[发明专利]玻璃澄清剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃的生产工艺技术领域，特别涉及一种玻璃澄清剂，同时，还涉及该玻璃澄清剂的制备方法。

背景技术

在玻璃的生产和熔制过程，由于配料组分的分解和挥发会析出大量气体，另外，还由于某些组分的分解温度偏高，气体分解延缓以及配合料的操作等原因都会给玻璃熔体内带入气体。除个别制品，玻璃液中的气体主要有O₂、CO₂、N₂、H₂O、SO₂、CO等，并主要以三种状态存在：可见气泡、溶解的气体和化学结合的气体。当玻璃形成过程结束，以气泡形式存在的气体没有完全从玻璃液中移出，便形成玻璃的气泡，这些气泡的存在严重影响了玻璃产品的质量，因而，要提高玻璃的质量，必须要设法消除气泡。

目前，使用澄清剂是最常用的一种消除玻璃中气泡、使玻璃澄清的方法，澄清过程中，半径r>0.1mm的气泡，可以自由上浮，r<0.01mm的气泡，在降温过程中溶解在玻璃液中，而半径在0.1-0.01mm的气泡则需通过引入澄清剂来消除。根据澄清作用机理可将澄清剂分为氧化物澄清剂，硫酸盐澄清剂，卤化物澄清剂和复合澄清剂四大类，常用的澄清剂有白砒(三氧化二砷)、氧化锑、硝酸盐、硫酸盐、氟化物、稀土化合物及复配组合物等，其中白砒是澄清效果极好的澄清剂，玻璃行业俗称“澄清王”，氧化锑的澄清作用与白砒相似，澄清效果也较好，但随着安全生产和环境保护的要求，带有剧毒的砷、锑类澄清剂已被禁止使用，为开发出具有较好澄清效果甚至高于白砒澄清效果的澄清剂，人们对复合澄清剂进行了大量研究，也公开了一些具有较好澄清效果的复合澄清剂，但由于澄清剂对玻璃进行的化学澄清作用均是通过加入氧化剂和多价氧化物实现，易造成硫澄清和氧澄清之间的矛盾，导致玻璃中SO₂、O₂溶解度梯度的紊乱，从而使玻璃板面出现微泡，造成玻璃的瑕疵。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明提供了一种玻璃澄清剂，具有优异澄清效果的同时，有效避免了变价氧化物与硫酸盐复配易出现的微泡问题。

为实现上述目的，本发明的玻璃澄清剂，包括以下重量份原料组分：氧化铈5-10份、萤石10-25份、锂长石10-25份、锂云母5-10份、硫酸钡5-20份、硫酸钙5-15份、碳酸钡5-15份。

本发明的玻璃澄清剂，为氧化铈与硫酸盐的复合型澄清剂，其中以氧化铈作为起主要澄清作用的原料组分，利用氧化铈的变价氧化物性质，在高温下分解释放出氧气，促进玻璃液中气泡长大、上升，从玻璃液中排出，而且氧化铈还能降低玻璃的粘度，改善玻璃液的澄清性能，进而使制得的玻璃结构紧凑，材料力学性能和耐碱性均得到提高。硫酸盐同样属于高温澄清剂，在高温下分解产生O₂和SO₂，利于促进玻璃液中气泡的长大和溶解，并在玻璃熔化和澄清中起到表面活性剂作用、界面湍动作用、高温排气作用和均化作用。将氧化铈与硫酸盐类澄清剂复配作为复合澄清剂使用，可以显著加快O₂+SO₂的混合气体的泡径缩小速率，并对玻璃液的表面张力与粘度产生影响，但相应会带来由于玻璃中SO₂、O₂溶解度梯度的紊乱导致的微泡问题，本发明的玻璃澄清剂为解决此问题，特别增加萤石、锂长石、锂云母和碳酸钡作为氧化铈与硫酸盐类澄清剂的复配助剂，通过这些助剂的配合使用来影响原料组分及不同气体间在玻璃液中的溶解性能，以及对玻璃液粘度、力学性能的影响，协调不同气体间的溶解度，从而有效避免产生微泡。本发明的玻璃澄清剂，不仅能够发挥复配原料组分间澄清作用的协同效果，达到与白砒相同的澄清结果，有效消除玻璃液中的气泡，并对玻璃液具有良好的脱色作用；还能显著降低玻璃生产过程与澄清剂配合引入的生产原料硝酸钠、硒、氧化钴等的用量，降低玻璃生产成本，使综合效果优于白砒；另外，解决了氧化铈与硫酸盐这一复合型澄清剂存在的易使玻璃板面出现微泡、造成玻璃瑕疵的问题，提供了一种优异的复合澄清剂。

作为对上述方式的限定，本发明的玻璃澄清剂，包括以下重量份原料组分：氧化铈5-8份、萤石10-15份、锂长石10-15份、锂云母5-7份、硫酸钡5-10份、硫酸钙5-10份、碳酸钡5-10份、氧化钠5-7份、氟硅酸钠5-8份、氧化铝5-7份、氯化钠5-10份、硝酸钠5-10份。