DE102009031267A1 - Lubricant for surface refinement of glass for mold lubricating processes in the hollow glass industry, comprises aluminum salt of fatty acids and/or carbon-based solvents and/or suspensions, which consist of oils or paints - Google Patents

Lubricant for surface refinement of glass for mold lubricating processes in the hollow glass industry, comprises aluminum salt of fatty acids and/or carbon-based solvents and/or suspensions, which consist of oils or paints Download PDF

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Abstract

The lubricant for surface refinement of glass for mold lubricating processes in the hollow glass industry and also for roller lubrication in flat glass industry for the lubrication of flat glass press molds, for the tube glass production using lubricated mandrels or for the lubrication of rollers during the roller forming of glass, comprises aluminum salt of fatty acids (30-70 wt.%), and carbon-based solvents and/or suspensions (70-30 wt.%). The carbon-based solvent and/or suspension consists of 70 wt.% of aluminum powder with a grain size of 10-500 mu m. The lubricant for surface refinement of glass for mold lubricating processes in the hollow glass industry and also for roller lubrication in flat glass industry for the lubrication of flat glass press molds, for the tube glass production using lubricated mandrels or for the lubrication of rollers during the roller forming of glass, comprises aluminum salt of fatty acids (30-70 wt.%), and carbon-based solvents and/or suspensions (70-30 wt.%). The carbon-based solvent and/or suspension consists of 70 wt.% of aluminum powder with a grain size of 10-500 mu m. A portion of the aluminum powder is substituted through aluminum salt of fatty acids. The aluminum salts of fatty acids are mono-, di-, or tri-fatty acid aluminum salt or its mixture or mono-, di-, or tri-aluminum stearate or its mixture. The carbon-based solvent and/or suspension consists of oils or paints.

Description

Die Erfindung betrifft ein Schmiermittel für heiße Glasprozesse, dass insbesondere bei Formenschmierprozessen in der Hohlglasindustrie, aber auch bei der Rollenschmierung in der Flachglasindustrie, bei der Schmierung von Flachglaspressformen, bei der Röhrenglasfertigung mit geschmierten Dornen oder bei der Schmierung der Walzen bei der Walzenformung von Glas Anwendung findet. Das Schmiermittel kann auch zur Oberflächenveredlung von Glas eingesetzt werden.The The invention relates to a lubricant for hot Glass processes, especially in mold lubrication processes in the Hollow glass industry, but also in roller lubrication in the flat glass industry, in the lubrication of flat glass molds, in the production of tubular glass with lubricated spikes or when lubricating the rolls during roll forming of glass application finds. The lubricant can also be used for surface finishing Glass are used.

Die Formenschmierung dient im Allgemeinen dazu, ein komplexes Anforderungsprofil während der Formung zu beeinflussen wie: Steuerung des Wärmeübergang, Korrosionsschutz für die Formenmaterialien sowie tribologische Effekte. Diese Schmiermittel sind dominant auf Kohlenstoffbasis aufgebaut, wobei Additive wie Graphit einen langen Oxydationsschutz gewähren sollen und andere Additive wie z. B. Molybdän auf dieses Eigenschaftsprofil einen längeren positiven Einfluss ausüben sollen. Da die Schmierung der Formen in der Behälterglasindustrie einen nicht unwesentlichen Anteil der Aktivitäten des Maschinenführers ausmachen ist aus diesem Grund eine automatische Schmierung auf der Basis einer Acethylen-Berußung entwickelt worden, die reproduzierbar jeweils nach wenigen Zyklen die Form automatisch schmiert. Dies unterstreicht, dass die Wirkung der Schmiermittel auf kohlenstoffbasierten Effekten beruht. Weitere Additive sind z. B. auch Aluminiumverbindungen in Form von Stearaten, die mit einem Anteil von 1–3% im Schmiermittel enthalten sind, und als Stellmittel dienen. Die bekannten Schmiermittel haben keine oberflächenveredelnde Wirkung.The Mold lubrication generally serves a complex job profile to influence during shaping like: controlling the Heat transfer, corrosion protection for the Mold materials and tribological effects. These lubricants are dominant based on carbon, with additives such as Graphite should provide a long Oxydationsschutz and other additives such. B. molybdenum on this property profile a to exert a longer positive influence. Because the Lubrication of molds in the container glass industry not insignificant part of the activities of the machine operator For this reason, automatic lubrication is on the basis of an acetylene-Berußung has been developed reproducible after a few cycles, the mold automatically lubricates. This emphasizes that the effect of the lubricant based on carbon-based effects. Other additives are z. As well as aluminum compounds in the form of stearates, with a 1-3% proportion contained in the lubricant, and as Serving means serve. The known lubricants have no surface finishing effect.

Eine Oberflächenveredelung von Gläsern bezüglich mechanischer und chemischer Eigenschaften ist durch den Kontakt der heißen Glasoberfläche mit einer AlCl3-Atmosphäre möglich ( DE 10 2006 034 431 A1 ). Ähnliches ist für den Kontakt der heißen Glasoberfläche mit metallischem Aluminium z. B. als Formgebungsmaterial in einer weiteren Patentanmeldung beschrieben ( WO 2005/110936 A1 ). Beide Verfahren haben je nach Einsatzgebiet verschiedene verfahrenstechnische Nachteile und Probleme. Beim AlCl3 sind die Bereitstellung der Atmosphäre und die möglichen Chlor-haltigen Reaktionsprodukte zu nennen, bei den Aluformen die unterschiedlichen mechanischen und thermischen Eigenschaften des Formgebungmaterials, die eine Adaption des gesamten Formgebungprozesses bedeuten. Zusätzlich wird die Wirksamkeit der Oberflächenveredelung durch den Aufbau einer Grenzschicht infolge Diffusion im Laufe der Zeit reduziert.A surface refinement of glasses with respect to mechanical and chemical properties is possible by the contact of the hot glass surface with an AlCl 3 atmosphere ( DE 10 2006 034 431 A1 ). The same is true for the contact of the hot glass surface with metallic aluminum z. B. described as a molding material in another patent application ( WO 2005/110936 A1 ). Depending on the field of application, both methods have different procedural disadvantages and problems. For the AlCl 3 , the provision of the atmosphere and the possible chlorine-containing reaction products should be mentioned, for the aluminum forms the different mechanical and thermal properties of the molding material, which mean an adaptation of the entire molding process. In addition, the effectiveness of surface refinement is reduced by the buildup of a boundary layer due to diffusion over time.

Aufgabe der Erfindung ist es, Schmiermittel für heiße Glasprozesse zu entwickeln, die zu einer Oberflächenveredlung der hergestellten Glasartikel, insbesondere zur Festigkeitssteigerung und zur Verbesserung der chemischen Beständigkeit, führen.task The invention is to provide lubricants for hot To develop glass processes leading to a surface treatment the glass article produced, in particular to increase the strength and improve chemical resistance.

Die Aufgabe wird durch ein Schmiermittel gelöst, dass aus 5–95 Gew.-%, vorzugsweise 30–70 Gew.-%, Aluminiumsalzen der Fettsäuren und 95–5 Gew.-%, vorzugsweise 70–30 Gew.-% kohlenstoffbasierten Lösungsmitteln/Suspensionsmitteln besteht. Die Aluminiumsalze der Fettsäuren sind Mono-, Di- oder Tri-Fettsäurealuminiumsalze oder Gemische dieser Fettsäurealuminiumsalze. Bevorzugt enthalten sind Mono-, Di- oder Tri-Aluminiumstearate oder Gemische dieser drei Aluminiumstearate. Die kohlenstoffbasierten unpolaren Lösungsmittel/Suspensionsmittel können beliebige Öle wie Kompressorenöle oder auch handelsübliche Speiseöle sein. Diese Lösungsmittel/Dispersionsmittel stellen als Schmiermittel einen Oxydationsschutz dar. Darüber hinausgehend müssen sie die Aluminiumsalze der Fettsäuren in ausreichender Menge lösen/supendieren. Mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel eröffnen sich für heiße Glasprozesse Veredlungsmöglichkeiten. Das erfindungsgemäße Schmiermittel kann im Flachglasbereich die Transportprobleme minimieren bei gleichzeitiger Oberflächenveredlung. Es können gezielt Veredlungsschritte eingebaut werden, indem die Glasoberfläche mit dem Schmiermittel benetzt und erhitzt wird. Das Schmiermittel findet Anwendung beim Pressen von heißem Flachglas mit entsprechend geschmierten Platten. Es ist auch einsetzbar bei der Röhrenglasformung, indem mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel geschmierte Dorne verwendet werden. Das Schmiermittel findet Anwendung bei der Schmierung von Walzen zur Formgebung bzw. zum Heißtransport von Glas. Die Veredlung von Faserglasoberflächen wird erreicht, indem die im Online-Ziehprozess schon erkaltete Faser durch das erfindungsgemäße Schmiermittel gezogen und erneut erhitzt wird, wobei die hierfür benötigten Temperaturen zwischen 50°C unterhalb und 150°C oberhalb der Transformationstemperatur TG des Glases liegen sollte.The Task is solved by a lubricant that from 5-95 Wt .-%, preferably 30-70 wt .-%, aluminum salts of Fatty acids and 95-5% by weight, preferably 70-30 % By weight of carbon-based solvents / suspending agents consists. The aluminum salts of fatty acids are mono-, Di- or tri-fatty acid aluminum salts or mixtures of these Fatty acid aluminum salts. Preference is given to mono-, Di- or tri-aluminum stearates or mixtures of these three aluminum stearates. The carbon-based nonpolar solvents / suspending agents can be any oils like compressor oils or also be commercial edible oils. These solvents / dispersants represent as a lubricant oxidation protection. Above In addition, they must contain the aluminum salts of fatty acids solve / supendieren sufficient amount. With the invention Lubricants open up for hot Glass processes finishing options. The invention Lubricant can minimize transport problems in the flat glass sector with simultaneous surface finishing. It can targeted refining steps are incorporated by the glass surface wetted with the lubricant and heated. The lubricant finds application in the pressing of hot flat glass according to lubricated plates. It can also be used in tube glass forming, by using the lubricant according to the invention lubricated spikes are used. The lubricant is used in the lubrication of rollers for shaping or for hot transport of glass. The refinement of fiberglass surfaces is achieved by already in the on-line drawing process cooled fiber by the pulled lubricant according to the invention and again is heated, with the required temperatures between 50 ° C below and 150 ° C above the Transformation temperature TG of the glass should be.

Das erfindungsgemäße Schmiermittel führt zu einer signifikanten Festigkeitssteigerung und zu einer Verbesserung der chemischen Beständigkeiten der hergestellten Glaserzeugnisse. Durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Schmiermittels wurde eine sich ständige erneuernde Al-Kontaktmöglichkeit zur heißen Glasoberfläche gefunden, ohne die Problematik der Gasphasentechnologie lösen zu müssen.The Lubricant according to the invention leads to a significant increase in strength and an improvement the chemical resistance of the manufactured glass products. By the use of the lubricant according to the invention became a constant renewing al-contact opportunity for hot glass surface found without the problem to solve the gas phase technology.

Ausführungsbeispielembodiment

In einem Behälterglaswerk wurden die neuen Schmiermittel gestestet an einer braunen, leichtgewichtigen Einweg Bierflasche mit einem Inhalt von 0,33 l und einem Gewicht von 139 g. Sie wurde an einer Dreifachtropfen, 10 Stationsmaschine produziert. In laufender Produktion wurde eine Fertigformschmierung eingesetzt, wobei vom neuen Schmiermittel eine Menge kleiner 5 g eingesetzt und alle anderen Prozessschritte gleich gehalten wurden. Das Schmiermittel bestand aus 35 Gew.-% Aluminiumtristearat und 65 Gew.-% Kompressorenöl. Es wurden am kalten Ende Berstdruckuntersuchungen mit einem Standartprüfgerät von AGR (American Glass Research) durchgeführt mit einer Mindestprobenzahl von 10 Stück pro Charge. Die Festigkeiten betrugen 20,3 bar mit einer Standartabweichung von 5,0 bar für dieselbe Formennummer in Normalproduktion, was auch dem Durchschnittswert für die gesamte Maschine an diesem Tag entsprach (Vergleichsproben). Direkt nach der Schmierung mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel zeigten die am kalten Ende geprüften Flaschen einen Mittelwert von 26,4 bar (4 bar Standartabweichung) und eine halbe Stunde später war überraschenderweise eine Verbesserung auf 29,6 bar (2,0 bar Standartabweichung) festzustellen. Die zur selben Zeit produzierten anderen Formennummern zeigten die Festigkeiten der Vergleichsproben. Die Bestimmung der chemischen Beständigkeiten (72 Stunden in 1,3 l destilliertem Wasser bei 90°C, Ausgangsleitfähigkeit des Wassers 1,7 μS) zeigte folgende Ergebnisse:
ohne das erfindungsgemäße Schiermittel hergestellte Flaschen:
Eluatleitfähigkeit 6 μSIn a container glass plant, the new lubricants were tested on a brown, lightweight disposable beer bottle with a capacity of 0.33 l and a weight of 139 g. It was produced on a triple drop, 10 station machine. In-line production, a finished mold lubrication was used, with the new lubricant used a quantity of less than 5 g and all other process steps were kept the same. The lubricant consisted of 35% by weight of aluminum tristearate and 65% by weight of compressor oil. Burst pressure tests were carried out at the cold end using a standard tester from AGR (American Glass Research) with a minimum sample size of 10 pieces per batch. The strengths were 20.3 bar with a standard deviation of 5.0 bar for the same mold number in normal production, which was also the average value for the entire machine on that day (comparative samples). Immediately after lubrication with the lubricant according to the invention, the bottles tested at the cold end showed an average value of 26.4 bar (standard deviation of 4 bar) and, half an hour later, an improvement to 29.6 bar (2.0 bar standard deviation) was surprisingly found. The other mold numbers produced at the same time showed the strengths of the comparative samples. The determination of the chemical resistances (72 hours in 1.3 l of distilled water at 90 ° C, initial conductivity of the water 1.7 μS) showed the following results:
Bottles made without the inventive sheeting:
Eluate conductivity 6 μS

Mit dem erfindungsgemäßen Schmiermittel hergestellte Flaschen:
direkt nach der Schmierung: Eluarleitfähigkeit 2,4 μS
eine halbe Stunde später entnommene Flaschen: Eluatleitfähigkeit 2,7 μS.Bottles made with the lubricant of the invention:
directly after lubrication: eluent conductivity 2.4 μS
Bottles taken half an hour later: eluate conductivity 2.7 μS.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 102006034431 A1 [0003] DE 102006034431 A1 [0003]
  • - WO 2005/110936 A1 [0003] WO 2005/110936 A1 [0003]

Claims (7)

Schmiermittel für heiße Glasprozesse, gekennzeichnet dadurch, dass es aus 5–95 Gew.-% Aluminiumsalzen der Fettsäuren und 95–5 Gew.-% kohlenstoffbasierten Lösungsmitteln/Suspensionsmitteln besteht.Lubricant for hot glass processes, characterized in that it consists of 5-95 wt .-% aluminum salts the fatty acids and 95-5 wt.% carbon-based Solvents / suspending agents exists. Schmiermittel für heiße Glasprozesse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass es aus 30–70 Gew.-% Aluminiumsalzen der Fettsäuren und 70–30 Gew.-% kohlenstoffbasierten Lösungsmitteln/Suspensionsmitteln besteht.Lubricant for hot glass processes according to claim 1, characterized in that it consists of 30-70 Wt .-% aluminum salts of fatty acids and 70-30 % By weight of carbon-based solvents / suspending agents consists. Schmiermittel für heiße Glasprozesse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass die Aluminiumsalze der Fettsäuren Mono-, Di- oder Tri-Fettsäurealuminiumsalze oder Gemische dieser Fettsäurealuminiumsalze sind.Lubricant for hot glass processes according to claim 1, characterized in that the aluminum salts fatty acids mono-, di- or tri-fatty acid aluminum salts or mixtures of these fatty acid aluminum salts. Schmiermittel für heiße Glasprozesse nach Anspruch 1 und 3, gekennzeichnet dadurch, dass die Aluminiumsalze der Fettsäuren Mono-, Di- oder Tri-Aluminiumstearate oder Gemische dieser drei Aluminiumstearate sind.Lubricant for hot glass processes according to claim 1 and 3, characterized in that the aluminum salts the fatty acids mono-, di- or tri-aluminum stearates or Mixtures of these three aluminum stearates are. Schmiermittel für heiße Glasprozesse nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, dass als kohlenstoffbasierte Lösungsmittel/Suspensionsmittel Öle enthalten sind.Lubricant for hot glass processes according to claim 1, characterized in that as carbon-based Solvent / suspending agent oils are. Verwendung des Schmiermittels zur Oberflächenveredlung von Glas, indem die heißen Glasoberflächen benetzt werden.Use of the lubricant for surface finishing of glass by wetting the hot glass surfaces become. Verwendung des Schmiermittels zur Oberflächenveredlung von Glas, indem kalte Glasoberflächen unterhalb der Transformationstemperatur des Glases mit dem Schmiermittel benetzt und die Glasoberflächen auf Temperaturen im Bereich 50°C unterhalb und 150°C oberhalb der Transformationstemperatur des Glases erhitzt werden.Use of the lubricant for surface finishing of glass by placing cold glass surfaces below the transformation temperature of the glass with the lubricant wetted and the glass surfaces at temperatures in the range 50 ° C below and 150 ° C be heated above the transformation temperature of the glass.
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