CS220141B1

CS220141B1 - Univerzální křídové opálové sklo

Info

Publication number: CS220141B1
Application number: CS794481A
Authority: CS
Inventors: Zdenek Honcu
Original assignee: Zdenek Honcu
Priority date: 1981-10-29
Filing date: 1981-10-29
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Univerzální křídové opálové sklo je středně alkalické křemičité sklo, zakalené kombinovaným fluoridofosforečným kalením. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sklo obsahuje kysličník křemičitý v hmotnostní koncentraci 45 až 76 %, kysličník hlinitý v hmotnostní koncentraci 0,2 až 12 %, kysličník zinečnatý v hmotnostní koncentraci 0,05 až 20 °/o, kysličník vápenatý v hmotnostní koncentraci 0,05 až 10 %, kysličník sodný a/nebo draselný v hmotnostní koncentraci 13 až 18 %, kysličník fosforečný v hmotnostní koncentraci 0,10 až 10 % a fluoridy v hmotnostní koncentraci 0,05 až 6 %. Dále může obsahovat složky ovlivňující tavitelnost skloviny a stabilitu skelného stavu, jakož i barviva. Sklo podle vynálezu je univerzálně použitelné ve sklářské výrobě, zejména v bižuterním průmyslu.

Description

•'Vynález se 'týká křídového opálového skla na bázi fluoifidofosforeěiťého , kalení so .zvýšenou rychlostí tvorby teplotně stabilního zákalu, které je univerzálně použitelné ve sklářské výrobě, zejména w rob tes ti‘bkžutOrního průmyslu.

Z literatury jsou známy v podstatě dva druhy křídových Opálů zakalených kombinací fluoridů a kysličníku fosforečného, a to tvrdá skla pro výrobu mozaiky a pro stavební obkladové nebo jiné speciální technické účely a měkká skla pro zpracování na rozmanité užitkové, bižuterní a umělecké výrobky.

První skupinu tvoří křídové opály s nízkým obsahem alkalických kysličníků, který nepřevyšuje 12,5 % hmotnosti. Potřebné stability zákalu a skelného stavu skla se dociluje přísadou 7 až 15 % hmotnosti kysličníku boritého v kombinaci s kysličníkem hlinitým anebo olovnatým. Přesto tato skla s vyšším obsahem kysličníku fosforečného vykazují určitý sklon k odskelnění a jejich zpracování může bezpečna probíhat jen v poměrně úzké teplotní oblasti.'Proto nejsou křídové opály tohoto typu většinou vhodné pro kontinuální výrobu.

Druhou skupinu představují skla s vysokým obsahem 18,5 až 22 % hmotnosti alkalických kysličníků, přičemž základní kalivo tvoří fosforečnan vápenatý za přítomnosti 1 až 2 % hmotnosti teoreticky vnášeného fluoru. Křídové opály tohoto druhu barvené kysličníky mědi, chrómu, manganu, kobaltu, niklu a železa se v širším měřítku dosud vyrábějí v bižuterní oblasti, jako tzv. sytá barevná skla nenabíhavá. Kalicí látky kysličník křemičitý kysličník hlinitý kysličník zinečnatý kysličník vápenatý kysličník sodný a/nebo draselný kysličník fosforečný fluoridy

Sklo může dále obsahovat:

kysličník boritý kysličník barnatý kysličník strontnatý kysliční berylnatý kysličník hořečnatý kysličník olovnatý kysličník lithný kysličník titaničitý kysličník zirkoničitý kysličník cíničitý kysličník arzenitý kysličník antimonitý kysličník lanthanltý sírany sirníky chloridy kysličníky vzácných zemin kysličník železitý «e zavádějí > do skla většinou v podobě-kostní moučky inébo-.tdlkátciumfosfátu a »krýólitu. Sklovina se taví na vícepánvových pecích, a zpracovává se .ručně do tyčí a lamipoyých ; tyčinek, Ikteré Jsou surovinou pro vlastní výrobu bižuterního zboží. Sytý zákal vzniká zvolna během několikanásobného ochlazení a ohřevu skloviny v teplotní oblasti jejího zpracování, a proto nejsou rtato. skla vhodná pro -etrojní výrobu tyčoviny,>ani pro přímé tvarování' výlisků z tavícího agregátu. Ruční výroba tyčových sa tyčinkových [polotovarů klade velké nároky i na zr učnost i praktické zkušenosti sklářů a je vétmi namáhavá. V důsledku kritického nedostatku kvalifikovaných pracovníků nelze používanou technologií pokrýt značné požadavky na množství tyčoviny, ijejí Jákost ía/šiTOký sortiment barev. Bílý křídový opálua ad něho odvozená sytá barevná skla pro ruční zpracování se vyznačují vysokou teplotní roztažností a v důsledku toho i nižší tepelnou odolností a dále velmi nízkou chemickou odolností proti vodě, která nevyhovuje .ani :.páťé třídě padle .-platné GSN 70 05131. Kromě toho se tato skupina zakalených skel řadí mezi nejhůře obrusná skla vůbec. Pro jejich obroušení je třeba čtyřikrát až pětkrát delší doby než v případě čirých bižuterních barevných skel.

Univerzální křídové opálové sklo řeší komplexně většinu nedostatků obou druhů stárvqjících eskel. Podstata vynálezu spočívá v tom, že univerzální křídové opálové sklo obsahuje následující základní složky v uvedené hmotnostní koncentraci:

.45 tož 76 % 0,20 tož .12 % .0,05 tož 120 P/o .0,05 taž 10 P/o .až ,18 P/o Q/lO.až 10 P/o -0,05 až ;6 %

stopy až	.6	P/o
..stopy .až	20	°/o
stopy.až	•4	°/o
stopy .až	.4	-%
stopy.až	5	%
stopy.až	35	%
stopy až	.4	%
stopy.až	.10	%
stopy až	3	°/o
stopy až	2	%
stopy až	5	%
stopy až	3	%
stopy až	6	%
stopy až	2	%
stopy až	1	%
stopy až	2	®/o
stopy až	12	%
stopy až	5	%

kysličník chromitý	stopy až	2 %
kysličník manganatý	stopy až	7 %
kysličník měďnatý	stopy až	4 %
kysličník kobaltnatý	stopy až	2 %
kysličník nikelnatý	stopy až	2 %
vanad	stopy až	5 %
uran	stopy až	4 %
kadmium	stopy až	2 °/o
selen	stopy až	1 %
telur	stopy až	1 %
stříbro	stopy až	1 %

Univerzální křídové opálové sklo podle vynálezu v porovnání s některými zakalenými skly pro technické účely spočívají ve vyšší teplotní stálosti zákalu, v lepší tavitelnosti a nižších výrobních nákladech. Na rozdíl od měkkých křídových opálů pro ruční výrobu se sklo podle vynálezu vyznačuje vysokou rychlostí tvorby zákalu, vyšší sytostí a bělostí zákalu, nižší teplotní roztažností, vyšší tepelnou odolností a výrazně lepší obrusností. Mimoto vyniká i dobrou chemickou odolností proti vodě, která se pohybuje v rozmezí druhé až páté třídy podle ČSN 70 05 31.

Univerzální křídové opálové sklo je středně alkalické křemičité sklo, zakalené kombinovaným fluoridofosforečným kalením. Potřebné stability zákalu a skelného stavu skla se dosahuje podle vynálezu součinností kysličníku hlinitého, zinečnatého a vápenatého, přičemž rychlost tvorby zákalu je pro rozmanité účely regulována proměnlivými koncentracemi fluoridů.

Univerzální křídové opálové sklo podle vynálezu jo vhodné pro tavení na různých typech tavících agregátů, otápěných plynem, topným olejem, elektricky či kombinovaně, a to na pánvových pecích, denních nebo kontinuálních vanách.

Utavenou sklovinu je možno zpracovávat strojním nebo ručním způsobem do tyčí a tyčinek, z nichž se získají ručním mačkáním bižuterní výlisky různých tvarů a velikostí. Kromě toho lze tyčovinu přetavovat v píckách kelímkového nebo vaničkového typu a výlisky tvarovat na mechanických mačkadlech.

Křídovou opálovou sklovinu podle vynálezu je též možno s výhodou zpracovávat přímo z pánvové nebo vanové tavící pece ručně nebo mechanicky na různé druhy zakalených výrobků.

Univerzální křídové opálové sklo přináší i řadu výhod ekonomického charakteru. Kromě úspory kvalifikovaných sklářů se docílí značných úspor nákladů při přechodu na mechanické zpracování skloviny. Mimoto vynález umožňuje využít v plné míře domácích zdrojů sklářských surovin a uspořit některé drahé suroviny, jako je například dikalciumfosfát, borax nebo kryolit.

Univerzální křídové opálové sklo je vhodné pro široké využití ve sklářské praxi na rozmanité zboží bílé barvy i pro aplikaci na celou paletu sytých barevných skel. Dokladem rozsáhlých možností využití vynálezu, zejména v bižuterním průmyslu, jsou následující příklady chemického složení skla.

Příklad 1

Univerzální křídové opálové sklo bílé barvy se zvýšenou rychlostí tvorby stabilního zákalu a dobrými fyzikálními i chemickými vlastnostmi má například toto chemické složení, vyjádřené v hmotnostní koncentraci:

kysličník křemičitý 63 % kysličník hlinitý 3 % kysličník zinečnatý 7 % kysličník vápenatý 5,5 °/o kysličník sodný 11,5 % kysličník 'draselný 3 % kysličník fosforečný 5 % fluoridy 2 %

Uvedené sklo je tvořeno všemi základními složkami skla podle vynálezu a vyznačuje se následujícími fyzikálními a chemickými vlastnostmi: střední součinitel délkové teplotní roztažnosti a = (9,3 ± 0,4) . . 10^-6 “C¹, transformační teplota t_g = 475 ± ± 10 °C, celkový odraz bílého světla činí 89 % a chemická odolnost proti vodě odpovídá třetí třídě podle CSN 70 05 31. Teplotní průběh viskozitní křivky tohoto skla vyhovuje požadavkům na kvalitní sklo pro bižuterní a užitkové účely.

Hlavní předností skla podle příkladu 1 před křídovými opály pro ruční výrobu spočívají v nižší teplotní roztažnosti, vyšší tepelné odolnosti, v podstatně lepší chemické odolnosti proti vodě a zředěným kyselinám, ve zvýšené rychlosti tvorby zákalu, výrazně vyšší sytosti a bělosti zákalu a ve zlepšené obrusností. Uvedené sklo vykazuje zhruba o 10 % vyšší hodnotu celkového odrazu bílého světla než křídové opály pro ruční výrobu, a proto je velmi vhodné i pro přejímání nebo podjímání čirých skel.

Sklo podle příkladu 1 je možno s úspěchem využít ve všech oblastech sklářské výroby, zejména pro strojní zpracování do

20141 tyčoviny a pro přímou výrobu rozmanitého bižuterního, užitkového a technického zboží.

Příklad. 2

Univerzální křídové' opálové sklo bílé barvy se zvýšenou rychlostí tvorby stabilního zákalu a ťLobrýmí fyzikálními i chemickými vlastnostmi má například toto chemické složení, vyjádřené v hmotnostní koncentraci:

kysličník křemičitý	63	%
kysličník hlinitý	3	%
kysličník zinečnatý	4,8 %
kysličník vápenatý	2	%
kysličník sodný	11,5 %
kysličník draselný	3	%
kysličník fosforečný	5	%
fluoridy	2	%
kysličník boritý	1	%
kysličník barnatý	4	%
kysličník hořečnatý	0,5 %
kysličník zirkoničitý	0,2 %

Uvedené sklo tvoří všechny základní složky skla podle vynálezu a některé další nebarvící složky, které příznivě ovlivňují tavitelnost skloviny a stabilitu skelného stavu skla i zákalu v teplotní oblasti zpracování skloviny.

Sklo podle příkladu 2 se vyznačuje stejnými mechanickými i optickými vlastnostmi a stejnou chemickou odolností proti vodě jako sklo v příkladu 1 a splňuje všechny další požadavky kladené na kvalitní křídový opál pro strojní či ruční zpracování do tyčových polotovarů nebo pro přímou výrobu rozličného bílého zboží pro rozmanité účely.

Příklad 3

Univerzální křídové opálové sklo barvy zelený tyrkys se zvýšenou teplotní stabilitou zákalu a se zlepšenými mechanickými vlastnostmi, má například toto- Chemická·složení, vyjádřené v hmotnostní koncentraci:

kysličník křemičitý 66 ^l% kysličník hlinitý 3 ’^s% kysličník zinečnatý 2,5'% kysličník vápenatý 2 ^;% kysličník sodný 12 Ψο kysličník draselný '3 Ψο kysličník fosforečný 4 % fluoridy 1,6 % kysličník barnatý 4 % kysličník hořečnatý 0,5 % kysličník titaničitý 0,5 % sírany 0,1% kysličník chromitý '0,2 % kysličník měďnatý 0,6 %

Uvedené sklo tvoří všechny základní složky skla podle vynálezu, některé další nebarvící složky a oxidy chrómu a mědi jako barviva.

Přednosti tohoto skla barvy zelený tyrkys spočívají zejména ve snížené teplotě počáteční krystalizace skla, vysoké teplotní stálosti sytého zákalu i v oblasti nižších pracovních teplot a dále ve vyšší tepelné odolnosti a v podstatně Lepších brusných vlastnostech než jaké vykazuji křídové opály pro ruční výrobu.

Sklo podle příkladu 3 se mimoto- vyznačuje zvýšenou rychlostí tvorby zákalu, téměř stejným teplotním průběhem vlskozitní křivky a stejnou chemickou odolností proti vodě a zředěným kyselinám· jako .skla v příkladech 1 a 2, a proto je rovněž, univerzálně použitelné pro strojní i ruční zpracování do tyčoviny a pro přímou výrobu širokého sortimentu bižuterního, technického a užitkového zboží.

Claims

předmEt vynálezu

1. Univerzální křídové opálové sklo, vyznačené tím, že obsahuje tyto základní složky v množství, uvedeném v hmotnostní koncentraci:

kysličník křemičitý 45 až 76 % kysličník hlinitý 0,20 až 12 '% kysličník zinečnatý 0,05 až '20 % kysličník vápenatý 0;05 až 10 % kysličník sodný a draselný 13 až 10 %

a to buď jednotlivě, nebo ve vzájemné kombinaci, kysličník fosforečný 0,10 až 10 % fluoridy 0,05 až 6 %

2. Univerzální křídové opálové sklo podle bodu 1 vyznačené tím, že obsahuje tyto další složky v množství, uvedeném v hmotnostní koncentraci:

kysličník boritý kysličník barnatý kysličník strontnatý kysličník berylnatý kysličník hořečnatý kysličník olovnatý kysličník lithný kysličník titaničitý kysličník zirkoničitý kysličník cíničitý kysličník arzenitý kysličník antimonitý kysličník lanthanitý sírany sirníky chloridy stopy až 6 % stopy až 20 % stopy až 4 % stopy až 4 % stopy až 5 % stopy až 35 % stopy až 4 % stopy až 10 % stopy až 3 % stopy až 2 % stopy až 5 % stopy až 3 % stopy až 6 % stopy až 2 % stopy až 1 % stopy až 2 %

3. Univerzální křídové opálové sklo podle bodů 1 a 2 vyznačené tím, že pro docílení rozmanitých barev obsahuje následující barvicí složky v množství, uvedeném v hmotnostní koncentraci:

kysličníky vzácných zemin stopy až 12 % a to buď jednotlivě, nebo ve vzájemných kombinacích, kysličník železitý stopy až 5 % kysličník chromitý stopy až 2 % kysličník manganatý stopy až 7 % kysličník měďnatý stopy až 4 % kysličník kobaltnatý stopy až 2 % kysličník nikelnatý stopy až 2 % vanad stopy až 5 % uran stopy až 4 % kadmium stopy až 2 % selen stopy až 1 % telur stopy až 1 % stříbro stopy až 1 %