一种环保铜红玻璃釉、其制备方法以及由其制备铜红玻璃釉面的方法

摘要

本发明公开了一种用于浮法平板玻璃表面装饰的环保铜红玻璃釉、其生产方法及用其制成铜红色釉面玻璃的方法。本发明的玻璃釉由基础釉和着色剂制成，其中基础釉由以下组分制成：SiO

说明书

技术领域

本发明涉及一种无铅无镉环保铜红玻璃釉及其制备方法，还特别涉及一种专用于普通浮法平板玻璃可钢化或可烧结环保玻璃铜红色釉及其制备方法、以及由其制备釉面的方法。

背景技术

彩釉玻璃具有耐磨、耐酸碱性，广泛应用于建筑装饰行业、家私玻璃、电子玻璃等方面。铜作为着色剂制备的彩釉玻璃，具有低成本、颜色鲜艳，可根据制作成桔黄、红色、深红色、暗红色等多种颜色。传统玻璃釉引入红色多使用含铁、含铅、含铬的氧化物或含镉的硫化物中的一种或多种为玻璃釉面引入红色。然而铅、镉、铬都是重金属元素，对环境与人体都有一定的伤害，氧化铁则具有一定的副作用。铜红釉在陶瓷中应用比较广泛，制备过程中采用含铜物质作为发色剂，经还原焰烧成铜红釉。但是若在玻璃表面采用传统陶瓷铜红釉的制法并不可取，因一般的铜红釉都是釉料其中加入碳粉或者锡的氧化物等还原剂把铜离子还原。在玻璃釉面的制备过程中，锡和碳粉都易因分布不均匀使玻璃釉面颜色不均，影响装饰效果。

有鉴于此，需要发明一种适应于制备铜红釉面玻璃的新型无铅、无镉环保色釉，使其具有颜色均匀，制备成本低廉、安全环保等优点。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种原料低廉、适应于制备铜红釉面玻璃的无铅环保玻璃釉及其制备方法。

本发明还进一步提供了一种成品率高的采用上述铜红玻璃釉制备铜红玻璃釉面的方法。

为了解决上述技术问题，本发明铜红玻璃色釉的技术方案如下：用于浮法平板玻璃表面装饰的环保铜红玻璃釉，其包括基础釉，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：

SiO₂ 30-75%；

B₂O₃ 5-20%；

ZnO 5-25%；

Al₂O₃ 0.5-15%；

Bi₂O₃ 3-5%；

R₂O 4-25% 其中R包括Li和/或Na和/或K；

RO 3-30% 其中R包括Mg和/或Ca和/或Ba和/或Sr。

优选的，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：

30-70%SiO₂；

5-25%ZnO；

1-15%CaO+MgO；

0-15%BaO；

0-15%SrO；

5-20%B₂O₃；

0.5-15%Al₂O₃；

0.1-10%TiO₂；

0-10%ZrO₂；

1-25%K₂O+Na₂O；

1-10%Li₂O。

进一步优选的，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：

31-60%SiO₂；

5-19%ZnO；

1-10%CaO+MgO；

0-10%BaO；

0-10%SrO；

5-20%B₂O₃；

0.5-10%Al₂O₃；

0.5-10%TiO₂；

0-5%ZrO₂；

2-20%K₂O+Na₂O；

1-8%Li₂O。

优选的，所述玻璃釉还包括着色剂。所述着色剂按原料重量百分比为0.1-20%。

优选的，所述着色剂选自以下原料：氧化铜、氧化亚铜、碳酸铜的一种或多种混合物。

本发明所提供的上述环保铜红玻璃釉的制备方法包括以下步骤：

（1）按重量百分比称取以下重量百分比的基础釉组分：25-70%SiO₂；5-30%ZnO；1-15%CaO+MgO；0-15%BaO；0-15%SrO；5-33%B₂O₃；0.5-15%Al₂O₃；0.1-10%TiO₂；0-10%ZrO₂；1-25%K₂O+Na₂O；1-10%Li₂O；0.1-20%铜的化合物；

（2）将步骤（1）称取的所有原料放入搅拌机搅拌或球磨机球磨球磨10-30分钟，其转速为60-100转/分钟，混合均匀；

（3）将步骤（2）所得到的混合物在1000-1350℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融玻璃液；

（4）将步骤（3）所得到的熔融玻璃液水淬；

（5）将步骤（4）水淬后的玻璃料放入球磨机球磨1-6小时，其转速为60-100转/分钟，得到玻璃粉；

（6）将步骤（5）球磨过的玻璃粉在干燥箱中80-120℃烘干，所得粉料即为铜红玻璃釉。

本发明所提供的由上述铜红玻璃釉制备铜红玻璃釉面的方法包括以下步骤：

（1）将取本发明所提供的无铅无镉环保铜红玻璃釉，添加调和剂制备成釉浆；

（2）取平板玻璃基片清洗后，将步骤（1）所得到的釉浆，在玻璃基片上施釉，干燥；

（3）将步骤（2）干燥后带釉的玻璃基体送入钢化炉或辊道窑烧成，即得第二面是红色的铜红釉面玻璃。

优选的，所述玻璃基体为普通浮法平板玻璃。

优选的，步骤（3）烧成温度为630-680℃。

采用上述方案所产生的有益效果为：

1、本发明经过多种成分的复配和筛选所提供的玻璃釉无铅、无镉，能避免对人体和环境造成伤害；

2、本发明的铜红玻璃釉与平板玻璃膨胀系数一致，避免了釉面破裂、剥落，而且长时间使用釉面不会脱落；

3、本发明的铜红玻璃釉用于浮法平板玻璃制成的铜红色彩釉玻璃，化学稳定性好（釉面的化学稳定性主要涉及：耐酸碱性、耐腐蚀性、耐候性），且利用浮法玻璃本身的富锡面，无需添加还原剂，减少原料成本；

4、本发明的铜红玻璃釉用于玻璃的富锡面，富锡面的锡分布均匀，因此所制成的釉面颜色均匀、无色差，可根据具体的需要调节着色剂的量以达到不同的红色。在制成的一平方米的釉面玻璃样品的不同位置取点测量其色度，色度均一致。

5、本发明的铜红玻璃釉用于浮法平板玻璃制成的釉面玻璃，根据实际需要可钢化或可烧成，钢化彩釉玻璃安全性高，烧结彩釉玻璃可二次加工，如切割、打孔等；

6、本发明所提供的铜红玻璃釉的制备方法和釉面的制备方法的步骤简单，能耗低，适合工业化生产。

具体实施方式

下面将结合具体实施例对本发明进行进一步详细的说明，但本发明的保护范围并不仅限于此。

实施例1

本实施例玻璃釉由基础釉和着色剂构成，基础釉各成分按重量百分比计算如下：45%SiO₂；25%ZnO；3%CaO+MgO；2%BaO；1%SrO；6%B₂O₃；0.5%Al₂O₃；2%TiO₂；4%ZrO₂；6%K₂O+Na₂O；3%Li₂O；2.5%CuO；玻璃色釉的制造工艺如下：

将称取的所有原料放入球磨机球磨球磨15分钟，其转速为80转/分钟，混合均匀；

将所得到的混合料在1250℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融玻璃液；

将熔融玻璃液水淬，水淬后的玻璃料放入球磨机球磨3小时，其转速为100转/分钟，得到玻璃粉；

将球磨过的玻璃粉在干燥箱120℃中烘干，所得粉料即为铜红玻璃釉。

将制得的铜红玻璃釉，与调和剂按70:30的比例与调和剂制备成釉浆；调和剂是现有的玻璃色釉常用的用来把釉粉调成釉浆，使彩釉粉在其中能够均匀分散，保持悬浮状态，不易发生沉淀；调和好后能够形成一定黏度的釉浆，并对玻璃坯体具有一定的附着力。例如色釉的调和剂有乳香、松香酯、松香油、糊精、琼脂、甲基纤维素、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯等。

取浮法平板玻璃基片清洗后，使用锡面判断仪确定富锡面；

将所得到的釉浆，玻璃基片的富锡面上采用丝网印刷的方式施釉，干燥；

将带釉的玻璃基体经660℃烧结，即得到第二面是棕红色的合格的铜红釉面玻璃。

实施例2

一种玻璃色釉主要由基础釉和着色剂构成，基础釉各成分按重量百分比计算如下：50%SiO₂；15%ZnO；5%CaO+MgO；2%BaO；1%SrO；10%B₂O₃；1%Al₂O₃；2%TiO₂；2%ZrO₂；8%K₂O+Na₂O；3%Li₂O；1%CuCO₃；玻璃色釉的制造工艺如下：

将称取的所有原料放入球磨机球磨球磨15分钟，其转速为80转/分钟，混合均匀；

将所得到的混合料在1300℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融玻璃液；

将熔融玻璃液水淬，水淬后的玻璃料放入球磨机球磨3小时，其转速为100转/分钟，得到玻璃粉；

将球磨过的玻璃粉在干燥箱120℃中烘干，所得粉料即为铜红玻璃釉。

将制得的铜红玻璃釉，与调和剂按照65:35的比例与调和剂制备成釉浆；

取浮法平板玻璃基片清洗后，使用锡面判断仪确定富锡面；

将所得到的釉浆，玻璃基片的富锡面上采用喷涂的方式施釉，干燥；

将带釉的玻璃基体经680℃烧结，即得到第二面是桔红色的合格铜红釉面玻璃。

实施例3

一种玻璃色釉主要由基础釉和着色剂构成，基础釉各成分按重量百分比计算如下：55%SiO₂；15%ZnO；5%CaO+MgO；1%BaO；1%SrO；8%B₂O₃；1%Al₂O₃；0.5%TiO₂；11%K₂O+Na₂O；1%Li₂O；1.5%CuO；玻璃色釉的制造工艺如下：

将称取的所有原料放入球磨机球磨球磨20分钟，其转速为80转/分钟，混合均匀；

将所得到的混合料在1300℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融玻璃液；

将熔融玻璃液水淬，水淬后的玻璃料放入球磨机球磨4小时，其转速为100转/分钟，得到玻璃粉；

将球磨过的玻璃粉在干燥箱120℃中烘干，所得粉料即为铜红玻璃釉。

将制得的铜红玻璃釉，与调和剂按照70:30的比例与调和剂制备成釉浆；

取浮法平板玻璃基片清洗后，使用锡面判断仪确定富锡面；

将所得到的釉浆，玻璃基片的富锡面上采用喷涂的方式施釉，干燥；

将带釉的玻璃基体经670℃烧结，即得到第二面是红色的铜红釉面玻璃。

实施例4

一种玻璃色釉主要由基础釉和着色剂构成，基础釉各成分按重量百分比计算如下：42%SiO₂；15%ZnO；5%CaO+MgO；1%BaO；1%SrO；15%B₂O₃；2%Al₂O₃；2%TiO₂；2%ZrO₂；11%K₂O+Na₂O；1%Li₂O；2%Cu₂O；玻璃色釉的制造工艺如下：

将称取的所有原料放入球磨机球磨球磨10分钟，其转速为100转/分钟，混合均匀；

将所得到的混合料在1250℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融玻璃液；

将熔融玻璃液水淬，水淬后的玻璃料放入球磨机球磨4小时，其转速为100转/分钟，得到玻璃粉；

将球磨过的玻璃粉在干燥箱120℃中烘干，所得粉料即为铜红玻璃釉。

将制得的铜红玻璃釉，与调和剂按照70:30的比例与调和剂制备成釉浆；

取浮法平板玻璃基片清洗后，使用锡面判断仪确定富锡面；

将所得到的釉浆，玻璃基片的富锡面上采用喷涂的方式施釉，干燥；

将带釉的玻璃基体经630℃烧结，即得到第二面是暗红色的铜红釉面玻璃。表1.上述实施例制备的釉面性能：

上述性能指标为本行业通用指标，其中稳定性一般是指釉面的耐酸碱、耐候性。遮盖力是指釉面对玻璃的遮盖程度，一般是做成釉面后看釉面的透明度，透过釉面看不到别的物体则遮盖力好。共融牢度是指玻璃釉面与玻璃基体是否成为一体。

综上，本发明提供的无铅无镉铜红玻璃釉具备较好的稳定性、遮盖力，颜色可根据实际需要具体调节。共融牢度为100%，共融温度630-680℃。

该铜红玻璃釉具备无铅、无镉、环保、原料低廉的优点，该制备方法简单，该铜红玻璃釉面制备时步骤简单，成品率高。

以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。