一種乳濁玻璃及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于乳濁玻璃的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種適于制作餐具的乳濁玻璃及其制 備方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 餐具自古至今都是日常生活中人們與食物交流的重要工具，餐具的發(fā)展對(duì)人類文 明的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。當(dāng)今社會(huì)，隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，對(duì)食物的味道有 了更高的追求，隨之而來(lái)的是對(duì)日常餐具更為嚴(yán)苛的需求。
[0003] 乳濁玻璃由于具有高雅大氣的色澤，廣泛受到消費(fèi)者的喜愛(ài)。此外，與傳統(tǒng)陶瓷餐 具相比，乳濁玻璃具有近乎零吸水、易清潔的光滑表面以及優(yōu)異的成型工藝性，在餐具制造 領(lǐng)域里越來(lái)越多的得到應(yīng)用。
[0004] 眾所周知，氟化物乳濁玻璃生產(chǎn)過(guò)程中不僅存在侵蝕耐火材料、析晶不易控制等 問(wèn)題，大量的揮發(fā)還會(huì)危害工人的健康和周?chē)沫h(huán)境，使用過(guò)程中更會(huì)存在氟化物溶出危 險(xiǎn)。但目前市面上的乳濁玻璃餐具大多還是含氟產(chǎn)品?？祵幑臼鄢龅暮ＡР途哂茂B 層法解決了氟的溶出問(wèn)題，即產(chǎn)品中間層設(shè)計(jì)為含氟乳濁玻璃，內(nèi)外兩面為耐熱透明玻璃， 但是這種工藝較為復(fù)雜，不易控制，生產(chǎn)成本極高，不適于大范圍推廣。
[0005] 中國(guó)專利CN102910818公開(kāi)了一種鋅硼硅耐熱乳濁玻璃，其制品不含氟，熱膨脹 系數(shù)低，白度較高，但其成分里含有10-15%的B2O3，大量的B2O3極易揮發(fā)，導(dǎo)致玻璃成分發(fā) 生改變，影響其乳濁度和白度，并對(duì)熔窯造成侵害，縮短其使用壽命，另外，公開(kāi)的乳濁玻璃 中含有大量的ZnO以及少量的Li2O,在玻璃體系中這兩種成分原料價(jià)格相對(duì)昂貴，使乳濁玻 璃的生產(chǎn)成本大幅增高。
[0006] 此外，在玻璃餐具制品的成型工藝上大多廠家沿用傳統(tǒng)的壓制成型方式，這種成 型方式生產(chǎn)效率低，制品成型后一般還需要進(jìn)行拋光處理，會(huì)進(jìn)一步增加生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是為了提供一種不含氟的耐熱乳濁玻璃，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)害，熱穩(wěn) 定性好，且生產(chǎn)成本低，尤其適用于制造餐具。
[0008] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，發(fā)明人提供了以下技術(shù)方案。
[0009] 一種乳濁玻璃，以重量份數(shù)計(jì)，由以下成分組成：Si0266-70份，Al2035. 5-8. 5份， B2O3 0? 5-4. 0 份，Na2O2. 5-3. 5 份，K2O0-3. 0 份，ZnOO-3. 0 份，CaO13-22 份，MgO0-4. 0 份，P2O5 0? 5-5. 0 份，Sb2O3 0? 2 份。
[0010] 上述乳濁玻璃，其成分組成中，P2O5優(yōu)選為0. 5-2. 0份。當(dāng)P2O5為0. 5-2. 0份時(shí)， 乳濁玻璃制品在退火處理過(guò)程中于850-950°C，優(yōu)選900°C，保溫5-15min，可使乳濁微粒細(xì) 膩、均勻；當(dāng)P2O5為2. 0-5. 0份時(shí)，只需要正常退火就可以實(shí)現(xiàn)均勻乳濁，但此重量份數(shù)時(shí)玻 璃的粘度偏高，玻璃流動(dòng)性變差，會(huì)對(duì)生產(chǎn)造成一定的困難，所以優(yōu)選〇. 5-2. 0份。
[0011] 上述乳濁玻璃，以重量百分比計(jì)，優(yōu)選由以下成分組成：Si0269 . 5份，Al2O3 6份， B2O3 2 份，Na2O2. 5 份，K2O1 份，ZnO2 份，Ca016. 5 份，MgOO份，P2O5 0.5 份，Sb2O3 0.2 份。
[0012] 上述乳濁玻璃，以重量百分比計(jì)，優(yōu)選由以下成分組成：SiO2 67. 5份，Al2O3 8. 5 份，B2O3 0? 5 份，Na2O2. 5 份，K2O1. 5 份，ZnO2. 7 份，CaO15. 5 份，MgO0 份，P2O5 1. 3 份， Sb2O3 0? 2 份。
[0013] 上述乳濁玻璃，以重量百分比計(jì)，優(yōu)選由以下成分組成：SiO2 66. 5份，Al2O3 5. 5 份，B2O3 4. 0 份，Na2O3. 0 份，K2O1. 2 份，ZnOI. 0 份，CaO13 份，MgO3. 8 份，P2O5 2. 0 份， Sb2O3 0? 2 份。
[0014] 上述乳濁玻璃，成分組成中所述Na2O以等摩爾量的Na2CO3B式引入，所述K2O以等 摩爾量的K2CO3形式引入，所述CaO以等摩爾量的CaCO3形式引入，所述P2O5可以以P2O5的 形式直接配料，也可以選擇以等摩爾量的Ca3 (PO4) 2形式引入，在以Ca3 (PO4) 2形式引入時(shí)， 由于會(huì)生成CaO,因此組成中原有的CaO的需進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。
[0015] 本發(fā)明同時(shí)提供了一種上述乳濁玻璃的制備方法，包括以下操作步驟：
[0016] a.將各成分混合均勻得配合料；
[0017] b.將配合料于1530-1580°C溫度下熔制3小時(shí)；
[0018] c.將熔制后的玻璃液倒入500°C的模具中成型；
[0019] d.將成型后的玻璃置于550-600°C的電阻爐中保溫2小時(shí)，退火后冷卻至常溫，即 得到乳濁玻璃。
[0020] 本發(fā)明同時(shí)還提供了一種上述乳濁玻璃的制備方法，包括以下操作步驟：
[0021] a.將各成分混合均勻得配合料；
[0022] b.將配合料于1530-1580°C溫度下熔制3小時(shí)；
[0023] c.將熔制后的玻璃液經(jīng)過(guò)料道降溫至1100-1350°C，注入模具中在離心成型機(jī)內(nèi) 成型，成型后的玻璃溫度為950-1000°C;
[0024] d.將成型后的玻璃送入退火窯中進(jìn)行退火處理，并隨爐降溫至常溫，即得到乳濁 玻璃。
[0025] 在上述兩種乳濁玻璃的制備方法中，步驟a所述各成分中，Na2O以等摩爾量的 Na2CO3形式引入，所述K20以等摩爾量的K2CO3形式引入，所述CaO以等摩爾量的CaCO3形式 引入，所述P2O5以P2O5的形式直接配料，或以等摩爾量的Ca3(PO4)2形式引入。
[0026] 本發(fā)明中Sb2O3為澄清劑，可以去除乳濁玻璃熔制過(guò)程中產(chǎn)生的氣泡。
[0027] 本發(fā)明所述乳濁玻璃體系的制備過(guò)程中，在高溫段（1300°C-1550°C)不會(huì)發(fā)生分 相，中溫段（800°C_950°C)易發(fā)生分相，成型、退火過(guò)程中只需要在該溫度段保溫時(shí)間達(dá) 到5-15min即可得到分相細(xì)膩、均勻的乳濁玻璃。
[0028] 本發(fā)明的有益效果為：
[0029] 1.乳濁玻璃采用低堿高鈣的成分體系，獲得了 53-59Xl(TV°C的膨脹系數(shù)，耐熱 性能好，無(wú)氟無(wú)污染，能夠用于水具、藝術(shù)品、照明裝飾品等多個(gè)領(lǐng)域，特別適用于餐具的生 產(chǎn)。
[0030] 2.乳濁玻璃采用的成分體系在高溫下不易分相，熔制及通過(guò)料道時(shí)不會(huì)發(fā)生粘度 變化而堵塞供料道，成型過(guò)程（800°C_950°C)容易分相，不需要二次熱處理即可形成細(xì)膩 均勻的乳濁效果，更加節(jié)能環(huán)保。
[0031] 3.乳濁玻璃的料性特征適合于離心成型工藝，成型后的玻璃制品即具有光滑的表 面，無(wú)需拋光，降低了生產(chǎn)成本，同時(shí)此工藝還便于異形件的成型，且工作效率高。
[0032] 4.乳濁玻璃的成分組成中B2O3為0. 5-4. 0份，含量較低，能夠有效避免其揮發(fā)，不 會(huì)對(duì)熔窯造成侵害。
[0033] 5.乳濁玻璃的成分組成中ZnO為0-3.0份，含量較低，能夠明顯降低乳濁玻璃的生 產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0034] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述內(nèi)容作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0035]實(shí)施例1
[0036] 乳濁玻璃的成分組成如表1所示，均以重量份數(shù)計(jì)。
[0037]表1
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種乳濁玻璃，其特征在于，以重量份數(shù)計(jì)由以下成分組成：SiO 2 66-70份，Al2O3 5. 5-8. 5 份，B2O3 0· 5-4. 0 份，Na2O 2. 5-3. 5 份，K2O 0-3. 0 份，ZnO 0-3. 0 份，CaO 13-22 份， MgO 0-4. 0 份，P2O5 0· 5-5. 0 份，Sb2O3 0· 2 份。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃，其特征在于，P 205為0. 5-2. 0份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃，其特征在于，以重量百分比計(jì)由以下成分組 成：SiO2 69. 5 份，Al2O3 6 份，B2O3 2 份，Na2O 2. 5 份，K2O 1 份，ZnO 2 份，CaO 16. 5 份，MgO 0 份，P2O5 0· 5 份，Sb2O3 0· 2 份。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃，其特征在于，以重量百分比計(jì)由以下成分組 成：SiO2 67. 5 份，Al2O3 8. 5 份，B2O3 0.5 份，Na2O 2. 5 份，K2O L 5 份，ZnO 2. 7 份，CaO 15.5 份，MgO 0 份，P2O5 1. 3 份，Sb2O3 0· 2 份。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃，其特征在于，以重量百分比計(jì)由以下成分組 成：SiO2 66. 5 份，Al2O3 5. 5 份，B2O3 4. 0 份，Na2O 3. 0 份，K2O 1. 2 份，ZnO I. 0 份，CaO 13 份，MgO 3. 8 份，P2O5 2. 0 份，Sb2O3 0· 2 份。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述Na2O以等摩爾量的Na2CO3形式引入，K 2O以等摩爾量 的K2CO3形式引入，CaO以等摩爾量的CaCO 3形式引入，P 205以P 205或以等摩爾量的Ca 3 (PO4) 2 形式引入。
7. 如權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟： a. 將各成分混合均勻得配合料； b. 將配合料于1530-1580°C溫度下熔制3小時(shí)； c. 將熔制后的玻璃液倒入500°C的模具中成型； d. 將成型后的玻璃置于550-600°C的電阻爐中保溫2小時(shí)，隨后退火冷卻至常溫，即得 到乳濁玻璃。
8. 如權(quán)利要求1所述的一種乳濁玻璃的制備方法，其特征在于，包括以下操作步驟： a. 將各成分混合均勻得配合料； b. 將配合料于1530-1580°C溫度下熔制3小時(shí)； c. 將熔制后的玻璃液降溫至1100-1350°C后注入模具中在離心成型機(jī)內(nèi)成型； d. 將成型后的玻璃送入退火窯中進(jìn)行退火處理，并隨爐降溫至常溫，即得到乳濁玻璃。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的一種乳濁玻璃的制備方法，其特征在于，步驟a所述各成 分中，Na2O以等摩爾量的Na 2CO3B式引入，所述K2O以等摩爾量的1(20) 3形式引入，所述CaO 以等摩爾量的CaCO3B式引入，所述P 205以P 205的形式直接配料，或以等摩爾量的Ca 3 (PO4) 2 形式引入。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種乳濁玻璃及其制備方法，該乳濁玻璃采用低堿高鈣的成分體系，具體成分組成為：SiO266-70份，Al2O35.5-8.5份，B2O30.5-4.0份，Na2O？2.5-3.5份，K2O？0-3.0份，ZnO？0-3.0份，CaO？13-22份，MgO？0-4.0份，P2O50.5-5.0份，Sb2O30.2份，所制備得到的乳濁玻璃膨脹系數(shù)為53-59×10-7/℃，無(wú)氟無(wú)害，耐熱性能好，作為原材料特別適用于餐具的生產(chǎn)，所提供的制備方法節(jié)能環(huán)保，可有效降低生產(chǎn)成本，為生產(chǎn)企業(yè)創(chuàng)造良好的經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】C03C3-097
【公開(kāi)號(hào)】CN104556688
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410822472
【發(fā)明人】杜曉歐, 彭志鋼, 樓賢春, 程金樹(shù), 袁堅(jiān)
【申請(qǐng)人】河北省沙河玻璃技術(shù)研究院
【公開(kāi)日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2014年12月25日