一種適合全電熔化成型的乳白玻璃配方及其製備工藝的製作方法

2023-05-29 14:42:31 1

專利名稱：：一種適合全電熔化成型的乳白玻璃配方及其製備工藝的製作方法
技術領域：
：本發明涉及乳白玻璃及製備工藝，具體涉及一種適合全電熔化成型的乳白晶瓷玻璃配方及其製備工藝。
背景技術：
：國內傳統乳白玻璃餐具的生產工藝主要是火焰熔化窯爐。其配方，經過最近十年的摸索，已經比較成熟。但使用全電熔化窯爐生產乳白玻璃餐具，在國內，還是最近一兩年的事情。照搬火焰熔化窯爐的配方工藝，在實際生產中，遇到了不小的難題。主要表現為，玻璃的腐蝕性強，產品缺陷多。尤其是俗稱"白斑"的缺陷，比火焰熔化窯爐嚴重得多。
發明內容本發明的目的在於提供一種適合全電熔化成型的乳白玻璃配方及其製備工藝，生產具有玉石質感的價廉物美的環保型乳白玻璃餐具，以替代傳統瓷器餐具，節約能源，降低成本，提高品質。本發明的技術解決方案是該乳白晶瓷玻璃以基料、輔料和添加劑混合組成配合料，基料為石英砂、長石粉、氧化鋁粉、五水硼砂、純鹼，輔料為螢石粉、碳酸鋇、白雲石、氧化鋅粉和氟矽酸鈉，添加劑為複合澄清劑，具體為硝酸鉀和硝酸鈉，配合料中各組份重量百分數為Si0268.071.0Na209.010.5B2033.55.0K201.02.0A12036.07.5F—3.04.0Zn01.52.5Ca01.01.5Ba01.02.0所述的一種適合全電熔化的乳白玻璃的製備工藝，其特徵在於製備工藝包括原料粉碎——混合——全電熔化——成型首先，原料經清洗後，用破碎機破碎至60100目；然後，粉碎好的基料、輔料和添加劑按要求精確稱量，在混料機中進行混合，其均勻度(按玻璃混合料建材行業標準JC/T648-1996的要求測定)達到98%以上;其次，採用全電熔法在溫度1480152(TC條件下製備乳白玻璃，將混合均勻的配合料鋪在熔爐內的玻璃液面上，以使配合料充分進行熔化、均化和澄清；最後，熔化好的乳白玻璃，從位於全電爐底的流液洞，經上升道、料道、流入料盆，採用壓製成型方式，配合模具製成一定形狀的產品，經過火焰表面拋光後，對產品進行退火處理，退火的時間在50分鐘以上，退火溫度在56063(TC之間，消除產品的內應力。通過調整螢石、氟矽酸鈉的用量，來控制乳白玻璃的玉石質感程度。通過調整添加劑的用量，來改善玻璃的腐蝕性。滿足不同產品熔化成型的需要。但添加劑用量過量，玻璃熔化質量會受到一定影響。本發明使用於全電熔化成型生產工藝，它完全符合清潔生產的3R原則即減量化原則(Reduce)、再使用原則(Reuse)和再循環原則(Recycle)。第一，生產中使用的回收玻3璃替代了大量的石英砂等地球上不斷枯竭的資源，乳白玻璃對傳統原料的用量比普通瓷器產品少得多；第二第一，全電熔法生產周期短，大大節約能耗，生產中二氧化碳等廢氣排放量可減少70%以上，生產成本低於其它同類產品50%;第三第二，材料性能優於普通瓷器器皿，接近高硼矽玻璃製品，它的莫氏硬度可達6.8以上，重金屬元素析出量要比傳統瓷器器皿低得多，清潔環保，較好地解決了困擾普通瓷器產品重金屬元素高析出量的難題；第四第三，廢舊的乳白玻璃本身也可以回收再循環利用，而瓷器等其它材料則沒有這種可回收性；第五第四，易揮發組分的揮發量如氟化物等可比傳統燃氣熔化工藝的揮發量40%以上降低到新工藝的2%以下，不僅大量節約了原料成本，而且有效的減少了汙染物的排放，實現了綠色環保生產，同時，由於揮發損失的降低，減小了表層玻璃在成分上與其下面的深層玻璃的差異，玻璃的化學成分更均勻，性能更穩定；第五，生產中也可以使用回收玻璃替代了大量的石英砂等地球上不斷枯竭的資源，乳白玻璃對傳統原料的用量比普通瓷器產品少得多。具體實施例方式為了進一步說明本發明的內容，以下給出實例，但這些實例並不對本發明上述主體的範圍構成限制。本發明的製備工藝為原料粉碎——混合——全電熔化——成型。首先，原料經選洗後，用顎式破碎機、錘式破碎機或反擊式破碎機進行粗碎和中碎，球磨機進行細碎，根據產品的品種需要，對粒度的要求各異，一般在60100目範圍內；然後，粉碎好基料、輔料和添加劑按要求精確稱量後，在混料機中進行混合，其均勻度應達到98%以上；其次，採用全電熔化在溫度1480152(TC條件下製備乳白玻璃，將薄層的混合均勻的配合料均勻鋪在io平方米的全電熔爐內的玻璃液面上，以使整個配合料充分進行熔化、均化和澄清，以確保玻璃熔化均勻一致無氣泡。根據冷料層的狀況調整其厚度，以控制其熔化的工藝和降低易揮發組分的揮發量；最後，熔化好的乳白玻璃，從位於全電爐底的流液洞，經上升道、料道、流入料盆，採用壓製成型方式，配合特製的模具製成一定形狀的產品，經過火焰表面拋光後，對產品進行退火，消除產品的內應力。這樣，產品就能正常使用了。如果需要在特殊環境中使用，如微波爐和烤箱等。只需對產品進行簡單的鋼化即可。該全電熔爐採用對稱圓型設計，可以產生均勻的料層，以使整個全電熔爐玻璃液面上有一個儘可能均勻熔化的狀況，使配合料在整個熔化池表面均勻地熔沉下去，配合料在相應的地方熔化，在熔化池的表面不發生水平位移，配合料的熔化是垂直進行的，配合料不斷的恆定的加入爐內，一層壓著一層，由新加入的配合料替代下面已熔化的部分，依靠這種方式，整個電熔爐最終達到一個均勻一致的理想熔化平衡狀態。實例1使用料方1試驗，各成分如下Si0271.0%，A12036.0%，B2035%，CaO1.0%，Na2010.5%，K201.0%，ZnO1.5%，F_3.0%，BaO1.0%，各成份粉碎到60目混合，將此配合料均勻混合，然後投入電爐加熱熔化，熔爐最高溫度為148(TC，配合料中各組份充分熔化、均化和澄清。隨即取出吹製成型，對其外觀和理化性能進行評估。實例2使用料方2試驗，各成分如下Si0269.5%，A12036.75%，B2034.25%，CaO1.25%，Na209.75%，K201.5%，ZnO2.0%，F—3.5%，BaO1.5%，各成分粉碎到80目混合，將此配合料均勻混合，然後投入電爐加熱熔化，熔爐最高溫度為150(TC，配合料中各組份充分熔化、均化和澄清，隨即取出樣品吹製成型，對其外觀和理化性能進行評估。實例3使用料方3試驗，各成分如下Si0268.0%，A12037.5%，B2033.5%，CaO1.5%，Na209.0%，K202.0%，ZnO2.5%，F—4.0%，BaO2.0%，各成分粉碎到100目混合，將此配合料均勻混合，然後投入電爐加熱熔化；熔爐最高溫度為152(TC，配合料中各組份充分熔化、均化和澄清，隨即取出樣品吹製成型，對其外觀和理化性能進行評估。以上實例1、2、3得到的乳白晶瓷玻璃的各項指標如下表tableseeoriginaldocumentpage5由上表所列數據可見，各乳白晶瓷玻璃試樣的各項指標均優於目前市場上公認質量較好的瓷器器皿，與昂貴的康寧和弓箭生產的高白瓷玻璃器皿相當。權利要求一種適合全電熔化的乳白玻璃，其特徵在於該乳白玻璃以基料、輔料和添加劑混合組成配合料，基料為石英砂、長石粉、氧化鋁粉、五水硼砂、純鹼等，輔料為螢石粉、碳酸鋇、白雲石、氧化鋅粉和氟矽酸鈉，添加劑為硝酸鉀和硝酸鈉，配合料中各組份重量百分數為SiO268.0～71.0Na2O9.0～10.5B2O33.5～5.0K2O1.0～2.0Al2O36.0～7.5F-3.0～4.0ZnO1.5～2.5CaO1.0～1.5BaO1.0～2.02.根據權利要求1所述的一種適合全電熔化的乳白玻璃的製備工藝，其特徵在於製備工藝包括原料粉碎一一混合——全電熔化——成型首先，原料經清洗後，用破碎機破碎至60100目；然後，粉碎好的基料、輔料和添加劑按要求精確稱量，在混料機中進行混合，其均勻度達到98%以上；其次，採用全電熔法在溫度1480152(TC條件下製備乳白玻璃，將混合均勻的配合料鋪在熔爐內的玻璃液面上，以使配合料充分進行熔化、均化和澄清；最後，熔化好的乳白玻璃，從位於全電爐底的流液洞，經上升道、料道、流入料盆，採用壓製成型方式，配合模具製成一定形狀的產品，經過火焰表面拋光後，對產品進行退火處理，退火的時間在50分鐘以上，退火溫度在56063(TC之間，消除產品的內應力。全文摘要本發明公開了一種適合全電熔化成型的乳白玻璃及其製備工藝，該乳白玻璃以基料、輔料和添加劑混合組成配合料，採用全電熔法在溫度1480-1520℃製備，配合料中各組分以氧化物表示的重量百分數為SiO268.0～71.0、Al2O36.0～7.5、CaO1.0～1.5、Na2O9.0～10.5、F-3.0～4.0、ZnO1.5～2.5、B2O33.5～5.0、BaO1.0～2.0、K2O1.0～2.0；按照本發明製備所得的乳白玻璃的熱膨脹係數α≤7.8×10-6/℃，比傳統方法節能50％，莫氏硬度達6.8，耐熱急變性＞125℃，耐水性達到1級標準，其主要性能指標均達到或超過同類進口產品的水平，而且符合環保健康要求，是傳統瓷器製品的理想替代品。文檔編號C03C3/076GK101717191SQ20091023811公開日2010年6月2日申請日期2009年11月13日優先權日2009年11月13日發明者劉家新,曾憲貴,邴旭衛申請人:中國家用電器研究院