[go: up one dir, main page]

BG60671B1 - Method for surface treatment of products having vitreous structures - Google Patents

Method for surface treatment of products having vitreous structures Download PDF

Info

Publication number
BG60671B1
BG60671B1 BG94483A BG9448391A BG60671B1 BG 60671 B1 BG60671 B1 BG 60671B1 BG 94483 A BG94483 A BG 94483A BG 9448391 A BG9448391 A BG 9448391A BG 60671 B1 BG60671 B1 BG 60671B1
Authority
BG
Bulgaria
Prior art keywords
lead
glass
vessel
inner walls
slurry
Prior art date
Application number
BG94483A
Other languages
Bulgarian (bg)
Other versions
BG94483A (en
Inventor
Gerard Cornier
Original Assignee
Compagnie Des Cristalleriesde Baccarat
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Compagnie Des Cristalleriesde Baccarat filed Critical Compagnie Des Cristalleriesde Baccarat
Publication of BG94483A publication Critical patent/BG94483A/en
Publication of BG60671B1 publication Critical patent/BG60671B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/001Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions
    • C03C21/006Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in liquid phase, e.g. molten salts, solutions to perform an exchange of the type Xn+ ----> nH+
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C21/00Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface
    • C03C21/008Treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by diffusing ions or metals in the surface in solid phase, e.g. using pastes, powders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2217/00Coatings on glass
    • C03C2217/90Other aspects of coatings
    • C03C2217/92Coating of crystal glass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C2218/00Methods for coating glass
    • C03C2218/30Aspects of methods for coating glass not covered above
    • C03C2218/355Temporary coating

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Details Of Rigid Or Semi-Rigid Containers (AREA)
  • Liquid Crystal Substances (AREA)
  • Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
  • Processing Of Solid Wastes (AREA)
  • Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

Методът намира приложение в стъкларската промишленост. Полученото непрекъснато покритие върху вътрешните стени на изделието надеждно предотвратява миграцията на оловото от стъклото в киселите напиткиили хранителни продукти, поставени в него. По метода съдът се напълва с тиксотропен шликер във вид на вискозна течност, след което се изпразва по такъв начин, че вътрешните му стени да се облеят с непрекъснат слой от шликера, който образува прилепващо към тяхната повърхност покритие. Съдът заедно с покритието се нагрява до температура в интервала от 3000с до температурата на размекване на кристалното или оловното стъкло в продължение на няколко часа. Получава се повърхност върху вътрешните стении след частичното отстраняване на оловните йони от нея се образува алумосиликатна дифузионна бариера, която пречи на преминаването на олово в киселите напитки или хранителните продукти чрез йонен обмен между стъклото и повърхността, съдържаща алумосиликатен слой. Следват охлаждане на съда и отстраняване на алумосиликатния слой, съдържащ олово, чрез отмиване с вода, с пясъчна струя и/или ултразвук.The method is used in the glass industry. The resulting continuous coating on the inner walls of the product reliably prevents the migration of lead from the glass into the acidic drinks or food products placed in it. In the method, the vessel is filled with a thixotropic slip in the form of a viscous liquid, then emptied in such a way that its inner walls are coated with a continuous layer of the slip, which forms a coating adhering to their surface. The vessel together with the coating is heated to a temperature in the range of 3000C to the softening temperature of crystal or lead glass for several hours. A surface is obtained on the inner walls, and after the partial removal of lead ions from it, an aluminosilicate diffusion barrier is formed, which prevents the passage of lead in acidic drinks or food products by ion exchange between the glass and the surface containing an aluminosilicate layer. This is followed by cooling of the vessel and removal of the aluminosilicate layer containing lead by washing with water, sandblasting and/or ultrasound.

Description

Изобретението се отнася до метод за обработка на повърхността на изделия със стъкловидна структура с цел да се предотврати миграцията на олово от стъклото в напитки като коняк, уиски, вина, плодови сокове, както и хранителните продукти с кисел характер, които се поставят в тези изделия. Методът намира приложение в стъкларската промишленост.The invention relates to a method for surface treatment of articles with a vitreous structure in order to prevent the migration of lead from glass into beverages such as cognac, whiskey, wine, fruit juices, as well as acidic food products placed in these articles . The method is used in the glass industry.

Известен е метод за изработване на съд от кристал, предназначен за съхранение на всякакви продукти с кисел характер, при който за да се попречи на мигрирането на олово от кристала в продуктите и напитките, съдът има на вътрешната си повърхност тънък непрекъснат филм, изработен от безоловно стъкло, формиращо “екран”.A method is known for making a crystal container for storing any acidic product in which, in order to prevent the lead from the crystal from migrating into the products and beverages, the container has a thin, continuous, lead-free film on its inner surface. glass forming a "screen".

Този метод съдържа следните етапи:This method contains the following steps:

-предварително отделяне на определено количество безоловно стъкло с форма на капка;- pre-separation of a certain amount of droplets without droplets;

-покриване на безоловното стъкло с определено количество кристална маса в излишък, като кристалът и безоловното стъкло имат почти еднакви коефициент на разширение и на пречупване;- coating of unleaded glass with a certain amount of crystalline mass in excess, with the crystal and unleaded glass having almost the same coefficients of expansion and refraction;

-едновременно издуване на кристала и безоловното стъкло в желана форма на съда, имащ кухина, чиято вътрешна повърхност, предназначена за съхранение на продукта, ще бъде покрита изцяло с непрекъснат филм от безоловно стъкло /1/.- simultaneous blowing of the crystal and unleaded glass in the desired shape of the vessel having a cavity whose inner surface intended for storage of the product will be completely covered with a continuous unleaded glass film / 1 /.

Получаването на тънък филм от безоловно стъкло, което да покрие изцяло вътрешната повърхност на съда, не може да бъде контролирано, т.е. при разширяването на безоловното стъкло чрез издуване не се получава непрекъснат филм. Вероятността в този филм да се получат отвори, през които оловото да прониква в течността, е много голяма.Obtaining a thin film of unleaded glass to completely cover the inner surface of the vessel cannot be controlled, i. the expansion of unleaded glass by blowing does not produce a continuous film. The likelihood of openings in this film to allow lead to penetrate into the liquid is very high.

Задачата на изобретението е да се създаде метод за обработка на повърхността на изделия със стъкловидна структура, съгласно които защитното покритие върху вътрешните стени на изделието от оловосъдържащо стъкло да бъде непрекъснато и следователно защитата от миграцията на олово-пълна.It is an object of the invention to provide a method for treating the surface of articles with a vitreous structure, according to which the protective coating on the inner walls of the lead-glass article is continuous and therefore the protection against lead migration is complete.

Задачата се решава с метод за обработка на повърхността на изделия със стъкловид на структура и по-специално на съдове от кристално и оловно стъкло, което съдържа олово и чиято вътрешна повърхност е изложена на въздействието на среди с кисел характер, с цел да се предотврати миграцията на олово в споменатите кисели напитки и хранителни продукти, съгласно който се осъществяват следните етапи: напълване на съда с тиксотропен шликер във вид на вискозна течност; изпразване на съда по такъв начин, че вътрешните му стени да се облеят с непрекъснат слой от шликера, който образува прилепващо към повърхността на тези вътрешни стени покритие; нагряване на съда заедно с покритието до температура в интервала от 300°С до температурата на размекване на кристалното или оловното стъкло в продължение на няколко часа, при което се получава една повърхност върху вътрешни стени и след частичното отстраняване на оловните йони от нея се образува алумосиликатна дифузионна бариера, която пречи на преминаването на олово в киселите напитки или хранителни продукти чрез йонен обмен между стъклото и споменатата повърхност, съдържаща алумосиликатно отлагане, получено в резултат на нагряването; охлаждане на съда и накрая отстраняване на алумосиликатното отлагане, съдържащо олово, получено в резултат на нагряването, чрез отмиване с вода, с пясъчна струя и/или ултразвук.The problem is solved by a method of treating the surface of articles with vitreous structure, in particular lead and crystal glass vessels, the inner surface of which is exposed to acidic media, in order to prevent migration of lead in said acidic beverages and foodstuffs, according to which the following steps are carried out: filling the vessel with a thixotropic slip in the form of a viscous liquid; emptying the container in such a way that its inner walls are coated with a continuous layer of slip, which forms a coating adhering to the surface of these inner walls; heating the vessel together with the coating to a temperature in the range of 300 ° C to the softening temperature of the crystalline or lead glass for several hours, thereby forming a surface on the inner walls and, after partial removal of the lead ions, from it is formed aluminosilicate a diffusion barrier which prevents the passage of lead into acidic beverages or foodstuffs by ion exchange between the glass and said surface containing alumosilicate deposition resulting from heating; cooling the vessel and finally removing the alumosilicate deposition containing lead obtained by heating by washing with water, sandblasting and / or ultrasound.

Шликерът представлява вискозна водна суспензия на съединение, подбрано от групата, включваща филосиликати и тектосиликати, като например каолин или всяко съединение, което съдържа по същество чист хидратиран алуминиев силикат.The slurry is a viscous aqueous suspension of a compound selected from the group comprising phyllosilicates and tectosilicates, such as kaolin or any compound that contains substantially pure hydrated aluminum silicate.

За предпочитане е шликерът да бъде водна суспензия на каолина, а покритието, което се получава от тази суспензия върху вътрешните стени на съда, се нагрява при температура в интервала 400-440°С в продължение на 4-6 h.The slurry is preferably an aqueous slurry of kaolin and the coating obtained from this slurry on the inner walls of the vessel is heated at a temperature in the range 400-440 ° C for 4-6 hours.

Количеството на вода в споменатата водна суспензия на каолин е от 40 до 60 % мас.The amount of water in said aqueous suspension of kaolin is from 40 to 60% by weight.

Известно е, че всяка течност, съдържаща се в съд, изработен от какъвто и да е материал, проявява тенденция да разтваря известно количество от химическите съставки на този материал. Това количество е обикновено изключително малко. Например вода, поставена в съд, изработен от натриево-калциево стъкло, разтваря известно количество Na2O от стъклото. Стандартният тест /DIN 1211/ поз2 волява сравняване на хидролитичната устойчивост на гореспоменатите натриево-калциеви стъкла /разтворимост от 30 до 1000 mg Na2O на g прахообразно натриево-калциево стъкло при 90°С за 1 Ь/.It is known that any liquid contained in a container made of any material tends to dissolve a certain amount of the chemical constituents of that material. This amount is usually extremely small. For example, water placed in a vessel made of sodium-calcium glass dissolves some Na 2 O from the glass. The standard test (DIN 1211) allows comparison of the hydrolytic stability of the above-mentioned sodium-calcium glasses / solubility from 30 to 1000 mg of Na 2 O per g of sodium-calcium glass at 90 ° C for 1 b /.

Това явление трябва да се има предвид в аналитичната химия и микрохимията, но то е без особено значение в ежедневието с изключение на някои особени случаи като този с някои от тежките метали като олово, барий и кадмий, които проявяват тенденция да мигрират в хранителните продукти, когато те са съставна част на материали, предназначени за изработване на домакински съдове или съдове за съхранение на напитки. Освен това кристалът съдържа оловен окис /Afnor standart: NF 30,004/ и е установено, че известно количество олово, достигащо до няколко ррм, може да премине в кисели продукти /рН=3,5/, когато тези продукти се съхраняват в кристални съдове продължително време.This phenomenon should be taken into account in analytical chemistry and microchemistry, but it is of little importance in everyday life except in some special cases such as those with heavy metals such as lead, barium and cadmium, which tend to migrate into food, when they are an integral part of materials intended for the manufacture of household or beverage containers. In addition, the crystal contains lead oxide (Afnor standart: NF 30,004) and it has been found that a certain amount of lead up to several ppm can pass into acidic products (pH = 3.5) when these products are stored in crystalline vessels for a long time time.

Това явление е било обект на задълбочени изследвания и е довело до създаването на международни норми с цел да се осигури защита на населението от възможни опасности, породени от контакта между храните и повърхността на предметите от стъкло, използвани за приготвяне, обслужване и консервиране на храни и напитки (International standart ISO 7086/1-1982).This phenomenon has been the subject of extensive research and has led to the creation of international norms in order to protect the population from the possible dangers posed by the contact between the food and the surface of glass objects used in the preparation, serving and preserving of food and beverages (International standart ISO 7086 / 1-1982).

В някои страни здравните власти проявяват много големи изисквания към максималното съдържание на олово в алкохолните напитки, което създава проблеми едновременно на производителите на кристални съдове и на търговците на скъпи напитки, предлагащи продуктите си в такива съдове.In some countries, health authorities have very high requirements for the maximum lead content in alcoholic beverages, which creates problems for both crystal vessel manufacturers and expensive beverage vendors offering their products in such containers.

Този метод се основава на напълно различен принцип от известния метод, състоящ се единствено в изолиране на стъклото от течността, като цели да се създаде на повърхността на стъклото (предназначена да контактува с течността и след като се отделят оловните йони, съдържащи се в тази повърхностна зона) дифузионна бариера, пречеща на преминаването в средата на оловни йони от кристала.This method is based on a completely different principle from the known method, which consists solely in isolating the glass from the liquid, aiming to create on the surface of the glass (intended to contact the liquid and after separating the lead ions contained in that surface zone) diffusion barrier preventing the passage of lead ions from the crystal in the middle.

Методът, който се използва, се основава на техниката на йонообмен и по-специално в този случай на обмен на катиони между стъклото, съдържащо оловни и алкални катиони, и вещество, съдържащо катионите Н+ и AL3+, доведени в контакт с кристала, като всичко това се провежда при определени условия.The method used is based on the ion exchange technique, and in this case in particular the exchange of cations between glass containing lead and alkali cations and a substance containing cations H + and AL 3+ brought into contact with the crystal, all of which take place under certain conditions.

Известно е, че хидролитичната атака на стъклата в кисела среда може да се представи като йонен обмен между Н+ йон в излишък в разтвор и подвижните катиони на стъклообразната мрежа, като силициевият двуокис остава практически непроменен. Такъв един обмен е практически ограничен от модификаторите на мрежата /алкални и алкалоземни метали/ и някои тежки метали като олово, кадмий и барий /дотолкова, доколкото те присъстват във веществото/.It is known that the hydrolytic attack of glass in an acidic medium can be represented as an ion exchange between an H + ion in excess in solution and the mobile cations of the vitreous network, leaving silica virtually unchanged. Such an exchange is practically restricted by network modifiers (alkali and alkaline earth metals) and some heavy metals such as lead, cadmium and barium (insofar as they are present in the substance).

В действителност в областта на съставите на оловни стъкла и кристал кинетиката на йонообмен между оловото от стената и катионите в течност следва втория закон на Фик, а именно количеството на оловото, преминаващо в разтвора, е пропорционално на квадратен корен от продължителността на контакт, докато от своя страна коефициентът на дифузия е Арениусова функция на температурата. От друга страна екстракцията на съдовете от кисели разтвори може да се осъществи само при относително ниски температури, по-ниски от температурата на кипене на използваната течност при експлоатационни условия и продължителност на контакт, ограничена от изискванията на индустрията. В допълнение изискванията за сигурност създават трудности при работа с концентрирани киселини.In fact, in the field of lead glass and crystal compositions, the kinetics of ion exchange between lead from the wall and the cations in the liquid follow Fick's second law, namely the amount of lead passing into the solution is proportional to the square root of the contact time, whereas the diffusion coefficient, in turn, is the Arrhenius function of temperature. On the other hand, the extraction of vessels from acidic solutions can only be carried out at relatively low temperatures, lower than the boiling point of the liquid used under operating conditions, and a contact duration limited by industry requirements. In addition, security requirements create difficulties in dealing with concentrated acids.

Резултатът от това е, че във всички случаи количеството на ефективно екстрахираното олово е много малко и повторен контакт на кисела течност с така обработен съд е свързан отново с дифузия на олово в течността, което става измеримо след няколко дни: скоростта на дифузия остава практически същата, както и преди третирането, и на практика проявлението на явлението се забавя незначително, което е напълно недостатъчно от гледна точка на съхранението, достигащо няколко години.The result is that in all cases the amount of effectively extracted lead is very small and the re-contact of the acidic liquid with the vessel so treated is again associated with the diffusion of lead into the liquid, which becomes measurable after a few days: the diffusion rate remains practically the same , as well as before treatment, and in practice the manifestation of the phenomenon slows down slightly, which is completely insufficient from the point of view of storage up to several years.

Методът съгласно изобретението се основава на тези предварителни методи и резултати, предотвратяващи миграцията на оловото, съдържащо се в оловни или кристални съдове, от стените на съда в течността, съхранявана в него за продължителен период, например за алкохолни напитки, съхранявани в кристални съдове, а също така за сравнително къс период, например за силно кисели продукти, съдържащи оцет /сосове, горчица/.The method according to the invention is based on these preliminary methods and results preventing the migration of lead contained in lead or crystalline vessels from the walls of the vessel into the liquid stored therein for an extended period, for example, for alcoholic beverages stored in crystalline vessels, and also for a relatively short period, for example, for highly acidic products containing vinegar (sauces, mustard).

За да се получи този резултат, методът съгласно изобретението изисква от една страна високи температури и от друга-съединения, способни да обменят или освобождават Н+ и AL3+ йони при висока температура.To obtain this result, the process of the invention requires, on the one hand, high temperatures and, on the other, compounds capable of exchanging or releasing H + and AL 3+ ions at high temperature.

Първото обяснение на явлението, на което се базира изобретението, е следното: всички тези кристални тела се характеризират със структурна подреденост от октаедричен и тетраедричен тип, чиито общ електричен товар е с недостиг на позитивни товари поради замяната на Si4+ катиони с по-малко натоварените катиони като AL3*. Излишъкът от отрицателни товари е следователно компенсиран с други катиони, главно моновалентни /Н+, алкални метали/ и понякога бивалентни /алкалоземни метали/. Такива катиони-”компенсатори” са заменяеми от други видове. Броят на така компенсираните отрицателни товари с обменни катиони се нарича “обменен катионен капацитет” /ОКК/ или “основен обменен капацитет” /ООК/.The first explanation of the phenomenon underlying the invention is the following: all these crystalline bodies are characterized by a structural arrangement of octahedral and tetrahedral types, whose total electrical load is lacking in positive loads due to the replacement of Si 4+ cations with less loaded cations such as AL 3 *. The excess of negative loads is therefore offset by other cations, mainly monovalent (H + , alkali metals) and sometimes bivalent (alkaline earth metals). Such cation-compensators are interchangeable with other types. The number of compensated negative cargoes with exchange cations is called "cation exchange capacity" / CCC / or "basic exchange capacity" / CCC /.

Трябва да се отбележи, че от 1945 г. /2,3,4/ някои автори са показали някои възможности за йонен обмен при висока температура между Н+ йоните на метакаолин и йоните на алкалните метали на натриево-калциеви стъкла и даже са предвидили приложението му, а именно подобрение на якостта и някои други свойства /механични и електрични/ на тези натриево-калциеви стъкла. Допълнителните манипулации, които изисква този метод, са довели до изоставянето му, тъй като същите резултати се постигат с по-удобни методи.It should be noted that since 1945 / 2,3,4 / some authors have shown some possibilities for high temperature ion exchange between the H + ions of metakaolin and the alkali metal ions of sodium-calcium glasses and have even provided for the application its, namely, the improvement of the strength and some other properties (mechanical and electrical) of these sodium-calcium glasses. The additional manipulations required by this method have led to its abandonment, since the same results are achieved by more convenient methods.

Тези предварителни изследвания са били ограничени от обмена между натрия в натриево-калциеви стъкла и Н+ йоните на метакаолина, тъй като е установено, че разликата между такъв йонен обмен при висока температура и екстракция при стайна температура, както бе отбелязано по-горе, намират място в кинетиката на процеса от една страна и в състоянието на получената след обработката повърхност-от друга страна.These preliminary studies were limited by the exchange between sodium in the calcium-calcium glasses and the H + ions of metakaolin, since the difference between such ion exchange at high temperature and extraction at room temperature, as noted above, was found to be found place in the kinetics of the process, on the one hand, and in the state of the surface obtained after processing, on the other.

Така се установява, че с метода съгласно изобретението при дадените температури между ЗОО°С и температурата на втвърдяване на оловното стъкло или кристал са достатъчни само няколко часа контакт, за да се предизвика дифузия на известно количество олово от оловното стъкло или кристал в силикоалуминиевия слой.Thus, it is found that by the method according to the invention at given temperatures between 30 ° C and the temperature of solidification of lead glass or crystal, only a few hours of contact are sufficient to cause diffusion of a certain amount of lead from glass or crystal into the silicon aluminum layer.

В действителност повърхностният анализ ESCA u SIMS спектрометри показват, че по време на този процес има място в допълнение сложен обмен между К* и Rb2+ йони от кристала от една страна и А13+ йони от каолина от друга, като този обмен е по-сложен от този, на който се базира предишната хипотеза и поражда в стената на кристалния съд на повърхностен силикоалуминиев слой с дебелина около 100 nm /1000А/, който създава междуфазна бариера, пречеща на вътрешната дифузия на РЬ2+ йони от съда и Н+ йони от киселата течност. Алуминият от каолина участва във формирането на този стабилен повърхностен слой, който остава след термична обработка при 120°С в продължение на 17 h, отговарящо на стареене при стайна температура от няколко години без контакт с каквато и да е течност.In fact, surface analysis of ESCA and SIMS spectrometers show that during this process there is an additional complex exchange between K * and Rb 2+ ions of the crystal on the one hand and A1 3+ ions of kaolin on the other. -complicated from the one on which the previous hypothesis is based and generates in the wall of the crystalline vessel a surface silico-aluminum layer about 100 nm thick (1000A) that creates an interphase barrier preventing the internal diffusion of Pb 2+ ions from the vessel and H + ions from the acidic liquid. Kaolin aluminum is involved in the formation of this stable surface layer, which remains after heat treatment at 120 ° C for 17 hours, corresponding to aging at room temperature for several years without contact with any liquid.

Силикоалуминиевият слой, който остава върху стената в края на обработката, се премахва например чрез измиване с вода, завършвайки с измиване с пясък, ултразвукова обработка и др.The silica layer that remains on the wall at the end of the treatment is removed, for example, by washing with water, ending with sand washing, ultrasonic treatment, etc.

Предимството на метода е свързано с условията на неговото приложение, които позволяват осъществяването му за всякакъв вид оловно стъкло или кристал с конвенционална техника, както и получаване на непрекъснат слой, осигуряващ пълна защита от миграцията на олово през вътрешните стени на изделията от стъкло.The advantage of the method is the conditions of its application, which allow it to be carried out for any type of lead glass or crystal with conventional technique, as well as obtaining a continuous layer, providing complete protection against the migration of lead through the inner walls of the glass products.

Изобретението се илюстрира със следните примерни изпълнения.The invention is illustrated by the following exemplary embodiments.

Пример 1.Example 1.

Примерът илюстрира специфичен случай на приложение на метода съгласно изобретението за обработка на кристални гарафи с 30 % съдържание на олово, предназначени за съхранение на коняк.The example illustrates a specific case of application of the method according to the invention for processing crystalline carafes with 30% lead content intended for storage of cognac.

Тези гарафи имат обем 750 ml. Шликерът се приготвя от промишлен каолин, предлаган във Франция от Societe Lambert под името “Kaolin heavy”. Този продукт е с висока чистота, като максималните му онечиствания са:These carafes have a volume of 750 ml. The slurry is made from industrial kaolin, marketed in France by Societe Lambert under the name “Kaolin heavy”. This product is of high purity and its maximum impurities are:

Калций 250 ррмCalcium 250 ppm

Тежки метали 25 ррмHeavy metals 25 ppm

Хлориди 250 ррмChlorides 250 ppm

Сулфати 0 % тегл.Sulphates 0% by weight

Вещества, разтворими в киселина 10 mgAcid-soluble substances 10 mg

Останалите физични и химични характеристики удовлетворяват нормите на Europian Pharmacopee от 1974.Other physical and chemical characteristics satisfy the 1974 Europian Pharmacopee standards.

След смесване на 53 % вода и 47 % каолин шликерът се въвежда в гарафата и се разбърква, за да се нанесе равномерно върху цялата вътрешна повърхност. Излишъкът се излива.After mixing 53% water and 47% kaolin, the slurry is introduced into the casing and stirred to apply it evenly over the entire inner surface. The excess is poured.

Тиксотропията на шликера позволява да се покрие цялата повърхност на съда с равномерен слой без впоследствие да се разтече.Thixotropy of the slip allows to cover the entire surface of the vessel with a uniform layer without subsequently spreading.

Гарафата се поставя в пещ, температурата постепенно се повишава до 400-440°С, задържа се при тази температура 4-6 h и след това бавно се охлажда.The oven is placed in an oven, the temperature is gradually raised to 400-440 ° C, held at this temperature for 4-6 hours and then slowly cooled.

Шликерът се отстранява чрез измиване най-напред с вода, така че да се отмие поголямата част, а след това със суспензия от пясък, за да се отстранят всякакви останали следи, така че съдът да възстанови началния си вид.The slurry is first removed by washing with water so as to wash away the larger part and then with a slurry of sand to remove any remaining traces so that the vessel returns to its original appearance.

Трябва да се отбележи, че температурата на обработка е близка до точката на втвърдяване на кристала (около 440°С), но по-ниска, за да се избегне изменение на повърхността или допълнително залепване на каолина след охлаждане.It should be noted that the treatment temperature is close to the point of solidification of the crystal (about 440 ° C), but lower to avoid surface alteration or additional bonding of the kaolin after cooling.

Количеството на водата в шликера може да варира в широки граници в зависимост от различни фактори като:The amount of water in the slip can vary widely depending on various factors such as:

-природата на използвания каолин;- the nature of the kaolin used;

-гранулометричен състав;- granulometric composition;

-начин на приложение /каша или течна суспензия/;- mode of administration (slurry or liquid suspension);

-добавки, осигуряващи тиксотропията;- additives providing thixotropy;

-геометричната форма на съда.- the geometric shape of the vessel.

Един интервал от 40 до 60 % мас.е оптимален.An interval of 40 to 60% by weight is optimal.

За да се положи така обработеният съд на сравнително изпитание за устойчивост, той се напълва с 4 %-ен воден разтвор на оцетна 5 киселина и чрез атомна абсорбция се измерва концентрацията на олово в този разтвор през интервали от 24 h.In order to place the vessel thus treated in a comparative stability test, it was filled with a 4% aqueous solution of acetic acid 5 and the concentration of lead in this solution was measured by atomic absorption at 24 h intervals.

Едновременно се провеждат същите измервания върху идентична гарафа, но необра10 ботена съгласно изобретението.At the same time, the same measurements were carried out on an identical carcase but untreated according to the invention.

След 750 h контакт /един месец/ се наблюдават следните резултати:After 750 hours of contact / one month / the following results are observed:

Гарафа Съдържание на олово в разтворGaraf Lead content in solution

Обработена Не се открива Необработена 1,70 mg/1Treated Not detected Raw 1,70 mg / 1

Този тест е доказателство за ефикасността на метода.This test is proof of the efficiency of the method.

Количеството на олово, преминало в каолина в процеса на обработка, е 2-3 mg.The amount of lead converted to kaolin during the treatment process is 2-3 mg.

Пример 2.Example 2.

Този пример показва, че ефикасността на същата обработка е достатъчна консервираните течности в обработените съдове да отговарят на изискванията на санитарните норми.This example shows that the efficiency of the same treatment is sufficient to allow the preserved liquids in the treated vessels to meet the requirements of sanitary standards.

За тази цел в серия експерименти, проведени в продължение на 6, 12, 24 и 60 месеца /пет години/, като се използва като течност 4 % -на оцетна киселина /рН=2,30/ и търговска алкохолна напитка /рН=3,5/, се получават резултатите, представени в таблица 1 и илюстрирани с кривите, обединени на схемата на фиг. 1:To this end, in a series of experiments carried out for 6, 12, 24 and 60 months (five years) using 4% acetic acid (pH = 2.30) as a liquid and a commercial alcoholic beverage (pH = 3) , 5 /, the results presented in Table 1 are obtained and illustrated by the curves grouped in the scheme of FIG. 1:

Таблица 1.Table 1.

А тест с 4 %-на оцетна киселина съгласно метода, описан в пример 1.A 4% acetic acid test according to the method described in Example 1.

Б тест с алкохол /с начално съдържание на олово 16,8 g/1/.B test with alcohol (initial lead content 16.8 g / l).

Продължителност на опитите Duration of trials Съдържание на олово в течността, μξ,/\ Lead content in the liquid, μξ, / \ 6 мес. 6 months 12 мес. 12 months 24 мес. 24 months 36 мес. 5 г. 36 months 5 years А/тест с оцетна к-на A / test with acetic acid 31,0 31.0 43,8 43,8 62,0 62,0 76,0 98 76,0 98 Б/тест с алкохол/ B / alcohol test / 13 13 18,3 18.3 25,9 25.9 31,6 40 31.6 40

Тези резултати /таблица 1 и криви А и Б/ водят до следните изводи.These results (Table 1 and curves A and B) lead to the following conclusions.

На първо място петгодишният тест е с почти излишна гаранция. В действителност възрастта на алкохолната напитка като коняк, както се означава върху кристалния флакон, в никакъв случай не означава, че тя е отлежавала през цялото време на стареене във флакона, което нормално се провежда в дамаджани или бъчви /обикновено в дъбови бъчви/. Гарафата се пълни в момента преди пускане в продажба, независимо от възрастта на коняка и действителната продължителност на контакта между алкохола и кристала е само по време на излагането му в магазина. Продължителността на консумирането от купувача логично рядко надвишава няколко месеца и е най-много 2-3 г.First of all, the five-year test comes with an almost unnecessary guarantee. In fact, the age of an alcoholic beverage such as cognac, as it stands on a crystal vial, does not in any way mean that it has matured throughout the aging period in the vial, which normally takes place in damajani or barrels (usually in oak barrels). The carafe is filled at the moment before being put on sale, regardless of the age of the cognac and the actual duration of contact between the alcohol and the crystal is only during its display in the store. The duration of consumption by the buyer logically rarely exceeds several months and is at most 2-3 years.

Ето защо дадените по-горе тестове са осъществени реално до 12 месеца, след това продължени до 36 мес. и накрая екстраполирани до 5 г., следвайки закона на Фик, официално приет в областта на миграцията на йони, чиято стойност се изчислява като квадратен корен от продължителността.Therefore, the above tests were actually performed for up to 12 months, then extended for up to 36 months. and finally extrapolated to 5 years, following Fick's law, officially adopted in the field of ion migration, whose value is calculated as the square root of duration.

На второ място ще отбележим, че количеството на оловото, преминаващо в разтвора, е значително по-малко завишено в алкохола, отколкото в оцетната киселина. Това се обяснява с по-високото pH и с наличието на други съставки в алкохола.Secondly, it will be noted that the amount of lead passing into the solution is significantly less elevated in alcohol than in acetic acid. This is explained by the higher pH and the presence of other ingredients in the alcohol.

Накрая се установява, а това наблюдение е най-важното, че най-високото съдържание на олово в алкохола достига на края на петата година не повече от 40 g/Ι, което е два пъти по-ниско от максималното съдържание, изисквано в момента.Finally, it is established, and this observation is most important, that the highest content of lead in alcohol reaches at the end of the fifth year not more than 40 g / Ι, which is twice lower than the maximum content currently required.

Може да се твърди, че методът съгласно изобретението, приложен при най-екстремни обстоятелства, гарантира и най-строгите изисквания на закона.It can be argued that the method according to the invention, applied in the most extreme circumstances, also guarantees the most stringent requirements of the law.

Методът съгласно изобретението позволява ефикасно да се постигне желания резултат, т.е. да се предотврати миграцията на тежки метали от стъклообразно вещество, като кристал в течност, която е в контакт с кристала например алкохол (коняк).The method according to the invention effectively achieves the desired result, i. prevent the migration of heavy metals from a glassy substance such as a crystal into a liquid that is in contact with the crystal, for example alcohol (cognac).

Изобретението се основава на експерименталните резултати от приложението на метода, които не могат да бъдат ограничени от теоретични или хипотетични обяснения. Могат да се посочат само отделните хипотетични възможности за обяснението на ефикасността на метода:The invention is based on experimental results of the application of the method, which cannot be limited by theoretical or hypothetical explanations. Only a few hypothetical options can be identified to explain the efficiency of the method:

1. Прост обмен Н+/РЬ2+ между кристала и каолина. Това повърхностно изчерпване на оловото от кристала ще понижи значително по-нататъшното мигриране към течността.1. Simple exchange of H + / Pb 2+ between crystal and kaolin. This surface depletion of lead from the crystal will significantly reduce further migration to the liquid.

2. Много по-сложен обмен между найважните катиони на кристала и каолина, дължащ се на получаването на дифузионна силикоалуминиева бариера на повърхността на кристала, като възпрепятства по-нататъшно мигриране на олово.2. A much more complex exchange between the most important cations of the crystal and kaolin due to the formation of a diffusion silico-aluminum barrier on the surface of the crystal, impeding further migration of lead.

Напълно е възможно тези две съставки да съществуват едновременно. Първата преобладава в началото на обработката, т.е. в началото в отсъствие на бариера ще протича миграция на олово към каолина, като това повърхностно изменение е желателно. След това с развитието на метода има поява и развитие на бариера, пречеща на по-нататъшното мигриране на оловото от кристала към течността.It is quite possible for these two ingredients to exist simultaneously. The former prevails at the beginning of processing, ie. initially, in the absence of the barrier, lead-to-kaolin migration will take place, and this surface modification is desirable. Then, with the development of the method, there is an emergence and development of a barrier preventing the further migration of lead from the crystal to the liquid.

Claims (4)

1. Метод за обработка на повърхността на изделия със стъкловидна структура и поспециално на съдове от кристално и оловно стъкло, съдържащи олово, характеризиращ се с това, че включва следните етапи: напълване на съда с тиксотропен шликер от чист хидратиран алумосиликат във вид на вискозна течност, изпразване на съда по такъв начин, че вътрешните му стени да се облеят с непрекъснат слой от шликера, който образува прилепващо към повърхността на тези вътрешни стени покритие, нагряване на съда заедно с покритието до температура в интервала от 300°С до температурата на размекване на кристалното или оловното стъкло, при което се получава покритие върху споменатите вътрешни стени и след частичното отстраняване на оловните йони от нея се образува алумосиликатна дифузионна бариера срещу преминаването на олово в киселите напитки или хранителни продукти чрез йонен обмен между стъклото и споменатата повърхност, съдържаща алумосиликатно отлагане, получено в резултат на нагряването, охлаждане на съда и накрая отстраняване на алумосиликатното отлагане, съдържащо олово, получено в резултат на нагряването, чрез отмиване с вода, пясъчна струя и/или ултразвук.A method for treating the surface of articles of glassy structure and, in particular, of lead and crystal glass vessels, comprising the steps of: filling the vessel with a thixotropic slurry of pure hydrated aluminosilicate in the form of a viscous liquid emptying the container in such a way that its inner walls are coated with a continuous layer of slurry, which forms a coating adhering to the surface of these inner walls, heating the vessel together with the coating to a temperature in the range of 300 Up to the softening temperature of the crystal or lead glass, which gives a coating on said inner walls and after partial removal of lead ions from it, an alumosilicate diffusion barrier is formed against the passage of lead into acidic beverages or foodstuffs by ion exchange between the glass and said surface containing alumosilicate deposition resulting from heating, cooling the vessel, and finally removal of alumosilicate deposition containing lead resulting from empowered heating, by washing with water, sandblasting and / or ultrasound. 2. Метод съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че шликерът представ лява вискозна водна суспензия на съединение, подбрано от групата, включваща филосиликати и тектосиликати, като например каолин или всяко съединение, което съдържа чист хидратиран алуминиев силикат.A method according to claim 1, characterized in that the slurry is a viscous aqueous suspension of a compound selected from the group comprising phyllosilicates and tectosilicates, such as kaolin or any compound containing pure hydrated aluminum silicate. 3. Метод съгласно претенция 2, характеризиращ се с това, че шликерът представлява водна суспензия на каолина и покритието, което се получава от тази суспензия върху вътрешните стени на съда, се нагрява при температура в интервала 400-440’С в продължение на 4-6 h.Method according to claim 2, characterized in that the slurry is an aqueous suspension of kaolin and the coating obtained from this suspension on the inner walls of the vessel is heated at a temperature in the range 400-440'C for 4- 6 h. 4. Метод съгласно претенция 3, характеризиращ се с това, че количеството на водата в суспензията е 40-60 % мас.4. The method of claim 3, wherein the amount of water in the slurry is 40-60% by weight.
BG94483A 1990-05-23 1991-05-22 Method for surface treatment of products having vitreous structures BG60671B1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP90440046 1990-05-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BG94483A BG94483A (en) 1993-12-24
BG60671B1 true BG60671B1 (en) 1995-12-29

Family

ID=8205812

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BG94483A BG60671B1 (en) 1990-05-23 1991-05-22 Method for surface treatment of products having vitreous structures

Country Status (17)

Country Link
EP (1) EP0458713B1 (en)
JP (1) JP2535258B2 (en)
AT (1) ATE107913T1 (en)
BG (1) BG60671B1 (en)
BR (1) BR9102094A (en)
CA (1) CA2041964C (en)
CZ (1) CZ151791A3 (en)
DE (1) DE69102681T2 (en)
DK (1) DK0458713T3 (en)
ES (1) ES2056613T3 (en)
HU (1) HU212601B (en)
IE (1) IE66701B1 (en)
PL (1) PL168238B1 (en)
PT (1) PT97744B (en)
RO (1) RO105946B1 (en)
RU (1) RU2010776C1 (en)
TR (1) TR25957A (en)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9126270D0 (en) * 1991-12-11 1992-02-12 British Glass Mfg Lead crystal glassware
DE4217057A1 (en) * 1992-05-22 1993-11-25 Saelzle Erich A method of reducing the lead and / or barium emission of lead and / or barium containing crystal glassware in contact with a liquid phase
AU684892B2 (en) * 1992-10-14 1998-01-08 Ceramic Coatings Research Pty Ltd Glass sheet support device
AU664487B2 (en) * 1992-10-14 1995-11-16 Ceramic Coatings Research Pty Ltd Method and apparatus for producing printed glass sheet
FR2697014B1 (en) * 1992-10-19 1995-01-20 Souchon Neuvesel Verreries Method for coating a substrate made of glassy material with a silica film.
FR2700764B1 (en) * 1993-01-26 1995-04-14 Lalique Method for the surface treatment of glass articles, in particular crystal and articles thus obtained.
US20080073516A1 (en) * 2006-03-10 2008-03-27 Laprade Bruce N Resistive glass structures used to shape electric fields in analytical instruments
SG11201405080XA (en) * 2012-02-29 2014-11-27 Hoya Corp Method for manufacturing magnetic-disk glass substrate and method for manufacturing magnetic disk
US9408383B2 (en) 2012-06-28 2016-08-09 Certainteed Corporation Roofing granules

Also Published As

Publication number Publication date
TR25957A (en) 1993-11-01
PT97744B (en) 1998-12-31
IE911478A1 (en) 1991-12-04
HU212601B (en) 1996-09-30
PL290286A1 (en) 1992-01-27
HUT61511A (en) 1993-01-28
BR9102094A (en) 1991-12-24
ES2056613T3 (en) 1994-10-01
JP2535258B2 (en) 1996-09-18
CA2041964C (en) 1999-03-23
DE69102681D1 (en) 1994-08-04
RO105946B1 (en) 1993-01-30
ATE107913T1 (en) 1994-07-15
PL168238B1 (en) 1996-01-31
PT97744A (en) 1992-02-28
IE66701B1 (en) 1996-01-24
DK0458713T3 (en) 1994-11-07
BG94483A (en) 1993-12-24
HU911715D0 (en) 1991-12-30
DE69102681T2 (en) 1994-11-24
EP0458713A1 (en) 1991-11-27
EP0458713B1 (en) 1994-06-29
JPH04228457A (en) 1992-08-18
CZ151791A3 (en) 1994-04-13
RU2010776C1 (en) 1994-04-15
CA2041964A1 (en) 1991-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3524737A (en) Method for thermochemical strengthening of glass articles
US20130101764A1 (en) Glass Articles with Improved Chemical and Mechanical Durability
BG60671B1 (en) Method for surface treatment of products having vitreous structures
CN111372902B (en) Method for ion exchanging glass articles
JP3626509B2 (en) Crystal glass product surface treatment method and product produced thereby
US5232753A (en) Crystal flask treated with an alumino-silicate slip and heat
US3697242A (en) Strengthening borosilicate glass by crowding surface layer with lioh and/or koh
US3502454A (en) Strengthening and coloring of articles made of reduced soda-lime glass compositions
JPH0516378B2 (en)
US11937713B2 (en) Container with effervescent action
US3489546A (en) Strengthening of oxidized soda-lime glass articles
RU2260183C2 (en) Method of determining of stability of vodka and other strong alcoholic beverages during storage warranty period
Ahmed et al. Interaction between lead crystal glass (24% PbO) and acetic acid
CN212354772U (en) Storage container for wine and water products
RU2799011C2 (en) Hiss-stimulating container
Naknikham et al. The simple method for increasing chemical stability of glass bottles
EP0546783B1 (en) Lead crystal glassware and a process for its manufacture
Mennig et al. Decreasing lead exposure from lead crystal by sol-gel coating
IE62788B1 (en) Lead crystal articles and a process for their manufacture
JPS63182240A (en) Process for improving heat resistance of soda lime glass vessel