CS277102B6

CS277102B6 - Composite material for glass molds production

Info

Publication number: CS277102B6
Application number: CS273090A
Authority: CS
Inventors: Josef Ing Csc Jedlicka; Jindrich Ing Csc Blaha; Jiri Kryf
Original assignee: Josef Ing Csc Jedlicka; Jindrich Ing Csc Blaha; Jiri Kryf
Priority date: 1990-06-01
Filing date: 1990-06-01
Publication date: 1992-11-18
Also published as: CS9002730A2

Abstract

Směs pro kompozitní materiál pro sklářské, zejména foukací formy, tvořená vodnou suspenzí pevných složek a to vláknité složky, přednostně dřevoviny, pojící složky, přednostně cementu a mazné složky, přednostně jemnozrnného grafitu, dále obsahuje jako modifikační složku oxid křemičitý, s výhodou amorfní, o vysokém měrném povrchu v množství 3 až 20 % hmotnosti, vztaženo na celkový obsah pevných složek směsi.A mixture for a composite material for glassmaking, especially blow molds, formed by an aqueous suspension of solid components, namely a fibrous component, preferably wood, a binding component, preferably cement, and a lubricating component, preferably fine-grained graphite, further containing as a modifying component silicon dioxide, preferably amorphous, with a high specific surface area, in an amount of 3 to 20% by weight, based on the total content of solid components of the mixture.

Description

Vynález se týká směsi pro kompozitní materiál, určený na Wrobu sklářských forem, zejména foukacích sklářských forem. SmSs pro kompozitní materiál je tvořen vodní suspenzí pevných složek, kterými jsou vláknitá složka přednostně představovaná dřevovinou, pojící složka přednostně představovaná cementem a mazná složka přednostně představovaná jemnozrnným grafitem.The invention relates to a composition for a composite material intended for the manufacture of glass molds, in particular blow mold glass molds. The SmSs for the composite material consists of an aqueous suspension of solid components, which are a fibrous component preferably represented by wood, a bonding component preferably represented by cement and a lubricating component preferably represented by fine-grained graphite.

Pro výrobu sklářských forem na foukání skla se používá řada materiálů. Tradičním materiálem je bukové dřevo, využívá se také kovových materiálů, např. litiny, a pro specielní účely se někdy používá spékaný grafit. V poslední době se používají rovněž kompozitní materiály na bázi vláknité výztuže vázané pojící složkou a doplněné dalšími složkami pro úpravu požadovaných vlastností formy.A number of materials are used for the production of glass blow molds. The traditional material is beech wood, metallic materials such as cast iron are also used, and sintered graphite is sometimes used for special purposes. Recently, composite materials based on fibrous reinforcement bonded with a bonding component and supplemented with other components have also been used to modify the required mold properties.

Dřevěné formy pro foukání skla mají velmi příznivou pórovitost a nasákavost, ale jsou málo trvanlivé a rozměrově nestálé. Navíc zdroje této suroviny jsou v současné době nedostatkové.Wooden molds for glass blowing have a very favorable porosity and absorbency, but they are not very durable and dimensionally unstable. In addition, the resources of this raw material are currently scarce.

Kovové sklářské formy, případně sklářské formy ze spékaného grafitu, se využívají zejména v sériových, mechanizovaných a automatizovaných výrobách skla. Pro vysoké pořizovací ceny se tyto formy nepoužívají při foukání skla v menších sériích.Metal glass molds, or glass molds made of sintered graphite, are used mainly in serial, mechanized and automated glass production. Due to the high purchase prices, these molds are not used when blowing glass in smaller series.

Kompozitní materiály pro výrobu sklářských forem se vyrábějí z vodné suspenze, obsahující pro vláknitou složku zejména dřevovinu a asbest, jako pojící složku cement, jako máznou složku grafit. V konečném výrobku, tj. sklářské formě, zajišťuje dřevovina vláknitou výztuž, nasákavost a porozitu, asbest zabezpečuje vedle funkce vláknité výztuže především tepelnou odolnost, grafit má máznou funkci a cement je pojivém a zaručuje rovněž i mechanické vlastnosti kompozitního materiálu.Composite materials for the production of glass molds are produced from an aqueous suspension, containing for the fibrous component mainly wood pulp and asbestos, as a binding component cement, as a lubricating component graphite. In the final product, ie in the glass form, the wood provides fibrous reinforcement, absorbency and porosity, asbestos provides not only the function of fibrous reinforcement but also heat resistance, graphite has a lubricating function and cement is a binder and also guarantees mechanical properties of composite material.

Nevýhodou těchto směsí pro kompozitní materiály jsou karcinogenní vlastnosti asbestu, které se nepříznivě projevují hlavně při vlastní výrobě sklářských forem jejich mechanickým zpracováním z bloku kompozitního materiálu, např. soustružením.The disadvantage of these mixtures for composite materials is the carcinogenic properties of asbestos, which are adversely affected mainly in the actual production of glass molds by their mechanical processing from a block of composite material, eg by turning.

Uvedené nevýhody se odstraní u směsi pro kompozitní materiál na výrobu sklářských forem, která sestává z vodné suspenze pevných složek, kde jako vláknitá složka je přednostně dřevovina, jako pojící složka přednostně, cement a jako mazná složka přednostně jemnozrnný grafit podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že směs dále obsahuje modifikační složku oxid křemičitý v množství 3 až 20 % hmotnosti, vztaženo na celkový obsah pevných složek ve směsi.These disadvantages are eliminated in a composition for a composite material for the production of glass molds, which consists of an aqueous suspension of solid components, where the fibrous component is preferably wood, the bonding component is preferably cement and the lubricating component is preferably fine-grained graphite according to the invention. The essence of the invention lies in the fact that the mixture further contains the modifying component silica in an amount of 3 to 20% by weight, based on the total solids content of the mixture.

Je nutné, aby oxid křemičitý byl v amorfní formě.The silica must be in amorphous form.

Výhodou tohoto řešení je, že ze směsi podle vynálezu se získá kompozitní materiál hygienicky nezávadný při dodržení a zlepšení jeho požadovaných vlastností, zejména nasákavosti, pevnosti a kvalitnější zpracovatelnosti při výrobě sklářské formy.The advantage of this solution is that a composite material is obtained from the mixture according to the invention which is hygienically harmless while maintaining and improving its desired properties, in particular absorbency, strength and better processability in the production of a glass mold.

CS 277102 B6 2CS 277102 B6 2

Na základě dlouhodobých experimentů se osvědčilo vnášení oxidu křemičitého do směsi v amorfní formě. Ukázalo se, že tato forma oxidu křemičitého přispívá ke zvýšené retenci vody. Je třeba, aby tato modifikační složka byla ve směsi a následně v kompozitním materiálu rozptýlena co nejhomogenněji.Based on long-term experiments, the introduction of silica into the mixture in amorphous form has proved successful. This form of silica has been shown to contribute to increased water retention. This modifying component needs to be dispersed as homogeneously as possible in the mixture and subsequently in the composite material.

Příkladná provedení složení směsi pro kompozitní materiály jsou uvedena dále na konkrétních příkladech, v nichž je obsah jednotlivých složek směsí uveden v % hmotnosti.Exemplary embodiments of the composition of the mixture for composite materials are given below in specific examples, in which the content of the individual components of the mixture is given in% by weight.

Složky směsi % hmotnosti Mixture components% by weight 1 1 Příklad 2 Example 2 3 3 dřevovina wood 23 23 21 21 28 28 cement cement 50 50 47 47 31 31 jemnozrnný grafit fine-grained graphite 20 20 19 19 25 25 oxid křemičitý silica 7 7 13 13 16 16 suma sum 100 100 100 100 100 100

Z jednotlivých složek směsi se připravila směs ve vodné suspenzi tak, že se nejdříve rozvláknila dřevovina ve vodě a k suspenzi dokonale rozvlákněné dřevoviny se přidal jemnozrnný grafit a oxid křemičitý. Oxid křemičitý se do uvedených příkladných směsí vnášel ve formě amorfního oxidu křemičitého o vysokém měrném povrchu, nejméně 35000 m².kg^-1.From the individual components of the mixture, a mixture was prepared in an aqueous suspension by first pulping the wood pulp in water and adding fine-grained graphite and silica to the suspension of perfectly pulped wood pulp. The silica was introduced into said exemplary mixtures in the form of amorphous silica with a high specific surface area, at least 35000 m ² .kg ^-1 .

Po dokonalé homogenizaci těchto složek se přidalo odpovídající množství cementu a vodná suspenze se opět zhomogenizovala mícháním.After complete homogenization of these components, the appropriate amount of cement was added and the aqueous suspension was homogenized again by stirring.

Získaná hustá kašovitá suspenze se nalila do válcovité formy, kterou tvořil válcovitý plášů beze dna. Při plnění je forma umístěna na kovové podložce. Po naplnění se horní část formy uzavřela trnem.The obtained thick slurry was poured into a cylindrical mold formed by cylindrical shells without a bottom. When filling, the mold is placed on a metal base. After filling, the upper part of the mold was closed with a thorn.

Trnem se suspenze ve formě stlačuje a dochází k uvolnění přebytečné vody, která vytéká otvory v plášti formy.The suspension in the mold is compressed by the mandrel and excess water is released, which flows out of the holes in the mold shell.

Na suspenzi se působí tlakem trnu tak dlouho, dokud se původní objem suspenze nezmenší na polovinu. Takto slisovaná hmota se nechává zatuhnout cca 24 hodin ve formě, za stálého působení vnějšího tlaku lisovacího trnu.The suspension is subjected to mandrel pressure until the original volume of the suspension is halved. The mass thus compressed is allowed to solidify for about 24 hours in the mold, under the constant action of the external pressure of the pressing mandrel.

Po zatuhnutí se vylisovaný blok vyjme z formy a hmota se ponechá zatvrdnout ve vlhkém prostředí po dobu cca 28 dní.After solidification, the extruded block is removed from the mold and the mass is allowed to harden in a humid environment for about 28 days.

Takto získaný blok kompozitního materiálu se zpracovává do požadovaného tvaru sklářské foukací formy mechanicky, např. soustružením.The block of composite material thus obtained is processed into the desired shape of the glass blow mold mechanically, e.g. by turning.

Sklářskou foukací formu, obdobně jako dřevěnou formu, je nutné po každém vyfouknutí skleněného výrobku máčet vodou, aby se zajistilo nasátí dostatečného množství vody, která potom při vlastním procesu tvarování skla foukáním vytváří mezi sklářskou formou a horkým sklem parní vrstvu, která zajišůuje snadné otáčeThe glass blow mold, similar to the wooden mold, must be soaked with water after each blow of the glass product to ensure that a sufficient amount of water is sucked in, which then forms a steam layer between the glass mold and hot glass during the blow molding process.

CS 277102 B6 .CS 277102 B6.

ní foukaného skla ve sklářské formě a vytváří hladký povrch s]^^ něného výrobku.blown glass in a glass mold and forms a smooth surface of the molded product.

Vlastnosti kompozitních materiálů získaných ze směsí v udaných příkladných provedeních uvedeným postupem měly následující vlastnosti.The properties of the composite materials obtained from the mixtures in the given exemplary embodiments by the above procedure had the following properties.

Vlastnosti kompozitního materiálu PříkladProperties of composite material Example

získaného ze směsi podle příkladu 1 2 obtained from the mixture according to Example 1 2 3 3 nasákavost (%) 55 52 porosita (%) 56 53 pevnost (MPa) 9 19 water absorption (%) 55 52 porosity (%) 56 53 strength (MPa) 9 19 75 64 7 75 64 7

Nasákavost a porozita byla stanovena podle ČSN 725010.Absorbency and porosity were determined according to ČSN 725010.

Uvedené příklady provedení neomezují rozsah vynálezu a je možná řada obměn složení směsi v rámci myšlenky vynálezu.The above examples do not limit the scope of the invention and many variations in the composition of the mixture are possible within the scope of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS

A composition for a composite material for the production of glass molds, in particular blow molds, consisting of an aqueous suspension of solid components, namely fibrous components, preferably wood, binders, preferably cement, and lubricating components, preferably fine-grained graphite, characterized in that it further comprises modifying a component represented by silica in an amount of 3 to 20% by weight, based on the total solids content.

Composition according to Claim 1, characterized in that the silica is amorphous.