專利名稱：一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料及其制備方法
一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玻璃領(lǐng)域，具體的是，一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料及其制備方法。背景技術(shù)：
彩釉玻璃作為一種裝飾材料使用，在國外已有幾十年了，在國內(nèi)也有近二十年 的歷史。彩釉玻璃已經(jīng)成為一種成熟的玻璃加工產(chǎn)品，其使用已十分廣泛而普遍。金 玻推出彩釉玻璃，至今已有很多年的時間。彩釉玻璃最突出的特點是其所具有的裝飾功 能，被廣泛應(yīng)用于建筑裝飾行業(yè)，為高樓增輝，為大廈添彩。在其他領(lǐng)域使用彩釉玻 璃，也可使單調(diào)的玻璃變成了多彩的世界，美化了人們的生活。下面將從釉料，工藝， 產(chǎn)品特點，標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用等不同方面給予說明，使彩釉玻璃這種產(chǎn)品更好地被人們使用。釉料玻璃行業(yè)使用無機釉料主要用于制作建筑彩釉玻璃，汽車玻璃，瓶罐及其 他裝飾玻璃如爐面灶具玻璃，微波爐護板，冰箱電器玻璃等方面。彩釉材料分氧化物釉 料和貴金屬釉料，其中建筑彩釉中最常用的是無機非金屬釉料。建筑用釉料因施釉的過 程多為絲網(wǎng)印刷或輥筒印刷，故其釉料又稱為油墨。油墨有三大組成成分色料，熔 塊，油劑。色料多是金屬氧化物，印刷燒結(jié)后覆蓋在玻璃表面，形成不透明有色層(個 別彩釉為透明或半透明)，發(fā)揮了彩釉的發(fā)色功能。熔塊本身就是玻璃質(zhì)物質(zhì)，燒結(jié)后可 粘結(jié)色料，產(chǎn)生特有光澤。此外熔塊還有調(diào)整彩釉層膨脹系數(shù)的作用，使不同顏色彩釉 層與玻璃基板熱膨脹系數(shù)相匹配，從而避免彩釉層開裂，脫落等現(xiàn)象。油劑用來調(diào)節(jié)油 墨的粘稠程度，使油墨適用于不同的印刷工藝方式。工藝彩釉玻璃是通過絲網(wǎng)印刷(或輥筒機等)將無機釉料印制在玻璃表面，再 經(jīng)過烘干，熱處理后，在玻璃表面形成永久牢固釉層的玻璃產(chǎn)品。彩釉玻璃生產(chǎn)工藝通 常包括生產(chǎn)準(zhǔn)備，施釉，烘干，熱處理四個主要環(huán)節(jié)。其中的生產(chǎn)準(zhǔn)備因不同印刷方式 相差巨大，特別是絲印的網(wǎng)版制作較為繁瑣而專業(yè)，已形成一個小的行業(yè)圈，故在此略 過。施釉可采用絲網(wǎng)印刷，輥筒印刷等方式實現(xiàn)，甚至可用噴涂或手繪方式施釉。烘干 通常緊跟在施釉的后面連續(xù)進行。烘干的目的在于使油劑逐漸揮發(fā)，避免直接加溫產(chǎn)生 爆皮。釉層越厚，覆蓋率越高，烘干的作用越明顯而必要。熱處理包括鋼化，半鋼化， 熱彎等不同熱處理方式，彩釉玻璃燒結(jié)溫度一般在650 750°C之間，過高則顏色變淺， 過低則融化不徹底，缺乏光澤。彩釉玻璃的特點是色彩豐富圖案多樣，其顏色，圖案均可按客戶要求定做，使 用范圍廣泛，其色澤穩(wěn)定，耐老化，抗酸堿，不褪色，裝飾效果突出。同時還能夠吸 收，反射部分太陽熱能，遮陽效果明顯。選擇不同熱處理可得到不同功能的玻璃產(chǎn)品。 彩釉玻璃還可進一步進行鍍膜，夾層，中空等復(fù)合加工，附加更多功能和效果。不單單 只有平面彩釉，也可生產(chǎn)彎形的彩釉玻璃。應(yīng)用彩釉玻璃上的彩釉層實質(zhì)上也是燒結(jié)后的致密的玻璃體，在其內(nèi)部分布著 色礦物微粒。色料分布在釉層中的情況，與石子分布在水泥混凝土中的情況類似，只 是釉層透明，且外表面略有凸凹不平而已。彩釉玻璃通過表面涂釉而具有明顯的裝飾作用，在玻璃深加工類別中屬于玻璃表面加工及裝飾類的范圍。彩釉鋼化玻璃可以視作鋼 化玻璃一樣使用，只是增加了裝飾效果。彩釉表面并不會影響其他工序的進一步復(fù)合加 工，所以彩釉夾層玻璃，彩釉中空，彩釉鍍膜等品種玻璃也很普遍，早已大量被使用， 這極大地擴大了彩釉玻璃的使用范圍。彩釉玻璃不但具有裝飾作用，還有遮陽的功能， 普通白色絲印彩釉玻璃的遮陽系數(shù)可達0.32左右，這樣的彩釉玻璃相當(dāng)于陽光控制膜玻 璃的遮陽效果了。過去多采用硼硅酸鉛玻璃料作為玻璃釉對瓶和杯等玻璃制品進行表面裝飾和做 商標(biāo)，但近年來由于鉛的毒性問題受到重視，無鉛型玻璃料的開發(fā)研究廣泛開展，出現(xiàn) 了許多無鉛玻璃料，但在燒成溫度，膨脹系數(shù)，耐堿性等方面仍然有改善的余地，特別 是耐堿性，經(jīng)多次堿水洗滌后釉層質(zhì)量下降，達不到硼硅酸鉛玻璃料的水平。日本奧野制藥工業(yè)(株)特公平4-19704提出的無鉛玻璃料耐堿性優(yōu)良，玻璃 料成分質(zhì)量百分比組成為Si02為45 50%，ZnO為20 25%，B203為8 12%， K20+Na20+Li20 為 5 10%，CaO 為 3 6%，Zr02 為 1 5%，F(xiàn) 為 1 4%，該玻璃 料無毒性，主要用于食品或飲料包裝瓶的表面裝飾，如印制商標(biāo)，燒成溫度640°C以下， 膨脹系數(shù)85X10_7°C以下。日本奧野制藥工業(yè)(株)特公昭47-33051提出一類與硫化物作用不變色的玻璃 彩釉用無鉛玻璃料，提出用BaO+ZnO代替PbO，其組成范圍質(zhì)量百分比為Si02為26 32%, B203 為 15 20%，耵02為3 8%，Na20+Li20 為 7 12%，ZnO 為 14 19%， BaO為17 22%。利用BaO+ZnO代替PbO，紅色發(fā)色容易，可以加入硒紅，鈷藍，鎘 黃等耐熱無機顏料。因為不含PbO，所以在硫化氫和二氧化硫等氣體作用下不會發(fā)黑。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有玻璃彩釉用無鉛玻璃料的不足，提供一種應(yīng)用于瓶 和杯等玻璃制品進行表面裝飾和做商標(biāo)的玻璃彩釉用無鉛玻璃料，具有低熔點，無毒， 無污染的優(yōu)點，該玻璃可以和一切在此溫度和膨脹系數(shù)相符的玻璃，陶瓷，金屬封接的 無鉛玻璃。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，所述的玻璃原料按重量百分比組成為，&02為 20 40%，B203 為 10 30%，ZnO 為 10 20%，Bi203 為 5 20%，Na20+Li20 為 5 15%，耵02為1 10%，BaO為 1 10%。所述的Si02優(yōu)選為26% 36% ；所述的B203優(yōu)選為15% 25% ；所述的ZnO 優(yōu)選為10% 15%。所述的Si02最佳為36% ；所述的B203最佳為20% ；所述的ZnO最佳為12%。所述的Bi203優(yōu)選為12% 18% ；所述的Na20+Li20優(yōu)選為10% 14%。所述的Bi203最佳為15% ；所述的Na20+Li20最佳為12%。所述的Ti02優(yōu)選為 5% ；所述的BaO優(yōu)選為1% 4%。所述的Ti02最佳為3 % ；所述的BaO最佳為2 %。本發(fā)明的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料及其制備方法，包括下列步驟(1)按照各組分的重量百分比稱取各原料；
(2)將所稱取的原料充分混合，制成混合料；(3)將石英坩堝放入溫度為1300°C 1450°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；(4)將混合料加入石英坩堝中，在1300°C 1450°C的熔制溫度下熔制，保溫2 5個小時；(5)將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；(6)球磨，過篩，檢測，包裝。所述的玻璃彩釉用無鉛玻璃料可以和一切在此溫度和膨脹系數(shù)相符的玻璃，陶 瓷，金屬封接。本發(fā)明的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料的積極效果是具有低熔點，無毒，無污 染的優(yōu)點。
具體實施方式下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本 發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng) 域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要 求書所限定的范圍。本發(fā)明提供一種應(yīng)用于瓶和杯等玻璃制品進行表面裝飾和做商標(biāo)的玻璃彩釉用 無鉛玻璃料，具有低熔點，無毒，無污染的優(yōu)點，該玻璃可以和一切在此溫度和膨脹系 數(shù)相符的玻璃，陶瓷，金屬封接的無鉛玻璃。其中，所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料包括如下按重量比組成的組分Si02 為 20 40%，B203 為 10 30%，ZnO 為 10 20%，Bi203 為 5 20%，Na20+Li20 為5 15%，耵02為1 10%，BaO為1 10%。為了提高耐堿性，玻璃組分中加入適量的Si02含量，并且引入規(guī)定比例的 Ti02，為了抑制由于這些成分引起的膨脹系數(shù)降低和燒成溫度的提高，還適量地增加 B203，ZnO，Na20和BaO，并引入Li20。耵02可提高耐堿性，但Ti02超過5%則燒成 溫度過高，Na20，BaO和Li20可降低燒成溫度，同時增大玻璃料的膨脹系數(shù)。配合料 熔化后，倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬，再通過濕式球磨機粉碎，干燥，篩 分，制成玻璃料粉末，與通常的玻璃彩釉制法相同，以漿料或油墨形式使用。玻璃粉末 可與鈦白，鈷藍，鉻綠，鐵棕等耐熱無機顏料混合，再加入絲網(wǎng)油等有機載體混煉制成 漿料型釉料，或者與石蠟混煉制成熱塑型釉料。按通常方法對玻璃制品施釉，如利用絲 網(wǎng)印刷方法對瓶子印刷，然后在530 580°C燒成，形成耐堿的，表面光澤的著色皮膜。實施例1(1)原料組成按重量百分比為Si02*27%，B203 為 24%，ZnO 為 20%，Bi203 為 13%，Na20+Li20 為 12%， 耵02為2%，BaO 為 2%。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1340°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；
④將混合料加入石英坩堝中，在1340°C的熔制溫度下熔制，保溫2個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 87X 10_7°C軟化溫度484 °C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無實施例2(1)原料組成按重量百分比為Si02*29%，B203 為 24%，ZnO 為 13%，Bi203 為 14%，Na20+Li20 為 13%， 耵02為2%，BaO 為 5%。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1350°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；④將混合料加入石英坩堝中，在1350°C的熔制溫度下熔制，保溫2個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 88X 10_7°C軟化溫度478 °C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無實施例3(1)原料組成按重量百分比為Si02*32%，B203 為 21%，ZnO 為 16%，Bi203 為 10%，Na20+Li20 為 9%， 耵02為3%，BaO 為 9%。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1420°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；④將混合料加入石英坩堝中，在1420°C的熔制溫度下熔制，保溫4個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 89X 10_7°C
軟化溫度470°C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無實施例4(1)原料組成按重量百分比為Si02*36%，B203 為 20%，ZnO 為 12%，Bi203 為 15%，Na20+Li20 為 12%， 耵02為3%，BaO 為 2%。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1440°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；④將混合料加入石英坩堝中，在1440°C的熔制溫度下熔制，保溫4個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 89X 10_7°C軟化溫度462 °C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無實施例5(1)原料組成按重量百分比為Si02*37%，B203 為 20%，ZnO 為 14%，Bi203 為 17%，Na20+Li20 為 10%， Ti02 為 1 %，BaO 為 1 %。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1440°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；④將混合料加入石英坩堝中，在1440°C的熔制溫度下熔制，保溫5個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 86X 10_7°C軟化溫度469 °C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無實施例6
(1)原料組成按重量百分比為Si02*33%，B203 為 18%，ZnO 為 17%，Bi203 為 19%，Na20+Li20 為 11 %， Ti02 為1 %，BaO 為 1 %。(2)制備方法①按照各組分的重量百分比稱取各原料；②將所稱取的原料充分混合，制成混合料；③將石英坩堝放入溫度為1400°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；④將混合料加入石英坩堝中，在1400°C的熔制溫度下熔制，保溫3個小時；⑤將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；⑥球磨，過篩，檢測，包裝。(3)產(chǎn)品性能膨脹系數(shù)(0 300°C ) 85X 10_7°C軟化溫度476°C耐熱無機顏料加入5 15%燒成溫度530 580°C有無龜裂無。
權(quán)利要求
1.一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的玻璃原料按重量百分比組成 為，SiO2* 20 40%，B2O3 為 10 30%，ZnO 為 10 20%，Bi2O3 為 5 20%， Na2CHLi2O 為 5 15%，耵02為1 10%，BaO為 1 10%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的Si02為 26% 36%;所述的B2O3為15% 25% ；所述的ZnO為10% 15%。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的SiO2為 36% ；所述的B2O3為20% ；所述的ZnO為12%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的Bi2O3為 12% 18% ；所述的 Na2CHLi2O 為 10% 14%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的Bi2O3為 15% ；所述的 Na2CHLi2O 為 12%。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的TiO2S 5% ；所述的BaO為1% 4%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料，其特征在于，所述的TiO2S 3% ；所述的BaO為2%。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料的制備方法，其特征在于，包括 下列步驟(1)按照各組分的重量百分比稱取各原料；(2)將所稱取的原料充分混合，制成混合料；(3)將石英坩堝放入溫度為1300°C 1450°C的電爐中，預(yù)熱15分鐘；(4)將混合料加入石英坩堝中，在1300°C 1450°C的熔制溫度下熔制，保溫2 5個 小時；(5)將熔化后的玻璃液倒入壓片機壓成薄片或者倒入冷水中水淬；(6)球磨，過篩，檢測，包裝。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種玻璃彩釉用無鉛玻璃料及其制備方法，原料按重量百分比組成的組分為SiO2為20～40％，B2O3為10～30％，ZnO為10～20％，Bi2O3為5～20％，Na2O+Li2O為5～15％，TiO2為1～10％，BaO為1～10％；本發(fā)明可應(yīng)用于瓶和杯等玻璃制品進行表面裝飾和做商標(biāo)的玻璃彩釉用無鉛玻璃料，具有低熔點、無毒、無污染的優(yōu)點，該玻璃可以和一切在此溫度和膨脹系數(shù)相符的玻璃、陶瓷、金屬封接的無鉛玻璃。
文檔編號C03C8/04GK102010126SQ20091019521
公開日2011年4月13日 申請日期2009年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月7日
發(fā)明者李勝春, 李輝, 武榮麗, 王亮, 鄭慶云 申請人:上海歌靈新材料科技有限公司