BRPI1000643A2 - aplicação de acabamento orgánico e/ou inorgánico na face interna do vidro externo de porta de forno - Google Patents
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Abstract
APLICAçãO DE ACABAMENTO ORGáNICO E/OU INORGáNICO NA FACE INTERNA DO VIDRO EXTERNO DE PORTA DE FORNO. A invenção refere-se a um método e a um aparelho para a realização do dito método, onde o dito método é para o depósito de tinta a base de dimetil sobre a face de uma folha, laminado ou placa de vidro a ser utilizada em um aparelho elétrico de uso doméstico, o qual inclui as etapas de depósito de uma tinta a base de dimetil siloxano sobre a superficie exposta da folha, laminado ou placa de vidro, formando um revestimento da dita sobre o dito vidro; pré-cura da folha, laminado ou placa de vidro e da tinta a base de dimetil siloxano em um forno primário e cura da folha, lafinado ou placa de vidro e da tinta a base de dimetil siloxano em um forno secundário. O aparelho consiste em estações distintas separadas de maneira a que o processo ocorra.
Description
APLICAÇÃO DE ACABAMENTO ORGÂNICO E/OU INORGÂNICO NA FACEINTERNA DO VIDRO EXTERNO DE PORTA DE FORNO
Campo da Invenção
A presente invenção refere-se a um método e a umaparelho utilizados para depositar tinta orgânica nasuperfície de uma placa, laminado ou painel de vidro, maisespecificamente, depósito de uma tinta a base de dimetilsiloxano na superfície de uma ' face exposta de aparelhosdomésticos e sua cura.
Antecedentes
Vários esforços foram feitos no sentido a prover umprocesso para o acabamento de vidro, o qual, longe de sersimples, barato e eficiente quanto à energia em relação aoestado da técnica, não produza produtos químicos voláteis,não seja nocivo ao meio ambiente; estes processos sãocomplexos e ineficientes no fator energia. Generalmente, osprocessos do estado da técnica não conferem ao vidro umacabamento que aumente sua resistência, sem ser submetido aaltas temperaturas que podem provocar deformações no vidroe em que o dito acabamento possa ser removido sem danificaro vidro caso o acabamento não seja adequado, em adição aoque o dito acabamento pode produzir um amplo conjunto decores sólidas e matélicas, suportar arranhões, bem comoaltas temperaturas de operação. Especificamente, sãoconsideradas as altas temperaturas, na medida em que umadas aplicações para as quais este processo foioriginalmente concebido era na decoração do vidro emfornos, secadores e fogões domésticos. Entretanto, deveser observado, que este processo pode ser aplicado aqualquer tipo de aparelho doméstico.
0 processo que é mais comumente utilizado atualmentepara decorar vidro em portas de fogão ou coifas, bem comosecadores de roupas domésticos, utiliza tinta cerâmica, queenvolve um acabamento que utiliza uma base de óxidosalicilico que adere ao substrato que neste caso é vidro desilicato de sódio e cálcio a temperaturas que variam entre600 e 700 0C (1100 e 1290°F). Esta tinta cerâmica,geralmente pode conter chumbo, cádmio e selênio. Porexemplo, as cores amarela e vermelha contêm óxidos que demaneira a atingir a cor contêm uma base de chumbo, umaparte de óxido de selênio e uma outra parte de óxido decádmio, adiei onalmente, de maneira a se obter coresmetálicas pelo menos duas camadas de tinta cerâmica sãonecessárias como base, o que aumenta o custo e cria umaaparência menos desejável. Além disto, os elementosgeralmente contidos na tinta cerâmica, tais como chumbo,selênio e cádmio são perigosos e tóxicos, e quandoaquecidos a altas temperaturas, liberam radicais e formamcompostos que podem entrar em contato com os alimentos,dadas as altas temperaturas nos fornos (acima de 400°C(752 °F) ).
As fórmulas destas pastas cerâmicas e de esmaltes deporcelana contêm partículas de argila de maneira a conferirforma ao acabamento. Quando a água contida nestaspartículas de argila não é eliminada completamente,provocam a formação de uma estrutura de bolha (gásaprisionado na interface acabamento-substrato) devido àfunção de aquecimento e resfriamento, as ditas bolhas seunem e formam uma rachadura no esmalte e, desta forma,criam um acabamento defeituoso; não um visual agradável.
Vários esforços foram feitos nos últimos anosfocalizando as técnicas de aderência ao vidro, algunsapresentando sucesso na área de arquitetura ou revestimentocomo no caso do documento US 5.510.188 de Larry Vockler, oqual descreve um método de recuperação de vidro com umacabamento que se assemelha ao acabamento cerâmico. Paraeste processo, são necessárias altas temperaturas, uma vezque o revestimento é composto de silicatos de sódio,silicatos coloidais, pigmentos e feldspato.
Especificamente, todos estes ingredientes são misturados emuma solução para formar uma pasta que é aplicada ao vidropelo menos duas vezes, com o primeiro estágio envolvendouma secagem ou processo de pré-cura a uma temperatura quevaria entre 200 e 300°C (392 e 572°F). Posteriormente, umprocesso de sinterização ou cura é realizado cujastemperaturas variam entre 500 e 715°C (932 e 1320°F). Comopode ser observado, as temperaturas alcançadas são muitoaltas e é requerido equipamento especial que possa suportare controlar com precisão tais altas temperaturas e o altoconsumo de energia.
Um outro esforço pode ser encontrado descrito nodocumento de Gabriele Roemer Scheuermann et al US 7.361.405o qual utiliza um fluxo orgânico/inorgânico que não provocauma reação no substrato de vidro sobre o qual é aplicada aestrutura de acabamento: ainda como este processo não criauma reação que ancore o acabamento, a fricção pelo usodiário, bem como as altas temperaturas às quais o aparelhoé submetido, provocarão o descolamento do dito acabamento.É desta forma que a presente invenção sugere umprocesso que é simples, barato, e amigável ao meioambiente, com possibilidades de reciclagem que superam asinconveniências mencionadas acima.
Breve Descrição da Invenção
Portas de fornos e fogões evoluíram com a passagem dotempo, desde as originalmente feitas de ferro fundido semjanela pela qual se podia observar o interior do forno.Anos mais tarde uma estrutura de ferro estampado com umaincrustação que permitia a colocação de um conjunto devidro paralelo que permitia ao usuário visualizar ointerior do forno, desta forma a tecnologia evoluiu aoponto de diferentes fornos e fogões atualmente apresentamportas panorâmicas que possibilitam uma melhor visualizaçãodo interior.
Entretanto, os desenhos de porta de forno anterioreseram feitas de aço revestido com algum tipo de tinta capazde suportar altas temperaturas ou com cerâmicas tais comopeltre. Os processos de produção para estes tipos deportas eram complicados, com uma alta quantidade de peçassendo rejeitadas (e estas peças eram difíceis de reciclar),bem como sendo necessário equipamento muito grande ealtamente especializado o qual fosse capaz de atingirtemperaturas muito altas, e adicionalmente consumiam umagrande quantidade de energia. Por estas e outras razões,os desenhos de vidros se tornaram muito populares entre osfabricantes de aparelhos elétricos domésticos, na medida emque possibilitavam portas resistentes com isolamentotérmico das temperaturas geradas no interior do forno comum desenho simples, com poucas peças e esteticamenteagradáveis. Isto salienta a importância revestir folhas ouplacas de adequadamente, devido à faixa de temperatura queuma porta de forno deve suportar. 0 processo maisfreqüentemente escolhido pelos fabricantes é da cerâmicacozida, e este processo implica no uso de altastemperaturas (em torno de 600°C (IllO0F)), bem como no fatodo processo gerar compostos orgânicos voláteis (VOCs)associados ao uso de cádmio e chumbo entre outros para aobtenção de cores e a resistência requerida. Por outrolado, o dito processo utilizado para a decoração de vidropode liberar moléculas ou radicais de um composto quando acavidade do forno atinge sua temperatura de trabalho. 0conjunto de cores é também um fator limitante, a paleta decores de cerâmica cozida sendo limitada pelo tipo decompostos utilizados como pigmentos para se obter a cordesejada; por exemplo, as cores vermelha, laranja e amarelacontêm pigmentos a base de cádmio e selênio. Cádmio eselênio são considerados elementos nocivos à saúde, e autilização destas cores é permitida apenas nas partesexternas dos potes, panelas e utensílios de cozinha, masnunca na área que entra em contato com o alimento. Algunspigmentos amarelos podem conter a presença de chumbo. Istoassociado com o acabamento que é realizado na cobertura dovidro, que é rígido e não adiciona resistência mecânica àplaca de vidro. Vale mencionar também que o processo dereciclagem se torna difícil, o acabamento sendo tal que éimpossível o remover tanto mecanicamente quantoquimicamente, de tal forma que o vidro juntamente com oacabamento devem ser fundidos deixando como única opção aseparação da escória quando o vidro estiver fundido. Destaforma, a necessidade de se encontrar um processo simples,barato e de baixo uso de energia, que seja amigável ao meioambiente e que requeira baixas temperaturas de maneira queos tempos de resfriamento sejam reduzidos ou eliminados,bem como possibilite a separação mecânica ou química eainda, que confi ra ao vidro um acabamento que permita osuporte de altas temperaturas nas quais deve ser submetidoe possibilite um apefeiçoamento das característicasmecânicas do vidro, associado com a capacidade em oferecerao fabricante uma ampla paleta de cores, sem a necessidadeda utilização de pigmentos que são nocivos ou tóxicos àsaúde ou ao meio ambiente.
Desta forma, é o objetivo da presente invenção obterem um único processo todas as características acima.
Desta forma, o processo da presente invençãocompreende as seguintes etapas:
(a) Limpeza - as folhas ou placas de vidro sãosubmetidas a limpeza preferivelmente com uma basede D-Iimoneno que é uma substância naturalextraída de cítricos, sendo o componenteprincipal do córtice cítrico: o D-Iimoneno podeser misturado com um surfactante de maneira a serdissolvido em água ou em uma solução de enxágüe epor esta razão este composto não deixa resíduostóxicos, é biodegradável, um excelente removedorde óleo e solubiliza graxas.
(b) Secagem - é obtida pelo uso de sopradores de ar,"run-off" ou radiação térmica que causa aevaporação e/ou a eliminação de água dasuperfície do vidro causada na etapa (a) .(c) Aplicação do primeiro revestimento de tintautilizando-se pintura por tela por meio de umsistema de malha de nylon que emprega tecidoapresentando abertura de malha aproximadamenteentre 80 mesh e 156 mesh.
(d) Secagem e Pré-cura - A folha ou placa de vidro jáacabada é submetida a um forno que deve ser capazde alcançar temperaturas superficiais no vidroentre 110 e 180°C (230 e 356°F) por um período detempo variando de um a seis minutos, obtendo-sedurante este estágio a evaporação da água dorevestimento de tinta, associado com uma zonareacional em que a reação do óxido salicílico dovidro e o siloxano da tinta deve ocorrer.
(e) Aplicação do segundo revestimento de tinta -etapa opcional. É aplicado um segundorevestimento de tinta por meio de pintura comtela utilizando um tamanho de malha similar aodescrito em (c).
(f) Cura - esta nova aplicação de calor à folha ouplaca de vidro, ocorre a uma temperatura média,com o propósito da temperatura superficialatingir entre 140 e 250°C (284 e 482°C), por umperíodo de tempo de seis minutos, e é duranteesta etapa que a reação química do silicato dovidro com o siloxano da tinta ocorre, o que criauma âncora ao vidro, e sabendo-se que o filme étambém curado devido às ligações poliméricasenvolvidas em uma reação de inter-cruzamento oureticulaç ão, formando um filme com a espessura de0,0508 a 0,102 mm (0,002 a 0.00402 polegadas) nasuperfície exposta da tinta sobre a folha ouplaca de vidro.
(g) Resfriamento e embalagem - Uma vez que astemperaturas que a placa ou folha de vidroalcança são temperaturas médias, não é necessáriose ter longos períodos de resfriamento antes damanipulação das folhas de vidro para suaembalagem ou colocação, sabendo-se que que luvasde algodão grossas são suficientes para aoperador manipular as folhas ou placas de vidropintadas, e ainda entre 4 a 7 minutos sendorecomendados para permitir que as reaçõesquímicas ocorram e permitir o resfriamento dasfolhas ou placas de vidro.
Breve Descrição dos Desenhos
As características particulares e vantagens dainvenção, bem como outros objetivo da invenção, ficarãoevidentes com a descrição a seguir, tomada em conexão comas figuras em anexo, as quais:
A Figura 1 é uma vista isométrica de uma primeiraparte do leito da calandra sobre o qual as folhas ou placasde vidro são colocadas.
A Figura 2 é uma vista frontal esquemática em seçãotransversal das partes principais da estação de limpeza.
A Figura 3 é uma vista isométrica de uma calandra dearraste.
A Figura 4 é uma vista frontal esquemática em seçãotransversal das partes principais da estação se secagem.A Figura 5 é uma vista isométrica de uma máquina depintura com tela.
A Figura 6 é uma vista esquemática de um fornoprimário.
A Figura 7 é uma vista esquemática de um fornosecundário.
Descrição Detalhada da Invenção
A tinta requerida pelo processo da presente invençãoé composta de um polivinilsiloxano com silício líquido. Osditos componentes, pelo contato com calor a temperaturasvariando entre 110 e 180°C (230 e 356°F), preferivelmenteentre 140 e 180°C (284 e 356°F), e ainda maispreferivelmente entre 150 e 160°C (302 e 320°F), por umtempo variando entre 1 e 6 minutos, preferivelmente entre 1e 4 minutos em média, preferivelmente em um forno deinfravermelho, criam dois processos principais, o primeirodos quais é uma reticulação ou inter-cruzamento, paraformar um acabamento estável, com boa resistência atemperatura, repelente à água, estável à luz infravermelha,bem como à exposição, entre outras características. 0segundo processo é preparar a âncora à zona do vidro, demaneira a possibilitar que o silício contido na tinta reajacom o vidro.
A tinta mencionada acima contém cinco compostosbásicos, os quais são detalhados a seguir:
0 polivinilsiloxano com silício líquido é formado porduas partes identificadas como parte A e parte B.
A parte A é composta de:
I. Dimetilvinil que por reação forma umdimetilsiloxano;II. Dimetilvinil e trimetil sílica;
III. Dimetilvinil que forma um dimetil siloxano e ummetilvinil siloxano:
IV. Um catalisador de platina.
A parte B é composta de:
V. Dimetilvinil que é transformado emdimetilsiloxano
VI. Dimetilvinil- dimetil- metilvinil siloxano
Pela mistura da parte A com a parte B, esta misturarepresenta cerca de 75% a 90% em peso tinta; adicionalmentecerca de é adicionado 1% em peso de um catalisador a basede platina ou metil-hidrogeno-siloxano e metil-hidrogeno-ciclosiloxano com um catalisador de hidreto de silano demaneira a acelerar a reação de reticulação ou inter-cruzamento, bem como de maneira a preparar a zona deancoragem que conferirá à tinta a adesão correta ao vidro.
Um dos componentes que é criado tanto na parte Aquanto na parte B é dimetilsiloxano, um polímero que temsido utilizado com grande freqüência na produção de moldesflexíveis é o poli(dimetilsiloxano) conhecido tecnicamentecomo PDMS. Este polímero é altamente hidrofóbico,
apresenta alta transparência ótica e boas propriedadesmecânicas, bem como é altamente elástico com boa memória,tal que se submetido a força externa, uma vez a forçaremovida, tende a reverter para sua forma original: suafórmula química é:Polidimetilsiloxano
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Vale mencionar a presença de um composto orgânico quecontém vários grupos vinil (-CH=CH2), chamados vinil. Esteé derivado de etano CH2=CH2. O vinil tem a capacidade desubstituir o hidrogênio por um outro grupo funcional.
Em geral, vidro é um produto feito de materiaisinorgânicos que .. são oticamente transparentes, os quaispodem ser resfriados para um estado rigido semcristalização: o vidro a ser decorado é um silicato desódio e cálcio quê apresenta a seguinte composição química:
- Material de sílica (SiO2) vitrificante de 69 a 74%
- Fluxo de óxido de sódio (Na2O) de 12 a 16%
- Estabilizante de óxido de cálcio (CaO) de 5 a 12%
- Óxido de magnésio (MgO) de 0 a 6%
- Óxido de alumínio (AL2O3) de 0 a 3%.
0 tipo mais comum de vidro é o feito de sódio e calque pode ser feito de de: areia de sílica, cinza sódica ecalcário, em em proporções tais que o vidro apresenta umacomposição que se aproxima de Na20-Ca0-6Si02; e a adição dequantidades crescentes de Na2O (óxido de sódio) reduz atemperatura de fusão e de amolecimento do vidro, o quetambém causa a redução de sua resistência a ataques porprodutos químicos. Um excesso de Na2O (óxido de sódio) fazcom que o vidro se torne solúvel em água o que é conhecidocomo vidro aquoso, desta forma a adição de cal com Na2Ocria um vidro menos solúvel em água que adicionalmenteapresenta menor tendência a reagir com outros elementos oucompostos químicos, aumentando sua dureza, uma vez que cal(óxido de cálcio - CaO) representa um papel importante nacristalização das moléculas a cristalizar. Se isto ocorre,os átomos se alinham em estruturas regulares, o que nãopermite que a luz passe através deles, tornando o vidroopaco. Nos vidros modernos feitos de sódio e cal, parte outoda a cal pode ser substituída por outros óxidos alcalinosencontrados na terra e parte ou todo o sódio com K2O. 0vidro assume sua cor em grande parte graças à presença deíons metálicos, por exemplo, o vidro verde contém óxido deferro (III), Fe2O3 ou óxido de cobre (II) CuO, o óxido desilício apresenta uma estrutura tetraédrica (SiO4) tornandoo vidro altamente resistente ao fogo em esmaltes,permitindo uma faixa mais ampla de temperaturas demoldagem, resistência química, alta viscosidade e brilhocom um coeficiente de expansão térmica menor.
Após ter descrito a natureza química dos componentesna tinta, bem como os do vidro que serve como referênciapara uma melhor compreensão do processo da the presenteinvenção que é descrito como se segue:
Na modalidade preferida da invenção, a figura 1mostra uma amostra esquemática da calandra (11) com umapluralidade de cilindros (17) que transportam a folha ouplaca de vidro (10) conforme esta se desloca ao longo doprocesso de decoração, objetivo da presente invenção. Apósa folha, laminado ou placa de vidro (10) ter sido colocadasobre o leito da calandra (11), os ditos cilindros (17)transportam o dito laminado ou folha de vidro (10) para aestação de limpeza (15) mostrada na figura 2, onde poeira,partículas ou graxa que podem interferir com a aderência datinta na folha, laminado ou placa (10), são removidas.
Desta forma, a limpeza é realizada preferivelmente por umlavador (16) com cilindros de borracha (17) colocadoshorizontalmente que deslocam a placa, laminado ou folha devidro (10) para uma zona de umedecimento, onde existem doisconjuntos de cilindros horizontais (18, 19), um conjuntoque é chamado de conjunto inferior (18), que funciona demaneira a segurar e deslocar a placa, laminado ou folha devidro (10), e o outro conjunto de cilindros chamado desuperior (19) como mostrado na figura 3 se encontraparalelo aos cilindros inferiores e são preferivelmentecobertos por uma meio de raspagem (20), tal como cerdas,fibras, raspadores, areia ou escovas etc., que em conjuntocom um sistema de aspersão (25, 23, 24, 22) envolve umabomba (22) bem como um tanque (23), onde no dito tanque(23), ocorre a mistura do desengraxante (26) ou dodetergente com uma base de D-Iimoneno com água àtemperatura ambiente, bem como envolve um conjunto de dutos(24) feitos de mangueiras ou tubos que transportam o agentede limpeza para aspersores (25) que são colocadas acima doscilindros superiores, aspergindo uniformemente os cilindrossuperiores (19) que são ali localizados e que por sua vezprovocam fricção com o auxílio de seus mecanismos deraspagem (20) sobre a superfície exposta da placa, laminadoou folha de vidro (10). Cabe mencionar que a dita calandraé acoplada a um motor, que pode ser elétrico, hidráulico oupneumático entre outros, no entanto o dito motor émecanicamente acoplado às cerdas (17, 18, 19) ou por meiode um acoplamento ou por algum tipo de transmissão tal comoum sistema de cintas e polias ou dentes e correntes ou poralguma forma de redutor de velocidade. 0 dito motor épreferivelmente controlado eletronicamente, uma opção doqual poderia ser um PLC (controlador lógico programável),um sistema controlado por um computador, acionador, etc., odito sistema de controle controla as funções dedesligamento e o acionamento da bomba (22), bem como onivel de detergente de limpeza contido no tanque (23)permitindo que uma válvula se abra para a água fluir paraseu interior ou tenha a capacidade de acionar um alarmepara o operador adicionar ou substituir ou restituir osníveis apropriados de detergente de limpeza.
A seguir, a placa, laminado ou folha de vidro (10),se desloca ao longo do leito da calandra mecanizada (11) ealcança uma estação de secagem (30) como mostrado na figura4, onde o excesso de água ou detergente residual éremovido, preferivelmente por ventiladores (31) queprovocam uma corrente de ar sobre a superfície do vidro oupor meio de calor que evapora o detergente residual. Cabenotar que se são utilizados ventiladores (31), estes devemaspirar o ar o que será forçado através de um duto (33) quedeve dirigir o ar para difusores (36) que direcionam o arde maneira a que tenha impacto sobre a superfície da folha,laminado ou placa de vidro (10) . Em alguma parte ao longoda trilha dos referidos dutos (33), existe um meio defiltração (32), que aprisiona impurezas, partículas, graxaou qualquer outra partícula indesejável que poderia estarcontida no ar, com o objetivo de prevenir a contaminação dafolha, laminado ou placa de vidro (10) que está limpa. Aofinal do estágio de secagem ocorre uma parada no leito dacalandra mecânica (11), e é neste ponto que um operadorremove o vidro que se desloca da estação de secagem (30)para o colocar sobre um carrinho que contém um depósitoonde as placas, laminados ou folhas de vidro sãocuidadosamente colocados.
0 carrinho (34) carregado com as placas, laminados oufolhas de vidro é movido para a estação de pintura (40),onde o operador remove as placas, laminados ou folhas devidro (10) para às submeter à máquina de pintura com tela(41) mostrada na figura 5. 0 operador coloca a vidroplaca, laminado ou folha de vidro sobre a mesa (42) fixandoa dita mesa com prendedores, a tela que apresenta umtamanho de malha de nylon entre 86 mesh e 156 mesh é entãoabaixada (43). A dita malha já está coberta em suasuperfície nas áreas através das quais nenhum fluxo detinta irá passar, sendo permeável apenas em áreaspredeterminada.
A tinta deve apresentar uma viscosidade entre 30000 e35000 cps (com fuso n° 6 a 10 rpm a 22°C (71,6°F)), e umadensidade relativa de 1,04 a 1,20 associada com densidadede partícula de 10 a 12 micra de óxido de titânio.
A tinta é dosada automaticamente pela máquina depintura com tela (41) sobre a tela (43), o dispositivo dedosagem impulsionado pelo cabeçote (45), puxa uma massa detinta e espalha a tinta sobre a tela (43) fazendo com que atinta permeie aquela área que é permeável e, desta forma, édepositada sobre a superfície exposta da placa, folha oulaminado de vidro (10). A tela é levantada (43), a placa,folha ou laminado de vidro (10) é removida da mesa (42), acolocando novamente no leito da calandra mecanizada (11),que irá deslocar a placa, folha ou laminado de vidro (10)para o forno primário (50).
O forno primário (50), como fica claro pela figura 6,preferivelmente utiliza infravermelho como meio deaquecimento, mas pode também utilizar outras tecnologiastais como: ultravioleta resistência elétrica entre outras.
O forno primário (50) mencionado acima pode ser dispostosobre o leito de calandra mecanizada na forma de túnel, detal forma que a placa, folha ou laminado de vidro (10) queé transportado pelo mesmo leito de calandra mecanizada (11)pode se deslocar no interior do dito forno primário (50),cuja superfície é paralela por cima do leito de calandramecanizada (11) . É nesta superfície superior paralela queuma série de emissores de infravermelho é colocada a qualauxilia na elevação da temperatura da placa, folha oulaminado de vidro (10) para uma temperatura variando entre140 e 18 9 °C (284 a 372°F), preferivelmente entre 150 e160 (302 a 320°F) para um tempo de exposição totalvariando entre 1 e 4 minutos. É durante esta fase queocorre a reação entre a tinta e a área sobre a qual a tintaé colocada sobre a placa, folha ou laminado de vidro (10),esta reação sendo uma hidrólise expressa nos seguintestermos na fórmula I:-Si-H + CH2=HC-Si- _ -Si-CH2-CH2-Si-
hidreto de silício vinil silano catalisador de Pt
A composição da placa, folha ou laminado de vidro(10) (hidreto de silício) com o vinil silano da tinta, pelocontato com um catalisador a base de platina, exposta aocalor, cria uma das reações primárias do processo deancoragem e gera reações secundárias produzindo um compostode etil silano; as reações secundárias auxiliam nareticulação do hidreto de silano contido na tinta criandouma hidrólise catalisada com os grupos hidreto de silano eágua como mostrado na fórmula II a seguir:
- Si-H + H2O - -Si-OH2 + H2
Hidreto de silício água catalisador de Pt Silanol (II)Este formado recentemente a partir da reaçãocatalisada com o grupo silanol, irá reagir com o grupohidreto de silício (-Si-H-) para formar um tipo dereticulação Si-O-Si, sendo criada de acordo com a seguintefórmula III:
-Si-H + OH-Si- - -Si-O-Si- + H2
Hidreto de silício Silanol Catalisador de Pt (III)
Uma outra reação secundária é a de condensação com osdois grupos silanol formados na reação IV. Isto ocorredurante o processo de cura.
Em uma modalidade alternativa da invenção, umasegunda estação de pintura com tela pode ocorrer, estaetapa depende da complexidade da decoração desejada nasuperfície exposta da placa, folha ou laminado de vidro(10) ou em particular para sombreado branco. Cabe notarque a placa, folha ou laminado de vidro (10) deve atingiruma temperatura abaixo de 50°C (122°F), de forma a quepossa ser submetida a um segundo revestimento de tinta, epara este propósito, uma estação de resfriamento que operacom ar forçado similar à estação de limpeza (15) descritaacima ou uma estação de espera de tal forma que atemperatura da folha, laminado ou placa de vidro (10) sejareduzida.
Seguindo a modalidade preferida da invenção, o leitode calandra mecanizada (11) é colocado no interior de umforno secundário (60), que é preferivelmente um forno dotipo de convecção tal como mostrado na figura 7 o qualcontém queimadores a gás (61) contidos em uma câmara decombustão que aquece o ar criando uma mistura de gasessuperaquecidos resultantes da combustão do ar à temperaturaambiente. A dita mistura é conduzida por meio dos dutos(33) para difusores (36), que então direcionam a ditamistura para atingir a superfície exposta da folha,laminado ou placa de vidro (10), atingindo desta forma atemperatura superficial da folha, laminado ou placa devidro (10) de maneira a que varie entre 140 e 250°C (284 e482 ° F) , e pref erivelmente em uma faixa entre 150 e 200°C(302 e 392 °F) na medida em que o vidro permanece no fornopor um período de tempo de 1 a 6 minutos e preferivelmentepor 2 a 6 minutos.
Em uma modalidade alternativa da invenção, o fornosecundário pode ser também um dos seguintes tipos;infravermelho, ultravioleta e de resistência elétrica entreoutros.
Nesta fase do processo de cura é importante seobservar a reação de condensação que é caracterizada pelaunião de duas moléculas e a eliminação de uma molécula, aqual é geralmente água, como pode ser observado na fórmulaa seguir, uma molécula é o componente principal do vidro ea outra é silano de base liquida, como é submetida a calor,o que provoca a reação de condensação IV e cria um compostoforte Si-O-Si, que é uma estrutura muito estável, e a ditareação IV pode ser representada como se segue:
-Si-OH + -OH-Si -» -Si-O-Si- + H2O (IV)
As reações que são catalisadas por platina sãomostradas nas fórmulas II e III, as quais são reaçõeslentas em oposição à reação primária de reticulação comfórmula I. A reação de condensação em si é lenta emcomparação com a reação de SIH nas fórmulas II e III.Inversamente, as reações nas fórmulas II e IV ocorremsimultaneamente finalizando o processo de pós-cura.
Seguindo a rota do leito de calandra mecanizada (11),a folha, laminado ou placa de vidro (10) é submetida a umprocesso de resfriamento, que pode ser algo tão simplesquanto o alongamento do leito de calandra mecanizada (11)ou uma estação de espera onde a folha, laminado ou placa devidro (10) é colocada por algum tempo até alcançar umatemperatura abaixo de 50°C quando pode ser manipulada pelosoperadores ou pela instalação de ventiladores similares aosdescritos na estação de limpeza (25).Tendo descrito a presente invenção com detalhessuficientes, acredita-se que esteja ao nivel inventivo, anovidade sendo evidente em sua aplicação industrialconsiderando-se que um especialista nesta técnica possaimplementar as alterações necessárias no processo aquidescrito, as ditas alterações estando incluídas no espectrode proteção das reivindicações a seguir.
Claims (12)
1. Método para o depósito de tinta a base de dimetilsiloxano sobre a superfície de uma folha, laminado ou placade vidro a ser utilizada em um aparelho elétrico de usodoméstico, caracterizado pelo fato de compreender:- depósito da tinta de dimetil siloxano sobre asuperfície exposta da folha, laminado ou placa de vidro,formando um revestimento da dita tinta sobre o dito vidro;- pré-cura da folha, laminado ou placa de vidro e datinta a base de dimetil siloxano em um forno primário; e- cura da folha, laminado ou placa de vidro e datinta a base de dimetil siloxano em um dorno secundário.
2. Método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de incluir a etapa adicional delimpeza da folha, laminado ou placa de vidro com umdetergente líquido para remover impurezas antes da fase deacabamento.
3. Método de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de compreender uma etapa adicionalde secagem da folha, laminado ou placa de vidro pararemover o detergente líquido após a dita folha, laminado ouplaca de vidro ser lavada.
4. Método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato na etapa de pré-cura no fornoprimário a tinta depositada que contém vinil silano sobre afolha, laminado ou placa de vidro a qual pelo contato comum catalisador a base de platina o aumento do calor gerauma reação de ancoragem primária e uma reação secundáriaque reticula o hidreto de silano contido na tinta, criandodesta forma uma hidrólise catalisada, com hidreto de silanoe e grupos de água na seguinte reação:-Si-H + H2O - -Si-OH2 + H2Hidreto se silício água catalisador de Pt silanol
5. Método de acordo com a reivindicação 4,caracterizado pelo fato do grupo silanol recentementeformado na reação catalisada pelo grupo hidreto de silanorestante (-Si-H-), formar um tipo de reticulação Si-O-Si,sendo criado pela seguinte reação III:-Si-H + OH-Si - -Si-O-Si- + H2Hidreto de silício silanol catalisador de Pt
6. Método de acordo com a reivindicação 5,caracterizado pelo fato da etapa de cura da folha, laminadoou placa de vidro com a dita tinta no dito forno secundárioocorrer em uma reação de condensação eliminando umamolécula de água e unindo uma molécula de SiOH da vidrofolha, laminado ou placa de vidro e uma outra molécula deOHSi da tinta por aplicação de calor, formando um compostoSi-O-Si, a dita reação sendo representada como se segue:-Si-OH + -OH-Si _» -Si-O-Si- + H2OHidreto de silício silanol catalisador de Pt
7. Método de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato do detergente de lavagem ser umdesengraxante.
8. Método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da temperatura do forno primáriovariar entre 140 e 180°C (284 e 356°F) preferivelmenteentre 150 e 160°C (302 e 320°F) e do tempo de exposiçãovariar entre 1 e 4 minutos.
9. Método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da temperatura do forno secundáriovariar entre 150 e 200°C (302 e 392°F) e do tempo deexposição variar entre 2 e 6 minutos.
10. Método de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato da etapa de depósito e da etapa depré-cura ocorrerem pelo menos duas vezes, de tal forma que,entre a primeira etapa de pré-cura e da etapa subseqüentede depósito, ocorre uma etapa de resfriamento da folha,laminado ou placa de vidro, de tal forma que a temperaturaé reduzida para menos de 50°C antes da segunda etapa dedepósito da tinta a base de dimetil siloxano sobre asuperfície exposta da folha, laminado ou placa de vidropossa ocorrer o que forma um segundo revestimento da tintatinta sobre o dito vidro.
11. Método de acordo com a reivindicação 10caracterizado pelo fato da cor ser branca ou dosombreamento ser branco.
12. Produto caracterizado pelo fato de ser formadopelos métodos descritos nas reivindicações 1 a 11.
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