阅读说明：本技术 一种有色玻璃生产用着色剂及其制备方法和应用 (Coloring agent for producing colored glass and preparation method and application thereof ) 是由 宗旭东 于 2020-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种有色玻璃生产用着色剂及其制备方法和应用,属于玻璃制造技术领域。该着色剂由Si元素35％～60％,B元素10％～15％,Na元素15％～20％,Al元素5％～10％,Li或K元素1％～3％,颜色金属元素5％～20％组成。将着色剂组分混合后在瓷炉中高温煅烧,压片成型制得。该着色剂制备方法简单,具有无毒无害,易溶解,混合均匀和熔点低的优势；制得的有色玻璃着色均匀,质量高。有色玻璃制备中将基础透明玻璃的制备和着色过程分开进行,在透明玻璃熔液的导流槽中均匀加入该着色剂,无需进行熔融窑的清理；可同时进行多种颜色玻璃的生产。(The invention discloses a coloring agent for producing colored glass, a preparation method and application thereof, and belongs to the technical field of glass manufacturing. The colorant is composed of 35-60% of Si element, 10-15% of B element, 15-20% of Na element, 5-10% of Al element, 1-3% of Li or K element and 5-20% of color metal element. The colorant components are mixed and then calcined in a porcelain furnace at high temperature, and the mixture is tabletted and molded to obtain the colorant. The colorant has the advantages of simple preparation method, no toxicity, no harm, easy dissolution, uniform mixing and low melting point; the prepared colored glass is uniform in coloring and high in quality. In the colored glass preparation, the preparation and coloring processes of basic transparent glass are carried out separately, and the colorant is uniformly added into a diversion trench of the transparent glass melt without cleaning a melting kiln; can simultaneously produce glass with various colors.)

一种有色玻璃生产用着色剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于玻璃制造技术领域，具体涉及一种有色玻璃生产用着色剂及其制备方法和应用。

背景技术

玻璃是由二氧化硅、石灰石等化学物质熔融在一起形成的，熔融时形成连接网络结构，冷却过程中粘度逐渐增大并硬化致使其结晶的硅酸盐类非金属材料。有色玻璃是指加入彩色艺术玻璃着色剂后呈现不同颜色的玻璃；有色玻璃材质在很多地方都有应用，不仅仅在室内的装修上会使用，在汽车的玻璃上一般都会安装暗色调的玻璃，太阳眼镜也都是有色的玻璃镜片；还有应用在各种装饰性的灯罩上，为了绚丽的颜色，都会装上有颜色的玻璃灯罩，有色玻璃在很多地方都有应用。

颜色玻璃绿色着色剂及制备工艺(CN 1640833 A)中公开了采用铅硼配方，且在配方中添加锌、铬、锂、铜成分，通过助溶剂配制，熔釉粉制备，色素配制，着色剂制备等工艺流程，获得颗粒状颜色玻璃绿色着色剂；该专利申请中以铅为助溶剂，为有毒有害物质，将不能应用于食品类有色玻璃的制备中，限制了着色剂的应用范围。

一种灰色玻璃及其制备方法及其制备灰色玻璃的设备(CN 103819088 B)中公开了灰色玻璃和着色剂的制备方法，即在制备过程中采用先将着色剂混合均匀后，加入到基础玻璃混合配料中搅拌均匀，最后投入到熔窑中进行混合，经过后处理制备得到灰色玻璃；该有色玻璃的制备过程是将所有基础玻璃原料和着色剂一起加入熔融窑中进行加热熔融，然后进行冷却、成型，每完成一种颜色的玻璃之后，都要对熔融窑进行彻底清理，带来的问题是在清理的过程中浪费大量的人力，同时粘附在熔融窑内壁上的原料也会被清理掉，带来很大的浪费；如果清理不彻底，还会影响另一种有色玻璃的着色效果。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明要解决的一个技术问题在于提供一种有色玻璃生产用着色剂，该着色剂具有无毒无害，易溶解，混合均匀和熔点低的优势，可大大的提高有色玻璃制备效率；制备出的有色玻璃着色均匀，质量高。本发明要解决的另一个技术问题在于提供一种有色玻璃生产用着色剂的制备方法，该制备方法操作简单、反应条件温和，可以进行工业化的生产应用。本发明要解决的技术问题还有一个在于提供一种着色剂在制备有色玻璃中的应用，将基础透明玻璃的制备和着色过程分开进行，先进行透明玻璃材料的熔融过程，然后在透明玻璃液出料导流槽中直接加入着色剂使之着色，无需进行熔融窑的清理；可以同时进行多种颜色玻璃的生产。

为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种有色玻璃生产用着色剂，由以下组分组成：Si元素35％～60％，B元素10％～15％，Na元素15％～20％，Al元素5％～10％，Li或K元素1％～3％，颜色金属元素5％～20％。

所述有色玻璃生产用着色剂，由以下组分组成：Si元素43％～47％，B元素11％～15％，Na元素18％～20％，Al元素8％～10％，Li元素1％～2％，颜色金属元素10％～15％。

所述有色玻璃生产用着色剂，由以下组分组成：Si元素43％，B元素15％，Na元素20％，Al元素10％，Li元素2％，颜色金属元素10％。

所述有色玻璃生产用着色剂，由以下组分组成：Si元素47％，B元素11％，Na元素18％，Al元素8％，Li元素1％，颜色金属元素15％。

所述有色玻璃生产用着色剂，所述Si元素由SiO₂提供，B元素由B₂O₃提供，Na元素由Na₂O提供，Al元素有Al₂O₃提供，Li或K元素由Li₂O或K₂O提供；所述颜色金属元素由氧化镍、氧化硒、氧化铜、氧化钴、氧化锰、氧化铬绿或氧化铁提供。

上述有色玻璃生产用着色剂的制备方法，将着色剂各组分原料进行混合配料，然后在瓷炉中1200～1400℃条件下煅烧8～12h，最后压片成型。

上述有色玻璃生产用着色剂在制备有色玻璃中的应用。

所述的着色剂在制备有色玻璃中的应用，具体包括以下步骤：

(1)将基础玻璃材料配合料加入熔融窑中进行熔化，形成具有标准粘度的液态玻璃熔液；

(2)熔融炉的出液口与导流槽连接，导流槽上设有着色剂进料口，透明玻璃熔液经过导流槽进入成型工序，着色剂通过着色剂进料口均匀加入到导流槽中，着色剂与透明玻璃熔液混合形成有色玻璃熔液；所述着色剂的用量为基础玻璃材料质量的0.5％～5％；

(3)将有色玻璃熔液注入到预热到600～700℃的模具内进行注塑成型，然后将成型后的玻璃在300～400℃的恒温条件下保温1～2h；最后进行退火，得到有色玻璃；

(4)将所述有色玻璃板进行切裁、磨抛得到有色玻璃产品。

所述的着色剂在制备有色玻璃中的应用，所述基础玻璃材料在1300～1600℃温度下熔化8～12h。

所述的着色剂在制备有色玻璃中的应用，所述基础玻璃材料由以下组分组成：二氧化硅40％～50％，硼砂20％～30％，三氧化铝10％～15％，碳酸钡5％～10％，氧化钙1％～3％，氧化镁1％～3％。

有益效果：与现有的技术相比，本发明的优点包括：

(1)本发明有色玻璃制备过程中是将基础玻璃材料的制备和着色剂的熔化过程分开进行，将分别熔化好的透明玻璃材料和着色剂直接进行混合，解决了现有技术中一个熔融窑中进行多种有色玻璃制备时带来了清理困难和原料浪费；可以实现多种颜色玻璃的同时生产。

(2)本发明使用的着色剂配方合理，制备方法简单、着色剂具有易溶解，混合均匀和熔点低的优势，可以大大的提高有色玻璃制备效率；制备出的有色玻璃着色均匀，质量提高。

(3)现有着色剂产品多数采用铅、镉等为助溶剂，属有毒有害物，本发明不含铅、镉等有毒有害物质，健康环保，并且解决了同类产品容易产生色点、气泡、杂质等缺陷。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

实施例1

利用本发明着色剂进行有色玻璃的生产，具体包括以下步骤：

(1)将着色剂各组分原料进行混合配料，然后在瓷炉中1300℃条件下煅烧10h，最后压片成型，备用；着色剂由以下组分组成：SiO₂ 43％(Si)，B₂O₃ 15％(B)，Na₂O 20％(Na)，Al₂O₃ 10％(Al)，Li₂O 2％(Li)，氧化镍10％(镍)。以上百分数是指括号中的各元素占着色剂中各元素总质量的百分比；

(2)将基础玻璃材料配合料加入熔融窑中进行熔化，在1300℃条件下熔化10h，形成具有标准粘度的液态透明玻璃熔液；基础玻璃材料由以下组分组成：二氧化硅48％，硼砂26％，三氧化铝14％，碳酸钡8％，氧化钙2％，氧化镁2％，以上百分数是指各组分占基础玻璃材料总质量的百分比；

(3)熔融炉的出液口与导流槽连接，导流槽上设有着色剂进料口，透明玻璃熔液经过导流槽进入成型工序，在这一过程中将步骤(1)中的着色剂通过着色剂进料口均匀加入到导流槽中，着色剂与透明玻璃熔液混合形成有色玻璃熔液；着色剂的用量为基础玻璃材料质量的4.5％；

(4)将有色玻璃熔液注入到预热到650℃的模具内进行注塑成型，然后将成型后的玻璃在350℃的恒温条件下保温1h；最后进行退火，得到有色玻璃；

(5)将上述有色玻璃板进行切裁、磨抛得到着色均匀的黑色玻璃。

实施例2

利用本发明着色剂进行有色玻璃的生产，具体包括以下步骤：

(1)着色剂的制备方法同实施例1，着色剂由以下组分组成：SiO₂ 47％(Si)，B₂O₃11％(B)，Na₂O 18％(Na)，Al₂O₃ 8％(Al)，Li₂O 1％(Li)，氧化硒15％(硒)；以上百分数是指括号中的各元素组分占着色剂中各元素总质量的百分比；

(2)将基础玻璃材料配合料加入熔融窑中进行熔化，在1500℃的溶制温度下熔化8h，形成具有标准粘度的液态玻璃熔液；基础玻璃材料由以下组分组成：二氧化硅48％，硼砂26％，三氧化铝14％，碳酸钡8％，氧化钙2％，氧化镁2％；以上百分数是指各组分占基础玻璃材料总质量的百分比；

(3)熔融炉的出液口与导流槽连接，导流槽上设有着色剂进料口，透明玻璃熔液经过导流槽进入成型工序，在这个过程中将步骤(1)中的着色剂通过着色剂进料口均匀加入到导流槽中，着色剂与透明玻璃熔液混合形成有色玻璃熔液；着色剂的用量为基础玻璃材料质量的0.5％；

(4)将有色玻璃熔液注入到预热到650℃的模具内进行注塑成型，然后将成型后的玻璃在350℃的恒温条件下保温1h；最后进行退火，得到有色玻璃；

(5)将上述有色玻璃板进行切裁、磨抛得到着色均匀的粉色玻璃。

实施例3

利用本发明着色剂进行有色玻璃的生产，具体包括以下步骤：

(1)着色剂的制备方法同实施例1，着色剂由以下组分组成：SiO₂ 43％(Si)，B₂O₃15％(B)，Na₂O 20％(Na)，Al₂O₃ 10％(Al)，Li₂O 2％(Li)，氧化镍10％(镍)。以上百分数是指括号中的各元素占着色剂中各元素总质量的百分比；

(2)将基础玻璃材料配合料加入熔融窑中进行熔化，在1600℃的溶制温度下熔化12h，形成具有标准粘度的液态玻璃熔液；基础玻璃材料由以下组分组成：二氧化硅48％，硼砂26％，三氧化铝14％，碳酸钡8％，氧化钙2％，氧化镁2％；以上百分数是指各组分占基础玻璃材料总质量的百分比；

(3)熔融炉的出液口与导流槽连接，导流槽上设有着色剂进料口，透明玻璃熔液经过导流槽进入成型工序，在这个过程中将步骤(1)中的着色剂通过着色剂进料口均匀加入到导流槽中，着色剂与透明玻璃熔液混合形成有色玻璃熔液；着色剂的用量为基础玻璃材料质量的0.5％；

(4)将有色玻璃熔液注入到预热到650℃的模具内进行注塑成型，然后将成型后的玻璃在350℃的恒温条件下保温1h；最后进行退火，得到有色玻璃；

(5)将所述有色玻璃板进行切裁、磨抛得到着色均匀的灰色玻璃。

实施例4

利用本发明着色剂进行有色玻璃的生产，具体包括以下步骤：

(1)着色剂的制备方法同实施例1，着色剂由以下组分组成：SiO₂ 47％(Si)，B₂O₃11％(B)，Na₂O 18％(Na)，Al₂O₃ 8％(Al)，Li₂O 1％(Li)，氧化钴15％(钴)；以上百分数是指括号中的各元素组分占着色剂中各元素总质量的百分比；

(2)将基础玻璃材料配合料加入熔融窑中进行熔化，在1600℃的溶制温度下熔化10h，形成具有标准粘度的液态玻璃熔液；基础玻璃材料由以下组分组成：二氧化硅48％，硼砂26％，三氧化铝14％，碳酸钡8％，氧化钙2％，氧化镁2％；

(3)熔融炉的出液口与导流槽连接，导流槽上设有着色剂进料口，透明玻璃熔液经过导流槽进入成型工序，在这个过程中将步骤(1)中的着色剂通过着色剂进料口均匀加入到导流槽中，着色剂与透明玻璃熔液混合形成有色玻璃熔液；着色剂的用量为基础玻璃材料质量的1％；

(4)将有色玻璃熔液注入到预热到650℃的模具内进行注塑成型，然后将成型后的玻璃在350℃的恒温条件下保温1h；最后进行退火，得到有色玻璃；

(5)将所述有色玻璃板进行切裁、磨抛得到着色均匀的蓝色透明玻璃。

按照以上基础玻璃材料配比和着色剂配比，可以制备出色泽鲜艳，色彩丰富、均匀透明、色泽牢固、适合不同应用环境的有色玻璃。