CZ278452B6

CZ278452B6 - Amber container glass

Info

Publication number: CZ278452B6
Application number: CS911146A
Authority: CZ
Inventors: Ladislav Prof Ing Drsc Sasek; Miroslav Ing Csc Rada; Zdenek Ing Hradecky
Original assignee: Vysoka Skola Chem Tech
Priority date: 1991-04-23
Filing date: 1991-04-23
Publication date: 1994-01-19
Also published as: SK277743B6; CS114691A3

Description

Oblast techniky

Vynález se týká obalového hnědého ambrového skla, které je vhodné zejména pro automatizovanou strojní výrobu skleněných láhví např. pivních, vinných atp. a obalového skla, např. pro konzervárenské účely. Obalové hnědé ambrové sklo má zvýšený obsah oxidu hlinitého a dále obsahuje oxid křemičitý, sodný, draselný, vápenatý, hořečnatý, železitý a sírový.

Hnědé obalové sklo se vyrábí bud jako sklo ambrové, v němž hnědé zabarvení tvoří polysulfidy železa tzv. chromoform, vzniklý ve skle působením redukčních látek při jeho tavení, nebo jako hnědé sklo barvené přídavkem sloučenin manganu. Obsah oxidu hlinitého v ambrových sklech se používá do 3 % hmotnosti a obsah železa, vyjádřený obsahem oxidu železitého do 0,3 % hmotnosti. Při vyšším obsahu oxidu hlinitého až do 11 % hmotnosti a výše se současně zavádí i vyšší obsah oxidu železitého a nebo oxidu železnatého a hnědého zbarvení skla se dociluje sloučeninami manganu.

V Československu, jak uvádějí Lhota M. ve skriptech Speciální technologie skla, s. 149, SNTL, Praha 1967 a Staněk J., Kotšmíd F., Můller Z., Civín V. v patentovém spisu ČSR č. 89029, byla zhruba do konce padesátých let vyráběna zelená obalová vysocehlinitá skla a také hnědá obalová vysocehlinitá skla, barvená MnO.

Složení hnědého obalového skla v západní Evropě, jak uvádí Smrček A. v časopise Glastechnische Berichte 63 č. 10; 309, r. 1990, je následující v hmot. %: oxid křemičitý 71,74 ± 1,57, oxid hlinitý 2,08 ± 0,59 při maximu 3,83 pro polobílé sklo a 0,28 ±0,07 pro hnědé ambrové sklo, oxid vápenatý 10,04 ± 0,14, oxid hořečnatý 1,96 ± 0,91, oxid sodný 12,97 ± 0,86, oxid draselný 0,76 ± 0,43, oxid sírový 0,1 ± 0,07 pro sklo zelené a 0,02 ± 0,01 pro hnědé ambrové sklo, oxid chromitý 0,17 ± 0,06 pro sklo zelené, přičemž Σ R₂O je 13,71 ± 0,81 % hmot., Z'RO je 11,99 ± 0,95 % hmot, a Σ R₂O + Σ RO je 25,70 ± 0,83 % hmot., kde Σ R₂O je suma jednomocných oxidů alkalických kovů a Σ RO je suma oxidů kovů alkalických zemin.

Složení současného zelené a hnědého obalového skla ve východní Evropě, jak uvádí Smrček A. v časopise Glastechnische Berichte v témže pramenu výše uvedeném a v časopise Sklář a keramik 35 č. 6, 161, r. 1985, má vyšší obsah alkalických oxidů. Složení průměrného skla v % hmotnosti je následující: 72,03 ± 1,00 SiO₂, oxid hlinitý 1,95 ± 0,70 při maximální hodnotě. -,14 pro polobílé sklo, oxid železitý 0,35 ± 0,16 pro zelené sklo a 0,28 ± 0,09 pro hnědé ambrové sklo, oxid vápenatý 8,82 ± 1,52, oxid hořečnatý 1,93 ± 1,21, oxid sodný 14,26 ± 0,94, oxid draselný 0,45 ± 0,31, oxid sírový 0,12 ± 0,09 pro sklo zelené a 0,02 ± 0,03 pro hnědé ambrové sklo, přičemž Σ R₂O je 14,66 ± 0,92 % hmot., Σ RO je 10,73 ± 0,92 % hmot, a Σ R₂O + Σ RO je 25,47 ± 0,97, kde

-1CZ 278452 B6

Σ R₂° l^{e suma} jednomocných oxidů alkalických kovů a Σ RO je suma oxidů kovů alkalických zemin.

Nevýhodou dosavadních hnědých ambrových skel je, že mají nižší obsah oxidu hlinitého, což znemožňuje použití horninových surovin, případně průmyslových odpadů pro dávkování alkalických oxidů do těchto skel a současně nižší obsah oxidu hlinitého podmiňuje nižší chemickou odolnost těchto skel.

Podstata vynálezu

Uvedené nevýhody odstraní nebo podstatně omezí obalové hnědé ambrové sklo, se zvýšeným obsahem oxidu hlinitého, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 60 až 70 % hmot, oxidu křemičitého, 4 až 8,5 % hmot, oxidu hlinitého, 7 až 11 % hmot, oxidu vápenatého, 3 až 6 % hmot, oxidu hořečnatého, 10 až 15,0 % hmot, oxidu sodného, 0,5 až 5 % hmot, oxidu draselného, 0,27 až 0,8 % hmot, oxidu železitého, 0,01 až 0,2 % hmot, oxidu sírového a 0,01 až 0,2 % hmot, polysulfidů železa a alkalických kovů přičemž celkový obsah a celkový obsah oxidu sodného a draselného je 11,5 až 15,0 % hmot., celkový obsah oxidu vápenatého a hořečnatého je 13,0 až 14,5 % hmot, a celkový obsah oxidů alkalických kovů a oxidů alkalických zemin je 26 až 28 % hmot.

Toto optimální chemické složení obalového hnědého ambrového skla se zvýšeným obsahem oxidu hlinitého a s vymezenými mezemi celkových obsahů oxidů alkalických kovů a oxidů kovů alkalických zemin umožňuje využití horninových surovin, jako např. živců, •znělců, nefelinitických syenitů, čedičů, žul aj. a také průmyslových odpadů i jejich vzájemných kombinací, pro vnášení alkalických oxidů do skla, což vede ke značným úsporám sody při srovnatelné, případně nižší energetické náročnosti se současně vyráběným ambrovým sklem. Zvýšený obsah oxidu hlinitého v uvedeném skle zvyšuje chemickou odolnost, což zvláště u obalových skel je velice významné. Chemické složení skla umožňuje i zvýšení relativní rychlosti tvarovacích strojů.

Použitelnými surovinami se mohou často vznášet do skla různé doprovodné oxidy, případně další oxidy, které mohou být obsaženy ve skle buď jen ve stopách, anebo do maximální hranice 1 % hmot, u oxidu barnatého, oxidu boritého, oxidu litného, 0,5 % hmot, u oxidu zinečnatého, 0,1 % hmot, u oxidu strontnatého, manganatého, titaničitého a chromítého, 0,3 % hmot, u chloridových aniontů a 0,15 % hmot, u fluoridových aniontů.

Příklady provedení vynálezu

Příklad č. 1 23 složky skla obsah v % hmotnosti

oxid	křemičitý	68,42	64,62	64,60
oxid	hlinitý	5,01	7,33	7,34
oxid	vápenatý	7,79	8,17	9,31
oxid	hořečnatý	5,24	5,12	4,18
oxid	sodný	11,91	12,34	11,07
oxid	draselný	1,11	1,64	3,08

-2CZ 278452 B6

Příklad č. Složky skla	1 obsah v	2 % hmotnosti	3
celkový obsah	železa
vyjádřený jako Fe₂O₃	0,40	0,59	0,33
oxid sírový		0,05	0,07	0,03
polysulfidy železa		-
a alkalických	kovů	0,07	0,12	0,06
		100,00	100,00	100,00
Σ ^R2°		13,02	13,98	' 14,15
Σ RO		13,03	13,29	13,49
Σ R₂0 + RO		26,05	27,27	27,64
^tlogETA=2	[’C]	1 508	1 487	1 476
^tlogETA=3	[°C]	1 236	1 225	1 220
^tlogETA=7,65	[’C]	756	760	763
^tlogETA=13	[•C]	555	564	570
^tliquidus	[°C]	1 123	1 117	1 124
RMS	[%] .	109	112	114
Chemická odolnost vůči
vodě [ml 0,01	mol.HCl]	0,60	0,52	0,52

Příklad č. Složky skla	4	5 obsah v hmotnosti	6
oxid křemičitý	68,38	64,57	64,50
oxid hlinitý	5,01	7,33	7,34
oxid vápenatý	7,79	7,67	9,31
oxid hořečnatý	5,24	5,12	4,18
oxid sodný	11,81	12,34	11,07
oxid draselný	1,11	1,64	3,08
oxid litný	0,1	0,00	0,00
oxid barnatý	0,00	0,50	. 0,00
chloridový anion	0,04	0,05	0,10
celkový obsah železa
vyjádřený jako Fe₂O₃	0,40	0,59	0,33
oxid sírový	0,05	0,07	0,03
polysulfidy železa
a alkalických kovů	0,07	0,12	0,06
	100,00	100,00	100,00
Σ R₂O	13,02	13,98	14,15
Σ RO	13,03	13,29	13,49
Σ R₂O + Σ RO	26,05	27,27	27,64
^tlogETA=2 t’C]	1 500	1 486	1 476
^tlogETA=3 ^C°^C]	1 235	1 224	1 220
^tlogETA=7,65	755	760	763
^tlogETA=13	554	760	763

-3CZ 278452 B6

Příklad č. 4 5 6

Složky skla obsah v hmotnosti

^tliquidus	[c]	1- 120	1 117	1 124
RMS	[%.]	109	112	114
Chemická odolnost vůči vodě [ml 0,01 mol.HCl]	0,60	0,52	0,52

V uvedených příkladech provedení představuje Σ R₂° celkový obsah jednomocných oxidů alkalických kovů a Σ RO celkový obsah kovů alkalických zemin, ťj_Og_E(p_A_2 odpovídá teplotě tavení skloviny ^tlogETA=3 teplotě kapky dávkované skloviny, t1OgETA=7,65 teplotě Littletonova bodu měknutí skla a ^tiOgETA=13 ^horní chladicí teplotě skla, RMS představuje relativní rychlost tvarovacích strojů. Chemická odolnost vůči vodě byla stanovena podle normy ČSN 700531 - Stanovení odolnosti skla proti vodě při 98 °C.

Hnědé ambrové sklo se zvýšeným obsahem oxidu hlinitého je vhodné pro způsob tavení kontiuální i periodický v pecích vytápěných palivy plynnými, kapalnými, v pecích celoelektrických i v pecích s kombinovaným palivem. I při zvýšeném obsahu oxidu hlinitého se obalové skloviny typu ambr dobře vybarví a současně je možné využít hornin a průmyslových odpadů pro vnášení alkalických oxidů do vsázky, čímž lze ušetřit značná množství sody. Se zvyšujícím se obsahem oxidu hlinitého ve skle se zvyšuje chemická odolnost skla.

Ambrového· zbarvení skla se dosahuje použitím redukovadel na bázi uhlíku jako např. koksu, tuhy, sazí, dřevěných pilin, organických látek,, atd., které při vytavení vyhoří. Např. při použití sazí na elektrických vanových pecích lze ambrového zbarvení docílit množstvím 0,4 kg sazí na 100 kg skla, zatímco u pecí vytápěných plynnými a kapalnými palivy lze použít množství sazí zhruba poloviční podle způsobu vedení tavby.

Průmyslová využitelnost

Hnědé ambrové sklo je určeno pro obalové sklo pro potravinářské účely např. pivní, vinné, moštové láhve atp., konzervárenské sklo pro potraviny, pro zdravotnické účely, např. lékovky, pro chemické sklo např. láhve na chemikálie, pro kosmetické účely např. dozy atp. Dále je vhodné všude tam, kde je třeba chránit vnitřní obsah obalového skla před účinky světla ze zdravotních, hygienických či chemických důvodů. Vysocehlinité hnědé ambrové sklo lze vyrobit při použití běžně známého příslušného množství redukovadla na všech typech peci kontinuálních i periodických s různým otopem. Dané složení skla umožňuje využití horninových surovin a vhodných průmyslových odpadů, obsahujících alkalické oxidy, čímž lze docílit značných úspor sody a při tavení skloviny i energie.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Obalové hnědé ambrové sklo vhodné zejména pro strojní výrobu láhví a obalového skla, se zvýšeným obsahem oxidu hlinitého, obsahující dále oxid křemičitý, sodný, draselný, vápenatý, hořečnatý, železitý a sírový, vyznačující septim, že obsahuje oxidu křemičitého 60 až 70 % hmot., oxidu hlinitého 4,0 až

8,5 % hmot., oxidu sodného 10,0 až 15,0 % hmot., oxidu draselného 0,5 až 5,0 % hmot., oxidu vápenatého 7,0 až 11 % hmot., oxidu hořečnatého 3,0 až 6,0 % hmot., oxidu sírového 0,01 až 0,2 % hmot., polysulfidů železa a alkalických kovů 0,01 az 0,2 % hmot., přičemž celkový obsah železa vyjádřený jako oxid železitý 0,27 až 0,8 % hmot., celkový obsah oxidů alkalických kovů 11,5 až 15,0 % hmot., celkový obsah oxidů kovů alkalických zemin je 13,0 až 14,5 % hmot, a celkový obsah oxidů alkalických kovů a alkalických zemin je 26 až 28 % hmot.

2. Obalové hnědé ambrové sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že dále obsahuje stopy až 1 % hmot, oxidu litného, stopy až 1 % hmot, oxidu barnatého, stopy až 1 % hmot, oxidu boritého, stopy až 0,5 % hmot, oxidu zinečnatého, stopy až 0,1 % hmot, oxidu strontnatého, stopy až 0,1 % hmot, oxidu manganatého, stopy až 0,1 % hmot, oxidu titaničitého, stopy až 0,1 % hmot, oxidu chromítého, stopy až 0,3 % hmot, chloridových aniontú a stopy až 0,15 % hmot, fluoridových aniontů.