一种乳浊玻璃及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种乳浊玻璃及其制备方法，该乳浊玻璃采用低碱高钙的成分体系，具体成分组成为：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，所制备得到的乳浊玻璃膨胀系数为53-59×10-7/℃，无氟无害，耐热性能好，作为原材料特别适用于餐具的生产，所提供的制备方法节能环保，可有效降低生产成本，为生产企业创造良好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种乳浊玻璃及其制备方法
本专利技术属于乳浊玻璃的
，具体涉及一种适于制作餐具的乳浊玻璃及其制备方法。
技术介绍
餐具自古至今都是日常生活中人们与食物交流的重要工具，餐具的发展对人类文明的发展起着至关重要的作用。当今社会，随着人们物质生活水平的提高，对食物的味道有了更高的追求，随之而来的是对日常餐具更为严苛的需求。乳浊玻璃由于具有高雅大气的色泽，广泛受到消费者的喜爱。此外，与传统陶瓷餐具相比，乳浊玻璃具有近乎零吸水、易清洁的光滑表面以及优异的成型工艺性，在餐具制造领域里越来越多的得到应用。众所周知，氟化物乳浊玻璃生产过程中不仅存在侵蚀耐火材料、析晶不易控制等问题，大量的挥发还会危害工人的健康和周围的环境，使用过程中更会存在氟化物溶出危险。但目前市面上的乳浊玻璃餐具大多还是含氟产品。康宁公司售出的含氟玻璃餐具用叠层法解决了氟的溶出问题，即产品中间层设计为含氟乳浊玻璃，内外两面为耐热透明玻璃，但是这种工艺较为复杂，不易控制，生产成本极高，不适于大范围推广。中国专利CN102910818公开了一种锌硼硅耐热乳浊玻璃，其制品不含氟，热膨胀系数低，白度较高，但其成分里含有10-15％的B2O3，大量的B2O3极易挥发，导致玻璃成分发生改变，影响其乳浊度和白度，并对熔窑造成侵害，缩短其使用寿命，另外，公开的乳浊玻璃中含有大量的ZnO以及少量的Li2O，在玻璃体系中这两种成分原料价格相对昂贵，使乳浊玻璃的生产成本大幅增高。此外，在玻璃餐具制品的成型工艺上大多厂家沿用传统的压制成型方式，这种成型方式生产效率低，制品成型后一般还需要进行抛光处理，会进一步增加生产成本。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了提供一种不含氟的耐热乳浊玻璃，对人体和环境无害，热稳定性好，且生产成本低，尤其适用于制造餐具。为了实现上述目的，专利技术人提供了以下技术方案。一种乳浊玻璃，以重量份数计，由以下成分组成：SiO266-70份，Al2O35.5-8.5份，B2O30.5-4.0份，Na2O2.5-3.5份，K2O0-3.0份，ZnO0-3.0份，CaO13-22份，MgO0-4.0份，P2O50.5-5.0份，Sb2O30.2份。上述乳浊玻璃，其成分组成中，P2O5优选为0.5-2.0份。当P2O5为0.5-2.0份时，乳浊玻璃制品在退火处理过程中于850-950℃，优选900℃，保温5-15min，可使乳浊微粒细腻、均匀；当P2O5为2.0-5.0份时，只需要正常退火就可以实现均匀乳浊，但此重量份数时玻璃的粘度偏高，玻璃流动性变差，会对生产造成一定的困难，所以优选0.5-2.0份。上述乳浊玻璃，以重量百分比计，优选由以下成分组成：SiO269.5份，Al2O36份，B2O32份，Na2O2.5份，K2O1份，ZnO2份，CaO16.5份，MgO0份，P2O50.5份，Sb2O30.2份。上述乳浊玻璃，以重量百分比计，优选由以下成分组成：SiO267.5份，Al2O38.5份，B2O30.5份，Na2O2.5份，K2O1.5份，ZnO2.7份，CaO15.5份，MgO0份，P2O51.3份，Sb2O30.2份。上述乳浊玻璃，以重量百分比计，优选由以下成分组成：SiO266.5份，Al2O35.5份，B2O34.0份，Na2O3.0份，K2O1.2份，ZnO1.0份，CaO13份，MgO3.8份，P2O52.0份，Sb2O30.2份。上述乳浊玻璃，成分组成中所述Na2O以等摩尔量的Na2CO3形式引入，所述K2O以等摩尔量的K2CO3形式引入，所述CaO以等摩尔量的CaCO3形式引入，所述P2O5可以以P2O5的形式直接配料，也可以选择以等摩尔量的Ca3(PO4)2形式引入，在以Ca3(PO4)2形式引入时，由于会生成CaO，因此组成中原有的CaO的需进行相应的调整。本专利技术同时提供了一种上述乳浊玻璃的制备方法，包括以下操作步骤：a.将各成分混合均匀得配合料；b.将配合料于1530-1580℃温度下熔制3小时；c.将熔制后的玻璃液倒入500℃的模具中成型；d.将成型后的玻璃置于550-600℃的电阻炉中保温2小时，退火后冷却至常温，即得到乳浊玻璃。本专利技术同时还提供了一种上述乳浊玻璃的制备方法，包括以下操作步骤：a.将各成分混合均匀得配合料；b.将配合料于1530-1580℃温度下熔制3小时；c.将熔制后的玻璃液经过料道降温至1100-1350℃，注入模具中在离心成型机内成型，成型后的玻璃温度为950-1000℃；d.将成型后的玻璃送入退火窑中进行退火处理，并随炉降温至常温，即得到乳浊玻璃。在上述两种乳浊玻璃的制备方法中，步骤a所述各成分中，Na2O以等摩尔量的Na2CO3形式引入，所述K2O以等摩尔量的K2CO3形式引入，所述CaO以等摩尔量的CaCO3形式引入，所述P2O5以P2O5的形式直接配料，或以等摩尔量的Ca3(PO4)2形式引入。本专利技术中Sb2O3为澄清剂，可以去除乳浊玻璃熔制过程中产生的气泡。本专利技术所述乳浊玻璃体系的制备过程中，在高温段(1300℃-1550℃)不会发生分相，中温段(800℃-950℃)易发生分相,成型、退火过程中只需要在该温度段保温时间达到5-15min即可得到分相细腻、均匀的乳浊玻璃。本专利技术的有益效果为：1.乳浊玻璃采用低碱高钙的成分体系，获得了53-59×10-7/℃的膨胀系数，耐热性能好，无氟无污染，能够用于水具、艺术品、照明装饰品等多个领域，特别适用于餐具的生产。2.乳浊玻璃采用的成分体系在高温下不易分相，熔制及通过料道时不会发生粘度变化而堵塞供料道，成型过程(800℃-950℃)容易分相，不需要二次热处理即可形成细腻均匀的乳浊效果，更加节能环保。3.乳浊玻璃的料性特征适合于离心成型工艺，成型后的玻璃制品即具有光滑的表面，无需抛光，降低了生产成本，同时此工艺还便于异形件的成型，且工作效率高。4.乳浊玻璃的成分组成中B2O3为0.5-4.0份，含量较低，能够有效避免其挥发，不会对熔窑造成侵害。5.乳浊玻璃的成分组成中ZnO为0-3.0份，含量较低，能够明显降低乳浊玻璃的生产成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术所述内容作进一步详细的说明。实施例1乳浊玻璃的成分组成如表1所示，均以重量份数计。表1SiO2Al2O3B2O3Na2OK2OZnOCaOMgOP2O5Sb2O366.86.41.153.1502.3513.852.83.50.2制备方法为：a.将各成分按照表1组成做配料计算、称量并混合均匀，得配合料；b.将配合料置于高温炉中于1530℃熔制3个小时；c.将熔制后均匀的玻璃液倒入预热好的500℃的铜制模具里成型为块状；d.将成型的块状样品置于570℃的电阻炉里保温2个小时进行退火，自然冷却至常温即得乳浊玻璃。实施例2乳浊玻璃的成分组成如表2所示，均以重量份数计。表2SiO2Al2O3B2O3Na2OK2OZnOCaOMgOP2O5Sb2O37062.1302.8513.2502.80.2制备方法为：a)将各成分按照表2组成做配料计算、称量并混合均匀。b)将配合料置于高温炉中于1580℃熔制3个小时；c)将熔制后均匀的玻璃液倒入预热好的500℃的铜制模具里成型为块状；d)将成型的块状样品置于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种乳浊玻璃，其特征在于，以重量份数计由以下成分组成：SiO2 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。

【技术特征摘要】
1.一种乳浊玻璃，其特征在于，以重量份数计由以下成分组成：SiO269.5份，Al2O36份，B2O32份，Na2O2.5份，K2O1份，ZnO2份，CaO16.5份，MgO0份，P2O50.5份，Sb2O30.2份；或者，以重量份数计由以下成分组成：SiO267.5份，Al2O38.5份，B2O30.5份，Na2O2.5份，K2O1.5份，ZnO2.7份，CaO15.5份，MgO0份，P2O51.3份，Sb2O30.2份；或者，以重量份数计由以下成分组成：SiO266.5份，Al2O35.5份，B2O34.0份，Na2O3.0份，K2O1.2份，ZnO1.0份，CaO13份，MgO3.8份，P2O52.0份，Sb2O30.2份。2.根据权利要求1所述的一种乳浊玻璃,其特征在于，Na2O以等摩尔量的Na2CO3形式引入，K2O以等摩尔量的K2CO3形式引入，CaO以等摩尔量的CaCO3形式引入，P2O5以P2O5或以等摩尔量的Ca3(PO4)2形式引入。3.如权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜晓欧，彭志钢，楼贤春，程金树，袁坚，
申请(专利权)人：河北省沙河玻璃技术研究院，
类型：发明
国别省市：河北;13