一種大規(guī)格、高折射玻璃微珠的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種大規(guī)格、高折射玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，屬于玻璃微珠制造技術(shù)領(lǐng) 域。
【背景技術(shù)】
[0002] 折射率在1. 90~1. 95之間的玻璃微珠，其玻璃成分中不含有鉛、鎘和紳等對(duì)環(huán) 境有害的成分，其主要成分為氧化鋇二氧化鈦和二氧化硅，其中氧化鋇和氧化鈦合量超過(guò) 75%。目前所使用的高折射率玻璃微珠主要是用于反光布和反光膜上，其主要粒徑范圍在 25~90微米，最大不超過(guò)105微米。由于高折射率玻璃成分中形成玻璃構(gòu)架的成分非常 低，如二氧化硅和三氧化二硼等，因此高折射率玻璃析晶傾向特別大，故而導(dǎo)致玻璃微珠的 粒徑越大，生產(chǎn)難度越高。此外高折射率玻璃的密度超過(guò)4克/立方厘米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通玻 璃2. 5的密度。因而現(xiàn)有的工藝無(wú)法生產(chǎn)大規(guī)格的高折射率玻璃微珠，尤其是150 μ m以上 的高折射率微珠。而高折射率玻璃微珠是回歸式反光材料中必不可少的添加材料，回歸式 反光材料利用高折射率玻璃微珠特有的光學(xué)性能，即將由光源射來(lái)的光線向光源方向進(jìn)行 反射，并保持在一個(gè)不大的角錐內(nèi)。目前，國(guó)內(nèi)使用的回歸式反光材料大部分是從美國(guó)3M 公司進(jìn)口，高折射率玻璃微珠在我國(guó)只有少數(shù)幾家采用鉑金坩堝熔融法生產(chǎn)，其產(chǎn)品技術(shù) 參數(shù)很不穩(wěn)定，且設(shè)備投資大、耗能高、成品牢固性低，難以大規(guī)模批量生產(chǎn)。
[0003] 專利申請(qǐng)?zhí)枮?00910220613. 5的發(fā)明專利--高折射率玻璃微珠的制造方法，該 方法制備的高折射率玻璃微珠原料按下述重量百分比配制：TiO2 25~50%，BaCO3 10~ 30%，SiO2 15 ~25%，B203 5 ~13%，CaCO3 5 ~15%，ZnO 5 ~10%，及 Na2O 1 ~5% ; 其工藝過(guò)程如下：給玻璃原料配料，將按上述重量百分比配制的原料，按原料：水=1 :〇. 6 的重量比，在水溶液中充分混合均勻；將混合后的料漿球磨24小時(shí)；料漿過(guò)篩、除鐵；然后 將料漿噴霧干燥；用噴燒器將噴霧干燥粉噴燒成玻璃微珠；將制得的粒徑為30~150微米 的玻璃微珠篩分出來(lái)后進(jìn)行檢驗(yàn)，最后制得成品；所述高折射率為ND多1.93。雖然該發(fā)明 專利，采用噴霧干燥，也實(shí)現(xiàn)了高折射率玻璃微珠生產(chǎn)的較高產(chǎn)量、較高穩(wěn)定性，可以實(shí)現(xiàn) 大規(guī)模批量生產(chǎn)；但對(duì)于大規(guī)格的高折射玻璃微珠，特別是直徑為150~1060 μ m、折射率 為1. 90~1. 95的玻璃微珠，采用該方法來(lái)生產(chǎn)，不能很好地批量生產(chǎn)出來(lái)，廢品率高，且生 產(chǎn)出的玻璃微珠的光學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng)度都是不是很好，大大增加了廠家的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種大規(guī)格、高折射玻璃微珠的生產(chǎn)工 藝，包括如下步驟：
[0005] a、原料的準(zhǔn)備：原料組份的百分比為：
[0006] 二氧化鈦或鈦白粉 28~60%; 氧化鋇或碳酸鋇 30~55%; 二氧化硅或石英砂 3~18%; 氧化鈣或石灰石 1~10%; 氧化鋅 0~10%; 堿金屬氧化物 0-5%；
[0007] 上述組份的質(zhì)量百分比之和為100% ;
[0008] 按照上述百分比配制好原料后，用球磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行球磨，接著過(guò)濾，得粒度為 10~50um的原料；
[0009] b、玻璃微珠的制備：
[0010] 1)原料的融化：先以5~100m/s的速度，分別將燃燒氣體和助燃?xì)怏w噴進(jìn)噴槍； 燃燒氣體和助燃?xì)怏w在噴槍中混合均勻的同時(shí)，利用高壓帶動(dòng)勻速加入噴槍中的原料一起 噴進(jìn)成珠爐；接著在成珠爐中點(diǎn)燃燃燒氣體，讓原料在1000~1500°C的溫度下受熱融化； 燃燒氣體在成珠爐中燃燒時(shí)的火焰長(zhǎng)度為1~5m ;
[0011] 2)、玻璃微珠的成型及冷卻：當(dāng)原料在成珠爐中受熱完全融化，形成成型的玻璃微 珠后，1~30s內(nèi)將成型的玻璃微珠降溫到400°C以下；成型后的玻璃微珠冷卻時(shí)，利用冷卻 介質(zhì)降溫；
[0012] 所述大規(guī)格、高折射玻璃微珠的直徑為150~1060 μ m、折射率為1. 90~1. 95。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟a中，原料組份的百分比為：
[0014] 二氧化鈦或鈦白粉 35~45%; 氧化鋇或碳酸鋇 40~50%; 二氧化硅或石英砂 6~10%; 氧化1?或石灰石 3-6%； 氧化鋅 3~5%; 堿金屬氧化物 2-3%；
[0015] 上述組份的質(zhì)量百分比之和為100%。
[0016] 優(yōu)選的，所述步驟a中，原料組份的百分比為：
[0017] 二氧化鈦或鈦分 38%； 氧化鋇或碳酸鋇 43%; 二氧化硅或石英砂 8%; 氧化鈣或石灰石 4.5%; 氧化鋅 4%; 堿金屬氧化物 2.5% 〇
[0018] 優(yōu)選的，所述步驟a中，所述堿金屬氧化物為氧化鉀、氧化鈣或氧化鈉。
[0019] 優(yōu)選的，為了能將不符合規(guī)格的玻璃微珠從制作出的玻璃微珠中除掉，所述步驟b 中步驟2)后，還包括殘次品的去除：在玻璃微珠冷卻后，先經(jīng)過(guò)濾孔直徑小于150 μπι的過(guò) 濾板，再經(jīng)過(guò)濾孔直徑大于1060 μ m的過(guò)濾板，將規(guī)格不符合要求的成型玻璃微珠去除掉。
[0020] 優(yōu)選的，為了除掉廢氣及廢塵，同時(shí)還保護(hù)環(huán)境，在所述燃燒室上，外接有除塵器。
[0021] 本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明所提供的大規(guī)格、高折射玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，將 燃燒氣體和助燃?xì)怏w混合后利用高壓帶動(dòng)原料一起進(jìn)入成珠爐中燃燒，大大簡(jiǎn)化了工人的 操作程序；同時(shí)，由于燃燒氣體和助燃?xì)怏w都是高速進(jìn)入成珠爐，使得燃燒氣體燃燒時(shí)的火 焰長(zhǎng)度很長(zhǎng)，保證了原料的充分受熱，能夠全部融化，成品率顯著提高；還有，在玻璃微珠成 型后，在1~30s的時(shí)間內(nèi)將其降溫，防止造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大，影響珠子的光學(xué)性能和機(jī)械強(qiáng) 度，使得生產(chǎn)出的玻璃微珠質(zhì)量非常好；最后，本生產(chǎn)工藝操作簡(jiǎn)單，能夠大批量的生產(chǎn)直 徑為150~1060 μ m、折射率為1. 90~1. 95的玻璃微珠，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率，降低了生 產(chǎn)成本。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面，將對(duì)本發(fā)明中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅 僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 一種直徑為150~1060 μ m、折射率為1. 90~1. 95的玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，包括 如下步驟：
[0025] a、原料的準(zhǔn)備：原料組份的百分比為：
[0026] 二氧化鈦或鈦白粉 60%； 氧化鋇或碳酸鋇 33%; 二氧化硅或石英砂 3%; 氧化鈣或石灰石 1%; 氧化鋅 2%, 氧化鉀 1%;
[0027] 按照上述百分比配制好原料后，用球磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行球磨，接著過(guò)濾，得粒度為 10~15um的原料；
[0028] b、玻璃微珠的制備：
[0029] 1)原料的融化：先以5~20m/s的速度，分別將燃燒氣體和助燃?xì)怏w噴進(jìn)噴槍；燃 燒氣體和助燃?xì)怏w在噴槍中混合均勻的同時(shí)，利用高壓帶動(dòng)勻速加入噴槍中的原料一起噴 進(jìn)成珠爐；接著在成珠爐中點(diǎn)燃燃燒氣體，讓原料在1000 °C的溫度下受熱融化；燃燒氣體 在成珠爐中燃燒時(shí)的火焰長(zhǎng)度為1~I. 5m ;所述燃燒室上，外接有除塵器。
[0030] 2)、玻璃微珠的成型及冷卻：當(dāng)原料在成珠爐中受熱完全融化，形成成型的玻璃微 珠后，25~30s內(nèi)將成型的玻璃微珠降溫到400°C ;成型后的玻璃微珠冷卻時(shí)，利用冷卻介 質(zhì)降溫。
[0031] 3)殘次品的去除：在玻璃微珠冷卻后，先經(jīng)過(guò)濾孔直徑小于150 μπι的過(guò)濾板，再 經(jīng)過(guò)濾孔直徑大于1060 μ m的過(guò)濾板，將規(guī)格不符合要求的成型玻璃微珠去除掉。
[0032] 實(shí)施例2
[0033] 一種直徑為150~1060 μ m、折射率為1. 90~1. 95的玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，包括 如下步驟：
[0034] a、原料的準(zhǔn)備：原料組份的百分比為：
[0035] 二氧化鈦或鈦白粉 48%; 氧化鋇或碳酸鋇 38%; 二氧化硅或石英砂 5%; 氧化鈣或石灰石 3%; 氧化鋅 4%； 氧化鉀 2%;
[0036] 按照上述百分比配制好原料后，用球磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行球磨，接著過(guò)濾，得粒度為 15~20um的原料；
[0037] b、玻璃微珠的制備：
[0038] 1)原料的融化：先以20~35m/s的速度，分別將燃燒氣體和助燃?xì)怏w噴進(jìn)噴槍； 燃燒氣體和助燃?xì)怏w在噴槍中混合均勻的同時(shí)，利用高壓帶動(dòng)勻速加入噴槍中的原料一起 噴進(jìn)成珠爐；接著在成珠爐中點(diǎn)燃燃燒氣體，讓原料在1100 °C的溫度下受熱融化；燃燒氣 體在成珠爐中燃燒時(shí)的火焰長(zhǎng)度為1. 5~2m ;所述燃燒室上，外接有除塵器。
[0039] 2)、玻璃微珠的成型及冷卻：當(dāng)原料在成珠爐中受熱完全融化，形成成型的玻璃微 珠后，20~25s內(nèi)將成型的玻璃微珠降溫到400°C ;成型后的玻璃微珠冷卻時(shí)，利用冷卻介 質(zhì)降溫。
[0040] 3)殘次品的去除：在玻璃微珠冷卻后，先經(jīng)過(guò)濾孔直徑小于150 μ m的過(guò)濾板，再 經(jīng)過(guò)濾孔直徑大于1060 μ m的過(guò)濾板，將規(guī)格不符合要求的成型玻璃微珠去除掉。
[0041] 實(shí)施例3
[0042] 一種直徑為150~1060 μ m、折射率為1. 90~1. 95的玻璃微珠的生產(chǎn)工藝，包括 如下步驟：
[0043] a、原料的準(zhǔn)備：原料組份的百分比為：
[0044] 二氧化鈦或鈦白粉 40%; 氧化鋇或碳酸鋇 36%; 二氧化硅或石英砂 18%; 氧化鈣或石灰石 2%； 氧化鋅 1%， 堿金屬氧化物 1%;
[0045] 按照上述百分比配制好原料后，用球磨機(jī)對(duì)其進(jìn)行球磨，接著過(guò)濾，得粒度為 20~25um的原料；
[0046] b、玻璃微珠的制備：
[0047] 1)原料的融化：先以35~50m/s的速度，分別將燃燒氣體和助燃?xì)怏w噴進(jìn)噴槍； 燃燒氣體和助燃?xì)怏w在噴槍中混合均勻的同時(shí)，利用高壓帶動(dòng)勻速加入噴槍中的原料一起 噴進(jìn)成珠爐；接著在成珠爐中點(diǎn)燃燃燒氣體，讓原料在1200°C的溫度下受熱融化；燃燒氣 體在成珠爐中燃燒時(shí)的火焰長(zhǎng)度為2~2. 5m ;所述燃燒室上，外接有除塵器。
[0048] 2)、玻璃微