[发明专利]低温颜色玻璃用黑色着色剂及其制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于颜色玻璃领域，具体的涉及低温颜色玻璃用黑色着色剂及其制备方法和使用方法。

背景技术

颜色玻璃是指能吸收、反射、透过不同波长的光线而呈现不同颜色的玻璃，可用于建筑装饰材料、高档玻璃制品、酒具、餐具、艺术品等。颜色玻璃有蓝色、茶色、灰色、绿色、金色等色泽，具有多种功能，如能有效吸收太阳的辐射热，产生“冷室效应”，达到蔽热节能的效果；能使透过的阳光变得柔和，避免眩光；能有效吸收太阳光的紫外线，防止室内物品褪色、变质，等等。

目前颜色玻璃制备工艺，均是将玻璃着色剂加入1600℃左右的玻璃熔炉中直接制取的，该熔炉温度高，可使着色剂成分完全熔融，与玻璃基础料充分均匀混合，制得的颜色玻璃质量优良。随着颜色玻璃应用领域的不断拓展及国家节能要求的日益严苛，其生产工艺逐渐向低温度、小规模发展，因而展现出对较低熔融温度（1200℃）熔池用玻璃着色剂的巨大需求。在该温度下，着色剂组分的扩散速率远小于1600℃熔池，原有高温着色剂无法适用，因此必须开发适用于该温度的特殊着色剂类型。

黑色是所有的色光均被吸收而得到的颜色。在文化意义层面，黑色是宇宙的底色，代表安宁，亦是一切的归宿。在颜色玻璃领域，黑色着色玻璃是高档酒具、餐具、艺术品等不可或缺的重要品类。目前文献及专利数据库中尚未见有关黑色玻璃着色剂的报道。

发明内容

本发明的目的是提供一种以硅、硼、钠为高扩散性分散基质，以金属元素钴、镍、铁、铬为着色元素的新型低温黑色玻璃着色剂的制备方法。

本发明的具体技术方案为：

低温颜色玻璃用黑色着色剂，由以下原料按照质量份数组成：石英粉30-50份，硼砂10-30份，碳酸钠10-25份，着色氧化物2-20份，其中着色氧化物为氧化钴、氧化镍、氧化铬、氧化铁的一种或几种。

按照质量份数，原料还可以包括以下全部或者部分原料：碳酸钾0-10份，碳酸锂0-5份，钛白粉0-3份，锆英粉0-2份，白云石粉0-5份，碳酸钙0-10份。

该低温颜色玻璃用黑色着色剂的制备方法，包括以下过程：

（1）混料，在室温下进行，时间为10分钟-6小时；

（2）高温熔制，将混料所得复合粉料加入高温熔块炉进行熔制，熔制温度1350-1500℃，熔制时间为4-8小时；

（3）水淬，熔制后的玻璃液料，放入室温水中进行水淬，得到水淬料的颗粒尺寸为2-10mm；

（4）干燥，水淬料的干燥温度为100-300℃，时间为2-24小时，干燥后水淬料的水分含量小于1%；

（5）粉碎，粉碎后物料的细度为20-40目。

该低温颜色玻璃用黑色着色剂的使用方法，在1200℃的玻璃液中加入质量比0.1-3%的所述的低温颜色玻璃用黑色着色剂，即可得到具有通体黑色的着色玻璃制品。

本发明的特点在于，在着色剂基料中采用大量低熔点氧化硅、硼砂、碳酸钠，从而大幅度增强着色剂在1200℃玻璃液中的扩散速率，从而形成均匀着色玻璃原液。

本发明的特点还在于，在着色剂制备工艺中，直接将复合粉料加入高温熔块炉中进行熔制，反应温度瞬间从室温升至1350-1500℃，从而防止物料在缓慢加热过程中的分解、挥发、成分偏析，获得具有高化学计量比、高温扩散速率快的着色剂产品。

具体实施方式

结合实施例说明本发明的具体技术方案。

实施例1

（一）原材料：石英粉（2000目）34kg，硼砂24kg，碳酸钠10.5kg，白云石粉1.5kg，碳酸钙2kg，氧化钴5.5kg，氧化镍5kg。

（二）混料：将所有原料置于混料机，于室温下进行混料，时间60分钟，得到复合粉料。

（三）高温熔制、水淬：将步骤（二）所得复合粉料直接加入高温熔块炉，进行熔制，熔块炉温度1400℃，熔制时间6小时。熔制后将玻璃液料直接放入室温水中进行水淬，得到尺寸为2-10mm的水淬料。

（四）干燥：在烘箱或其他干燥设备中将步骤（三）所得水淬料烘干，温度180℃，时间10小时，使水淬料的水分含量小于1%，得到水淬干料。

（五）粉碎：利用破碎机将步骤（四）得到的水淬干料粉碎至20目，即得到终产品黑色玻璃着色剂。

实施例2

（一）原材料：石英粉（1000目）32kg，硼砂25kg，碳酸钠20kg，碳酸钾2kg，碳酸钙5kg，钛白粉10kg，锆英粉（200目）1.5kg，氧化钴3.5kg，氧化镍2.5kg，氧化铁5.5kg，氧化铬2.8kg。