CZ303117B6 - Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu - Google Patents
Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu Download PDFInfo
- Publication number
- CZ303117B6 CZ303117B6 CZ20110176A CZ2011176A CZ303117B6 CZ 303117 B6 CZ303117 B6 CZ 303117B6 CZ 20110176 A CZ20110176 A CZ 20110176A CZ 2011176 A CZ2011176 A CZ 2011176A CZ 303117 B6 CZ303117 B6 CZ 303117B6
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- glass
- zno
- dpa
- temperature
- weight
- Prior art date
Links
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 title claims abstract description 42
- URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N niobium(5+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[O-2].[Nb+5].[Nb+5] URLJKFSTXLNXLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 9
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 8
- 229910000484 niobium oxide Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 72
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 13
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 13
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 7
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 13
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 11
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 6
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 6
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000002611 lead compounds Chemical class 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 5
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001553 barium compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N lead oxide Chemical compound [O-2].[Pb+2] HTUMBQDCCIXGCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 229910015902 Bi 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910015621 MoO Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- VEUACKUBDLVUAC-UHFFFAOYSA-N [Na].[Ca] Chemical compound [Na].[Ca] VEUACKUBDLVUAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000003599 detergent Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000464 lead oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Inorganic materials O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoferriooxy)iron hydrate Chemical compound O.O=[Fe]O[Fe]=O NDLPOXTZKUMGOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N oxolead Chemical compound [Pb]=O YEXPOXQUZXUXJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000010970 precious metal Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M sodium;oxocalcium;hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+].[Ca]=O HUAUNKAZQWMVFY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo s obsahem oxidu lanthanu a niobu, s indexem lomu vyšším než 1,54 a mernou hmotností nejméne 2,58 g.cm.sup.-3.n., obsahuje v % hmotn. 63,0 .+-. 2,5 SiO.sub.2.n. až 2,0 Al.sub.2.n.O.sub.3 .n.a/nebo až 2,0 B.sub.2.n.O.sub.3.n. 3,0 .+-. 2,5 La.sub.2.n.O.sub.3.n. 4,0 .+-. 3,5 Nb.sub.2.n.O.sub.5.n. 3,0 .+-. 2,0 SrO 7,0 .+-. 2,0 CaO 1,0 .+-. 1,0 MgO 2,0 .+-. 2,0 ZnO 5,0 .+-. 2,0 Na.sub.2.n.O 10,0 .+-. 2,0 K.sub.2.n.O 0,4 .+-. 0,2 Sb.sub.2.n.O.sub.3.n. 0,05 .+-. 0,02 Er.sub.2.n.O.sub.3 .n.+ Nd.sub.2.n.O.sub.3.n., pricemž suma Al.sub.2.n.O.sub.3.n. a B.sub.2.n.O.sub.3.n. je do 4 % hmotn., suma K.sub.2.n.O a ZnO je vyšší než 10 % hmotn., a suma La.sub.2.n.O.sub.3.n., a Nb.sub.2.n.O.sub.5 .n.je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.
Description
Křišťálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidů lanthanu a niobu
Oblast techniky
Vynález se týká křišťálového bezolovnatého a bezbamatého skla s obsahem oxidů lanthanu a niobu, s indexem lomu vyšším než 1,54 a s měrnou hmotností nejméně 2,58 g.cm3, vhodného zejména pro ruční výrobu vysoce kvalitního užitkového skla, vyráběného v plynových a elektrických tavících zařízeních. Toto bezolovnaté křišťálové sklo rovněž neobsahuje oxidy barya.
Dosavadní stav techniky
Křišťálová skla jsou skupinou skel, na jejichž vlastnosti jsou kladeny značné požadavky. Především jsou požadovány vynikající optické vlastnosti, přinášející vysokou brilanci a lesk výrobků. Základním předpokladem je proto vysoká homogenita skla a zanedbatelná četnost výskytu vad ve formě bublin a kamínků. Křišťálové sklo musí dále vykazovat vysokou „bělost“ - nebarevnost, vyžadující použití vysoce čistých vstupních surovin, které do skla vnášejí minimální množství barvicích látek, zejména oxidu železitého. Dalším požadavkem je vysoká propustnost světla ve viditelné oblasti spektra. Hodnota celkové propustnosti není doposud normativně stanovena. Za přijatelnou lze považovat 90% celkovou propustnost ve viditelné oblasti spektra při tloušťce skla 5 mm. Nej významnější optickou vlastností, která slouží jako kritérium pro kategorizaci křišťálových skel v technické legislativě, je hodnota indexu lomu. V České republice je tato kategorizace začleněna do vyhlášky Č. 379/2000 Sb., která stanovuje podmínky pro určování jednotlivých druhů křišťálového skla, včetně názvů těchto druhů ajejich vlastností.
Olovnatá křišťálová skla s obsahem PbO vyšším než 30, resp. 24% hmotn., jsou zmíněnou vyhláškou zařazeny do 1„ resp. 2. skupiny křišťálových skel, s indexem lomu vyšším než 1,545. Obě skupiny skel se však potýkají s velkými odbytovými problémy vyvolanými toxicitou sloučenin olova.
Sodnodraselný (český) křišťál, s obsahem K2O vyšším než 10% hmotn., spadá dle zmíněné vyhlášky do nejnižší, 4. skupiny křišťálů s označením „křišťálové sklo“, která zahrnuje skla s indexem lomu nižším než 1,52 a měrnou hmotností vyšší než 2,40 g.cm 3.
Nevýhodou tohoto typu křišťálového skla je obvykle nižší chemická odolnost, odpovídající obvykle čtvrté hydrolytické třídě dle ČSN ISO 719.
Výrobci olovnatých i sodnodraselných křišťálů se již proto řadu let věnují vývoji nových typů skel, které mají odpovídající optické vlastnosti, index lomu vyšší než 1,52, a které zároveň silně omezují, Či zcela eliminují použití sloučenin olova. Skla s těmito vlastnostmi splňují podmínky citované vyhlášky pro zařazení do 3. skupiny křišťálových skel s označením „křišťálové sklo krystalin“. Těmito podmínkami jsou index lomu vyšší než 1,52, měrná hmotnost vyšší než 2,45 g.cm'3 a celkový obsah oxidů K2O, ZnO, BaO a PbO vyšší než 10 % hmotn. Již zmíněný požadavek eliminace sloučenin olova, obsažených ve skle, potom přináší nutnost přídavku dalších oxidů, které index lomu zvyšují. Tento problém byl v minulosti řešen řadou tradičních výrobců křišťálových skel, jak ukazuje následně popsaný stav techniky.
V patentu CZ 279 603 B6 a v korespondujícím EP 738 243 Bl, majitele VŠCHT Praha, je popsáno křišťálové bezolovnaté sklo s indexem lomu vyšším než 1,52 a obsahujícím v % hmotn.:
50 | až | 75 SiO2 |
5 | až | 16Na2O |
2 | až | 9 CaO |
0,1 | až | 10K2O |
-1 CZ 303117 Β6
0,05 | až | 10 AI2O3 |
0,05 | až | 15ZrÓ2 |
0,05 | až | 10 ZnO |
0,001 | až | 6 MgO |
0,001 | až | 5 TiO2 |
0,001 | až | 2,5 IIfO2 |
0, 05 | až | 2,5 Sb2() |
Celkový obsah železa vyjádřený jako Fe2O3 je v rozmezí 0,05 až 0,035 % hmotn. Sklo může obsahovat sírany a chloridy jakožto další čeřiva, a jako barviva či odbarviva alespoň jednu sloučeninu ze skupiny Er2O3 ,Nd2O3 CeO2, CoO, NiO, oxidy Mn a sloučeniny Se. Užitkové a technologické vlastnosti mohou být modifikovány alespoň jedním z oxidů BaO, B2O3, P2O5, LiO2, SnO2, La2O3, BÍ2O3, MoO3 a WO3.
Tento bezolovnatý sodno-vápenatý křišťál definovaný v poměrně širokém rozmezí ve všech příkladných provedeních obsahuje ZrO2, HfO2, též s možností přídavku BaO. Sklo vykazuje podle příkladných provedení třetí třídu hydrolytické odolnosti. Má velmi příznivé vlastnosti k broušení, rytí skla a dá se chemicky i mechanicky leštit. Při vysokém obsahu ZrO2 však může docházet při tavení skla k separaci na nemísitelné fáze a ke vzniku šlírovitého skla následkem vyšší koroze žáromateriálů pánví. Problémy mohou rovněž přinášet nečistoty vstupních surovin pro ZrO2i zejména oxid železitý, udělující sklu nežádoucí zbarvení, které se obtížně odbarvuje.
Patent SK 285523 B6 majitele RONA, Lednické Rovné, SK uvádí rovněž křišťálové sklo bez obsahu olova a barya, s indexem lomu vyšším než 1,52 a měrnou hmotností alespoň 2,45 g.cm'3, určené pro ruční i strojový způsob zpracování. Sklo obsahuje v % hmotn.:
50 | až | 75 SiO2 + ZrO2 |
0,01 | až | 2,1 ZrO2 |
0,8 | až | 14,0 Na2O |
8,6 | až | 13,0 CaO |
6,5 | až | 9,9 K^O |
0,01 | až | 3,0 ALO, |
0,5 | až | 3,6 ZnO |
0,001 | až | 6 MgO |
Autoři navrhují zvýšit čistotu vstupních surovin pro ZrO2 jejich rafinací roztoky kyseliny dusičné a chlorovodíkové.
Patent CZ 286 934 B6 a korespondující EP 564 802 Bl původního majitele Schott Glass, Mainz, DE, nyní Zwiesel Kristallglass AG, Zwiesel AG, DE, popisuje křišťálové sklo prosté olova a barya, obsahující v % hmotn.:
50 | až | 75 SiO2 |
6 | až | 12Na2Ó |
> 10 | až | 15 K3O, |
3 | až | 12 CaO |
0,4 | až | 3 A12O3 |
0,3 | až | 8 Ti02 |
stopy | až | 12 B,O; |
a popřípadě další složky ze skupiny LiO2, MgO, SrO, ZnO, ZrO2, Nb2O5, Ta2O5, fluoridy. Celkové množství TiO2 + ZrO2 + Nb2O5 + Ta2Os je v rozmezí 0,3 až 12 % hmotn.
Tento typ bezolovnatého křišťálu prostého BaO je zejména vhodný pro výrobu nápojového skla. Má měrnou hmotnost alespoň 2,45 g.cm'3 a propustnost světla alespoň 85 %. Hydrolytická odol-2CZ 303117 B6 nost se pohybuje v příkladných provedeních ve třídách IV, též III i II. Jako nejvýhodnější skla jsou uváděna skla s ZrO2 a TiO2 v množství do 4 % hmotn.
Křišťálové sklo bez obsahu oxidu olovnatého nebo bamatého, uvedené v patentu CZ 294 797 majitele MOSER, Karlovy Vary, je určené především pro vysoce kvalitní stolní a užitkové sklo. Patentované složení je následující, v % hmotn.:
74,0 | ± | 2,5 SiO2 |
U | ± | 1,0 A12O3 |
7,0 | ± | 2,0 Na2O |
10,0 | ± | 2,0 K20 |
7,0 | ± | 2,0 CaO |
1.0 | ± | 0,9 MgO |
2,0 | ± | 1,5 B2O3 |
2,0 | 1,5 ZnO | |
0,4 | x | 0,2 Sb2O3 |
0,05 | ± | 0,02 Er2O3 + Nd2O3 |
kde suma K2O + ZnOje vyšší než 10 % hmotn. a suma Na2O + K2O + CaO je alespoň 20 % hmotn.
Toto sklo může být porovnáno se složením křišťálových skel jiných výrobců především z hlediska ekologické nezávadnosti.
Patent CZ 302 412 B6 spolumajitelů, kterými jsou Moravské sklárny Květná s.r.o., StráníK větná; Ústav anorganické chemie Akademie věd ČR, v. v. i., Praha; a Vysoká škola chemie kotech no logická v Praze, Praha, popisuje křišťálové sklo bez obsahu olova a barya. Toto sklo obsahuje v % hmotn.:
68,0 | i | 2,5 SiO2 |
1,0 | ± | 1,0 A12O3 a/nebo 1,0 ± 1,0 B2O3 |
3,0 | ± | 2,5 La2O3 |
3.0 | ± | 2,0 SrO |
7,0 | ± | 2,0 CaO |
1,0 | ± | 1,0 MgO |
2.0 | ± | 2,0 ZnO |
8,0 | ± | 2,0 Na2O |
10,0 | ± | 2,0 K2O |
0,4 | ± | 0,2 Sb2O3 |
Λ Λζ | X | n m x ΜΛ.η. |
Sklo podle tohoto technického řešení má středně vysoké taviči teploty, podle příkladů provedení 1411 až 1420 °C, index lomu 1,524 až 1,528 a měrnou hmotnost 1,524 až 1,528.
Cílem předloženého technického řešení je návrh složení křišťálového skla, prosté sloučenin olova a baria, při snaze o snížení tavících teplot, a schopného dalšího zušlechťování, broušení a rytí a povrchových úprav, které bude splňovat náročné hygienické a ekologické požadavky.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody se odstraní nebo omezí u křišťálového skla, které neobsahuje sloučeniny olova a barya, podle tohoto vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje v % hmotn.:
63,0,0 ± 2,5 SiO2 až 2,0 A12O3 a/nebo až 2,0 B2O3 3,0 ± 2,5 La2O3
-3CZ 303117 B6
4.0 | ± | 3,5Nb2O5 |
3,0 | ± | 2,0 SrÓ |
7,0 | 2,0 CaO | |
1,0 | 4- | 1,0 MgO |
2,0 | ± | 2,0 ZnO |
5,0 | 2,0 Na^O | |
10,0 | ± | 2,0 K2O |
0,4 | ± | 0,2 Sb2O3 |
0,05 | ± | 0,02 Er2O3 + Nd2O: |
ίο přičemž suma AI2O3 a B2O3je do 4 % hmotn. a suma K2O a ZnOje vyšší než 10 %hmotn.
suma La2O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.
Je výhodné, když křišťálové sklo bez obsahu sloučenin olova a barya podle tohoto vynálezu obsahuje v % hmotn.
61,69 | až | 65,48 SiO2 |
0,14 | až | 0,91 A12O3 |
0,75 | až | 2,36 B2O3 |
2,07 | až | 3,81 La2O3 |
2,07 | až | 5,71 Nb-»Ó5 |
1,03 | až | 3,94 SrÓ |
6,62 | až | 8,20 CaO |
0,05 | až | 0,98 MgO |
0,01 | až | 1,9 ZnO |
5,43 | až | 6.24 Na,O |
9,29 | až | 10,27 K2O |
0,52 | až | 0,57 Sb2O3 |
0,05 | ± | 0,06 Er2O3 + Nd2O; |
přičemž suma AI2O3 a B2O3je do 4 % hmotn. a suma K2O a ZnOje vyšší než 10 % hmotn.
suma La2O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.
Hlavní výhodou skla podle tohoto vynálezu, mimoto že neobsahuje toxické prvky jako je Pb a Ba, jsou vysoce příznivé optické vlastnosti výsledného skla, a to index lomu vyšší než 1,54 a světelná propustnost vyšší než 90 % na 5 mm tloušťky skla, a mají vyšší disperzí než běžná sodnodraselná nebo bamatá křišťálová skla. Přítomnost oxidu niobičného ve skle snižuje tendenci skla k solarizaci. Definovaný optimální rozsah složení skla dovoluje v provozních podmínkách použití maximálních tavících teplot nepřesahujících 1410 °C, což umožňuje úsporu energie ve srovnání s výrobou běžného sodnodraselného křišťálu. Snížená maximální taviči teplota se rov40 něž příznivě projeví na zvýšené kvalitě výrobků v důsledku nižší koroze žáruvzdorných materiálů tavícího zařízení Výsledné sklo má zvýšenou chemickou odolnost povrchu výrobků, a tím splňuje nároky na mytí skla pomocí alkalických mycích prostředků. Měrná hmotnost skla podle tohoto vynálezu je vyšší než 2,58 g.cm'3. Koeficient délkové teplotní roztažnosti a20 & 30o-c u těchto skel je 9,0 ± 1,0 χ10'0 K*1. Skla je možné vyrábět v plynem i v elektricky otápěných vsáz15 kových tavících zařízeních. Definovaný rozsah složení skla umožňuje použití obvyklých zušlechťovacích technik, např. leštění, rytí, broušení, nanášení kovových dekorativních vrstev aj. Sklo lze barvit běžnými přídavky sklářských barviv.
-4CZ 303117 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Bezolovnaté a bezbamaté křišťálové sklo, obsahující oxidy SÍO2, A12O3, B2O3, SrO, CaO, MgO, ZnO, Na2O, K2O, dále obsahuje oxidy lanthanu a niobu. Vykazuje index lomu vyšším než 1,54 a měrnou hmotnost nejméně 2,58 g.cm'3 . Tento typ křišťálového skla je zejména určený pro ruční výrobu luxusního a vysoce kvalitního užitkového skla. Lze ho tavit v plynových i elektrických tavících zařízeních. Tavící teploty nepřesahují 1410 °C.
Návrhy složení skel sledují dosažení vysokých optických vlastností, určenými indexem lomu vyšším než 1,54 a střední světelnou propustností pro viditelné světlo vyšší než 90 % při tloušťce vzorku 5 mm, a s vyšší disperzí než běžné sodnodraselná nebo bamatá křišťálová skla. Složení skla muselo dále splňovat dodatečnou podmínku pro zařazení do třídy “křišťálové sklo krystal in“ dle vyhlášky č. 379/2000 Sb.
Byla provedena řada laboratorních, poloprovozních i provozních taveb skel s různým složením. Na základě hodnocení technologických i užitkových vlastností skel bylo stanoveno rozmezí složení v rozsahu nároků na ochranu podle tohoto vynálezu.
Bezolovnaté a bezbamaté křišťálové sklo s obsahem oxidů lanthanu a niobu, podle tohoto vynálezu, obsahuje v % hmotn.
63,0 ± 2,5 SiO?
až 2,0 A1?O3 a/nebo až 2,0 B?O3
3,0 | ± | 2,5 La2O3 |
4,0 | 3,5 Nb2O5 | |
3,0 | ± | 2,0 SrO |
7,0 | ± | 2,0 CaO |
1,0 | ± | 1,0 MgO |
2,0 | 2,0 ZnO | |
5,0 | 2,0 Na2O | |
10,0 | ± | 2,0 K2O |
0,4 | ± | 0,2 Sb2O3 |
0,05 | ± | 0,02 Er?O3 + Nd2O3 |
přičemž suma Al2O3aB?O3je do 4 % hmotn. a suma K?O a ZnOje vyšší než 10 % hmotn., suma La?O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.
Je výhodné, když bezolovnaté a bezbamaté křišťálové sklo s obsahem oxidů lanthanu a niobu, podle tohoto vynálezu, obsahuje v % hmotn.
61,69 | až | 65,48 SiO? |
0,14 | až | 0,91 A12O3 |
0,75 | až | 2, 36 B2O3 |
2,07 | až | 3,81 La2O3 |
2,07 | až | 5,71 Nb2O5 |
1,03 | až | 3,94 SrO |
6,62 | až | 8,20 CaO |
0,05 | až | 0,98 MgO |
0,01 | až | 1,9 ZnO |
5,43 | až | 6,79 Na2O |
9,29 | až | 10,27 K?O |
0,52 | až | 0,57 Sb?O3 |
-5CZ 303117 B6
0,05 ± 0,06 Er2O3 + Nd2O3 přičemž suma AI2O3 a B2O3je do 4 % hmotn. a suma K2O a ZnOje vyšší než 10 % hmotn., suma La2O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.
Příklady 2 až 5
Příkladná konkrétní provedení složení skel jsou uvedena v tabulce 1, kde jednotlivé složky skla io jsou v hmotn.
Významné vlastnosti skel příkladných provedení shrnuje tabulka 2.
Tabulka 1 - Příklady složení skel
Pří- klad | SiO2 | AI2O3 | B2O3 | Ι_32Ο3 | Nb2O5 | CaO | SrO | ZnO | MgO | K2O | Na2O | Sb2O3 | Er2O3 + Nd2O3 |
2 | 64,43 | 0,15 | 0,75 | 2,86 | 3,80 | 8,20 | 2,20 | 1,01 | 0,05 | 9,73 | 6,24 | 0,52 | 0,06 |
3 | 65,17 | 0,15 | 2,36 | 2,07 | 2,07 | 6,97 | 3,94 | 0,01 | 0,98 | 10,27 | 5,431 | 0,53 | 0,05 |
4 | 61,69 | 0,14 | 1,29 | 3,81 | 5,71 | 6,62 | 1,90 | 1,90 | 0,93 | 9,29 | 6,12 | 0,55 | 0,05 |
5 | 65,48 | 0.91 | 0,75 | 2.38 | 4,87 | 6,84 | 1,03 | 0,92 | 0,05 | 9,35 | 6,79 | 0,57 | 0,06 |
zo Tabulka 2 - Vlastností skel o složení dle Tabulky 1
Pří- klad | Teplota pro logaritmus viskozity v dPa.s (°C) | Hydrolyt. odolnost (ml 0.01 M HCI.g’) | O 20-300 (10® K1) : | Index lomu | Měrná hmotnos (g.cm*3) | Barevné souřadnice dle ČSN 011718 (tloušťka vzorku 5 mm) | ||||
2 | 3 | 7,65 | L | a | b | |||||
2 | 1365 | 1142 | 740 | 0,80 | 9,2 | 1,545 | 2,607 | 93,60 | 0,17 | 0,77 |
3 | 1412 | 1170 | 719 | 0,72 | 9,0 | 1.541 | 2,586 | 94,56 | 0,20 | 0,54 |
4 | 1358 | 1138 | 742 | 0,75 | 8,9 | 1,549 | 2,649 | 93,44 | 0,40 | -0,22 |
5 | 1372 | 1169 | 746 | 0,84 | 9,1 | 1,540 | 2,581 | 96,85 | 0,19 | -0,50 |
Transformační teploty příkladných provedení skel se pohybují v rozmezí 540 až 570°C. Teploty logaritmů viskozity v dPas rovné 2, které odpovídají teplotám tavení, nepřesahují hodnoty 1410 °C, Tento výsledek dokládá příznivý vliv přídavku Nb2O5 na snížení maximálních tavících teplot, které se u běžných sodnovápenatých křišťálových skel pohybují obvykle nad teplotou 1450 °C. Tabulka 2 uvádí rovněž teploty odpovídající logaritmu 3 a 7,65 charakterizuje viskozitní křivku skel v oblasti zpracování skloviny.
Indexy lomu skel převyšující hodnotu 1,54 ukazují příznivý vliv oxidů La2O3 a Nb2O5 na zlepšeni optických vlastností skel. Barevnost příkladných křišťálových skel byla stanovena dle ČSN 011718 „Měření barev. Z vychlazených vzorků laboratorně nebo provozně tavených skel byly připraveny oboustranně vyleštěné destičky tloušťky 5,0 mm. Spektra propustnosti skel byla měřena v rozmezí vlnových délek 350 až 1100 nm. Výpočet barevných souřadnic v kolorimetrické soustavě L-a-b probíhal postupem uvedeným ve výše zmíněné normě pro normovaný typ světla C a pozorovací úhel 10°. Stanovené barevné souřadnice dokládají vysokou světelnou propustnost příkladných skel (souřadnice £ je větší než 93) a nebarevnost (souřadnice a, b jsou menší než 1).
-6CZ 303117 B6
Pro příkladná provedení byla jako odbarvovací činidlo použita kombinace oxidů Nd2O3 a Er2O3, jejichž výhodou je značná nezávislost na změny oxidačně redukčního stavu skloviny při procesu tavení a zpracování skloviny, s běžným malým přídavkem CoO do 0.001 % hmotn. Obsah Fe není uváděn, pochází pouze z nečistot, a jeho množství vyjádřené jakožto Fe2O3 nepřesahuje obvykle 0,02 % hmotn.
Střední koeficient délkové teplotní roztažnosti a 20ai3oo se u příkladných provedení skel pohybuje v blízkém okolí hodnoty 9,0 x 1041 K'1, která je požadována pro kombinaci základního křišťálového skla s běžným sortimentem barevných skel aplikovaných při tvarovací technologii tzv. přejímání nebo podjímání.
Hydrolytická odolnost těchto skel, dle ČSN ISO 719 vyjádřená spotřebou 0,01 M HCI na gram skleněné drtě, zařazuje příkladná skla do 3. třídy odolnosti proti vodě. Zvýšenou chemicko odolnost přináší především přídavky ZnO a B2O3 nebo A12O3 uvedené v příkladných složením 2 až 4. Přídavek ZnO přináší rovněž zlepšení opracovatelnosti skla rytím nebo broušením a zvyšuje přilnavost vrstev drahých kovů, např, zlata a platiny, na povrch výrobků při zušlechťování. Přítomnost B2O3 ve skle též snižuje maximální taviči teploty. Viskozitní křivku skel je možné v oblasti zpracování vhodně upravit přídavkem MgO.
Průmyslová využitelnost
Bezolovnaté a bezbamaté křišťálové sklo s La2O3 a Nb2O5 je určené pro vysoce kvalitní a luxusní stolní, užitková a nápojová skla.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Křišťálové bezolovnaté a bezbamaté sklo s obsahem oxidů lanthanu a niobu, s indexem lomu vyšším než 1,54 a měrnou hmotností nejméně 2,58 g.cm'1, vhodného zejména pro ruční výrobu vysoce kvalitního užitkového skla, vyráběného v plynových a elektrických tavících zařízeních, a dále obsahující oxidy SiO2, A12O3, B2O3, SrO, CaO, MgO, ZnO, Na2O, K2O, Sb2O3, Er2O3, Nd2O3, v y z n a ě u j i c í se t í m , že obsahuje v % hmotn.63,0 i 2,5 SiO2 až 2,0 A12O3 a/nebo až 2,0 B2O33,0 ± 2,5 La2O34,0 ± 3,5 Nb2O53,0 ± 2,0 SrÓ7,0 ± 2,0 CaO1,0 ± 1,0 MgO
- 2,0 ± 2,0 ZnO5,0 ± 2,0Na2O10,0 ± 2,0 K2O0,4 ± 0,2 Sb2O30,05 ± 0,02 Er2O3 τ Nd2O3 přičemž suma A12O3 a B2O3 je do 4 % hmotn. a suma K2O a ZnOje vyšší než 10 % hmotn., suma La2O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn.-7CZ 303117 B62. Křišťálové sklo podle nároku l, vyznačující se tím, že obsahuje v % hmotn.
61,69 až 65,48 SiO2 0,14 až 0,91 A12O3 0,75 až 2, 36 B?O3 2,07 až 3,81 La2O3 2,07 až 5,71 Nb2O5 1,03 až 3,94 SrO 6,62 až 8,20 CaO 0,05 až 0,98 MgO 0,01 až 1,9 ZnO 5,43 až 6,79 Na2O 9,29 až 10,27K2O 0,52 až 0,57 Sb2O3 0,05 0,06 Er2O3 + Nd2O3 přičemž suma Al2O3 a B2O3je do 4 % hmotn., suma K2O a ZnOje vyšší než 10 % hmotn., a suma La2O3, a Nb2O5 je v rozmezí 4 až 12 % hmotn. - 3. Křišťálové sklo podle nároku 1, vyznačující se t í m , že obsahuje v % hmotn.64,43 SiO2 0,15 AI2O3 0,75 B2Ó3 2,86 La2O3 3,80 Nb2O58.20 CaO2.20 SrO 1,01 ZnO 0,05 MgO 9,73 K2O 6,24 Na2O 0,52 Sb2O30,06 Er2O3 + Nd2O3, přičemž toto křišťálové sklo vykazuje následující vlastnosti :teplotu 1365 °C pro logaritmus viskozity = 2 (dPa.s);teplotu 1142 °C pro logaritmus viskozity = 5 (dPa.s);teplotu 740 °C pro logaritmus viskozity = 7,65 (dPa.s);hydrolytickou odolnost - 0,80 ml 0,01 M HCl.g'1 na 1 g skelné drtě;měrnou hmotnost 2,607 g.cm'3;koeficient střední délkové teplotní roztažnosti a2o-3oo= 9,2. 106.K'';index lomu = 1,545.
- 4. Křišťálové sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje v % hmotn.65,17 SiO20,15 A12Ó3 2,36 B2O3 2,07 La2O3 2,07Nb2O5 6,97 CaO 3,94 SrO 0,01 ZnO 0.98 MgO-8 CZ 303117 B610,27 K2O 5,43 Na2O 0,53 Sb2O3 0,05 Er2O3 + Nd2O3,
- 5 přičemž toto křišťálové sklo vykazuje následující vlastnosti: teplotu 1412 °C pro logaritmus viskozity - 2 (dPa.s); teplotu 1170 °C pro logaritmus viskozity - 5 (dPa.s); teplotu 719 °C pro logaritmus viskozity = 7,65 (dPa.s); hydrolytickou odolnost = 0,72 ml 0,01 M HCl.g1 nal g skelné drtě;io měrnou hmotnost ~ 2,586 g.cm'3;koeficient střední délkové teplotní roztažnosti a20až3oo “ 9,0. 10*6.K*‘; index lomu = 1,541.5. Křišťálové sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje v hmotn.%15 61,69 SiO20,14 AhO31.29 B2Ó3 3,81 La2O3 5,71 NtbO52o 6,62 CaO 1,90 SrO 1,90 ZnO 0,93 MgO9.29 K2O25 6,12 Na2O0,55 Sb2O30,05 Er2O3 + Nd2O3, přičemž toto křišťálové sklo vykazuje tyto následující vlastností : teplotu 1358 °C pro logaritmus viskozity = 2 (dPa.s);30 teplotu 1138 °C pro logaritmus viskozity = 5 (dPa.s); teplotu 742 °C pro logaritmus viskozity = 7,65 (dPa.s); hydrolytickou odolnost = 0,75 ml 0,01 M HCl.g*' na 1 g skelné drtě; měrnou hmotnost = 2,649 g.cm'3;koeficient střední délkové teplotní roztažnosti a20 ai 300 = 8,9.10’6.K';35 index lomu = 1,549.
- 6. Křišťálové sklo podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje v % hmotn. 65,48 SiO20,91 A12O340 0,75 B2O32,38 La2O3 4,87 Nb2O5 6,84 CaO 1.03 SrO45 0,92 ZnO0,05 MgO 9,35 K2O 6,79 Na2O 0,57 Sb2~O350 0,06 Er2O3 + Nd2O3t-9CZ 303117 B6 přičemž toto křišťálové sklo vykazuje následující vlastnosti: teplotu 1372 °C pro logaritmus viskozity = 2 (dPa.s); teplotu 1169 °C pro logaritmus viskozity = 5 (dPa.s); teplotu 746 °C pro logaritmus viskozity 7,65 (dPa.s); hydrolytiekou odolnost = 0,84 ml 0,01 M HCI.g 1 na 1 g skelné drtě; měrná hmotnost = 2,581 g.cm'3;koeficient střední délkové teplotní roztažnosti a20až30o = 9,1 JO6.K1; index lomu -1,540.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20110176A CZ2011176A3 (cs) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CZ20110176A CZ2011176A3 (cs) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ303117B6 true CZ303117B6 (cs) | 2012-04-11 |
CZ2011176A3 CZ2011176A3 (cs) | 2012-04-11 |
Family
ID=45923908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ20110176A CZ2011176A3 (cs) | 2011-03-30 | 2011-03-30 | Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ2011176A3 (cs) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303762B6 (cs) * | 2012-01-30 | 2013-04-24 | Vysoká skola chemicko - technologická v Praze | Optické sodnohlinitokremicité sklo pro fotonické komponenty |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ2021177A3 (cs) * | 2021-04-09 | 2022-01-26 | Preciosa - Lustry, A.S. | Křišťálové bezolovnaté sklo s indexem lomu vyšším než 1,52 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0553586A1 (fr) * | 1992-02-19 | 1993-08-04 | Compagnie Des Cristalleries De Baccarat | Compositions de cristal sans plomb |
CZ278892B6 (en) * | 1991-05-08 | 1994-08-17 | Vysoka Skola Chem Tech | Lead-free crystal glass |
CZ302142B6 (cs) * | 2009-07-09 | 2010-11-10 | Moravské sklárny Kvetná s.r.o. | Krištálové sklo bez obsahu sloucenin olova a barya |
-
2011
- 2011-03-30 CZ CZ20110176A patent/CZ2011176A3/cs not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ278892B6 (en) * | 1991-05-08 | 1994-08-17 | Vysoka Skola Chem Tech | Lead-free crystal glass |
EP0553586A1 (fr) * | 1992-02-19 | 1993-08-04 | Compagnie Des Cristalleries De Baccarat | Compositions de cristal sans plomb |
CZ302142B6 (cs) * | 2009-07-09 | 2010-11-10 | Moravské sklárny Kvetná s.r.o. | Krištálové sklo bez obsahu sloucenin olova a barya |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CZ303762B6 (cs) * | 2012-01-30 | 2013-04-24 | Vysoká skola chemicko - technologická v Praze | Optické sodnohlinitokremicité sklo pro fotonické komponenty |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CZ2011176A3 (cs) | 2012-04-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP7650344B2 (ja) | 板ガラス、その製造方法およびその使用 | |
KR102559899B1 (ko) | 두께에 관계 없이 중성에 접근하는 유리 시트 | |
US8685873B2 (en) | Lithium-aluminosilicate glass with short glazing times | |
CZ20002871A3 (cs) | Křišťálové sklo | |
EP2850036A1 (en) | Transparent, essentially colorless and non-diffusing beta-quartz glass-ceramics; articles in said glass-ceramics; precursor glasses. | |
KR20140138118A (ko) | 투명한 저 색상 규산 알루미늄 리튬 유리 세라믹 및 이의 용도 | |
WO2007055940A2 (en) | Gray glass composition | |
KR102808901B1 (ko) | 고 알루미나 저 소다 유리 조성물 | |
WO2016193171A1 (en) | Transparent, essentially colorless, tin-fined las glass-ceramics with improved microstructure and thermal expansion properties | |
JP7724064B2 (ja) | 結晶性リチウムアルミニウムシリケートガラスおよびそれから製造されるガラスセラミック、ならびにガラスおよびガラスセラミックの製造方法、ならびにガラスセラミックの使用 | |
US20200223741A1 (en) | Ultraviolet-radiation absorbing glass product | |
US10427971B2 (en) | Ultraviolet-absorbing glass article | |
US5468693A (en) | Lead-free glasses exhibiting characteristics of crystal | |
US10087102B2 (en) | Glass article and light guide | |
FR2964098A1 (fr) | Vitroceramique transparente | |
US20230002270A1 (en) | Non-flat formed glass, method for producing same, and use thereof | |
CZ303117B6 (cs) | Krištálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidu lanthanu a niobu | |
CZ2021177A3 (cs) | Křišťálové bezolovnaté sklo s indexem lomu vyšším než 1,52 | |
EP2139821B1 (en) | Non-lead crystal glass with high transparency and high brightness suitable for melting in a cold-top electric furnace with tin oxide electrodes | |
US11459267B2 (en) | Glass plate | |
CZ22399U1 (cs) | Křišťálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo, s obsahem oxidů lanthanu a niobu | |
CZ302142B6 (cs) | Krištálové sklo bez obsahu sloucenin olova a barya | |
CZ302144B6 (cs) | Barevná skla bez obsahu sloucenin olova a barya | |
JP2024036265A (ja) | 非板状成形ガラス | |
CZ2004453A3 (cs) | Křišťálové bezolovnaté a bezbarnaté sklo |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20190330 |