MX2011006118A - Composición de vidrio gris neutro. - Google Patents
Composición de vidrio gris neutro.Info
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Abstract
La presente invención se refiere a una composición de vidrio gris neutro que tiene una composición base de un vidrio sílico-sódico-cálcico que contiene como colorantes principales de 0.30 a 0.70 % en peso de Fe2O3; de 0 a 90 ppm de CO3O4; de 1 a 20 ppm de Se; y de 20 a 200 ppm de CuO. El vidrio provee una transmisión de luz, iluminante "A", mayor a 65%, una transmisión de energía solar de menor o igual al 60%, una transmisión solar ultravioleta de menos de 46%, una longitud de onda dominante de 490 nm a 600, y una pureza de excitación de menos de 6.
Description
COMPOSICION DE VIDRIO GRIS NEUTRO ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN.
A. CAMPO DE LA INVENCIÓN.
La presente invención se refiere a una composición de vidrio para la producción comercial de un vidrio gris neutro para uso en la industria automotriz, tal como parabrisas y vidrios laterales, que tiene una transmisión de luz (TLA), iluminante "A", mayor de 65%, una transmisión de energía solar total (Ts) de menos de o igual a 60%, y una transmisión solar (Tuv) menor a 46%; una longitud de onda dominante de 490 ?p? a 600 ???; y una pureza de excitación de menos del 6.
B. DESCRIPCION DEL ARTE RELACIONADO.
Varias patentes han sido desarrolladas para la obtención de vidrio gris, para propósito "automotriz", que tienen una transmisión de luz mayor a 70, la cual cumple con los requerimientos del Estándar Federal de Seguridad de vehículos motorizados de los Estados Unidos (U.S. Federal Motor Vehicle Safety Estándar). En el caso de la industria de la construcción no existe restricción y se pueden usar valores pequeños, así como, un espesor entre 1.6 y 12 mm.
Los vidrios descritos en casi todas las patentes del arte previo se refieren a un tipo de vidrio gris neutro para propósito automotriz, los cuales se basan en tres componentes básicos: óxido de fierro, óxido de cobalto y selenio. Estos componentes son adicionalmente combinados óxido de níquel u óxido de manganeso comúnmente llamado Dioxido de Manganeso usando diferentes proporciones y, en conjunto con la formulación típica de un vidrio sílico-sódico-cálcico, constituyen la composición básica del vidrio.
Ese es el caso de los vidrios de la Patente Norteamericana No 7071133 de Arbab, et al, concedida el 4 de julio de 2006, que tiene un valor de vidrio redox de 0,2 a 0.675; la Patente Norteamericana No. 6821918 de Boulos, et al, concedida el 23 de noviembre de 2004, en la cual el óxido de fierro, óxido de cobalto, selenio y el manganeso se utilizan como componentes principales. El compuesto de manganeso está presente en una cantidad de 0,1 a 0,5 % en peso sobre la base de MnÜ2 en la composición del vidrio. La presencia de manganeso sustancialmente previene la formación del color ámbar. Este compuesto de manganeso se puede añadir a los componentes de carga de vidrio en una variedad de formas, por ejemplo, pero no limitado a MnOi, MroCk, MnO, MnCC-3, MnSO, MNF2, MnCh, etc
Algunos otros vidrios descritos en otras patentes, como aquellas mencionadas en los siguientes párrafos, además de los tres componentes mencionados, diferentes elementos metálicos confieren las características al producto final, que permiten a ellos un TLA> 70%, con el fin de ser utilizado en la construcción y la industria automotriz.
Este es el caso del vidrio de la Patente Norteamericana No 6114264 de Krumwiede, et al, concedida el 5 de septiembre de 2000, en el que el color del vidrio se caracteriza por longitudes de onda dominante en el rango de 480 a 555 nanómetros, una pureza de excitación de no más de 8 por ciento y un factor de
transmisión luminosa de 70 por ciento o más en un espesor de 3,9 milímetros; la patente Norteamericana No. 6998362 de Higby, et al, concedida el 14 de febrero de
2006, en el que el color del vidrio se caracteriza por una longitud de onda dominante de menos 560 nanómetros, con una pureza de color de no más de 6 por ciento y una transmisión de luz visible de 70 por ciento o mayor a un espesor de 4 milímetros, y en donde el porcentaje de reducción del fierro total es de entre 21% y 34%; la patente Norteamericana No, 7,179,763 de Teyssédre, et al, concedida el 20 de Febrero 20 de
2007, el vidrio teniendo una transmisión de luz general bajo iluminante A mayor de 67 para un espesor de vidrio igual a 3,85 mm; y la patente Norteamericana No. 5,958,811 de Sakaguchi, et al concedida el 28 de Septiembre de 1999, en donde una composición de vidrio de absorción de radiación infrarroja y ultravioleta tiene una transmisión de luz visible de 70% o más, medido con un estándar de la CIE iluminador, cuando dicho vidrio tiene un espesor de 3,25 a 6,25 mm. La composición del vidrio incluye CoO, SE y Fe203 como componentes principales, así como, de tierras raras Ce02 y La2Ü3.
Las patentes Norteamericanas No 6235666 (Cochran, et al), 6.403.509 (Cochran, al), y 6.498.118 (Landa, al), 6.573.207 (Landa, al), 6.521.558 (Landa, otros), 6.716.780 (Landa, et AL), 7135425 (Thomsen, AL) y 7.151.065 (Thomsen, y otros) están relacionados con vidrios con una transmisión luminosa superior a 70 por ciento. Sus principales colorantes son CoO, Se, y Fe203. El Se y CoO puede ser parcial o totalmente sustituido por una combinación de tierras raras, tales como Er203, Y203, Ho203, Ce02. Sin embargo, una desventaja en el uso de los óxidos de tierras raras en las composiciones de vidrio son los altos costosJ
Además, la patente Norteamericana No, 5308805 de Baker et al, concedida el 4 de Mayo de 1994, describe un vidrio gris neutro con una transmisión baja, en la que uno de los elementos reclamados es el óxido de níquel en proporciones de 100 a 500 ppm.
En el pasado, la absorción de vidrios grises absorbedores de calor que contenían níquel en su estructura, frecuentemente se formaban, durante la fundición de vidrio, inclusiones de níquel en forma de sulfuro, que aparecían como pequeñas partículas invisibles que eran imposibles de distinguir una vez formado el vidrio. Estas inclusiones de sulfuro de níquel son debido a su alto coeficiente de expansión térmica que pueden causar tensiones térmicas suficientes para fracturar una placa de vidrio. Este es un problema singular cuando las piezas de vidrio son sometidos a un tratamiento térmico como el templado, en las que la presencia de sulfuro de m'quel provoca un porcentaje excesivo de piezas rotas durante o como consecuencia del proceso de templado.
Una desventaja adicional de los vidrios que contienen níquel es el cambio de color a que se someten después del proceso térmico, como por ejemplo, después de templado.
Adicionalmente, la patente Norteamericana No. 5,308,805 de Baker y otros, emitida el 4 de mayo de 1994, describe un vidrio gris neutro de baja transmisión, en el cual uno de los componentes reivindicados es óxido de níquel en proporciones de 100 a 500 ppm.
En el pasado, los vidrios grises absorbentes de calor que contenían níquel en su estructura, presentaban frecuentemente inclusiones de níquel en forma de sulfuro que, durante la fusión del vidrio, se iban formando hasta aparecer como pequeñas partículas invisibles imposibles de ser distinguidas a simple vista en un vidrio ya formado. .Estas inclusiones de sulfuro de níquel son debido a su alto coeficiente de expansión térmica que puede causar esfuerzos térmicos suficientes para fracturar una placa de vidrio. Este es un problema singular en las piezas de vidrio que son sometidos a un tratamiento térmico como el templado, en el cual la presencia del sulfuro de níquel ocasiona un excesivo porcentaje de rompimiento de piezas durante o cómo consecuencia del proceso de templado.
Una desventaja adicional de los vidrios que contienen níquel es el cambio de color que sufren éstos después del proceso térmico, como por ejemplo, después del templado.
La patente Norteamericana No. 5,023,210 de Krumwide y otros, emitida el 11 de junio de 1991, describe una composición de un vidrio gris neutro de baja transmisión (el vidrio teniendo una transmitancia luminosa menor de 20%) que no utiliza níquel. A fin de lograr las características similares a las de un vidrio gris neutro, Krumwide utiliza óxido de cromo en cantidades de 220 a 500 ppm de Cr203, de su composición, que en estas proporciones produce un tono gris y ajusta los niveles de selenio y óxido de cobalto para hacerlo de tonalidad neutra. Sin embargo, en referencias anteriores se menciona una preferencia de no utilizar estos compuestos debido a los problemas presentados por la dificultad de fundir los compuestos de cromo (patente Norteamericana No. 4,837,206), y adicionalmente debido a que éstas tienen dificultades para desechar los materiales sólidos que contengan dichos compuestos. Asimismo, en la patente Norteamericana No. 5,308,805 se menciona el inconveniente del óxido de cromo utilizado como agente colorante, ya que requiere el uso de operaciones y aparatos adicionales a los convencionales dentro de los hornos de fundición, a fin de alcanzar las condiciones necesarias para producir los vidrios deseados.
La patente Norteamericana No. 5,346,867 de Jones y otros, concedida el 13 de septiembre de 1994, describe una composición de un vidrio absorbente de calor, teniendo un color gris neutro, que utiliza manganeso y óxido de titanio para aumentar la retención del selenio (que es un componente de alto costo), durante el proceso de producción. El vidrio gris neutro teniendo un control de espesor de 4 mm, una transmisión de luz usando una iluminante "A" de 10.0% to 55.0%. Aunque por referencias anteriores (Patente Norteamericana No. 4,873,206), se sabe que el uso del manganeso tiene una tendencia a formar una coloración café-amarillenta cuando es expuesto a la radiación ultravioleta, haciendo difícil el mantener la uniformidad del producto, y el uso del titanio causa una coloración amarillenta cuando el vidrio entra en contacto con el estaño líquido del proceso de flotado. Esto es lo que hace indeseables estos dos aspectos durante la producción del vidrio debido a que hace crítico el control de color para obtener el tono deseado durante la manufactura. Jones y otros mencionan en su patente '867, que el proceso de solarización es un fenómeno asociado con el cambio de Fe3+ a Fe2+ lo cual ocasiona un cambio indeseable en el color, mencionando que encontraron que esto no sucede en el vidrio que descrito y adicionalmente el uso de óxido de titanio es incorporado al vidrio para obtener el rango deseado de longitud de onda dominante, así como para reducir la transmisión de radiación ultravioleta.
Por otro lado, es bien sabido por las personas versadas en el arte, que la adición o sustitución de uno o más colorantes por otro u otros, o por el cambio de la cantidad proporcional relativa en la composición del vidrio, afecta no solo el color del producto, como por ejemplo la longitud de onda dominante del color o la pureza de excitación, sino también la transmisión luminosa, la absorción de calor y propiedades adicionales tales como la transmisión de radiaciones ultravioleta e infrarroja.
Es bien conocido que el cobre ha jugado un aspecto importante en la producción de vidrio, cerámicos y pigmentos coloreados. Ha sido reconocida, por ejemplo, la coloración de la cerámica Persa por su tonalidad conferida por el Cobre. De especial interés para los artistas de la cerámica, son el azul turquesa y en especial el azul obscuro Egipcio y Persa (Waldemar A.Weil; Colored Glasses, Society of Glass Technology, Great Bretain, P.154-167, 1976).
El Cobre ha sido usado en las composiciones de vidrio, no sólo en aquellas del tipo sílico-sódico-cálcico, sino en algunas otras, tales como aquellas que contienen por ejemplo borosilicato. Por lo tanto, el color desarrollado depende de la base del vidrio, de su concentración y de su estado de oxidación.
Para el caso del vidrio mencionado como base, el cobre en forma de óxido imparte una coloración azul de un tono verdoso, específicamente turquesa, sin embargo, en el vidrio, el cobre puede estar en su estado monovalente, el cual no imparte color. Así, la coloración azul verdosa depende no sólo de la cantidad de cobre presente, sino del equilibrio iónico entre los estados cuproso y cúprico. La máxima absorción del óxido de cobre se encuentra en una banda centrada a 780 ?p? y un pico máximo débil secundario está presente a los 450 nm, el cual desaparece a altos contenidos de soda (alrededor de 40 % peso) (C. R. Bamford Colour Generation and Control in Glass, Glass Science and Technlogy, Elsevier Scientific Publishing Company, P.48-50, Amsterdam, 1977).
En la producción de vidrio rojo rubí, una mezcla conteniendo óxido de cobre junto con algún agente reductor (SnO es comúnmente usado), es fundida en condiciones reductoras. La mezcla inicial muestra el color azul característico del cobre II, pero tan pronto como inicia la fusión, cambia el color a un amarillo paja pálido, que se produce durante esta etapa. Debido a un tratamiento térmico a una temperatura entre el punto de recocido y el de ablandamiento, se desarrolla el color rojo rubí. Sí, durante la fusión, el estado de reducción se lleva más allá de una etapa crítica, el color cambia a café y aparece opaco o "apagado". Por otro lado, si el cobre es insuficientemente reducido, algunas trazas de color azul se mantienen y el color rojo rubí no se desarrolla (Amal Paul, Chemistry of Glasses, Chapman and Hall, P.264-270, London, 1982).
La patente Norteamericana No. 2,922,720 de Parks y otros, concedida el 20 de junio de 1957, hace mención al uso del cobre en el vidrio como : "... El cobre ha sido usado como agente colorante para vidrio al desarrollar una coloración rojo rubí, pero para poder obtener el color en un horno de fusión abierto, es necesario el uso de cianógenos como agente reductor..." , adicionalmente menciona el efecto del cobre en la coloración del vidrio, como debida a la suspensión coloidal de partículas de cobre metálico en el vidrio, y por analogía se cree que un tamaño de partícula produce los colores rojo rubí, dependiendo la intensidad del color, de la concentración del cobre. Para tamaños de partículas más pequeñas, el efecto de color es nulo.
En la presente solicitud, la incorporación de óxido de cobre (CuO), en combinación con el óxido de fierro, óxido de cobalto y selenio, es usado como una alternativa para la obtención de una tonalidad gris con una transmisión de luz > 70% para uso en la industria automotriz. Esto evita adicción intencional de algunos colorantes como el níquel, manganeso, T1O2 o a la combinación tierras raras.
Además, el óxido de cobalto (expresado como C03O4) es sustituido parcialmente por óxido de cobre (CuO) y en algunos ejemplos es evitado. Esta
sustitución es posible porque el CuO y la C03O4 proporciona una tonalidad azul para el vidrio.
% Redox o % ferroso = %FeO (expresadocomo Fe203)/(% total Fe203) La tonalidad neutra se obtiene con la combinación de óxido de fierro (Fe203), que causa un cambio de color del cristal de un amarillo a amarillo-verdoso (bajo redox) a un azul (alto redox) dependiendo del% de reducción. Si redox es mayor, es posible evitar el óxido de cobalto (azul) y sólo añadir selenio (coloración de rosa a rojo-marrón) y el óxido de cobre (azul turquesa). Por otra parte, si el redox es menor, es necesario una combinación de óxido de cobre-óxido de cobalto. En la última combinación el cobalto es sustituido parcialmente por cobre.
Además, también es provista una reducción en la transmisión de radiación ultravioleta y una reducción en la región cercana a la infrarroja para las bandas de absorción alrededor de los 800 nanómetros, que ayuda a reducir la transmisión solar infrarroja.
Se ha comprobado que la producción industrial es factible agregar CuO, en concentraciones menores a 120 ppm para un espesor de vidrio de 4,0 mm y menos de 100 ppm para un espesor de vidrio de 6,0 mm.
El vidrio también pueden ser fabricadas con un espesor de aproximadamente 1,6 milímetros a unos 12 mm. Si se presentan altas concentraciones de CuO dentro de la cámara de flotado, se podría dar un proceso de reducción en la atmósfera, presentando una coloración roja en la superficie de vidrio. Este efecto relacionado con el tiempo de residencia y de la velocidad de avance de la lámina de vidrio puede ser intenso y observables en la superficie de vidrio.
De modo que, en la presente invención, una composición de vidrio gris neutro tiene una transmisión de luz (TLA), iluminante "A", mayor de 70%, una transmisión de energía solar total (Ts) de menos de o igual a 60%, y una transmisión solar (Tuv) menor a 46%.
OBJETIVOS DE LA INVENCIÓN
Es por lo tanto un objetivo principal de la presente invención, proporcionar una composición de un vidrio gris neutro, en donde el Oxido de Cobalto (expresado como C03O4) es parcialmente substituido por Oxido de Cobre (CuO), el cual en combinación con el Oxido de Fierro y Selenio (Se), permite obtener un tono neutral en el vidrio para uso en la industria automotriz y de la construcción.
Es un objetivo principal de la presente invención, proporcionar una composición de un vidrio gris neutro el cual incluye componentes adicionales seleccionados de carbón o nitrato de sodio para modificar el estado de reducción del fierro.
Es un objetivo adicional de la presente invención proveer una composición de un vidrio gris neutro, que tiene una transmisión de luz, iluminante "A", mayor de 65%, una transmisión de energía solar total de menos de o igual a 60%, y una transmisión solar menor a 46%; una longitud de onda dominante de 490 m to 600
nm; y una pureza de excitación de menos del 6. El vidrio teniendo un % de redox de entre alrededor de 15 a alrededor de 50.
Estos y otros objetivos y ventajas del vidrio gris neutro, de la presente invención, serán evidentes a los expertos en el ramo, de la siguiente descripción detallada de la misma.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
La composición típica de un vidrio sílico-sódico-cálcico usado en la industria automotriz, y formado mediante así conocido proceso de flotado de vidrio, se caracteriza por la siguiente formulación en base a porcentaje en peso con respecto al peso total del vidrio:
Componentes % peso
Si02 68 a 75
A1203 0 a 5
CaO 5 a 15
MgO 0 a 10
Na20 10 a 18
K20 0 a 5
S03 0.05 a 0.3
La composición de vidrio gris neutro de la presente invención está basado en la composición antes descrita a la cual se le han adicionado los siguientes compuestos colorantes, para obtener un color gris:
Componentes % peso
Fe203 0.3 a 0.07
C03O4 0.020 a 0.030
Componentes ppm
C03Ü4 0 a 30
Se 1 a 20
CuO 20 a 200
Los siguientes, son ejemplos específicos de la composición sílico-sódico-cálcico de acuerdo con la presente invención, teniendo las correspondientes propiedades físicas de transmisión visible, de radiación infrarroja y ultravioleta, para un vidrio teniendo un espesor de 4 mm.
TABLA 1
Los ejemplos 1 a 8 muestran los resultados de la composición sílico-sódico-cálcico con la adición de Oxido de Fierro (Fe203), Selenio (Se), Oxido de Cobalto (expresado como C03O4) y Oxido de Cobre (CuO). Se agregó Nitrato de Sodio (NaN03) como un agente oxidante para modificar el estado de reducción del fierro para valores bajos. Las propiedades y el color son para un vidrio con espesor de 4 mm.
Adicionalmente, se provee una reducción en la transmisión de radiación ultravioleta y una reducción cercana a la región infrarroja para las bandas de
absorción alrededor de los 800???, los cuales ayudan a reducir la transmisión solar infrarroja.
Para producción industrial, es factible agregar CuO en concentraciones menores a 120 ppm para espesores de vidrio de 4.0 mm y de menos de 100 ppm para un espesor de vidrio de 6.0 mm.
TABLA 1
Ejemplo 1 2 3 4 5 6 7 8
Colorantes
% en peso Fe203 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60 0.60
% REDOX (% Ferroso) 15.2 16.4 13.7 12.7 17.3 18.5 18.1 19.7
Se (ppm) 7.8 6.4 5.8 2.9 17.5 1 1.9 11.5 7.7
Co304 (ppm) 10 10 10 10 12 12 12 12
CuO (ppm) 100 100 100 100 50 50 50 50
Nitrato de Sodio (NaN03) 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6 0.6
% Transmisión UV (TUV) 39.8 40.7 44.2 45.0 34.0 35.8 36.3 37.7
% Iluminante A,
Transmisión de Luz (TLA) 74.6 73.6 76.1 78.3 64.7 71.3 71.3 72.7
% Transmisión Solar Total
(Ts) 59.9 58.7 62.6 64.6 52.8 55.2 55.8 55.1
% Transmisión Infrarroja
(TIR) 49.4 47.5 52.5 54.2 45.3 43.8 44.8 41.7
Color Transmitido, Iluminante 'D65' Y
TABLAS 2 A 4
Los ejemplos 9 a 26 en las Tablas 2, 3 y 4 muestran los resultados de la composición sílico-sódico-cálcico considerando la adición de óxido férrico (Fe203), Selenio (Se), Oxido de Cobalto (expresado como C03O4) y Oxido de Cobre (CuO). Carbono fue agregado como agente reductor, con el fin de modificar el estado de reducción de fierro a los valores más altos. La adición de nitrato de sodio (NaN03) en los ejemplos 1 a 8 y de Carbono en los ejemplos 9 a 26, dio como resultado un vidrio gris, con valores optimizados de % de Transmisión UV (TUV), % de la transmisión solar total (TS) y el mantenimiento de la TLA mayor a 70%. Todas las composiciones de vidrio pueden ser producidos en un proceso de flotado de vidrio comercial bien conocido en el arte.
TABLA 2
Ejemplo 9 10 11 12 13 14 15
Colorantes
% en peso Fe203 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62 0.62
% REDOX (% Ferroso) 25.4 22.3 22.2 24.3 21.1 20.9 20.2
Se (ppm) 11.3 4.1 6.8 7.3 5.2 6.4 5.3
Co304 (ppm) 12 12 12 12 10 10 10
CuO (ppm) 50 50 50 50 50 50 50
% Carbono 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027 0.027
% Transmisión UV
(TUV) 32.4 39.3 37.1 34.1 38.1 38.6 37.9
% Iluminante A,
Transmisión de Luz (TLA) 63.7 72.9 68.7 67.1 73.4 71.0 71.2
% Transmisión Solar
Total (Ts) 46.7 53.5 51.2 48.8 54.1 52.9 53.6
% Transmisión
Infrarroja (TIR) 34.1 38.0 37.6 34.7 39.3 39.0 39.9
Color Transmitido,
TABLA 3
Ejemplo 16 17 18 19 20 21 22
Colorantes
% en peso Fe203 0.62 0.60 0.60 0.55 0.55 0.55 0.55
% REDOX (% Ferroso) 20.9 21.9 20.8 32.4 36.7 33.0 38.3
Se (ppm) 7.8 5.5 5.6 9.4 13.1 3.6 3.9
Co304 (ppm) 10 5 5 0 0 0 0
CuO (ppm) 50 75 75 75 75 75 75
% Carbono 0.027 0.027 0.027 0.053 0.053 0.053 0.053
% Transmisión UV
(TUV) 36.8 41.5 39.3 39.5 34.4 42.5 41.8
% Iluminante A,
Transmisión de Luz (TLA) 69.7 73.1 73.8 68.8 62.9 72.8 70.5
% Transmisión Solar
Total (Ts) 52.5 53.6 54.6 45.9 40.4 47.7 46.0
% Transmisión
Infrarroja (TIR) 39.7 38.4 39.9 27.9 23.2 27.2 26.1
Color Transmitido,
TABLA 4
% Carbono 0.053 0.053 0.053 0.053
% Transmisión UV (TUV) 40.8 41.1 44.2 42.0
% Iluminante A, Transmisión de
Luz (TLA) 69.6 70.3 73.6 71.3
% Transmisión Solar Total (Ts) 45.2 44.9 47.6 45.7
% Transmisión Infrarroja (TIR) 25.9 24.6 26.6 25.1
Color Transmitido, Iluminante
'D65' Y 10o Obs. (ASTM E308)
L* 82.0 84.5 86.5 85.2
a* -6.1 -6.6 -6.5 -6.7
b* 2.4 2.1 1.4 1.6
% Pureza de excitación (Pe) 2.0 1.8 1.9 1.9
Longitud de onda dominante ( ??) 523 51 1 502 504
En las cuatro tablas, el óxido de cobalto (expresado como Co304) es sustituido parcialmente por óxido de cobre (CuO), el cual en combinación con el óxido de fierro y selenio (Se), permite obtener un tono neutro en el vidrio para uso en la industria automotriz y la industria de la construcción.
Las propiedades físicas tales como la transmisión de luz, corresponden a variables calculadas en base a estándares intemacionalmente aceptados. De manera que la transmisión de luz se evalúa utilizando el iluminante "A" y Observador estándar de 2° conocido también como de 1931 [Publicación C.I.E. 15.2, ASTM E-
308 (1990)]. El rango de longitud de onda empleado para estos fines es de 380 a 780 ???, integrando valores en forma numérica con intervalos de 10 ?p?. La transmisión de energía solar representa al calor que el vidrio gana en forma directa, evaluándose desde 300??? hasta 2150??? con intervalos de 50, 10, 50 ?p?, la forma numérica de cálculo usa como estándar reconocido el ISO/DIS 13837.
El cálculo de la transmisión de radiación ultravioleta (UV), involucra solamente la participación de la radiación UV solar, por lo que se evalúa en el rango de 300nm a 400??? a intervalos de 5 ???, la forma numérica de cálculo usa como estándar reconocido el ISO/DIS 13837 o la transmisión de radiación infrarroja (IR), solamente se contempla, al igual que la radiación UV, el rango en donde el espectro solar tiene influencia, por lo que se utiliza el rango de la región del cercano infrarrojo desde 800 a 2150 ???, con intervalos de 50 ???. Ambos cálculos emplean los valores de radiación solar de ISO/DIS 13837 antes mencionados.
La cantidad de calor solar que es transmitida a través del vidrio, también puede ser calculada por la contribución de energía térmica con la que participa en cada una de las regiones donde tiene influencia el espectro solar, que es desde la región del ultravioleta (280 ?p?), hasta la región del Infrarrojo cercano (2150 ???), que es de 3 % para UV, 44 % para el visible y en el orden de 53 % para IR, sin embargo, los valores de transmisión de energía solar directa, en la presente invención, se calculan en base a una integración numérica tomando en cuanta todo el
rango del espectro solar de 300 a 2150 ???, con intervalos de 50 ?p? y empleando los valores de radiación solar reportados por el estándar ISO/DIS 13837.
Las especificaciones para la determinación de color tales como la longitud de onda dominante y la pureza de excitación, han sido derivadas de los valores Tristimulus (X, Y, Z) que han sido adoptados por la Comisión Internacional de Iluminación (C.I.E.), como un resultado directo de experimentos involucrando muchos observadores. Estas especificaciones pueden ser determinadas mediante el cálculo de los coeficientes tricromáticos x, y, z de los valores Tristimulus que corresponden a los colores rojo, verde y azul respectivamente. Los valores tricromáticos son graficados en el diagrama de cromaticidad y comparados con las coordenadas del iluminante "C" considerado como estándar de iluminación. La comparación proporciona la información para determinar la pureza de excitación de color y su longitud de onda dominante. La longitud de onda dominante define la longitud de onda del color y su valor se sitúa en el rango visible, de los 380 a 780 ???, mientras que para la pureza de excitación, entre más bajo sea su valor, más cercano tiende a ser un color neutro. Un entendimiento más profundo de estos temas puede obtenerse en el "Handbook of Colorimetry" publicado por el "Massachussets Institute of Technology", de Arthur C. Hardy, emitido en 1936.
De lo anterior, se ha descrito una composición de vidrio gris neutro y será aparente para los expertos en el ramo que se puedan realizar otros posibles avances o mejoras, las cuales pueden estar consideradas dentro del campo determinado
siguientes reivindicaciones.
Claims (10)
1. - Una composición de vidrio gris neutro teniendo una composición base de un vidrio sílico-sódico-cálcico que contiene: Si02 de entre 68 a entre 75 %; AI2O3 de entre 0 a entre 5 %; CaO de entre 5 a 15%; MgO de entre 0 a 10%; Na2Ü de entre 10 a 18%; K2O de entre 0 a entre 5%; SO3 de entre 0.05 a entre 0.30% y colorantes principales comprendiendo: Fe2Ch de entre 0,30 y entre 0,70 de por ciento en peso; C03O4 de 0 a entre 30 ppm; Se de entre 1 a entre 20 ppm; CuO de entre 20 a entre 200 ppm en donde el vidrio tiene una transmisión de luz, iluminante "A", mayor a 65%, una transmisión de energía solar de menor o igual al 60%, una transmisión solar ultravioleta de menos de 46%, una longitud de onda dominante de 490 ?p? a 600 ?p?, y una pureza de excitación de menos de 6.
2. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1 además incluye, un componente adicional seleccionado de carbono o nitrato de sodio para modificar el estado de reducción del fierro.
3. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 2, en donde el carbono comprende de alrededor de 0.01 a alrededor de 0.07 de porcentaje en peso de la composición de vidrio.
4. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 2, en donde el nitrato de sodio se agrega de entre alrededor de 0.2 a alrededor de 1.2 en porcentaje en peso de la composición de vidrio.
5. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho vidrio es producido con un espesor de entre alrededor de 4 milímetros a alrededor de 6 milímetros.
6. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde dicho vidrio es producido con un espesor de entre alrededor de 1.6 milímetros a alrededor de 12 milímetros.
7. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el espesor de vidrio es de preferencia entre 1.6 y 6 mm.
8. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el CuO es menor a 120 ppm para un espesor de vidrio de 4.0 mm.
9. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el CuO es menor a 100 ppm para un espesor de vidrio de 6.0 mm.
10. La composición de vidrio de conformidad con la reivindicación 1, en donde el vidrio tiene un % redox de entre alrededor de 15 a alrededor de 50.
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|---|---|---|---|---|
| CN109863125A (zh) * | 2016-10-21 | 2019-06-07 | Ａｇｃ株式会社 | 钠钙玻璃板 |
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- 2009-12-08 MX MX2011006118A patent/MX2011006118A/es active IP Right Grant
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| CN109863125B (zh) * | 2016-10-21 | 2022-08-23 | Ａｇｃ株式会社 | 钠钙玻璃板 |
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