專利名稱：一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，特別適用于多品種、小批量有顏色要求的微晶玻璃裝飾板的制備。
背景技術(shù)：
微晶玻璃作為一種獨(dú)立系統(tǒng)的復(fù)合材料，具有與常規(guī)玻璃、陶瓷不同的工藝與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。它是通過在加熱過程中控制晶化而制備的一種含有大量晶體的多晶固體材料。 燒結(jié)法微晶玻璃裝飾板材作為一種新型建筑裝飾材料已越來越受到玻璃工作者以及建筑設(shè)計(jì)師的青睞。燒結(jié)法微晶玻璃裝飾板材與天然石材相比有以下的優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)致密、高強(qiáng)、耐磨、耐侵蝕，在外觀上紋理清晰、色澤鮮艷、無色差、不退色等。其基礎(chǔ)玻璃組成屬于 CaO-Al2O3-SiO2系統(tǒng)，生產(chǎn)工藝過程為原料稱量一混合一高溫熔化、澄清、均化一水淬(玻璃顆粒范圍1 6mm)—烘干、篩分一裝模、鋪料一燒結(jié)、晶化、退火一表面研磨、拋光、切裁 —檢驗(yàn)?！盁Y(jié)微晶玻璃”的基礎(chǔ)玻璃的化學(xué)組成重量百分比為50-65 % ；Al2O3 5-10% ；CaO 15-25% ；B2O3 0-3% ；ZnO 2-7% ；BaO 2-8% ；Na2O 3—8%。目前“燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃”的著色工藝有四種(CN1446766，CN16M390A)1、一次著色工藝，又稱為玻璃的本體著色，是將著色劑和基礎(chǔ)玻璃配合料一起混合后，在1500°C _1550°C熔融后水淬而制成顏色玻璃顆粒，再按常規(guī)的燒結(jié)微晶玻璃工藝， 經(jīng)鋪料和1100°C -1200°C晶化燒成，制得顏色微晶玻璃。常用的著色劑有氧化鉆、氧化鎳、 氧化銅、氧化鉻或重鉻酸鉀、鐵紅、軟錳礦、硒粉和錫黃等。一次著色工藝是直接用金屬氧化物調(diào)色，較難控制顏色的深淺，色調(diào)不夠豐富，復(fù)色特別難調(diào)。2、二次著色工藝，是先用無色玻璃顆粒，加所需顏色的無機(jī)高溫顏料和添加劑，球磨成顏色釉漿，再干燥打碎成色粉。然后將色粉+無色玻璃熔塊顆粒+粘結(jié)劑和水一混煉 —烘干一混合成有色顆粒料一鋪料成形一晶化燒結(jié)，制得顏色微晶玻璃。此工藝雖然解決了變價(jià)金屬離子因熔融發(fā)生的價(jià)態(tài)變化而造成的色差問題，但還存在如下主要缺點(diǎn)色粉的制備質(zhì)量要求高，否則會(huì)影響晶化后微晶玻璃板的顏色，如著色不均勻等缺陷；由于是玻璃熔塊顆粒被很細(xì)的色粉包裹，在燒成、晶化時(shí)，常因熔融不均勻而產(chǎn)生氣孔和凹坑。3、二次重熔著色工藝，主要制備方法包括①按照微晶玻璃的基礎(chǔ)配方制備無色玻璃熔塊；②在所述無色玻璃熔塊顆粒中加入一種以上無機(jī)高溫顏料，然后粉碎、混和，并進(jìn)行二次熔制，水淬后得到顏色玻璃熔塊；③二次熔制溫度為1200°C -1350°C，無機(jī)高溫顏料加入量為無色玻璃熔塊重量的0. Iwt% -28wt% ；④按燒結(jié)微晶玻璃工藝，將一種以上顏色玻璃熔塊顆粒鋪料成形、晶化燒結(jié)，制得顏色微晶玻璃。4、采用供料道著色工藝，將著色劑加入到工作部后端的供料道中，屬玻璃熔體產(chǎn)生著色，該方法降低了生產(chǎn)成本，生產(chǎn)效率高。以上四種“燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃”的著色工藝各有特點(diǎn)，但也存在著各自的問題與不足，問題與不足分別是
1、一次著色工藝，采用的是玻璃的本體著色方法，在原料中就已經(jīng)加入著色劑，使得整個(gè)熔化窯中都為色料玻璃。由于微晶玻璃品種與顏色要求多、批量小，就使得在其熔化過程中經(jīng)常換不同顏色的玻璃料，由此產(chǎn)生了大量的顏色過度料，一般熔窯的換料時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10天，玻璃顏色才能夠穩(wěn)定，因此，浪費(fèi)巨大。2、二次著色工藝，采用的是玻璃熔塊顆粒外包裹粉末色粉的方法，因此，玻璃晶化后微晶玻璃板的顏色，會(huì)出現(xiàn)著色不均勻等缺陷，由于色粉不易滲透到無色玻璃熔塊中，在燒成、晶化時(shí)，常因熔融不均勻而產(chǎn)生氣孔和凹坑。3、二次重熔著色工藝，雖然克服了以上兩種工藝所存在的問題，但玻璃顆粒料采用了二次加熱，加熱溫度高達(dá)1200°C _1350°C，因此，會(huì)有大量的能源消耗，增加了生產(chǎn)成本。4、供料道著色工藝，該方法雖然具有生產(chǎn)效率高與降低了生產(chǎn)成本的特點(diǎn)，但由于供料道與出了點(diǎn)的距離太短，且供料道處的溫度偏低，因此，存在玻璃著色不均與著色劑種類受到限制等問題。針對(duì)上述問題本發(fā)明提出了一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，可同時(shí)克服以上四種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色工藝的問題與不足，對(duì)保證生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本有非常積極的作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，該方法是將著色劑或無機(jī)高溫顏料在玻璃熔窯的工作部加入，并在工作部配以攪拌裝置已達(dá)到均化色料的作用。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，它包括如下步驟1)、配料配基本組成，按質(zhì)量份數(shù)稱量50. 0 65. 0份的二氧化硅、5. 0 10. 0份的氧化鋁、15. 0 25. 0份的氧化鈣、3. 0 8. 0份的氧化鈉、0. 5 3. 0份的氧化硼、2. 0 7. 0份的氧化鋅和2. 0 8. 0份的氧化鋇，混合，得到玻璃基本組成配合料2)、將步驟1)中的玻璃配合料投入到馬蹄焰玻璃熔窯中進(jìn)行熔化，熔化溫度范圍為1520 1570°C，升溫速率為10-20°C /分鐘，保溫時(shí)間為6_10小時(shí)，在此溫度下，玻璃液進(jìn)行澄清和均化；熔化合格的玻璃液通過熔窯中的玻璃液分隔設(shè)備——流液洞后，進(jìn)入到工作部，工作部的溫度控制在1360 1420°C，為著色劑或無機(jī)高溫顏料提供合理的混熔工藝條件；3)、通過馬蹄焰玻璃熔窯的工作部的前端的加料口，將著色劑或無機(jī)高溫顏料均勻地加入到工作部前端的玻璃液中，其加入量按步驟1)中玻璃基本組成配合料總質(zhì)量份數(shù)與著色劑或無機(jī)高溫顏料的質(zhì)量份數(shù)的比為100份0. 01 20份；在馬蹄焰玻璃熔窯的加料口之后的工作部中部設(shè)有攪拌裝置，在溫度、玻璃液流與攪拌裝置的共同作用下，玻璃熔體與著色劑或無機(jī)高溫顏料相互熔融、擴(kuò)散，形成均勻的顏色玻璃熔體；4)、步驟幻所得的顏色玻璃熔體，通過與馬蹄焰玻璃熔窯的工作部相連的供料道流向其下部的水淬料池，得到顏色均勻的玻璃顆粒料，顆粒的粒度在l_6mm ；5)、按照燒結(jié)法制備微晶玻璃工藝要求進(jìn)行后續(xù)的加工，其過程為烘干、篩分一裝模、鋪料一燒結(jié)、晶化、退火一表面研磨、拋光、切裁一檢驗(yàn)得產(chǎn)品。本發(fā)明的燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃著色方法所使用的馬蹄焰玻璃熔窯帶一長(zhǎng)寬比為1.8-2. 2 1的工作部，工作部的前端設(shè)計(jì)有加料口，在加料口之后的工作部中部設(shè)置二臺(tái)攪拌裝置，攪拌裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3 8轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌裝置的攪拌頭放入玻璃熔體的深度范圍為60 200mm，馬蹄焰玻璃熔窯的工作部后部有與下部的水淬料池相連的供料道。本發(fā)明的有益效果是該方法制備的玻璃顆粒料顏色均勻，可有效避免一次著色工藝中，將著色劑加入到配合料中，使得整個(gè)熔化窯中都為色料玻璃，及由此造成的換不同顏色玻璃料時(shí)，所產(chǎn)生了大量的顏色過度料，浪費(fèi)巨大等問題。可避免二次著色工藝中，采用的是玻璃熔塊顆粒外包裹粉末色粉的方法，因此，玻璃晶化后微晶玻璃板的顏色，會(huì)出現(xiàn)著色不均勻等缺陷，由于色粉不易滲透到無色玻璃熔塊中，在燒成、晶化時(shí)，常因熔融不均勻而產(chǎn)生氣孔和凹坑。同時(shí)可以避免二次重熔著色工藝中，玻璃顆粒料被二次加熱，所產(chǎn)生的能源消耗增加，生產(chǎn)成本增加的問題。另外，克服了由于供料道與出了點(diǎn)的距離太短，且供料道處的溫度偏低，存在玻璃著色不均的問題與著色劑種類受到限制等問題。


圖1本發(fā)明所使用的馬蹄焰玻璃熔窯結(jié)構(gòu)示意中1-玻璃熔窯熔化部，2-熔窯底部的流液洞，3-馬蹄焰玻璃熔窯的工作部， 4-著色劑或無機(jī)高溫顏料的加入裝置，5-攪拌裝置，6-馬蹄焰玻璃熔窯的工作部與水淬料池相連的供料道，7-流動(dòng)的料柱，8-水淬料池，9-冷卻水。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本發(fā)明所使用的馬蹄焰玻璃熔窯結(jié)構(gòu)如圖1所示，帶一長(zhǎng)寬比為1. 8-2. 2 1的工作部，在玻璃熔窯熔化部1熔化好的玻璃熔體，通過熔窯底部的玻璃液分隔設(shè)備(流液洞)2進(jìn)入到馬蹄焰玻璃熔窯的工作部3，在工作部3的前端上部空間安置了著色劑或無機(jī)高溫顏料的加入裝置4，將著色劑或無機(jī)高溫顏料均勻地加入到工作部前端的玻璃液中，其量按玻璃基本組成配合料總質(zhì)量份數(shù)與著色劑或無機(jī)高溫顏料的質(zhì)量份數(shù)的比為100份 0. 01 20份；在著色劑加料點(diǎn)之后的工作部3中部設(shè)置有二臺(tái)攪拌裝置5，攪拌裝置5的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3 8轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌裝置的攪拌頭放入玻璃熔體的深度范圍在60 200mm可調(diào)，在溫度、密度、化學(xué)組分、玻璃液流與攪拌裝置的共同作用下，玻璃熔體與著色劑或無機(jī)高溫顏料相互熔融、擴(kuò)散；形成均勻的顏色玻璃熔體，其顏色玻璃熔體，通過與馬蹄焰玻璃熔窯的工作部相連的供料道6形成向下流動(dòng)的料柱7，流向其下部的水淬料池8，水淬料池 8中盛有冷卻水9，經(jīng)過水淬就得到顏色均勻的玻璃顆粒料，顆粒的粒度在l-6mm。實(shí)施例1 一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，它包括如下步驟1)配料本實(shí)施例所使用的微晶玻璃的基本組成范圍見表1 :表1(質(zhì)量份數(shù))
權(quán)利要求
1.一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，其特征在于，它包括如下步驟1)、配料配基本組成，按質(zhì)量份數(shù)稱量50.0 65. 0份的二氧化硅、5. 0 10. 0份的氧化鋁、15. 0 25. 0份的氧化鈣、3. 0 8. 0份的氧化鈉、0. 5 3. 0份的氧化硼、2. 0 7. 0 份的氧化鋅和2. 0 8. 0份的氧化鋇，混合，得到玻璃基本組成配合料2)、將步驟1)中的玻璃配合料投入到馬蹄焰玻璃熔窯中進(jìn)行熔化，熔化溫度范圍為 1520 1570°C，升溫速率為10-20°C /分鐘，保溫時(shí)間為6_10小時(shí)，在此溫度下，熔化玻璃液進(jìn)行澄清和均化，熔化合格的玻璃液通過熔窯中的玻璃液分隔設(shè)備一一流液洞后，進(jìn)入到工作部，工作部的溫度控制在1360 1420°C ；3)、通過馬蹄焰玻璃熔窯的工作部的前端的加料口，將著色劑或無機(jī)高溫顏料均勻地加入到工作部前端的玻璃液中，其加入量按步驟1)中玻璃基本組成配合料總質(zhì)量份數(shù)與著色劑或無機(jī)高溫顏料的質(zhì)量份數(shù)的比為100份0. 01 20份；在馬蹄焰玻璃熔窯的加料口之后的工作部中部設(shè)有攪拌裝置，在溫度、玻璃液流與攪拌裝置的共同作用下，玻璃熔體與著色劑或無機(jī)高溫顏料相互熔融、擴(kuò)散，形成均勻的顏色玻璃熔體；4)、步驟幻所得的顏色玻璃熔體，通過與馬蹄焰玻璃熔窯的工作部相連的供料道流向其下部的水淬料池，得到顏色均勻的玻璃顆粒料，顆粒的粒度在l_6mm ；5)、按照燒結(jié)法制備微晶玻璃工藝要求進(jìn)行后續(xù)的加工，其過程為烘干、篩分一裝模、 鋪料一燒結(jié)、晶化、退火一表面研磨、拋光、切裁一檢驗(yàn)得產(chǎn)品。
2.一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃著色方法用的馬蹄焰玻璃熔窯，其特征是，該馬蹄焰玻璃熔窯帶一長(zhǎng)寬比為1.8-2. 2 1的工作部，工作部的前端設(shè)計(jì)有加料口，在加料口之后的工作部中部設(shè)置二臺(tái)攪拌裝置，攪拌裝置的轉(zhuǎn)動(dòng)速率為3 8轉(zhuǎn)/分鐘，攪拌裝置的攪拌頭放入玻璃熔體的深度范圍在60 200mm可調(diào)，馬蹄焰玻璃熔窯的工作部后部有與下部的水淬料池相連的供料道。
全文摘要
一種燒結(jié)法建筑裝飾微晶玻璃的著色方法，包括配玻璃基本組成配合料將玻璃配合料投入到馬蹄焰玻璃熔窯中進(jìn)行熔化，控制熔化溫度在1520～1570℃，熔窯工作部的溫度在1360～1420℃；通過工作部的前端的加料口將著色劑或無機(jī)高溫顏料均勻地加入到工作部前端的玻璃液中，在熔窯的加料口之后的工作部中部設(shè)有攪拌裝置，在溫度、玻璃液流與攪拌裝置的共同作用下，形成均勻的顏色玻璃熔體；顏色玻璃熔體通過與馬蹄焰玻璃熔窯的工作部相連的供料道流到水淬料池，得到顏色均勻的玻璃顆粒料，顆粒的粒度在1-6mm；然后按照燒結(jié)法制備微晶玻璃工藝要求進(jìn)行后續(xù)的加工得產(chǎn)品。本方法制備的玻璃顆粒料顏色均勻，可有效避免換不同顏色玻璃料所產(chǎn)生的顏色過度料及能源消耗等問題。
文檔編號(hào)C03C1/04GK102503138SQ20111031637
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2011年10月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月18日
發(fā)明者何峰, 湯李纓, 程金樹 申請(qǐng)人:武漢理工大學(xué)