CZ20033387A3 - Způsob výroby skleněného výrobku - Google Patents

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobů výroby skla. Zejména se týká způsobů výroby skla, při nichž se používá jako složka pro vytváření sklářského kmene oxid hořečnatý pro snížení požadavku na obsah oxidu boritého potřebný v určitém složení skla.

Dosavadní stav techniky

V mnoha způsobech výroby borosilikátových skel, jako pro výrobu skleněných vláken, u osvětlovacího skla aj., se přidává do sklářského kmene pro snížení požadavku na oxid boritý složka obsahující oxid hořečnatý. Typickou zkušeností je, že přidáním oxidu hořečnatého se může dosáhnout snížení složky obsahující oxid boritý až na přibližně polovinu. I když toto řeší jedno hledisko při výrobě skla, může toto eventuelně vést k problémům při výrobě. Jedním problémem je, že vytvořený sklářský kmen se pomaleji taví, vykazuje vyšší bezkmenové doby nebo vyžaduje větší výrobní teploty než kmen vytvořený se samotným oxidem bořítým. Tyto problémy mají za následek technické a ekonomické překážky vůči náhradě oxidů boru oxidem hořečnatým ve sklářských kmenech. Existuje tedy potřeba zlepšených složení a způsobů výroby, které dovolují snížení požadovaných množství oxidů boritých.

Podstata vynálezu

Vynález si klade za úkol snížit požadavek na oxid boritý ve složeních skel. Ještě dalším požadavkem je náhrada oxidu boritého ve sklářských kmenech oxidem hořečnatým a jinými

4 4

4 4 4 1

-2složkami. Ještě dalším cílem je snížení doby provozu pro získání bezkmenových tavenin a/nebo snížení teplot čeření při výrobě skel složení s oxidem boritým nebo ekvivalentních.

* Tyto a další cíle jsou dosaženy způsobem, při němž se vyrobí sklářský kmen směšováním oxidu boritého, oxidu horečnatého , kalcium-magnesium-silikátu a jiných složek skla pro vytvoření kmenu, a po té se provádí tavení, čeření (refining) taveniny a tvarování skleněného výrobku. V jednom provedení je složka obsahující oxid hořečnatý vyloučena.

Jeden předmět vynálezu je způsob výroby skleněného výrobku ze sklářského kmene vytvořeného ze směsi, která je vytvořena směšováním určitého množství sloučeniny nebo látky (compound) obsahující oxid boritý, určitého množství kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky (compound), volitelného množství sloučeniny nebo látky (compound) obsahující oxid hořečnatý, a určitého množství dalších složek skla pro vytvoření sklářského kmene. Vytvořený sklářský kmen se potom taví a čeří pro vyrobení skloviny, která se nakonec tvaruje na skleněný výrobek.

Příslušná množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid boritý, kalcium-magnesium-silikátové látky nebo sloučeniny volitelného množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid hořečnatý a dalších složek skla závisí na receptuře vyráběného skla. Termín srovnávací sklářský kmen nebo srovnávací skleněný výrobek, jak je zde používán, znamená sklářský kmen nebo výrobek, který je ekvivalentní pokud jde o oxidové hodnoty, až na to, že hodnota obsahu ekvivalentu

-3oxidu boritého je u skleněného výrobku vytvořeného podle vynálezu nižší než při použití známých způsobů nepoužívajících kalcium-magnesium-silikátovou sloučeninu nebo látku jako ve zde popisovaném případě. Neočekávaně bylo zjištěno, že použitím kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky, jak je zde popisováno, jsou zapotřebí pro dosažení stejného výsledku nižší hodnoty boru než množství použitá ve známých způsobech. Bylo dále neočekávaně zjištěno, že při způsobu používajícím oxid hořečnatý pro zmenšování množství boru potřebného pro určitý účel, použití kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky dále snížilo množství oxidu hořečnatého potřebného pro dosažení výsledku. Dále bylo neočekávaně zjištěno, že bor v konečném skleněném výrobku, vyrobeném způsobem podle vynálezu, má hodnotu vyšší než zbytková nečistota, která má hodnotu pouze při způsobu výroby a ne v charakteristických vlastnostech konečného výrobku.

V jednom přednostním provedení se způsobem vytváří skleněný výrobek obsahující o nejméně 10 hmotn.% méně oxidu boritého než srovnávací skleněný výrobek vyrobený z druhého sklářského kmene získaného způsobem, při němž se přidává druhé množství sloučeniny obsahující oxid boritý, volitelné druhé množství sloučeniny obsahující oxid hořečnatý, a druhé množství dalších složek skla v nepřítomnosti kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky, přičemž vytvářený skleněný výrobek má ekvivalentní vlastnost povrchu jako uvedený srovnávací sklářský výrobek.

Kalcium-magnesium-silikát podle vynálezu může být přírodního původu nebo může být získán synteticky. Přednost•••toto · • · ·

-4ní kalcium-magnesium-silikátová sloučenina nebo látka (compound) je popsána v patentovém spisu USA č.6 211 103 Bl. Výhodnější kalcium-magnesium-silikát má empirický vzorec Ca_xMgySiO_x, kde hodnoty x a y jsou nezávisle od přibližně 0,1 do přibližně 0,6 a z je hodnota pro vyvážení oxidačního stavu sloučeniny.

Výhodou vynálezu je, že čeřicí bezkmenová doba vytvořeného sklářského kmene je o nejméně 25% nižší než u druhého sklářského kmene srovnávacího složení. Další výhodou je, že teplota pro čření taveniny vytvořeného sklářského kmene při použití vynálezu je o nejméně 50°C nižší než ta, jaká je zapotřebí pro srovnávací složení při použití známých způsobů pro dosažení ekvivalentní bezkmenové doby. V přednostním způsobu je bezkmenová doba ekvivalentní bezkmenové době ekvivalentního složení vytvořeného s menším množstvím oxidu hořečnatého nebo ekvivalentní této době. Alternativní výhodou je, že teplota pro čeření je ekvivalentní teplotě pro čeření ekvivalentní skloviny vytvořené s méně oxidu hořečnatého nebo nižší než tato teplota. Přednostní oblastí použití způsobu podle vynálezu je výroba skleněného výrobku ve formě kontinuálních skelných vláken ve formě pramenů.

Příklad provedení vynálezu

Následující příklad vysvětluje vynález, aniž by ho omezoval. Vytvoří se sklářský kmen pro výrobu skelných vláken ze skla E, v němž se dolomit nebo dolomitové vápno jako zdroj MgO přidá ke sníženému množství boraxu jako zdroji B₂O₃ pro dosažení souboru naměřených hodnot pro chemickou trvanlivost. Vytvoří se druhý sklářský kmen shodného složení až na to, že část dolomitu nebo dolomitového vápna se nahradí určitým • ·

-5množstvím kalcium-magnesium-silikátu. Kalcium-magnesium-si•p likát je Synsil silikát od společnosti Synsil Products lne. a má následující složení:

Oxidová složka	Hmotnostních
CaO	24,5
MgO	17,8
sio2	53,5
Al2°3	3,4
Fe2°3	0,12
Na2O	0,4

_z X z P

Druhý sklářský kmen používající Synsilsilikat ma sníženou bezkmenovou dobu a celkové lepší tavné vlastnosti se zachováním stejných vlastností z hlediska chemické trvanlivosti.

Claims (9)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Způsob výroby skleněného výrobku, při kterém se vytvoří sklářský kmen směšováním určitého množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid boritý, určitého množství kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky, volitelného množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid hořečnatý, a určitého množství dalších složek skla pro vytvoření sklářského kmene, načež se vytvořený sklářský kmen taví a čeří pro vyrobení skloviny, která se nakonec tvaruje na skleněný výrobek.
2. 2. Způsob podle nároku 1 vyznačený tím, že množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid hořečnatý je přibližně nula.
3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že kalcium-magnesium-silikát má empirický vzorec Ca_xMgySiO_x, kde hodnoty x a y jsou nezávisle od přibližně 0,1 do přibližně 0,6 a z je hodnota pro vyvážení oxidačního stavu sloučeniny.
4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že vytvořený skleněný výrobek sestává z nejméně o 10 hmotn.% méně oxidu boritého než srovnávací skleněný výrobek vytvořený z druhého sklářského kmene získaného způsobem při kterém se směšuje druhé množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid boritý, volitelné druhé množství sloučeniny nebo látky obsahující oxid hořečnatý a druhé množství dalších složek skla při nepřítomnosti uvedené kalcium-magnesium-silikátové sloučeniny nebo látky, a má ekvivalentní vlastnost povrchu jako tento • · srovnávací skleněný výrobek.
5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že čeřící bezkmenová doba je o nejméně 25% nižší než u druhého sklářského kmene uvedeného srovnávacího složení.
6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačený tím, že teplota pro čeření taveniny vytvořeného sklářského kmene při použití vynálezu je o nejméně 50°C nižší než ta, jaká je zapotřebí pro srovnávací složení pro dosažení ekvivalentní bezkmenové doby.
7. 7. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že bezkmenová doba je ekvivalentní bezkmenové době ekvivalentního složení, vytvořeného s menším množstvím oxidu hořečnatého, nebo kratší.
8. 8. Způsob podle nároku 4, vyznačený tím, že teplota pro čeření je ekvivalentní teplotě pro čeření taveniny kmene ekvivalentního složení, vytvořeného s méně oxidu hořečnatého, nebo nižší než tato teplota.
9. 9. Způsob podle nároku 1, vyznačené tím, že skleněný výrobek jsou kontinuální skleněná vlákna ve formě pramenu.