[發明專利]玻璃澄清劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610332458.6
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN106007363B
• 公開（公告）日: 2018-03-30
• 發明（設計）人: 鄭國利
• 申請（專利權）人: 鄭國利
• 主分類號: C03C1/00
• 分類號: C03C1/00
• 代理公司: 石家莊旭昌知識產權代理事務所(特殊普通合伙)13126
• 代理人: 彭隨麗

技術領域

本發明涉及玻璃的生產工藝技術領域，特別涉及一種玻璃澄清劑，同時，還涉及該玻璃澄清劑的制備方法。

背景技術

在玻璃的生產和熔制過程，由于配料組分的分解和揮發會析出大量氣體，另外，還由于某些組分的分解溫度偏高，氣體分解延緩以及配合料的操作等原因都會給玻璃熔體內帶入氣體。除個別制品，玻璃液中的氣體主要有O₂、CO₂、N₂、H₂O、SO₂、CO等，并主要以三種狀態存在：可見氣泡、溶解的氣體和化學結合的氣體。當玻璃形成過程結束，以氣泡形式存在的氣體沒有完全從玻璃液中移出，便形成玻璃的氣泡，這些氣泡的存在嚴重影響了玻璃產品的質量，因而，要提高玻璃的質量，必須要設法消除氣泡。

目前，使用澄清劑是最常用的一種消除玻璃中氣泡、使玻璃澄清的方法，澄清過程中，半徑r>0.1mm的氣泡，可以自由上浮，r<0.01mm的氣泡，在降溫過程中溶解在玻璃液中，而半徑在0.1-0.01mm的氣泡則需通過引入澄清劑來消除。根據澄清作用機理可將澄清劑分為氧化物澄清劑，硫酸鹽澄清劑，鹵化物澄清劑和復合澄清劑四大類，常用的澄清劑有白砒(三氧化二砷)、氧化銻、硝酸鹽、硫酸鹽、氟化物、稀土化合物及復配組合物等，其中白砒是澄清效果極好的澄清劑，玻璃行業俗稱“澄清王”，氧化銻的澄清作用與白砒相似，澄清效果也較好，但隨著安全生產和環境保護的要求，帶有劇毒的砷、銻類澄清劑已被禁止使用，為開發出具有較好澄清效果甚至高于白砒澄清效果的澄清劑，人們對復合澄清劑進行了大量研究，也公開了一些具有較好澄清效果的復合澄清劑，但由于澄清劑對玻璃進行的化學澄清作用均是通過加入氧化劑和多價氧化物實現，易造成硫澄清和氧澄清之間的矛盾，導致玻璃中SO₂、O₂溶解度梯度的紊亂，從而使玻璃板面出現微泡，造成玻璃的瑕疵。

發明內容

為解決現有技術中存在的不足，本發明提供了一種玻璃澄清劑，具有優異澄清效果的同時，有效避免了變價氧化物與硫酸鹽復配易出現的微泡問題。

為實現上述目的，本發明的玻璃澄清劑，包括以下重量份原料組分：氧化鈰5-10份、螢石10-25份、鋰長石10-25份、鋰云母5-10份、硫酸鋇5-20份、硫酸鈣5-15份、碳酸鋇5-15份。

本發明的玻璃澄清劑，為氧化鈰與硫酸鹽的復合型澄清劑，其中以氧化鈰作為起主要澄清作用的原料組分，利用氧化鈰的變價氧化物性質，在高溫下分解釋放出氧氣，促進玻璃液中氣泡長大、上升，從玻璃液中排出，而且氧化鈰還能降低玻璃的粘度，改善玻璃液的澄清性能，進而使制得的玻璃結構緊湊，材料力學性能和耐堿性均得到提高。硫酸鹽同樣屬于高溫澄清劑，在高溫下分解產生O₂和SO₂，利于促進玻璃液中氣泡的長大和溶解，并在玻璃熔化和澄清中起到表面活性劑作用、界面湍動作用、高溫排氣作用和均化作用。將氧化鈰與硫酸鹽類澄清劑復配作為復合澄清劑使用，可以顯著加快O₂+SO₂的混合氣體的泡徑縮小速率，并對玻璃液的表面張力與粘度產生影響，但相應會帶來由于玻璃中SO₂、O₂溶解度梯度的紊亂導致的微泡問題，本發明的玻璃澄清劑為解決此問題，特別增加螢石、鋰長石、鋰云母和碳酸鋇作為氧化鈰與硫酸鹽類澄清劑的復配助劑，通過這些助劑的配合使用來影響原料組分及不同氣體間在玻璃液中的溶解性能，以及對玻璃液粘度、力學性能的影響，協調不同氣體間的溶解度，從而有效避免產生微泡。本發明的玻璃澄清劑，不僅能夠發揮復配原料組分間澄清作用的協同效果，達到與白砒相同的澄清結果，有效消除玻璃液中的氣泡，并對玻璃液具有良好的脫色作用；還能顯著降低玻璃生產過程與澄清劑配合引入的生產原料硝酸鈉、硒、氧化鈷等的用量，降低玻璃生產成本，使綜合效果優于白砒；另外，解決了氧化鈰與硫酸鹽這一復合型澄清劑存在的易使玻璃板面出現微泡、造成玻璃瑕疵的問題，提供了一種優異的復合澄清劑。

作為對上述方式的限定，本發明的玻璃澄清劑，包括以下重量份原料組分：氧化鈰5-8份、螢石10-15份、鋰長石10-15份、鋰云母5-7份、硫酸鋇5-10份、硫酸鈣5-10份、碳酸鋇5-10份、氧化鈉5-7份、氟硅酸鈉5-8份、氧化鋁5-7份、氯化鈉5-10份、硝酸鈉5-10份。