一种红色玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种红色玻璃，属于玻璃制备技术领域。红色玻璃包括：SiO

A red glass and its preparation

【技术实现步骤摘要】
一种红色玻璃及其制备方法
本专利技术属于玻璃制备
，尤其涉及一种红色玻璃及在玻璃池炉内不使用镉、铅、铬获得红色玻璃的方法。
技术介绍
不引入铅、铬、镉对玻璃着红色已经成为玻璃工业技术人员特别困难的挑战。传统做法是使用铁或铅或铬的氧化物或者镉的硫化物中的一种或多种引入红色，然而，氧化铁通常具有不可取的副作用，以及铅、铬、镉均为重金属，都受到环保部门越来越高的监视，已被禁止使用。因此用铜被还原剂还原提供铜红色玻璃的玻璃料道着色技术应运而生，但由于在玻璃池炉内进行红料加色换色时需要更换整个炉子内的玻璃液，既浪费时间又降低生产效率，并且受窑炉结构的影响因素太多，不能得到高质量的红色玻璃。在此情况下，料道着色技术诞生了，料道着色技术的最大优势是：提高了生产效率，并且颜色的选择非常丰富，并具有高灵活性，换色需时短，不会褪色，色料混合均匀，玻璃颜色及生产质量稳定，并且节能低耗。但自从料道着色技术问世后，通过红色玻璃颜料进行料道着色获得颜色及质量稳定的红色玻璃生产技术始终存在技术壁垒，未有重大技术突破。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种红色玻璃及其制备方法，解决现有红色玻璃含有铅、铬、镉重金属污染环境，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，本专利技术提供了一种红色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2：65-81％，Al2O3：0.5-22％，Na2O：4-18.5％，CaO：0-12.5％，Si：0.001-4％，Sr：0.001-2％，Sn：0.001-2％，Li2O：0-1％，ZnO：0-3％，BaO：0-15％，B2O3：0-16％，含铜着色剂0.1-5％。优选的，所述含铜着色剂为氧化铜、碳酸铜、氧化亚铜、硫酸铜中的一种或多种混合物。上述红色玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1、制备玻璃预制体或玻璃渣，按照成分配比称取各原料，并将称量好的原料放入玻璃池炉中进行加热熔化，熔化温度为1500-1600℃，熔化温度根据窑炉类型及玻璃类型进行调整，范围可能更大，高温熔化形成玻璃熔融体，玻璃熔融体冷却成型形成玻璃预制体或直接流料冷却得到玻璃渣；S2、退火热处理，将步骤S1获得的玻璃预制体在400-700℃温度下进行退火处理，退火时间为1-4小时，得到红色的玻璃坯料；S3、研磨，将步骤S2得到的红色的玻璃坯料或步骤S1直接流料冷却得到的玻璃渣进行研磨，将红色的玻璃坯料研磨成2-5mm的颗粒，玻璃颗粒的添加量根据目标玻璃颜色深浅进行调整；S4、料道着色，将熔化好的流入料道的无色或浅色玻璃液进行加热，加热温度不高于1400℃，根据玻璃料类别调整，加热温度可能高于1400℃，然后将经过步骤S3处理后的玻璃颗粒加入到高温玻璃液中；S5、搅拌，在料道内采用搅拌器对高温玻璃液进行搅拌，搅拌器的搅拌频率为10-20转/分钟，根据玻璃料类别调整，搅拌频率范围可能更大；S6、冷却、均化，将经过步骤S5处理后的玻璃液进行冷却、均化，得到红色玻璃。优选的，所述步骤S3中，将红色的玻璃坯料研磨成3mm的颗粒。优选的，所述步骤S4中，玻璃颗粒的添加量为出料量的4-60％，其添加量的比率根据玻璃胚料的色料浓度，及要求生产的产品红颜色的深浅来确定。优选的，所述步骤S4中，玻璃颗粒的添加量为出料量的5％。优选的，所述步骤S5中，料道内设置有若干个搅拌区对高温玻璃液进行搅拌，每个搅拌区内设置的搅拌器数量、搅拌器旋转方向和搅拌器形状不完全相同，搅拌器的搅拌频率为13转/分钟。优选的，所述步骤S1中，所述玻璃池炉为燃发生炉煤气、燃天然气、燃油、全氧燃烧、全电熔炉、电助熔炉等玻璃池炉。本专利技术申请的有益效果是：(1)原料中添加有还原剂和含铜着色剂，经过退火热处理后，玻璃中的铜离子在还原剂的作用下被还原成金属铜颗粒或团簇在一起使玻璃表现成红色。(2)将通过还原制成的玻璃进行研磨作为作为浓缩红颜料对无色或浅色的玻璃在料道内进行着色，在着色过程中采用搅拌器对料道内的玻璃液进行搅拌，获得颜色均匀的红色玻璃。(3)将玻璃颗粒与无色或浅色的玻璃液在料道内进行混合着色，不需要更换整个炉子内的玻璃液，转换时间短，生产效率高。(4)本专利技术涉及包括二氧化硅、碱金属氧化物、碱土金属氧化物、锡氧化物和铜氧化物玻璃料组合物以及由其制备的红色玻璃坯体，作为红色颜料通过料道着色的方式得到高质量的红色玻璃，可以生产本专利技术所述各种红色玻璃制品。下面通过实施例对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施方式以下将结合实施例对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。实施例1一种红色玻璃，包括以下质量百分比的成分：SiO2：65％，Al2O3：1.8％，Na2O：14％，CaO：7％，Si：0.4％，Sr：1％，Sn：0.2，Li2O：0.1％，ZnO：2％，BaO：3％，B2O3：1％，CuCO3：4.5％。上述红色玻璃的制备方法，包括以下步骤：S1、制备玻璃预制体或玻璃渣，按照成分配比称取各原料，并将称量好的原料放入玻璃池炉中进行加热，加热温度为1550℃，高温熔化形成玻璃熔融体，玻璃熔融体冷却成型形成玻璃预制体。玻璃齿轮为燃发生炉煤气、燃天然气、燃油、全氧燃烧、全电熔炉、电助熔炉等玻璃池炉。S2、退火热处理，将步骤S1获得的玻璃预制体在500℃温度下进行退火处理，退火时间为2小时，得到红色的玻璃坯料。退火过程中，铜离子被还原剂还原成金属铜的颗粒或团簇在一起而显示红色。在玻璃池炉内不使用镉、铅、铬重金属也可以获得红色玻璃材料。S3、研磨，将步骤S2得到的红色的玻璃坯料或步骤S1直接流料冷却得到的玻璃渣进行研磨，将红色的玻璃坯料研磨成3mm的颗粒。S4、料道着色，将熔化好的流入料道的无色或浅色玻璃液进行加热，加热温度1300℃，然后将经过步骤S3处理后的玻璃颗粒加入到高温玻璃液中，玻璃颗粒的添加量为出料量的5％。红色的玻璃颗粒加入到高温的玻璃液表面会因高温而熔化。料道尺寸根据窑炉出料量大小、产品所需着色胚料的量的多少来确定。采用料道着色的方法实现了无色或浅色玻璃料与红色玻璃料的兼容与转换，不需要更换整个炉子内的玻璃液，转换时间短、换料生产灵活，提高了生产效率。S5、搅拌，在料道内采用搅拌器对高温玻璃液进行搅拌，搅拌器的搅拌频率为13转/分钟。料道内设置有若干个搅拌区对高温玻璃液进行搅拌，每个搅拌区内设置的搅拌器数量、搅拌器旋转方向和搅拌器形状不完全相同，根据着色料道的出料量确定搅拌区的个数和每个搅拌区内搅拌器的数量、旋转方向和形状。搅拌后使玻璃液的颜色达到最佳的混合同质性效果。在着色料道内加入红色玻璃颗粒，由于其密度小于玻璃液且粒度较小，投入玻璃液表面后漂浮于玻璃液的表面；料道内玻璃液存在垂直高度差，通过搅拌提高红色玻璃颗粒与玻璃液的混合效果本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红色玻璃，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：SiO

【技术特征摘要】
1.一种红色玻璃，其特征在于，包括以下质量百分比的成分：SiO2：65-81％，Al2O3：0.5-22％，Na2O：4-18.5％，CaO：0-12.5％，Si：0.001-4％，Sr：0.001-2％，Sn：0.001-2％，Li2O：0-1％，ZnO：0-3％，BaO：0-15％，B2O3：0-16％，含铜着色剂0.1-5％。


2.根据权利要求1所述的一种红色玻璃，其特征在于：所述含铜着色剂为氧化铜、碳酸铜、氧化亚铜、硫酸铜中的一种或多种混合物。


3.一种如权利要求1-3任一项所述的红色玻璃的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、制备玻璃预制体或玻璃渣，按照成分配比称取各原料，并将称量好的原料放入玻璃池炉中进行加热熔化，熔化温度为1500-1600℃，高温熔化形成玻璃熔融体，玻璃熔融体冷却成型形成玻璃预制体或直接流料冷却得到玻璃渣；
S2、退火热处理，将步骤S1获得的玻璃预制体在400-700℃温度下进行退火处理，退火时间为1-4小时，得到红色的玻璃坯料；
S3、研磨，将步骤S2得到的红色的玻璃坯料或步骤S1直接流料冷却得到的玻璃渣进行研磨，将红色的玻璃坯料研磨成2-5mm的颗粒；
S4、料道着色，将熔化好的流入料道的无色...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宗志，
申请(专利权)人：山东三汇玻璃有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37