[其他]彩色光敏玻璃器皿的制造方法及装置

说明书

本发明是一种具有清晰的彩色均一的透明-乳浊图案光敏玻璃器皿的制造方法以及均匀UV-曝光和热处理显色的装置。

美国专利4.017，318采用组成为SiO266～73，Na₂O16～20，ZnO0～18，Al₂O₃0～10，F1～4，（Br+Cl+I）0～3，Ag0.005～0.3，CeO₂0.01～0.2，Sb₂O₃0～1和SnO0～1%（重量%）的玻璃。通过反复的UV-曝光和热处理，可在玻璃中获得彩色的透明-透明，透明-乳浊和乳浊-乳浊图案。具体方法是：（1）第一次UV-曝光形成银潜像。（2）第一次热处理，形成锥形卤化物结晶。（3）第二次UV-辐照，使锥形卤化物结晶尖端上的AgX光解。（4）第二次热处理，使光解产生的银原子聚合而成为非球形的银颗粒。颜色取决于第一次UV-曝光剂量，乳浊取决于第一次热处理。

美国专利4.092.139对上述方法进行了改进，把第二次辐照和第二次热处理结合起来，即在200～410℃加热的同时进行UV-辐照，使工艺过程缩短。

用上述二项专利提出的方法在玻璃上获得的彩色透明-透明图案，由于着色机理的限制，色彩的明度和饱和度较低，缺欠醒目的效果。乳浊-乳浊图案又酷似陶瓷彩绘，失去玻璃的特色。

高质量的彩色透明-乳浊图案，既解体现出玻璃的特色，又能突出图案的清晰度和颜色的装饰效果，因此比透明-透明图案和乳浊-乳浊图案更有价值。但用上述方法获得的图案不够清晰，主要原因是：（1）难以控制未曝光部分的Ag⁺自动热还原形成银核，一旦这样的银核形成，卤化钠在其上结晶，并生长到可以散射可见光的尺寸，应该透明的部分便发生自动乳浊。（2）玻璃的彩色和乳浊程度受UV-曝光剂量，热处理温度，UV-辐照时间（显色时间）和显色温度等多种因素的影响。上述方法没有全面控制这些因素。（3）难以对具有复杂的旋转曲面的立体制品，如瓶和杯等，实现均匀UV-曝光和均匀热处理显色。（4）玻璃的折射率低，光泽性差，透明部分和乳浊部分对比不强烈。为此，

本发明提供一种制造具有清晰的彩色匀一的透明-乳浊图案的光敏玻璃器皿的方法。

本发明采用一种适合于具有复杂的旋转曲面的制品，如瓶和杯等，均匀UV-曝光的装置及均匀热处理显色电炉。

根据本发明熔制的彩色光敏玻璃具有较高的折射率，并且可以控制其自动乳浊。

本发明是在Na₂O-ZnO-AL₂O₃-SiO₂系统玻璃中引入高折射率氧化物BaO和La₂O₃，取代或部分取代ZnO和AL₂O₃，使折射率由原来的1.50提高到1.54，调整后的配方为：SiO₂65～73，Na₂O15～18，BaO5～10，La₂O₃3～8，ZnO0～5，Al₂O₃0～6，F1.5～2.8，Br1～2，Ag0.005～0.05，CeO₂0.01～0.1，SnO0.01～0.1，Sb₂O₃0.1～1和0.02～0.3%（重量%）硝酸盐。BaO+La₂O₃总量不能超过14%，否则会影响锥形卤化物结晶的析出，彩色减弱。引入BaO和La₂O₃，提高了玻璃的光泽，使透明和乳浊两部分的对比更鲜明，进而增加了图案的清晰度。

本发明提高上述图案清晰度的另一方法是在配合料中加入碱金属或碱土金属的硝酸盐，如KNO₃，NaNO₃，Sr（NO₃）₂等。由于在玻璃的未曝光部分Ag⁺会因为与热还原剂Sb⁺³和Sn⁺²的还原反应。