專利名稱：一種高亮度玻璃及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃制造領(lǐng)域，尤其涉及一種高亮度玻璃及其制備方法。
背景技術(shù)：
隨著我國光電技術(shù)的快速發(fā)展和實驗研究水平的提高，市場對于玻璃的亮度、白度和透過率提出更高的要求。與此同時，由于脫色劑的穩(wěn)定性差的問題，隨著玻璃產(chǎn)品存放時間的延長會發(fā)生“變色”問題。如今，高檔玻璃家具、裝飾用玻璃、仿水晶制品、燈具玻璃、高檔建筑等行業(yè)和領(lǐng)域都急需高亮度，高白度和高透明度的玻璃，因此，如何提高玻璃的亮度、白度和透過率和解決“變色”問題成為玻璃制造行業(yè)的重要課題。玻璃生產(chǎn) 因使用大量礦產(chǎn)原料，會不可避免的含有一定量的雜質(zhì)鐵成分，使玻璃帶有不同程度的黃綠色或藍綠色。目前主要有兩種方法來解決，第一種方法是將主要原材料砂巖、硅巖棒磨、水洗，降低原料中鐵的含量，雖然能顯著提高玻璃的白度，但成本增加很多，資金投入大。第二種方法是在玻璃的制備工藝中添加脫色劑，來改善玻璃顏色?，F(xiàn)有技術(shù)通過添加脫色劑來改善玻璃顏色的途徑主要有:
1、傳統(tǒng)的硒(或硒化物)、鈷脫色:《玻璃工藝學(xué)》(中國輕工業(yè)出版社，第I版2001年第9次印刷，第190頁)。然而傳統(tǒng)的硒或硒化物、鈷脫色很不穩(wěn)定，會隨窯爐熔制工藝的變化而變化，隨著用量的增加會降低玻璃的透光性；另外，隨著玻璃產(chǎn)品存放時間的延長，尤其是在太陽下暴曬會發(fā)生“曝硒”而產(chǎn)生變色問題，優(yōu)點是成本相對低，無毒。2、白砒配合硒、鈷脫色:《玻璃工藝學(xué)》(中國輕工業(yè)出版社，第I版2001年第9次印刷，第190頁)。為了提高在熔制過程中硒、鈷脫色穩(wěn)定性，《玻璃工藝學(xué)》中提到利用白砒配合硒、鈷脫色，大幅度提高玻璃產(chǎn)品的亮度和白度，而且在熔制過程中硒、鈷脫色穩(wěn)定也有顯著提高。但是該技術(shù)的缺點是白砒具有毒性，配料操作不安全且存在食品安全隱患問題。同時，硒粉的用量將會較原有配方增加，提高生產(chǎn)成本。白砒還會促使硒、鈷作為脫色劑時，出現(xiàn)玻璃在退火和暴曬過程中的變色現(xiàn)象。3、氧化鈰配合硒、鈷脫色:《國際玻璃》中文版，2002年4月。該技術(shù)的缺點是硒粉用量相對也較多，玻璃顏色改觀很小。優(yōu)點是可改善玻璃的熔化質(zhì)量。另外，中國專利102092941A公開了一種超白玻璃，綜合玻璃化學(xué)脫色與物理脫色方法，在白色浮法玻璃配料中加入La2 (CO3) 3、Ce2 (CO3) 3、Nd2 (CO3) 3、MnO2, CoO, CuSO4,首先使玻璃中著色能力較強的Fe2+轉(zhuǎn)化成著色能力較弱的Fe3+，再添加脫色劑，利用光的互補性，消除玻璃顏色，提高了玻璃可見光的透過率，降低白度。但是傳統(tǒng)脫色劑鈷、鈰脫色很不穩(wěn)定，會隨窯爐熔制工藝的變化而變化，隨著用量的增加會降低玻璃的透光性；另外，隨著玻璃產(chǎn)品存放時間的延長，尤其是在太陽下暴曬會發(fā)生“曝硒”而產(chǎn)生變色問題。因此，為了解決玻璃產(chǎn)品長時間和太陽暴曬發(fā)生的“曝硒”導(dǎo)致產(chǎn)生變色問題，本發(fā)明將會使用一種新的方法技術(shù)，既提高玻璃產(chǎn)品的亮度和白度，同時也改善上述問題，滿足市場對于高亮度和白度玻璃產(chǎn)品的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種高亮度玻璃及其制備方法。所述高亮度玻璃使用氧化鉺替代傳統(tǒng)的脫色劑硒粉或硒化物、鈷、鈰，由于氧化鉺熱性能穩(wěn)定，其用量基本不受熔制條件的影響，且玻璃產(chǎn)品不會因存放時間長而發(fā)生變色現(xiàn)象。同時摻雜了氧化鉺的玻璃產(chǎn)品的亮度和白度達到較高要求，大大提高了玻璃產(chǎn)品的品質(zhì)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供了一種高亮度玻璃，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下:
石英砂510 630
純堿170 208
方解石130~l64
氫氧化招18~23
氧化鉺0.2 0.25
鈷粉0.0005 0.0007。優(yōu)選地，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下:
石英砂610~630
純堿190 208
方解石150 164
氫氧化招20~23
氧化鉺0.22 0.25
鈷粉0.0006 0.0007。優(yōu)選地，所述配合料以重量份計的主要原料配方還包括:
澄清劑芒硝7 9。優(yōu)選地，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方還包括碎玻璃，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致；
所述配合料占總原料的85%，所述碎玻璃占總原料的15%。優(yōu)選地，該種40mm厚玻璃具有在380~780nm波長的可見光透過率大于94.3^95.3，白度小于0.04 0.05。相應(yīng)地，本發(fā)明實施例還提供了一種高亮度玻璃的制備方法，依次包括以下步驟:
將510 630重量份的石英砂，170 208重量份的純喊，130 164重量份的方解石，18 23重量份的氫氧化鋁，0.2^0.25重量份的氧化鉺，0.0005 0.0007重量份的鈷粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料；
將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料；
將所述混合原料進入熔窯，在溫度為1500°C 1650°C的條件下熔制得到玻璃液；
在1400°C 1450°C溫度下，將7、重量份的澄清劑芒硝加入到所述經(jīng)過熔制的玻璃
液；將加入澄清劑芒硝的玻璃液倒入成型模具中，緩慢降溫至1200°C 1250°C冷卻成型，退火，得到高亮度玻璃。優(yōu)選地，所述制備方法依次包括以下步驟:
將610 630重量份的石英砂，190 208重量份的純喊，150 164重量份的方解石,20 23重量份的氫氧化鋁，0.22、.25重量份的氧化鉺，0.0006 0.0007重量份的鈷粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料；
將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料；
將所述混合原料進入熔窯，在溫度為1550°C 1560°C的條件下熔制得到玻璃液；
在1420°C 1430°C溫度下，將7、重量份 的澄清劑芒硝加入到所述經(jīng)過熔制的玻璃
液；
將加入澄清劑芒硝的玻璃液倒入成型模具中，緩慢降溫至1200°C 1250°C冷卻成型，退火，得到高亮度玻璃。優(yōu)選地，將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料的步驟之前，還包括:
將所述碎玻璃清洗加工。優(yōu)選地，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致。優(yōu)選地，該種40mm厚玻璃具有在38(T780nm波長的可見光透過率大于94.3^95.3，白度小于0.04 0.05。實施本發(fā)明實施例，具有如下有益效果:
本發(fā)明關(guān)于一種高亮度玻璃及其制備方法，綜合了玻璃的化學(xué)脫色與物理脫色方法，首先使玻璃中著色能力較強的二價鐵轉(zhuǎn)化為著色能力較弱的三價鐵，再利用光的互補性，使玻璃的顏色消失，達到最佳效果。與現(xiàn)有技術(shù)相比，其改進點在于使用氧化鉺替代傳統(tǒng)的脫色劑硒粉或硒化物、鈷、鈰。氧化餌(Er2O3)的少量加入能增強玻璃對紫外光線的反射，而使紫外透射比降低。另外由于氧化鉺熱性能穩(wěn)定，其用量基本不受熔制條件的影響，且玻璃產(chǎn)品不會因存放時間長而發(fā)生變色現(xiàn)象。同時，氧化鉺可明顯提高玻璃的亮度、白度和透過率，提聞玻璃廣品的品質(zhì)。其次，采用氧化鉺替代硒粉作為脫色劑，無需再提高玻璃生產(chǎn)其它原材料質(zhì)量要求，就可達到大幅度提高產(chǎn)品的亮度和白度的目的，資金投入變化不大，同時也滿足了市場的要求。再次，采用氧化鉺替代硒粉作為脫色劑，熱性能穩(wěn)定，因其基本不受熔制條件影響，替代后原料的用量穩(wěn)定，產(chǎn)品顏色質(zhì)量穩(wěn)定性好；而現(xiàn)有技術(shù)采用硒粉作為脫色劑，因受熔制條件影響比較大，原料的用量波動大，產(chǎn)品顏色質(zhì)量穩(wěn)定性也差。最后，本發(fā)明僅僅采用氧化鉺和鈷粉就可以達到高亮度和高白度,從而不需與氧化鑭和氧化鈰，節(jié)約了稀土元素。


圖1是本發(fā)明一種高亮度玻璃的制備方法的流程 圖2是顏色互補色與波長對應(yīng) 圖3是玻璃產(chǎn)品顏色透過率曲線圖。
具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步地詳細描述。本發(fā)明實施例提供了本發(fā)明實施例提供了一種高亮度玻璃，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下:
石英砂510 630
純堿170 208
方解石13(Tl64
氫氧化招18~23
氧化鉺0.2 0.25 鈷粉0.0005 0.0007。優(yōu)選地，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下:
石英砂610 630
純堿190 208
方解石150 164
氫氧化招20^23
氧化鉺0.22 0.25
鈷粉0.0006 0.0007。石英砂主要成分為S i O2, S i O2是構(gòu)成玻璃骨架的主要成分，能降低玻璃的熱膨脹系數(shù)，提高玻璃的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、軟化溫度、耐熱性、硬度、機械強度和粘度等。含量過低，玻璃的各種性能會下降，含量過高，原料難以熔化。方解石主要成分為碳酸鈣礦物CaC03。氧化餌(Er2O3)的少量加入能增強玻璃對紫外光線的反射，而使紫外透射比降低，但量大顯色。本發(fā)明中Er2O3的適合用量為0.2^0.25重量份。鈷粉CoO在玻璃中可能有CoO6和CoO4兩種配位狀態(tài)，前者的吸收帶處于550nm附近，顏色偏紫，能與Fe3+的黃綠色互補，后者吸收帶處于620nm附近，顏色偏藍，能與Fe2+青綠色互補。所述配合料以重量份計的主要原料配方還包括:
澄清劑芒硝7 9。本發(fā)明使用傳統(tǒng)的芒硝澄清劑，無毒，澄清效果好，成本比較低。由于配合料各組分的分解和揮發(fā)等析出大量的氣體，存在部分氣體沒有從玻璃熔體中完全逸出，以氣泡的形式殘留在玻璃液中，嚴重影響玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量。因而需要添加澄清劑芒硝，對玻璃液進行澄清，消除玻璃液的氣泡。所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方還包括碎玻璃，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致；
所述配合料占總原料的85%，所述碎玻璃占總原料的15%。該種40mm厚玻璃具有在38(T780nm波長的可見光透過率大于94.3 95.3，白度小于 0.04 0.05。相應(yīng)地，如圖1所示，本發(fā)明實施例還提供了一種高亮度玻璃的制備方法，依次包括以下步驟:
SlOldf 510 630重量份的石英砂，170^208重量份的純堿，130^164重量份的方解石，If 23重量份的氫氧化鋁，0.2^0.25重量份的氧化鉺，0.0005 0.0007重量份的鈷粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料。優(yōu)選地，將610 630重量份的石英砂，190^208重量份的純堿，150^164重量份的方解石，2(Γ23重量份的氫氧化鋁，0.22、.25重量份的氧化鉺，0.0006 0.0007重量份的鈷
粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料。S102，將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料。優(yōu)選地，在S102步驟之前，還包括:
將所述碎玻璃清洗加工。優(yōu)選地，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致。S103，將所述混合原料進入熔窯，在溫度為1500°C 1650°C的條件下熔制得到玻璃液。優(yōu)選地，所述熔制溫度為1550°C ^1560°C。玻璃在熔制的過程中會發(fā)生以下物理化學(xué)變化: CaCO3 + Na2CO3 = CaNa2 (CO3) 2
β -石英=α -石英
CaNa2 (CO3) 2 + 2Si02 = Na2SiO3 + CaSiO3 + 2C02 CaNa2 (CO3) 2 + Na2C03+3Si02 =2 Na2SiO3+ CaSiO3 + 3C02 CaCO3=CaO+ CO2 CaNa2(CO3)2=Na2O+ CaO+ 2C02 CaO+ SiO2 = CaSiO3
與Er2O3最后可以形成高亮度、高白度和高透過率的摻雜氧化鉺的高亮度玻璃。S104，在1400°C 1450°C溫度下，將7、重量份的澄清劑芒硝加入到所述經(jīng)過熔制的玻璃液。優(yōu)選地，加入澄清劑芒硝的溫度為1420°C 1430°C。S105，將加入澄清劑芒硝的玻璃液倒入成型模具中，緩慢降溫至1200°C 1250°C冷卻成型，退火，得到高亮度玻璃。該種40mm厚玻璃具有在38(T780nm波長的可見光透過率大于94.3^95.3，白度小于 0.04 0.05。本發(fā)明關(guān)于一種高亮度玻璃及其制備方法，其玻璃使用氧化鉺替代傳統(tǒng)的脫色劑硒粉或硒化物，由于氧化鉺熱性能穩(wěn)定，其用量基本不受熔制條件的影響，且玻璃產(chǎn)品不會因存放時間長而發(fā)生變色現(xiàn)象。同時玻璃產(chǎn)品的亮度和白度達到較高要求，提高玻璃產(chǎn)品的品質(zhì)。本發(fā)明鈉鈣硅玻璃生產(chǎn)使用氧化鉺玻璃會著色成玫瑰紅色、使用硒粉玻璃會著色成粉紅色。玻璃生產(chǎn)因使用大量礦產(chǎn)原料，會不可避免的含有一定量的雜質(zhì)鐵成分，它的存在形式有FeO和Fe2O3兩種，其中Fe2+使玻璃產(chǎn)品呈藍綠色，F(xiàn)e3+使玻璃產(chǎn)品呈黃綠色，F(xiàn)e2+的著色能力比Fe3+的高出十幾倍。但是，這些鐵離子皆會降低玻璃的亮度和白度。根據(jù)顏色的互補原理，如圖2顏色互補色與波長對應(yīng)圖所示，紅色可與綠色形成互補色減弱顏色基調(diào)。因此，在傳統(tǒng)的脫色方法中，往往會向原料添加硒粉或硒化物，著色在玻璃上呈粉紅色，粉紅色與綠色互補的主基調(diào)呈微黃綠色；而本發(fā)明使用的氧化鉺替代硒粉或硒化物作為脫色劑，著色在玻璃上呈玫瑰紅色，玫瑰紅色與綠色互補恰當?shù)脑捴骰{(diào)顯微紫色。紫色波長接近390nm,而黃綠色波長接近560nm,人眼對560nm的顏色比390nm附近的敏感度高，即色差感更強烈，所以使用氧化鉺替代硒粉可降低人眼對顏色的敏感度，從而提升玻璃的亮度和白度。且氧化鉺性能穩(wěn)定，用量基本不隨熔制條件的變化而變化，摻有氧化鉺的玻璃產(chǎn)品不會因存放時間長而發(fā)生變色現(xiàn)象。另外，本發(fā)明高亮度玻璃配合使用合理量的鈷粉，合理量的鈷粉會使玻璃帶輕微藍色，搭配在精高白玻璃上會使玻璃顏色更高檔。傳統(tǒng)使用硒粉脫色玻璃與本發(fā)明使用氧化鉺脫水玻璃進行亮度、白度和透過率對比試驗如下:
一、準備對比試驗材料:本發(fā)明高亮度玻璃以及現(xiàn)有技術(shù)的硒粉脫色玻璃
按照表一原料配方I的配方制備硒粉脫色玻璃；
稱取85%的配合料(按照表一原料配方2)和15%的碎玻璃，并以本發(fā)明的制備方法制備出使用氧化鉺脫色的高亮度玻璃。其中，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致。也就是說，所述碎玻璃為由本發(fā)明制得的廢品玻璃。表一如下:
權(quán)利要求
1.一種高亮度玻璃，其特征在于，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下: 石英砂510 630 純堿170 208 方解石13(Tl64 氫氧化招18^23 氧化鉺0.2 0.25 鈷粉0.0005 0.0007。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高亮度玻璃，其特征在于，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方包括配合料，所述配合料以重量份計的主要原料配方如下: 石英砂610 630 純堿190 208 方解石150 164 氫氧化招20^23 氧化鉺0.22 0.25 鈷粉0.0006 0.0007。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項所述的高亮度玻璃，其特征在于，所述配合料以重量份計的主要原料配方還包括: 澄清劑芒硝7 9。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高亮度玻璃，其特征在于，所述生產(chǎn)高亮度玻璃的總原料配方還包括碎玻璃，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致； 所述配合料占總原料的85%，所述碎玻璃占總原料的15%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高亮度玻璃，其特征在于，該種40mm厚玻璃具有在38(T780nm波長的可見光透過率大于94.3 95.3，白度小于0.04 0.05。
6.一種高亮度玻璃的制備方法，其特征在于，依次包括以下步驟: 將510 630重量份的石英砂，170 208重量份的純喊，130 164重量份的方解石，18 23重量份的氫氧化鋁，0.2^0.25重量份的氧化鉺，0.0005 0.0007重量份的鈷粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料； 將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料； 將所述混合原料進入熔窯，在溫度為1500°C 1650°C的條件下熔制得到玻璃液； 在1400°C 1450°C溫度下，將7、重量份的澄清劑芒硝加入到所述經(jīng)過熔制的玻璃液； 將加入澄清劑芒硝的玻璃液倒入成型模具中，緩慢降溫至1200°C 1250°C冷卻成型，退火，得到高亮度玻璃。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高亮度玻璃玻璃的制備方法，其特征在于，所述制備方法依次包括以下步驟: 將610 630重量份的石英砂，190 208重量份的純喊，150 164重量份的方解石,20 23重量份的氫氧化鋁，0.22、.25重量份的氧化鉺，0.0006 0.0007重量份的鈷粉以重量配比稱量，進入混合機混合，得到配合料；將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料； 將所述混合原料進入熔窯，在溫度為1550°C 1560°C的條件下熔制得到玻璃液； 在1420°C 1430°C溫度下，將7、重量份的澄清劑芒硝加入到所述經(jīng)過熔制的玻璃液； 將加入澄清劑芒硝的玻璃液倒入成型模具中，緩慢降溫至1200°C 1250°C冷卻成型，退火，得到高亮度玻璃。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7任一項所述的高亮度玻璃玻璃的制備方法，其特征在于，將85%的所述配合料和15%的所述碎玻璃混合，得到混合原料的步驟之前，還包括: 將所述碎玻璃清洗加工。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的高亮度玻璃的制備方法，其特征在于，所述碎玻璃的成分與所述配合料的成分一致。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高亮度玻璃，其特征在于，該種40mm厚玻璃具有在38(T780nm波長的可見 光透過率大于94.3 95.3，白度小于0.04 0.05。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高亮度玻璃，其主要原料配比:石英砂510~630重量份，純堿170~208重量份，方解石130~164重量份，氫氧化鋁18~23重量份，氧化鉺0.2~0.25重量份，鈷粉0.0005~0.0007重量份。本發(fā)明還公開了一種高亮度玻璃的制備方法。采用本發(fā)明，解決玻璃產(chǎn)品長時間和太陽暴曬發(fā)生的“曝硒”導(dǎo)致產(chǎn)生變色問題，同時也提高了玻璃的亮度、白度和透明度。
文檔編號C03C6/02GK103102072SQ201110356638
公開日2013年5月15日 申請日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者李智校 申請人:福建華興玻璃有限公司