一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法技术

本发明专利技术公开了一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，涉及玻璃加工技术领域；按重量百分比，玻璃组分包括：SiO242.3～48.3％、K2O 5.4～6.0％、Na2O 3.0～3.6％、B2O3 3.0～4.3％、CaO 0～1.2％、Li2O0.5～1.2％、TiO2 2.0～6.0％、ZrO2 1.0～5.0％、SrO 8～18％、La2O3 6～16％、Y2O3 0～20％、Sb2O3 0.5～1.0％；本发明专利技术通过一体式的设计，占地面积更小，节约了占地空间，更适合小批量优质工艺品的制作，同时一体式结构将研磨后的粉末直接投入熔融结构内，避免了粉末在空气中飘散，从而保证了工作环境，避免粉末飘散于空中被工人吸入，导致身体的损伤，从而保护了工人的身体健康，随后通过破碎刀的设置，将优先对原料进行预破碎，避免长条形无法进入研磨结构内，增加了物料的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法
本专利技术属于玻璃加工
，尤其是涉及一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法。
技术介绍
氧化铅(PbO)和氧化钡(BaO)是传统水晶中常用的组分，不仅可以提高玻璃的折射率，还可以提高玻璃的色散率。现有的玻璃配方中，为了提高折射率和色散率，往往增加玻璃成分中PbO和BaO含量。铅水晶玻璃制品使用时，特别是作水具、酒具、餐具使用中溶出的铅，毒性很大，危害人体健康。现在广泛研制的钡水晶中引入的氧化钡也属于高毒类氧化物。欧洲及发达国家对有害元素即Pb、Ba、As、Be、Cd、Hg、Sb、Se、Cr作出了限制，研制无铅无钡环保型水晶玻璃配方是势在必行。国内也有类似的研究报告，但在不加铅和钡的情况下，难以达到高铅水晶的折射率。在水晶玻璃的加工过程中，需要对玻璃的原料中较为大块的个体进行破碎、研磨，原料的颗粒越小，在后续的熔融步骤过程中，熔融速度更快，熔融效果更好，但若是研磨的颗粒过小，则在收集的时候，由于颗粒较小，从而容易飘散于空气中，时常容易被工人吸入肺中，从而对肺部造成极大的损伤，同时，由于原料的个体大小形状不一，从而导致长条形的或者片状的块体无法顺利通过常规的研磨机，无法进入研磨区域内，导致物料无法及时处理，导致物料的浪费，或者由于部分大块的物料无法研磨导致的原料配比产生一定程度的差异，导致最终的产物的质量不佳的情况发生，再者，通常该方面的设备个体结构较大，占地面积较大，极大程度的减少了工人的行走范围更容易导致工人受伤。
技术实现思路
本专利技术为了克服现有技术的不足，提供一种的保护环境、节约占地面积的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：按重量百分比，玻璃组分包括：SiO242.3～48.3％、K2O5.4～6.0％、Na2O3.0～3.6％、B2O33.0～4.3％、CaO0～1.2％、Li2O0.5～1.2％、TiO22.0～6.0％、ZrO21.0～5.0％、SrO8～18％、La2O36～16％、Y2O30～20％、Sb2O30.5～1.0％。工艺步骤如下：(1)配料：根据各组分的质量百分比，计算得到相应原料的质量并称取各原料；(2)原料烘干：利用自然烘干和电烘干使各原料中的水分含量下降；(3)混合搅拌：将烘干后的原料使用具备研磨及熔融功能的玻璃制作一体机进行研磨，且将混合物在1500-1550℃条件下进行熔融2-3h；（4）在1500℃的温度下进行澄清0.5-1h；（5）通过手工或者机械的方式为水晶玻璃进行塑形；（6）将塑形完毕后的水晶玻璃进行退火，即得无铅无钡环保型水晶玻璃。其中步骤3中的原料粉末研磨机包括设置于地面上的壳体、设于壳体上的盖壳、设于壳体内破碎结构、用于驱动破碎结构的电机、设于盖壳上的进料口、开设于壳体一侧的出料口；所述破碎结构包括开设于壳体内的第一腔体、固连于电机上的转轴、设于转轴上的破碎刀、开设于第一腔体底部的下料口、套设于转轴上的搅拌结构、设于第一腔体底部的研磨结构、设于研磨结构下方的熔融结构；将物料从进料口放入其中，进入第一腔体内，设置于转轴上的破碎刀随着由电机带动的转轴进行转动，从而对物料进行预破碎，同时通过搅拌结构的设置，对内部的物料进行不断的翻动，使位于下部的物料不断向上移动翻滚，经由破碎刀预处理的物料将从下料口处落入研磨结构内，从而得到更为细致的粉末，随后粉末可直接通过下料口进入熔融结构内，进行熔融；本专利技术通过一体式的设计，占地面积更小，节约了占地空间，更适合小批量优质工艺品的制作，保证了工人的活动空间，增加了工人工作中的安全性，通过破碎刀的设置，当物料进入第一腔体内时，破碎刀将优先对原料进行预破碎，从而将长条形或者片状的块体加工为更容易进行后续研磨阶段的块体，避免由于形状上的差异导致块体无法进入研磨结构内，从而增加了物料的利用率，亦有效避免了由于部分个体较大形状较为奇异的原料无法进入研磨结构，导致的最终熔融产物中该成分的缺失，导致最终产品质量较差的情况发生，从而保证了工艺品的质量；同时一体式结构将研磨后的粉末直接投入熔融结构内，避免了粉末在空气中飘散，从而保证了工作环境，避免粉末飘散于空中被工人吸入，导致身体的损伤，从而保护了工人的身体健康。所述搅拌结构包括设于转轴径向一周的第一凸齿、套设于转轴上的转环、用于固定转环可旋转连接于盖壳上的滑动槽、开设于转环内的第二腔体、设于第二腔体侧壁上的第二凸齿、设于第二腔体内用于联动第一凸齿与第二凸齿的第一齿轮、固连于转环上的搅拌杆、设于搅拌杆上的第一导料斜面、开设于转轴内的第三腔体、设于第三腔体内的螺旋块、开设于转轴上的通气孔、设于转环下方的气腔、设于气腔下方的喷气管、开设于壳体内储气腔、开设于加热气腔侧壁上的进气口、放置于储气腔内的干燥剂；电机带动的转轴在转动的过程中带动第一凸齿转动，第一凸齿与第二凸齿之间通过第一齿轮联动，从而转轴的转动将带动转环进行；转轴的转动将带动第一凸齿进行绕着转轴轴芯的旋转，由于第一凸齿与第二凸齿通过第一齿轮的配合从而进行联动，故第一凸齿的转动将带动设置有第二凸齿的转环进行转动，设置在转环外侧的搅拌杆将随着转环绕着转轴轴芯进行旋转，搅拌杆的杆体贴合于第一腔体的侧壁上，搅拌杆可设置为倾斜，从而在搅拌过程中物料将随着搅拌杆，将底部滞留的物料沿着侧壁向上带动，将底部的物料翻至上层，且同时在搅拌轴上设置有第一导料斜面，在搅拌杆起到翻滚的作用时，将翻滚上来的物料向中间聚集，在转轴转动的过程中，设置在转轴内的螺旋块随着转轴转动，螺旋块的转动将起到输送空气的作用，将储气腔内的向上运送，从而空气顺着转轴内的第三腔体进入气腔内，最终从喷气管内喷出，吹在物料上从而增加物料的干燥程度；通过第一凸齿与第二凸齿的设置，从而将高速转动的转轴以较为低速确是更大力的形式传递给搅拌杆，从而使搅拌杆能以较为稳定的中速转动，搅拌杆一螺旋状形式设置，从而在转动过程中将铲动物料不断向上移动，从而使下方处于堆积状态的物料进行翻动，翻至上层，从而使下方的研磨结构能够更好地抓取物料，同时翻动的过程中将不断调整物料的位置，从而使物料能更好的进行破碎，从而分解成小个体块状结构，从而保证了物料的利用率，保证了配方的配比，从而增加最终产物的质量，同时由于第三腔体内螺旋块的输送作用，将输送储气腔内的受到下方熔融结构加热的空气向上移动，由于储气腔内设置有干燥剂，从而保证了进入其中的空气处于干燥状态，随后干燥的热空气将通过喷气管喷向内部的物料，从而对物料进行烘干，从而减少物料中的水分含量，从而保证了物料的干燥程度，从而使物料在干燥过程中能减少水分导致的物料熔融速度缓慢的情况，减少板结的情况发生，有效保障了最终生成玻璃工艺品的质量，保证了其澄清度。所述研磨结构包括开设于第一腔体下方的第四腔体、套设于转轴上的转块、由第四腔体与转块之间的空隙构成的研磨通道、设于研磨通道下方的出料腔、设于出料腔内的导料环、设于转块和转轴连接处的防尘凹槽、设于转轴底部径向一周的第三凸齿、开设于转块内的第五腔体、设于第五腔体侧壁上的第四凸齿、设于第五腔体内用于配合第三凸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：按重量百分比，玻璃组分包括：SiO242.3～48.3％、K2O 5.4～6.0％、Na2O 3.0～3.6％、B2O3 3.0～4.3％、CaO 0～1.2％、Li2O0.5～1.2％、TiO2 2.0～6.0％、ZrO2 1.0～5.0％、SrO 8～18％、La2O3 6～16％、Y2O3 0～20％、Sb2O3 0.5～1.0％;工艺步骤如下： (1)配料：根据各组分的质量百分比，计算得到相应原料的质量并称取各原料； (2)原料烘干：利用自然烘干和电烘干使各原料中的水分含量下降； (3)混合搅拌：将烘干后的原料使用具备研磨及熔融功能的玻璃制作一体机进行研磨，且将混合物在1500-1550℃条件下进行熔融2-3h； （4）在1500℃的温度下进行澄清0.5-1h； （5）通过手工或者机械的方式为水晶玻璃进行塑形； （6）将塑形完毕后的水晶玻璃进行退火，即得无铅无钡环保型水晶玻璃;其中步骤（3）中的原料粉末研磨机包括设置于地面上的壳体（1）、设于壳体上的盖壳（2）、设于壳体内破碎结构（3）、用于驱动破碎结构的电机（4）、设于盖壳上的进料口（21）、开设于壳体一侧的出料口（22）；所述破碎结构（3）包括开设于壳体内的第一腔体（31）、固连于电机上的转轴（32）、设于转轴上的破碎刀（33）、开设于第一腔体底部的下料口（34）、套设于转轴上的搅拌结构（5）、设于第一腔体底部的研磨结构（6）、设于研磨结构下方的熔融结构（10）；将物料从进料口放入其中，进入第一腔体内，设置于转轴上的破碎刀随着由电机带动的转轴进行转动，从而对物料进行预破碎，同时通过搅拌结构的设置，对内部的物料进行不断的翻动，使位于下部的物料不断向上移动翻滚，经由破碎刀预处理的物料将从下料口处落入研磨结构内，从而得到更为细致的粉末，随后粉末可直接通过下料口进入熔融结构内，进行熔融。/n...

【技术特征摘要】
1.一种无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：按重量百分比，玻璃组分包括：SiO242.3～48.3％、K2O5.4～6.0％、Na2O3.0～3.6％、B2O33.0～4.3％、CaO0～1.2％、Li2O0.5～1.2％、TiO22.0～6.0％、ZrO21.0～5.0％、SrO8～18％、La2O36～16％、Y2O30～20％、Sb2O30.5～1.0％;工艺步骤如下：(1)配料：根据各组分的质量百分比，计算得到相应原料的质量并称取各原料；(2)原料烘干：利用自然烘干和电烘干使各原料中的水分含量下降；(3)混合搅拌：将烘干后的原料使用具备研磨及熔融功能的玻璃制作一体机进行研磨，且将混合物在1500-1550℃条件下进行熔融2-3h；（4）在1500℃的温度下进行澄清0.5-1h；（5）通过手工或者机械的方式为水晶玻璃进行塑形；（6）将塑形完毕后的水晶玻璃进行退火，即得无铅无钡环保型水晶玻璃;其中步骤（3）中的原料粉末研磨机包括设置于地面上的壳体（1）、设于壳体上的盖壳（2）、设于壳体内破碎结构（3）、用于驱动破碎结构的电机（4）、设于盖壳上的进料口（21）、开设于壳体一侧的出料口（22）；所述破碎结构（3）包括开设于壳体内的第一腔体（31）、固连于电机上的转轴（32）、设于转轴上的破碎刀（33）、开设于第一腔体底部的下料口（34）、套设于转轴上的搅拌结构（5）、设于第一腔体底部的研磨结构（6）、设于研磨结构下方的熔融结构（10）；将物料从进料口放入其中，进入第一腔体内，设置于转轴上的破碎刀随着由电机带动的转轴进行转动，从而对物料进行预破碎，同时通过搅拌结构的设置，对内部的物料进行不断的翻动，使位于下部的物料不断向上移动翻滚，经由破碎刀预处理的物料将从下料口处落入研磨结构内，从而得到更为细致的粉末，随后粉末可直接通过下料口进入熔融结构内，进行熔融。


2.根据权利要求1所述的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：所述搅拌结构（5）包括设于转轴径向一周的第一凸齿（51）、套设于转轴上的转环（52）、用于固定转环可旋转连接于盖壳上的滑动槽（53）、开设于转环内的第二腔体（54）、设于第二腔体侧壁上的第二凸齿（55）、设于第二腔体内用于联动第一凸齿与第二凸齿的第一齿轮（56）、固连于转环上的搅拌杆（57）、设于搅拌杆上的第一导料斜面（58）、开设于转轴内的第三腔体（59）、设于第三腔体内的螺旋块（510）、开设于转轴上的通气孔（511）、设于转环下方的气腔（512）、设于气腔下方的喷气管（513）、开设于壳体内储气腔（514）、开设于加热气腔侧壁上的进气口（515）、放置于储气腔内的干燥剂（516）；电机带动的转轴在转动的过程中带动第一凸齿转动，第一凸齿与第二凸齿之间通过第一齿轮联动，从而转轴的转动将带动转环进行；转轴的转动将带动第一凸齿进行绕着转轴轴芯的旋转，由于第一凸齿与第二凸齿通过第一齿轮的配合从而进行联动，故第一凸齿的转动将带动设置有第二凸齿的转环进行转动，设置在转环外侧的搅拌杆将随着转环绕着转轴轴芯进行旋转，搅拌杆的杆体贴合于第一腔体的侧壁上，且搅拌杆为螺旋状设置，故在搅拌过程中物料将随着搅拌杆，将底部滞留的物料沿着侧壁向上带动，将底部的物料翻至上层，且同时在搅拌轴上设置有第一导料斜面，在搅拌杆起到翻滚的作用时，将翻滚上来的物料向中间聚集，在转轴转动的过程中，设置在转轴内的螺旋块随着转轴转动，螺旋块的转动将起到输送空气的作用，将储气腔内的向上运送，从而空气顺着转轴内的第三腔体进入气腔内，最终从喷气管内喷出，吹在物料上从而增加物料的干燥程度。


3.根据权利要求1所述的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：所述研磨结构（6）包括开设于第一腔体下方的第四腔体（61）、套设于转轴上的转块（62）、由第四腔体与转块之间的空隙构成的研磨通道（63）、设于研磨通道下方的出料腔（64）、设于出料腔内的导料环（65）、设于转块和转轴连接处的防尘凹槽（66）、设于转轴底部径向一周的第三凸齿（67）、开设于转块内的第五腔体（68）、设于第五腔体侧壁上的第四凸齿（69）、设于第五腔体内用于配合第三凸齿和第四凸齿的第二齿轮（610）；第三凸齿与第四凸齿通过第二齿轮进行配合，从而进行联动，即当电机带动转轴进行转动时，设在转轴上的第三凸齿将绕着转轴轴芯进行转动，设置于转块内第五腔体内的第四凸齿将受到第三凸齿的带动，从而带动转块绕着转轴转动，转块与转轴之间设置有防尘凹槽，用于防止粉尘的进入，物料将从下料口内落入研磨通道内，随着物料沿着研磨通道的不断移动，物料将在研磨过程中颗粒逐渐减小，最终落入出料腔内，最终随着导料环的倾斜，向着出料腔一侧聚集，最终排出。


4.根据权利要求1所述的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：所述步骤（2）中烘干为自然烘干和电烘干使原料的水分降低至5％以下。


5.根据权利要求1所述的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：所述步骤（6）中退火为：在580℃马弗炉中保温5h，然后随马弗炉冷却。


6.根据权利要求3所述的无铅无钡环保型水晶玻璃制备方法，其特征在于：所述研磨通道（63）包括绕设于第四腔体内壁径向一周的第一研磨齿（631）、设于第一研磨齿下方的第二研磨齿（632）、设于第一研磨齿与第二研磨齿之间的第一平缓段（633）、设于第二研磨齿下方的研磨斜槽（634）、设于第二研磨齿和研磨斜槽之间的第二平缓段（635）、设于研磨斜槽末端的下料滑槽（636）、设于转块上的第二导料斜面（637）、设于第四腔体侧壁的除铁结构（7）；物料从第一腔体底部的下料口进入研磨通道内，随着转轴的转动，从而带动转块进行转动，转块的转动将使落入研磨通道内的较为大块的物...

【专利技术属性】
技术研发人员：张宝清，
申请(专利权)人：浦江馨妍水晶工艺品有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33