专利名称：烘花玻璃球的制造及其烘花模具的制作方法
技术领域：
本发明涉及化学技术领域玻璃表面处理技术，特别是玻璃球表面的处理。
在玻璃表面处理领域，已有用贴花法加工制作装饰玻璃或玻璃器皿的工艺，即在玻璃表面贴上玻璃专用花纸，经烘烤处理得成品。例如中国专利CN1086796A公开了一种“乳白玻璃器皿烤花工艺”，包括贴花和烘烤两道工序，该工艺是将塑料贴花直接贴在吹制好的乳白玻璃器皿上，由传送带送入烘烤窑中，经升温带使温度逐渐升高至500-680℃，在高温带保持5-10分钟，进入降温带降至室温即可成为成品。现有技术中，贴花后的乳白玻璃器皿烘烤温度控制在500-680℃，用此温度范围烘烤贴花玻璃球显得过宽，因为现有玻璃花纸的烧成温度一般为600℃左右，成品烘花玻璃球要求玻璃球上的花形色泽光亮且无手感，也就是说需要将玻璃花完全烤熔于球表面且与球表面分不出彼此，同时要保证球体的圆滑不变形。若烘烤温度低于580℃，烤出的花型在玻璃球上就有层次感；若烘烤温度超过650℃，球形玻璃不象平板玻璃，熔融稍微过度就会使球体变形。另外，乳白玻璃器皿贴花后即送入烘烤窑，中间没有强调一个干燥过程，这是因为平板或近似平板的玻璃贴上花纸后由于其光滑无由率变化的表面使得花纸与平板玻璃不易脱开，而对于玻璃球特别是直径较小的玻璃球来说，即使花纸平伏贴上玻璃球表面后，由于球体表面曲率大，贴上花纸，在湿润状态下很容易与球体凸面脱开，若直接送入烘烤炉中，会影响烘烤质量，出现花色熔入球体不均匀、图形不完整等现象，烘烤后的产品合格率非常低。因此，对于烘花玻璃球制造工艺来说，相对于平面烘烤贴花玻璃工艺，仍有值得改进之处。
经贴花后的平面玻璃或玻璃器皿一般是直接排列在传送带上送入烘烤窑/炉，无需其它辅助工具即可固定位置，传送带的振动不会导致其翻倒或错位，而对于玻璃球来说，在传送带上不易定位，轻微的晃动就能使玻璃球四处滚动，直接将玻璃球放于传送带上送入烘烤窑/炉是不可取的。
本发明正是为了克服上述缺点，提供一种改进的烘花玻璃球的制造方法。
本发明的另一目的是提供一种制造烘花玻璃球时所用的烘花模具。
制造烘花玻璃球的具体做法如下1)贴花将浸湿后的玻璃专用花纸转移到贴花模具的弹性膜片上，再把玻璃球对准花纸中央平稳用力按压，确保玻璃球表面的花纸光滑平整，不起皱；贴花模具是一弹性膜片覆盖在中空状或内凹状支撑件表面的凸面贴花模具(已同时申请实用新型专利)，该模具能实现类似球状的大曲率凸面贴花，贴出的花型不起皱，花纸与贴花表面间无气泡产生。
在贴花过程中，为了使贴花玻璃球表面的花纸更平伏，减少操作过程中图案起皱、字母重叠不清等现象，最好使花纸用粘结剂先有一定程度的熔融，提高粘结剂的粘结力，确保花纸更易贴上玻璃球面，达到光滑不起皱，解决的根本途径是只要让花纸用粘结剂达到适当的温度，也就是说，贴花需在一定的温度下操作，温度范围控制在40-60℃，其方法有二种。方法之一，将玻璃球体放入40-60℃左右的温水中预热，出水立即进行贴花，当温热的玻璃球体接触花纸时，花纸用粘结剂随即软化熔融；方法之二，确保中空弹性膜片有40-60℃的恒热温度，当花纸放于膜片上时，花纸用粘结剂也能达到预熔融目的。从操作可行性看，方法一更佳，更具有实用性。
2)晾干。贴花后的玻璃球必须经过一段时间的晾干过程，使花纸能逐渐紧贴玻璃球，避免花纸与玻璃球之间出现空隙或脱开，同时，干燥的玻璃球更有利于烘烤。通常采用自然晾干法，时间至少在3小时以上，碰到阴雨天，晾干时间还需处长。若直接将刚贴好的玻璃球或干燥不够的玻璃球送入烘烤窑/炉，在预热区内容易使花纸与球体脱空，在高温区中，出现“爆花”，带来烧成后有疵点的制品；3)装盘。将晾干的贴花玻璃球放置在对应的烘花模具上，该模具上开有凹孔，玻璃球正是放于凹孔上，花面朝上，若玻璃球上有两处贴花，装盘时应尽量保证贴花部位暴露于孔外；4)烘烤。将装盘后的贴花玻璃球由传送带送入烘花炉的前部低温区，从常温开始逐步加温升高至550℃，逐渐升温的目的是针对花纸成型特性设置，主要保证花纸与玻璃球牢固粘结，不致产生“爆花”；经预热后，550℃左右的玻璃球然后进入烘烤炉的中部高温区，此区温度控制在580-650℃之间，球体停留时间控制在8-15分钟，最佳为10-12分钟。在具体操作中，温度与停留时间有一定的关系，若温度设置稍低，则停留时间适当延长；温度设置较高，停留时间相对减少。另外，高温区温度的设置在很大程度上取决于花纸的色泽深浅、色料厚薄，一般情况下，当花纸的色泽较浅、色料较薄时(例如单色或双色图案的花纸)，高温区的温度控制稍低些，一般在580-600℃，超过600℃，花纸就容易烧飞；若花纸的花色在三种或三种以上时，也就是说花纸的色泽较深、色料较厚，高温区的温度控制应稍高些，一般在600-650℃，若仍参照580-600℃烘烤温度，烤出的花型有失色现象，同时球体表面花型有手感，温度超过650℃，玻璃球过度熔化，易变形。经高温烘烤若干分钟的玻璃球最后进入烘烤炉的后部低温区，逐步冷却至常温即可得成品。若高温玻璃球一下子急冷，由于冷热温差悬殊，玻璃球会发生炸裂。
本发明第二目的的实现在于提供一种制造烘花玻璃球时所需的烘花模具，以保证玻璃球在传送带传送过程中不能自行滚动。所述的烘花模具由耐火材料制成，其特征在于模具上设有凹孔。传热缓慢的耐火材料能使球体均匀受热，且熔融玻璃不会粘附在模具上。凹孔是用来固定玻璃球的，凹孔表面的孔径受所放球体大小的影响，以不大于所放球体的直径为限，保证球体上的贴花部位暴露在孔外，同时凹孔孔间距也受到玻璃球大小的制约，需保证放于孔上的玻璃球体互不接触。
本发明由于采用了专用的贴花模具，实现了玻璃球的凸面贴花技术，晾干后的玻璃球置于烘花模具上，由传送带引导使贴花玻璃球历经烘烤炉前部低温区的逐步升温，根据花纸的色泽深浅、色料厚薄优化的中部高温区的烘烤，后部低温区的逐渐降温，制成烘花玻璃球成品。用此工艺制成的烘花玻璃球，表面烘花清晰亮泽，色泽艳丽，无贴物感，花形无损害，图形上的字模也清晰可辩，具有较高的观赏价值与娱乐作用。
下面结合实施例进一步说明本发明。
实施例1，将双色小模玻璃花纸(济南瓷用花纸厂生产)浸湿后捞起，反面朝上铺在中空状贴花模具的弹性膜片中央，捞起浸于60℃左右温水中的Φ16mm乳白色实心玻璃球，对准花纸中央平稳用力按压，等下陷至球体一半时拿起，擦干水份，存放半天后，花面朝上，装在耐火烧成模具的凹孔上，凹孔表面的直径为Φ12mm，由传送带送入烘烤炉的前部低温区，从常温逐渐加热，经150℃→350℃→550℃完成预热过程，然后送入烘烤炉的中部高温区，此区温度设置为600℃，停留10分钟后，送入烘烤炉的后部低温区渐冷，历经550℃→350℃→200℃→80℃，达到常温后出炉，所得的成品圆润光滑，图形完整，色泽艳亮，无手感。
实施例2，参照实施例1的加工工艺，小模玻璃花纸的图案色料偏厚、花色偏多，直径为Φ20mm的玻璃球上贴有二处图案，自然干燥1天后装在烧成模具的表面直径为Φ12mm的凹孔上，图案尽量露出孔外，以预热至550℃，送入高温区，此区温度控制在630℃，停留12分钟后逐步冷却至常温，出炉后的成品同样色泽鲜亮，花形完整，无贴物感。
权利要求
1.一种烘花玻璃球的制造方法，包括贴花与烘花两道工序，其特征在于1)贴花将浸湿后的玻璃专用花纸转移到凸面贴花模具的弹性膜片上，再把玻璃球对准花纸中央平稳用力按压；2)晾干；3)装盘将晾干的贴花玻璃球放置在烘花模具上；4)烘烤将装盘后的贴花玻璃球由传送带送入烘花炉的前部低温区，从常温开始逐步加温升高至550℃，预热后，进入580-650℃的烘烤炉中部高温区，停留8-15分钟后，送入烘烤炉的后部低温区，逐步冷却至常温。
2.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于玻璃球贴花前先于40-60℃的水浴中预热。
3.根据权利要求1或2所述的制造方法，其特征在于玻璃球在烘烤炉中部高温区的停留时间最佳为10-12分钟。
4.根据权利要求3所述的制造方法，其特征在于玻璃花纸色泽浅、色料薄，烘烤炉中部高温区的温度设置较低，玻璃花纸色泽深、色料厚，烘烤炉中部高温区的温度设置较高。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于玻璃花纸色泽浅、色料薄时，烘烤炉中部高温区的温度为580-600℃。
6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于玻璃花纸色泽深、色料厚时，烘烤炉中部高温区的温度为600-650℃。
7.一种用于制造烘花玻璃球的烘花模具，由耐火材料制成，其特征在于模具上设有凹孔。
8.根据权利要求7所述的烘花模具，其特征在于凹孔表面的直径小于或等于所放球体的直径。
全文摘要
本发明提供一种制造烘花玻璃球的方法,借助特制的凸面贴花模具,实现玻璃球表面的贴花工艺,经过干燥,将玻璃球放置在一开有凹孔的烘花模具上,根据花纸的色泽深浅、色料厚薄,决定预热后玻璃球的烘烤温度,经逐步冷却能得到色泽艳亮、无贴物感,花形无损害,图形上的字模清晰可辨的烘花玻璃球。
文档编号C03C17/02GK1246456SQ9911443
公开日2000年3月8日 申请日期1999年9月6日 优先权日1999年9月6日
发明者柳顺荣, 陈余南 申请人:宜兴市玻璃工艺弹珠厂