料机，于室温下进行混料，时间60分钟，得到复合粉料。
（三）高温熔制、水淬：将步骤（二）所得复合粉料直接加入高温熔块炉，进行熔制，熔块炉温度1400℃，熔制时间6小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬，得到尺寸为2-10mm的水淬料。
（四）干燥：在烘箱或其他干燥设备中将步骤（三）所得水淬料烘干，温度180℃，时间10小时，使水淬料的水分含量小于1%，得到水淬干料。
（五）粉碎：利用破碎机将步骤（四）得到的水淬干料粉碎至20 目，即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例2
（一）原材料：石英粉（1000目）30kg，硼砂25kg，碳酸钠20kg，碳酸钾2kg，碳酸钙5kg，钛白粉10kg，锆英粉（200目）0.5kg，硒粉3kg，氧化铁0.5kg。
（二）混料：将所有原料置于混料机，于室温下进行混料，时间2小时，得到复合粉料。
（三）高温熔制、水淬：将步骤（二）所得复合粉料直接加入高温熔块炉，进行熔制，熔块炉温度1480℃，熔制时间6小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬，得到尺寸为2-10mm的水淬料。
（四）干燥：在烘箱或其他干燥设备中将步骤（三）所得水淬料烘干，温度250℃，时间6小时，使水淬料的水分含量小于1%，得到水淬干料。
（五）粉碎：利用破碎机将步骤（四）得到的水淬干料粉碎至30 目，即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例3
（一）原材料：石英粉（1000目）45kg，硼砂20kg，碳酸钠15kg，碳酸钾5kg，碳酸钙5kg，白云石粉3kg，钛白粉5kg，氧化锌2.5kg，锆英粉（200目）0.2kg，硒粉2kg，氧化铁0.5kg，氧化铜0.3kg。
（二）混料：将所有原料置于混料机，于室温下进行混料，时间5小时，得到复合粉料。
（三）高温熔制、水淬：将步骤（二）所得复合粉料直接加入高温熔块炉，进行熔制，熔块炉温度1350℃，熔制时间8小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬，得到尺寸为2-10mm的水淬料。
（四）干燥：在烘箱或其他干燥设备中将步骤（三）所得水淬料烘干，温度150℃，时间12小时，使水淬料的水分含量小于1%，得到水淬干料。
（五）粉碎：利用破碎机将步骤（四）得到的水淬干料粉碎至40 目，即得到终产品红色玻璃着色剂。
实施例4
原材料：石英粉（1000目）35kg，硼砂23kg，碳酸钠18kg，碳酸钾3kg，碳酸锂3.5kg，钛白粉5.8kg，氧化锌3.8kg，硒粉3.3kg，氧化亚铜1.5kg。
其他工艺与参数与实施例1相同。
实施例5
原材料：石英粉（200目）50kg，硼砂25kg，碳酸钠23kg，碳酸钾8kg，碳酸锂5kg，钛白粉2kg，白云石粉3kg，氧化锌0.2kg，硒粉8kg，氧化亚铜0.5kg，氧化铁3.5kg。熔制温度为1350℃。
其他工艺与参数与实施例2相同。
实施例6
在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的上述实施例中任一种所得的着色剂，即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
Claims (4)
1.低温颜色玻璃用红色着色剂，其特征在于，由以下原料按照质量份数组成：
石英粉30-50份，硼砂10-30份，碳酸钠10-25份，着色添加剂2-30份，所述的着色添加剂为硒粉、氧化亚铜、氧化铁中的一种或几种混合物。
2.根据权利要求1所述的低温颜色玻璃用红色着色剂，其特征在于，按照质量份数，原料还包括：碳酸钾0-10份，碳酸锂0-5份，钛白粉0-3份，锆英粉0-2份，白云石粉0-5份，碳酸钙0-10份，氧化锌0-5份。
3.根据权利要求1或2所述的低温颜色玻璃用红色着色剂的制备方法，其特征在于，包括以下过程：
（1）混料，在室温下进行，时间为10分钟-6小时；
（2）高温熔制，将混料所得复合粉料加入高温熔块炉进行熔制，熔制温度1350-1500℃，熔制时间为4-8小时；
（3）水淬，熔制后的玻璃液料，放入室温水中进行水淬，得到水淬料的颗粒尺寸为2-10mm；
（4）干燥，水淬料的干燥温度为100-300℃，时间为2-24小时，干燥后水淬料的水分含量小于1%；
（5）粉碎，粉碎后物料的细度为20-40目。
4.根据权利要求1或2所述的低温颜色玻璃用红色着色剂的使用方法，其特征在于，在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的所述的低温颜色玻璃用红色着色剂，即可得到具有通体红色或粉红色的着色玻璃制品。
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