浅谈瓶罐玻璃的着色、变料与氧化还原度控制.pdf

浅谈瓶罐玻璃的着色、变料与氧化还原度控制徐勇7 5 0 0 2 1宁夏银川玻璃制瓶厂捕婪：通过对瓶罐玻璃各种不同着色剂使用机理的试验与探讨，分析变科的机理和影响因素，总结变料过程及氧化还原度对变料的指导作用．减少变料的经济损失关键词：瓶罐玻璃着色氟化还原度换料控制1 、氧化还原度1 ．1 常用氧化还原度数值表原料氧化还原数原料氧化还原数碳粉( 含碳1 0 0 ％)一6 ．7萤石一O ．1焦碳( 含碳8 5 ％)一5 ．7硫化铁一1 ．6自然焦碳( 含碳6 5 ％)一4 ．3 6正i 膏+ O ．5 6砒霜一O ．9 3二氧化锰+ 1 ．0 9氧化砷+ 0 ，9 3氧化铁+ 0 ．2 5重晶石+ 0 ．4 0芒硝+ O ．6 7硝酸钠+ O ．3 2黄铁矿一1 ．2二二氧化锰+ 1 ．0 9无水石膏+ 0 ．7高炉矿渣一0 ．0 7 3铬铁矿一1 ．O O重铬酸钾+ O 6 5重铬酸钠+ O ．7 7三氧化二铁_ L 0 ．2 5氧化铈+ O 2 3无色碎玻璃+ O ．0 0 0 7绿色碎玻璃一0 ．0 0 3棕色碎玻璃一0 ．0 0 91 ．2 氧化还原度计算方法氧化性原料为止值，还原性原料为负值。

计算时以2 0 0 0 k g 的砂为基准将配合料各组份的相应重量乘以这一因素相加总数为配台料氧化还原度数值1 ．3 常用颜色玻璃氧化还原度数值控制表．颜色氧化还原数值绿色玻璃一5 ～+ 1 5白色玻璃+ O ～+ 2 0棕色玻璃一1 5 ～一3 52 ．着色方法及氧化还原度2 ．1 绿色玻璃2 ．1 ．1 绿色玻璃着色剂用量及氧化还原度颜色种类I着色剂H = I 鼙( 1 0 0 k g 砂为基础)氧化还原度苴它翠绿色I1 ．2 ～1 ．60 ．0 2 ～n ．0 40 ．2 5 ～03 5—1 4 ～1 72 0 7橄榄绿0 ．3 ～0 ．50 ．0 7 ～00 90 ．3 5 ～0 ．4 5一j ～一0墨绿05 ～O60 ．1 4 ～O170 ．7 0 ～0 ．8 0—1 2 ～一1 52 ．1 ．2 绿色玻璃着色原理及控嗣事项绿色主要由铬矿粉中的铬离子来着色，铬在玻璃中以c r ”及c r “存在，c r ”产生绿色，c r ”产生黄色，受熔制条件及颜色深浅要求的不同，绿色玻璃的氧化还原指数般控制在一1 5 至+ 1 5 之间在还原条件‘F ，铬以C r “存在，制品中铁以F e ”存在，此时，玻璃生产兰绿色；在氧化条件r 熔制，特别是碱含量高时，玻璃中的铬以C ，+ 存在、制品中铁以F e+ 存在，此时，玻璃生产黄绿色。

绿色玻璃向棕色玻璃过渡所延伸出的系列玻璃的着色机理是利_ H j 硫、铁、铬的混合着色硫、铁离子的着色产生的色调则取决丁不同价态铬离子的比列．其中，六价铬离子着成黄绿色．二价铬离子着成绿色利_ l { j 这些离子的共同作Ⅲ，根据客户对颜色的不同要求，控制着色剂引入的比例．控制氧化还原度为弱还原性可得到介于绿色到棕色之间的一系列玻璃在还原气氛条件下，当铬的引入量较高、硫、铁的引入量较少，可得到橄榄绿色：若迸一步增强还原气氛．同时提高硫、铁的引入督，降低铬的引入量，则可以得到墨棕色一股米说芒硝州颦按l O O k g 玻璃液的1 ．2 ％～1 ．8 ％加入，实际生产中，尤其是在使用高比例碎玻璃配方中，由丁- 碎玻璃引入的有机物较多，芒硝取值应稍高，井适当引入部分硝酸钠，可抑制硫碳着色的产生2 ．2 蓝色玻璃2 ．2 ．1 蓝色玻璃着色荆用量及氧化还原度着色剂1 【l = | 量( 1 0 0 k g 玻璃液) 颜色种类氧化还原度C u OC o OM n l 0 3硝酸钠天监色0 ．2 4 ～0 ．4 00 ．0 0 5 ～0 ．0 1弱氧化性受氧化还原气氛仿景泰蓝0 ．0 0 80 ．0 4 影响很小化妆品蓝0 ．0 1 5 ～O ．0 2O ．8 ～1 ．214 ～2 ．0强氧化性孔雀兰0 ．3 ～O ．4 50 ．0 1 ～0 ．0 2弱氧化性2 ．2 ．2 蓝色玻璃着色机理及控制事项蓝色料一般采用四种着色方法生产。

第一种是采用氧化钴着色；第二种采j = } j 氧化铜着色；第三种采用氧化钴氧化铜混合着色；第四种是采用氧化钻与锰化合物混合着色；生产中一般多用氧化钴着色在一般熔制条件F ，钴常以c o ”存在根据玻璃成分不同，c o ”在玻璃中可能有[ C o O ] 和[ C o O 一] 两种配位状态，利_ 【= } 』氧化钻着色可获得咯带紫色的监色，适当引入氧化钾，更能突出玻璃的紫色在瓶罐玻璃生产中，制品厚度在2 m m ～4 m m时，一股按玻璃成分的00 2 5 ％～o ．0 7 5 ％的C , O 做着色剂加入，采用氧化钴着色受氧化还原气氛影响较小，而且成本较低，生产相对容易．一般生产多采俐氧化铜着色可获得天蓝色的监色，～般c ．，O 按玻璃成分的0 ．4 ％～o ．8 ％作着色荆加入，在氧化气氛r ，而且住含碱鼙高的玻璃中才能易着色，爿‘需要引入部分硝酸钠，原料引入铁含苗应控制拄0 ．0 8 ％以卜，C ．O 使J L } j 庄含铁高的玻璃中，受氧化程度及铁离子着色影响易造成着色不均，且相对成本较高，制作难度较人川氧化钴氧化铜混合着色可获得颜色柔和的天监色，一般c ．．o按玻璃成分的0 ．2 4 ％～O ．4 0 ％、C O 按玻璃成分的0 ．0 0 5 ％～O ．叭％做着色剂加入。

用氧化钴与锰化台物混台着色，使玻璃觏笆监中能突“；紫色主要戍州丁J ：艺器皿及化妆瓶的生产M n ：0 通常由高锰酸钾引入其反麻机理为： 2 K M n 0 ．：!K ：O + M n ：O ．，+ 2 0 ：f氧化钴一股按玻璃成分的00 1 5 ％～00 2 ％加入，高锰酸钾按引入M n 0 ．0 ．8 ％～1 ．2 ％的2 0 8#玻璃成分加入，同时引入1 ．4 ％～2 ．0 ％的硝酸钠愀据制瓶厚度与川越的不同，调整氧化钻与锰化合物的川鼙，可得剑从深紫色剑黑色的一系列玻璃J _ } j 氧化钴与锰化合物混合着色时，在氧化气氛F ，锰离子的吸收带在4 9 0 n m 附近，使玻璃呈现深紫色：在还原气氛r ，锰离子的吸收带往4 3 0 n m 附近，着色报弱，使玻璃节现淡黄色或无色冈此，必须在氧化气氛条件r 才有利丁紫色的形成及颤色的稳定2 ．3 棕色玻璃2 ．2 ．1 棕色玻璃着色剂用量及氧化还原度l 颜色种着色剂_ I _ | I 鹫( 以1 0 0 k g 砂计)氧化还原度类C ( 1 0 0 ％)C r ．0 7F e ：0 ，N a S O Il 琥珀色05 ～( ) ．6O ．2 0 ～02 8≤0 ．4 0—1 6 ～一2 6『枯叶黄O ．6 5 ～0 ．7 5O ．1 0 ～0 ．1 4≤0 ．1 0—1 ～一5I 枯叶绿06 5 ～0 ．7 50 ．0 7 ～0 ．0 9O0 2 ～O ．0 4≤O1 02 ～——42 ．2 ．2 棕色玻璃着色机理及控制事项棕色玻璃普遍采州“硫碳着色”，一股采刚芒硝或硫磺粉与煤粉混合着色。

受熔制条件及颜色深浅的不同，琥珀包玻璃的氧化还原指数一般控制在～l j 至一：j 5 之间理想的硫碳着色懂是色泽鲜明，棕里透红，但实际生产中，经常出现灏色不纯的现象，因此，熔制琥珀色玻璃必须严格控制原料纯度，煤粉含碳量要稳定，c 含量波动值控制在4 - O ．5 ％以内原料( 尤其是砂) 铁含鼍愈低，即硫／铁比值愈人，颜色愈红配料时煤粉与芒硝先预混，随着氧化还原度向负值增人，玻璃的渤色由浅棕、红棕、墨棕变化棕色玻璃的着色．主耍是玻璃中的三氧化一：铁被还原成硫化铁和生产三硫化．．铁，与硫化钠形成棕的着色| 习_ 『一一 硫铁化钠形成琥珀色玻璃的着色点受氧化还原数值的波动的影响很敏感、颜色深浅随出料量的变化很大故生产中要控制山料量稳定，稳定配合料、窑炉操作J ．艺2 ．4 白色玻璃2 ．2 ．1 白色玻璃着色剂用量及氧化还原度颜色种类着色剂H 』量( 以l O O k g 玻璃液计)N a N 吼S e 粉F e ：0 3氧化还原度青闩料≤02 ％5 ～1 0普向料1 ．4 ～1 ．8 k g1 ．0 9 ～16 9≤0 ．0 6 ％8 ～】7品向料1 ．0 ～1 ．4 k g0 ．8 9 ～1 ．2 9≤00 4 ％6 。

1 22 ．2 ．2 白色玻璃着色机理及控制事项影响白料料色的主要冈素是铁．铁在玻璃中以F e 干¨F e 两种价态存在F e ’牛兰绿色：F e 节黄绿色F e 着色能力是F e “的1 0 倍冈此，使川优质低铁原料、控制玻璃氧化还J 糸度．使F e ⋯向F e + 转变，对提高玻璃料色北芾重要一般在玻璃中引入硝酸钠及禽氧化锑城氯化砷的复合澄清制硝酸钠按所引入的N a 0 的1 0 ％～1 5 ％引入；复台澄清刑按配合料重鼙的0 ．2 ％～0 ，{ ％引入由丁原料中不u J 越免的引入铁，冈此，对原料进行J { j = 铁及对玻璃进行脱色对提高制品一度军天重要玻璃的脱色分物理脱色币¨化学脱色化学脱色的方法足控制氧化还原J 望值任+ 0 ～+ 2 0 之州．即使川硝酸钠及复合澄清剂物理脱色采Ⅵ硒钻脱色．通常按l 、列经验值进行±- ≮葬：S e 一4 6 ．6 6 ×F en ( ”≮+ m6 6 6 7 ( g )C + ’O - S e ' 2 74 8 ( g )2 0 9式中：s e 为每l O O k g 砂应加入的硒粉昔C o O 为每l O O k g 砂戍加入的氧化钴粉鼙。

F e 一0 ％为√I 英砂中F e 一0 的百分含量 硒与钻的脱色与配合料的含铁量、硝酸钠的添加量有笑配合料中引入过量的硝酸钠，会使得硒粉氧化，而生成无色的二氧化硒．从而减弱了硒的脱色作州实际生产‘中，硒粉一般按l O O k g 玻璃液1 ．5 ～2 ．O g 加入硝酸钠按与砂1 1 1 0 0 域引入，保持玻璃弱氧化性，硒以游离状玫瑰色存在，能与F e ’一起到蛀佳的互补作川另外，陋着山料量的变化，应及时调整脱色荆及氧化荆的川量3 ．变料控制及注意事项3 ．1 绿色料变棕色料3 ．1 ．1 变料步骤及氧化还原度控制步l O O k g 砂小料( 着色剂) 埘量氧化还原数变料时间骤兰硝C ( 1 0 0 ％)C r l 0 ：I1 ．2 ～1 ．60 ．0 2 ～0 ．0 40 ．2 5 ～03 61 4 ～171 0 ～1 6I IO2 ～0 ．60 ．0 9 ～0 ．1 3O—1 0 ～一1 31 0 ～1 6I l IO ．3 ～0 ．7O ．2 0 ～0 ．2 6O一2 3 ～2 98 ～1 2I V0 ．5 ～0 ．9O ．2 5 ～0 ．3 5O一2 9 —4 08 ～1 2VO ．5 ～0 ．70 ．2 2 ～0 ．3 0O一2 5 —3 48 ～1 23 ．1 _ 2 变料注意事项及经验体会绿色芈4 换棕色料是由氧化性料向还原性利转换的过程，南丁．s O 。

在还原性玻璃中熔解度较小，在变料过程中，为避免气泡的产生，麻控制氧化还指数每一步变化姑小丁1 5 ．碳按每一步2 0 ％～3 0 ％比例逐步提高，兰硝采川第一步以满足玻璃的澄清需要即可．然后逐步提高碎玻璃前期加入琥珀色料，斤期可适当补充小丁2 0 ％的绿色或白色玻璃换料结求后，根据颜色调整慧硝、煤粉川鼙在绿料变棕料的过科中，由丁- 氧化还原指数的变化，不可避免的出现气泡的产生，如产生泡洙，可适当降低料液面，同时，降低窑炉熔化温度．可有利丁+ 气泡的吸收和消除换料过群应保t l F 窑炉山料苗稳定，以避免颜色深浅不一及影响换利时间3 ．2 棕色料变绿色料3 ．2 ．I 变料步骤及氧化还原度控制ml O O k g 砂小料( 若色剂) _ 【} j 量氧化还原数变料时间砂骤兰硝C ( 1 0 0 ％)C r 二0 3T0 ．5 ～0 ．6O ．2 2 ～0 3 00—3 ：{。