CN103466948A - 一种无铅环保玻璃釉及其制备方法和制备釉面的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种无铅环保玻璃釉，其包括基础釉，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：25-60%SiO2、5-30%ZnO、1-8%CaO+MgO、0-10%BaO、0-10%SrO、5-33%B2O3、0.5-11%Al2O3、0.5-10%TiO2、0-10%ZrO2、1-22%K2O+Na2O和1-10%Li2O。本发明提供的釉不含有铅，能够避免对人体和环境造成伤害，该釉料可替代传统含铅釉料，且价格比无铅含铋釉料价格低廉。适用于普通平板玻璃，可钢化或可烧结。
Description
技术领域
本发明涉及一种玻璃色釉及其制备方法，特别的涉及一种适用于普通平板玻璃可钢化或可烧结无铅环保玻璃色釉及其制备方法与由其制备釉面的方法。
背景技术
彩釉玻璃耐磨、具有一定的耐酸碱性，还具有功能性和装饰性等特点，广泛应用于建筑装饰行业、家私玻璃、电子玻璃等方面。玻璃色釉是制备彩釉玻璃的重要原料，而传统上使用的色釉含铅等有毒重金属，化学稳定性差，易受大气中硫化物的侵蚀而发黑，而且氧化铅会降低釉面抗化学侵蚀的能力，另外，含铅的玻璃与酸接触过程中易析出铅，对人体健康有害。传统的色釉很多时候难以满足现代环保的要求，因此，迫切需要适应于制备彩釉玻璃的新型无铅环保色釉。
可替代铅釉的有铋釉、钼釉、锌釉，其中铋釉和钼釉虽然性能优良，但玻璃色釉成本很难降低，影响该***釉的推广应用。
有鉴于此，需要发明一种无铅环保玻璃色釉，其具备制备成本低廉的优点。
发明内容
本发明的所要解决的技术问题在于提供一种玻璃釉及其制备方法和制备釉面的方法，该玻璃色釉具备无铅环保、原料低廉的优点，该制备方法具备简单、节能的优点，该玻璃色釉制备釉面时步骤简单，成型率高。
为了解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种玻璃色釉，具体技术方案如下：
一种无铅环保玻璃釉，其包括基础釉，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：
25-60%SiO2；
5-30%ZnO；
1-8%CaO+MgO；
0-10%BaO；
0-10%SrO；
5-33%B2O3；
0.5-11%Al2O3；
0.5-10%TiO2；
0-10%ZrO2；
1-22%K2O+Na2O；
1-10%Li2O。
进一步的，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：
31-60%SiO2；
5-25%ZnO；
1-8%CaO+MgO；
0-8%BaO；
0-8%SrO；
5-33%B2O3；
0.5-9%Al2O3；
0.5-8%TiO2；
0-7%ZrO2；
2-22%K2O+Na2O；
1-8%Li2O。
作为本发明进一步的改进，所述玻璃釉还包括着色剂。
所述着色剂按重量百分比为0.1-30%。
作为本发明进一步的改进，所述着色剂选自以下原料：钛白色剂、钴蓝色剂、铬绿色剂、铜铬黑色剂以及红色素。
本发明另一方面提供了一种本发明所述的无铅环保玻璃釉的制备方法，具体包括以下步骤：
（1）按重量百分比称取以下重量百分比的基础釉组分：25-60%SiO2、5-30%ZnO、1-8%CaO+MgO、0-10%BaO、0-10%SrO、5-33%B2O3、0.5-11%Al2O3、0.5-10%TiO2、0-10%ZrO2、1-22%K2O+Na2O、1-10% Li2O；
（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1000-1300℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融的玻璃液；
（4）将步骤（3）所得到的熔融的玻璃液水淬；
（5）将步骤（4）水淬后的釉料放入球磨机球磨1-6小时，其转速为60-100转/分钟，得到玻璃粉；
（6）将步骤（5）得到的玻璃粉在干燥箱中烘干，所得粉料即为玻璃色釉。
作为本发明进一步的改进，所述步骤（5）中还包括将0.1%-30%着色剂加入到球磨机，充分混合的步骤。
本发明的最后一方面提供了一种由本发明所述的玻璃釉制备釉面的方法，具体包括以下步骤：
（1）将取本发明所提供的无铅环保玻璃釉，添加调和剂制备成釉浆；
（2）将步骤（1）所得到的釉浆，在玻璃基体上施釉，干燥；
（3）将步骤（2）干燥后的带釉的玻璃基体送入钢化炉或辊道窑烧成，即得。
作为本发明进一步的改进，所述玻璃基体为普通平板玻璃。
作为本发明进一步的改进，烧成温度为620-680℃。
在本发明中，SiO2的有助于提高玻璃釉的稳定性。SrO有助于提高玻璃釉的光泽度。Na2O，该种物质与K2O、LiO2起到混合碱效应，降低熔制温度和软化点。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果为：
1、本发明经过多种成分的复配和筛选所提供的釉不含有铅，能够避免对人体和环境造成伤害，该釉料可替代传统含铅釉料，且价格比无铅含铋釉料价格低廉。
2、本发明通过在基础釉中添加氧化锌，扩大了玻璃釉与平板玻璃烧结时的烧成温度范围。氧化锌使锌釉易熔，对釉的机械强度、弹性、熔融性能和耐热性能均有良好的作用，氧化锌的加入还能增加釉的光泽、白度，并能使釉的烧成范围增大。
3、本发明的玻璃釉与平板玻璃膨胀系数一致，避免了釉料破裂、剥落，而且长时间使用釉料不会脱落。
4、本发明的玻璃釉用于平板玻璃制成的彩釉玻璃化学稳定性好。
5、本发明的玻璃釉用于平板玻璃制成的根据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。
实施例1
一种玻璃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：25%SiO2、30%ZnO、2.5%CaO+MgO、10%BaO、5.0%B2O3、6.0%Al2O3、10%TiO2、2.0%ZrO2、6.5%K2O+Na2O、3.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机中搅拌或球磨机内球磨10分钟，其转速为100转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1000℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与15%蓝色颜料放置于球磨机内球磨1小时，其转速为100转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为65:35，研磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或640℃烧结成彩釉玻璃。
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：31%SiO2、5%ZnO、3.0%CaO+MgO、10%SrO、19%B2O3、11%Al2O3、5%TiO2、6.0%K2O+Na2O、10% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌或球磨机内球磨15分钟，其转速为80转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1150℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与19%红色颜料放置于球磨机内球磨5小时，其转速为70转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为75:25，研磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或620℃烧结成彩釉玻璃。
实施例3
本发明的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、30%ZnO、2.0%CaO+MgO、3%BaO、1.0%SrO、5%B2O3、0.5%Al2O3、2.5%TiO2、10%ZrO2、1%K2O+Na2O、3.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌球磨机内球磨18分钟，其转速为73转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1200℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与8%白色颜料放置于球磨机内球磨4小时，其转速为85转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为70:30，研磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或660℃烧结成彩釉玻璃。
实施例4
本发明的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：58%SiO2、9.5%ZnO、2.7%CaO+MgO、5.0%BaO、10.3%B2O3、1.0%Al2O3、0.5%TiO2、11%K2O+Na2O、2.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌或球磨机内球磨30分钟，其转速为60转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1300℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与23%绿色颜料放置于球磨机内球磨2小时，其转速为100转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂研比例为60：40，磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或680℃烧结成彩釉玻璃。
实施例5
一种玻璃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：31%SiO2、9.5%ZnO、8.0%CaO+MgO、8.0%SrO、8.0%B2O3、9.0%Al2O3、4.0%TiO2、3.5%ZrO2、11%K2O+Na2O、8.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机中搅拌或球磨机内球磨10分钟，其转速为100转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1000℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与0.5%蓝色颜料放置于球磨机内球磨1小时，其转速为100转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为60:40，研磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或630℃烧结成彩釉玻璃。
实施例6
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：31%SiO2、20%ZnO、8.0%CaO+MgO、4.0%BaO、22%B2O3、0.5%Al2O3、8.0%TiO2、2.0%K2O+Na2O、4.5% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌或球磨机内球磨15分钟，其转速为80转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1140℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与28%黑色颜料放置于球磨机内球磨5小时，其转速为70转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为70:30，磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或650℃烧结成彩釉玻璃。
实施例7
本发明的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、5.0%ZnO、1.0%CaO+MgO、4.0%SrO、33%B2O3、4.5%Al2O3、0.5%TiO2、7.0ZrO2、2.0%K2O+Na2O、1.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌球磨机内球磨18分钟，其转速为73转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1250℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与10%白色颜料放置于球磨机内球磨4小时，其转速为85转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为65:35，研磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或670℃烧结成彩釉玻璃。
实施例8
本发明的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：60%SiO2、5.0%ZnO、1.0%CaO+MgO、8.0%BaO、5.0%B2O3、0.5%Al2O3、0.5%TiO2、19%K2O+Na2O、1.0% Li2O；玻璃色釉的制造工艺如下：
将上述配方原料按重量百分比称量并放于搅拌机搅拌或球磨机内球磨30分钟，其转速为60转/分钟，充分混合均匀；
将以混合好配合料放置于熔炉内，在1300℃下熔融配合料；
将熔融好的配合料水淬，得到基础釉；
将基础釉磨成粉状，并与3%绿色颜料放置于球磨机内球磨2小时，其转速为100转/分钟，充分混合成釉。
使用时，玻璃色釉与调和剂比例为75：25，磨混合后即可直接使用，丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂于玻璃表面，干燥后经钢化或620℃烧结成彩釉玻璃。
对比例1
按照CN101255009实施例2所提供的方法制备得到无铅无镉玻璃色釉。本发明实施例所制备的玻璃釉与对比例1得到的玻璃釉的性能对比见表1：
表1 本发明实施例所制备的玻璃釉与对比例1得到的玻璃釉的性能对比
综上，本发明提供的玻璃釉具备较好的稳定性、遮盖力，良好的光泽度。共融牢度为100%，共融温度620-680℃。
本发明无铅环保色釉由以下重量百分比原料组成：25-60%SiO2、5-30%ZnO、1-8%CaO+MgO、0-10%BaO、0-10%SrO、5-33%B2O3、0.5-11%Al2O3、0.5-10%TiO2、0-10%ZrO2、1-22%K2O+Na2O、1-10% Li2O、0.1-30%着色剂；按不同的配方，在1000-1300℃下熔制基础釉，着色剂是在基础釉水淬后添加，经球磨、烘干后制成色釉。色釉与调和剂调成可丝网印刷、辊筒印刷或热喷涂釉浆，施釉于普通浮法玻璃，干燥后经钢化或620-680℃烧结成彩釉玻璃。调和剂即是现有可钢化玻璃色釉所用调和剂，例如色釉调配的调和剂有乳香、松香酯、樟脑油、松香 油、***树脂胶、糊精、琼脂、甲基纤维素、聚乙烯醇、 聚甲基丙烯酸酯、改性醇酸树酯、水、煤油、松节油、棕榈 酸、硬脂酸、石蜡、烃类石蜡，聚乙烯石蜡等。
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作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。
Claims (9)
1.一种无铅环保玻璃釉，其特征在于：其包括基础釉，所述基础釉包括以下重量百分比的组分：
25-60%SiO2；
5-30%ZnO；
1-8%CaO+MgO；
0-10%BaO；
0-10%SrO；
5-33%B2O3；
0.5-11%Al2O3；
0.5-10%TiO2；
0-10%ZrO2；
1-22%K2O+Na2O；
1-10%Li2O。
2.根据权利要求1所述的一种无铅环保玻璃釉，其特征在于：所述玻璃釉还包括着色剂。
3.根据权利要求2所述的一种无铅环保玻璃釉，其特征在于：所述着色剂按重量百分比为0.1-30%。
4.根据权利要求2或3所述的一种无铅环保玻璃釉，其特征在于：所述着色剂选自以下原料：钛白色剂、钴蓝色剂、铬绿色剂、铜铬黑色剂以及红色素。
5.如权利要求1所述的一种无铅环保玻璃釉的制备方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）按重量百分比称取以下重量百分比的基础釉组分：25-60%SiO2、5-30%ZnO、1-8%CaO+MgO、0-10%BaO、0-10%SrO、5-33%B2O3、0.5-11%Al2O3、0.5-10%TiO2、0-10%ZrO2、1-22%K2O+Na2O、1-10% Li2O；
（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1000-1300℃下熔制，使混合物完全熔融，得到熔融的玻璃液；
（4）将步骤（3）所得到的熔融的玻璃液水淬；
（5）将步骤（4）水淬后的釉料放入球磨机球磨1-6小时，其转速为60-100转/分钟，得到玻璃粉；
（6）将步骤（5）得到的玻璃粉在干燥箱中烘干，所得粉料即为玻璃色釉。
6.根据权利要求5所述的一种无铅环保玻璃釉的制备方法，其特征在于：所述步骤（5）中还包括将0.1%-30%着色剂加入到球磨机，充分混合的步骤。
7.一种制备釉面的方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
（1）向权利要求1或2所提供的无铅环保玻璃釉，添加调和剂制备成釉浆；
（2）将步骤（1）所得到的釉浆，在玻璃基体上施釉，干燥；
（3）将步骤（2）干燥后的带釉的玻璃基体送入钢化炉或辊道窑烧成，即得。
8.根据权利要求7所述的一种制备釉面的方法，其特征在于：所述玻璃基体为普通平板玻璃。
9.根据权利要求7所述的一种制备釉面的方法，其特征在于：烧成温度为620-680℃。
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