Odabir sastava stakla prvo mora zadovoljiti zahtjeve kvalitete proizvoda, imati dovoljnu toplinsku stabilnost i kemijsku stabilnost, zadovoljiti zahtjeve proizvodnog procesa, biti lako taljiv i bistren, imati malo nedostataka, postići lijepu boju i sjaj koji zahtijeva staklo za stolno posuđe , te također razmotrite korištenje jeftinih sirovina uz smanjenje onečišćenja.
Sastav stakla za stolno posuđe
Sastav stakla za posuđe može se podijeliti u nekoliko vrsta, kao što su obično natrijsko-kapneno staklo za posuđe, olovno kristalno staklo, bezolovno kristalno staklo, opalescentno staklo i staklo u boji.
Sastav od običnog natrijum-vapnenog stakla za posuđe
Godine 2005. Stručno povjerenstvo i Tehnički savjetodavni odbor China Daily Glass Association formulirali su jedinstveni standard za raspon sastava stakla za kućno posuđe, pogledajte tablicu 3-6.
Raspon kemijskog sastava u tablici 3-6 uglavnom je primjenjiv na komponente stakla za posuđe na bazi natrijeva kamenca koje se mehanički oblikuje velikom brzinom strojnim puhanjem, strojnim prešanjem itd., kao što su strojno prešane šalice za toplu vodu. Međutim, nije primjenjivo na neko ručno izrađeno staklo za posuđe koje zahtijeva "duga" svojstva materijala, jer je sadržaj kalcija i magnezija previsok, brzina stvrdnjavanja je brza, a ručno oblikovanje je teško izvoditi. Kako bi se proširila svojstva materijala, sadržaj kalcijevog oksida često je manji od 6%; sirovine magnezijevog oksida sklone su visokom sadržaju željeza, pa se rijetko koristi u staklu za posuđe. Ručno izrađeno staklo za posuđe proizvedeno u Shanxiju i Hebeiju uglavnom je prozirni stakleni materijal koji se topi u bazenskoj peći. Sadržaj kalija i natrija je relativno nizak, oko 16%. Sjeveroistočno ručno izrađeno stakleno posuđe poznato je po staklu u boji. Prozirno natrijsko-vapneno staklo treba odgovarati staklu u boji. Međutim, staklo u boji uglavnom se topi u peći za taljenje, koje se teško topi. Ovaj problem se često rješava povećanjem sadržaja lužine u sastavu stakla, koji iznosi oko 18%. Natrijum-vapneno staklo koje se koristi za usklađivanje boja u Boshanu, Shandong, ima sadržaj kalija i natrija od oko 20%, koji se lako topi. Većina njegovih jedinstvenih proizvoda su ukrasi, kojima nije lako pokazati nedostatke loše toplinske stabilnosti uzrokovane visokom alkalijom. Naravno, kako cisterna peći postupno zamjenjuje lončane peći, sadržaj alkalija u sastavu stakla također se smanjuje zbog potražnje na tržištu. Sastav prozirnog staklenog posuđa prikazan je u tablici 3-7.
Brojevi 1 i 2 su sastojci domaćeg ručno rađenog stakla. Sadržaj željeza znatno je veći od onog kod brojeva 3 do 6. To je povezano s odabirom sirovina i kontrolom procesa, a također izravno utječe na bjelinu, prozirnost i ukupnu teksturu konačnog proizvoda. Zajedničke karakteristike brojeva 3 do 6 su nizak sadržaj silicijevog oksida, sadržaj kalcijevog oksida koji igra ulogu fluksiranja pri visokim temperaturama je oko 7%, a sadržaj kalijevog i natrijevog oksida doseže oko 19%. Temperature taljenja čaša s ovim sastojcima niže su od onih s brojevima 1 i 2. U isto vrijeme, sadržaj aluminijevog oksida je visok. Očito je da se kemijska stabilnost stakla može poboljšati povećanjem sadržaja aluminijevog oksida. Tablica 3-8 je formula prozirnog stakla koje se koristi u proizvodnji.
Sastav stakla u boji
Formula materijala 632 uspješno je razvijena u veljači 1963. Godine 1984. predložena je poboljšana formula za uklanjanje kalijevog nitrata i luminola, koji su skuplji. Arsenov oksid zamijenjen je drugim kompozitnim bistriocima, a ostali sastojci variraju prema stvarnim potrebama svake tvornice. Staklo u boji je izvedeno na toj osnovi. Dodavanjem određene količine bojila prozirnoj staklenoj komponenti može se postići potrebna boja.
Bojenje stakla u boji dijeli se na ionsko bojanje i koloidno bojanje. Staklo u boji ionske boje uglavnom uvodi dvovalentne ili trovalentne okside prijelaznih metala i okside rijetkih zemalja. Oksid jednog elementa prijelaznog metala u skladu je sa zakonom aditivnosti. Co2+ i NF+ imaju stabilnu valenciju u staklu, dok ostali elementi prijelaznih metala postoje u različitim valencijama. U stvarnoj proizvodnji često se miješa nekoliko oksida metalnih elemenata kako bi se postigla potrebna boja. Tablica 3-9 prikazuje učinak bojenja oksida prijelaznih metalnih elemenata. Osnovne komponente su SiO2 72%, CaO 5,5%, ZnO 2.0%, Na2O 18.0%, i Al2Og 1,5%.
Za plavu boju, kombinacija bakrenog oksida i dijamantnog oksida može eliminirati zelenu komponentu samog bakra, dok bakar može eliminirati crvenu komponentu kobalta. Kombinacijom njih dvoje može se dobiti ton između svijetlo plave i svijetlo cijan boje. Između bakrenog oksida i kromovog oksida, Povećanjem količine kroma, miješana zelena boja se razvija do žutog tona; obrnuto, povećanjem količine bakra, miješana boja se razvija u plavi ton. Kombinacija bakra i kroma može proizvesti sve nijanse od žuto-zelene do plavo-zelene. Kada se manganov oksid i kromov oksid koriste zajedno, mala količina kroma može pospješiti bojanje mangana, ali s povećanjem kroma, staklo će imati značajan sivi ton, pokazujući promjenu od smeđe do crne. Kombinacija "feromangana" može proizvesti smeđu boju, na što utječe Zbog međusobnog utjecaja valentnih stanja, dodaje se više bojila, ali boja nije duboka. "Cerium-Titanium Yellow" je jedinstvena boja koja se može izraziti samo fiksnom kombinacijom. Nešto neutralne sive boje može se dobiti dijeljenjem kobalta, nikla i bakra, što varira ovisno o različitim dozama.
Oksidi elemenata rijetkih zemalja su stabilne boje, čiste boje i imaju dvobojni učinak. Sposobnost bojanja je slaba, a kada dosegne određenu količinu, pokazat će određeno zasićeno stanje (Tablica 3-10). Osnovni sastojci su SiO: 72%, CaO 5,5%, ZnO 2.0%. Na2O 18.0%, Al2O31,5%.
Elementi rijetke zemlje čisti su i elegantni, ali zbog svoje visoke cijene uglavnom se koriste u vrhunskom staklenom posuđu i umjetninama. Osnovni sastojci imaju određeni utjecaj na razvoj boje i dodatnu količinu bojila.
Koloidno bojanje uglavnom uključuje zlatnu, srebrno žutu, bakreno crvenu i druge boje, koje nisu u skladu sa zakonom aditivnosti. Staklo se boji selektivnošću svjetla, a boja u velikoj mjeri ovisi o veličini metalnih čestica raspršenih u staklu. Ako su čestice premale, nije ih lako prikazati, a ako su čestice prevelike, boja se lako vidi. Kako bi se dobile jednoliko raspoređene metalne čestice s umjerenom veličinom čestica, u formulaciju je potrebno dodati neke reducirajuće sirovine, kao što su kositreni oksid i kositreni klorid, koji uglavnom koriste "metalna svojstva" iona kositra kako bi koloidne čestice učinili visoko raspršuju između metalnih mostova iona kositra i inhibiraju daljnji rast koloidnih čestica. U staklima koloidnih boja kao što su zlatnocrvena i bakrenocrvena, te tvari koje sadrže kositar igraju ulogu "zaštitnog ljepila". Promjena sastava stakla ima veliki utjecaj na učinak reprodukcije boja. Za sekundarno koloidno obojeno staklo koje razvija boju, SnOz i bojilo korišteno u obojenom staklu su sljedeći: zlatno crveno staklo SnOAu=100'(1~4); srebrno žuto staklo SnO:1Ag=(5~10):1. Indijevo staklo, (1~2)1. Nakon što su kadmij i kadmijevi spojevi jasno zabranjeni, bakreno crvena će postati glavni smjer primjene.