IT201600115547A1

IT201600115547A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF DECORATIVE GLASS MANUFACTURED PRODUCTS

Info

Publication number: IT201600115547A1
Application number: IT102016000115547A
Authority: IT
Inventors: Luca Paolo Gnizio
Original assignee: Luca Paolo Gnizio
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-05-16
Also published as: WO2018092030A1

Description

“Processo per la produzione di manufatti in vetro decorativo” "Process for the production of decorative glass products"

Campo della tecnica Field of technique

La presente invenzione riguarda Cl settore della produzione del vetro, in particolare la produzione del vetro decorativo. The present invention relates to the glass production sector, in particular the production of decorative glass.

Stato della tecnica State of the art

Lo sviluppo tecnico nella manifattura del vetro ha permesso di ottenere, nel corso della sua storia millenaria, materiali vetrosi con le più svariate caratteristiche in relazione alla lavorabilità, all’estetica ed al tipo di uso finale. Le innovazioni introdotte nel settore della manifattura del vetro hanno permesso di fornire nuove materie prime utilizzate ad esempio nel settore dell’arredamento d’interni e dei materiali edilizi. In particolare, la possibilità di variare e modulare le proprietà ottiche del vetro (come ad esempio colorazione, riflessione, trasparenza, ecc.) ha permesso al design, tra gli altri settori, di avere a disposizione materie prime in grado di fornire effetti estetici nuovi. The technical development in glass manufacturing has made it possible to obtain, over the course of its millennial history, glassy materials with the most varied characteristics in relation to workability, aesthetics and the type of end use. The innovations introduced in the glass manufacturing sector have made it possible to supply new raw materials used for example in the interior design and building materials sector. In particular, the possibility of varying and modulating the optical properties of glass (such as coloring, reflection, transparency, etc.) has allowed design, among other sectors, to have available raw materials capable of providing new aesthetic effects. .

Nonostante i notevoli avanzamenti raggiunti finora nel campo dei vetri decorativi, il settore del design è, ancora oggi, alla continua ricerca di nuovi materiali ed è ancora fortemente sentita la necessità di avere a disposizione nuovi materiali vetrosi con caratteristiche intrinseche tali da permettere di concretizzare nuove idee creative attraverso una ricercata interazione tra luce, oggetto ed ambiente circostante. Despite the notable advances achieved so far in the field of decorative glass, the design sector is, still today, constantly looking for new materials and the need is still strongly felt to have new glassy materials with intrinsic characteristics such as to allow the creation of new materials. creative ideas through a refined interaction between light, object and surrounding environment.

Sommario dell’invenzione Summary of the invention

La presente invenzione mette a disposizione un nuovo processo per la preparazione di un manufatto a base vetrosa di elevato pregio estetico. L’invenzione si riferisce anche al manufatto a base vetrosa ottenibile con il processo della presente invenzione ed al suo uso nella preparazione di oggettistica per arredamento d’interni ed esterni, pannelli per utilizzo in edilizia ed arredamento, suppellettili, quali piatti, bicchieri, posateria ecc.. The present invention provides a new process for the preparation of a glass-based product of high aesthetic value. The invention also refers to the glass-based product obtainable with the process of the present invention and to its use in the preparation of objects for interior and exterior furnishings, panels for use in construction and furnishings, furnishings, such as plates, glasses, cutlery etc..

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

La figura 1 mostra un manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e 2,4% di fibra di carbonio impura; Figure 1 shows a vitreous product based on soda-lime glass and 2.4% of impure carbon fiber;

La Figura 2 mostra un manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e 1,25% di fibra di carbonio impura; Figure 2 shows a vitreous product based on soda lime glass and 1.25% of impure carbon fiber;

La Figura 3 mostra un manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico con 1,25% di fibra di carbonio purificata; Figure 3 shows a vitreous product based on soda-lime glass with 1.25% purified carbon fiber;

La Figura 4 mostra un manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e 1,85% di fibra di carbonio polverosa impura; nella figura 4A il manufatto è sottoposto a luce naturale – nella figura 4B il manufatto è sottoposto a luce artificiale; Figure 4 shows a vitreous product based on soda lime glass and 1.85% of impure powdery carbon fiber; in figure 4A the article is subjected to natural light - in figure 4B the article is subjected to artificial light;

La Figura 5 mostra un manufatto vetroso a base di vetro opalino e 1,38% fibra di carbonio. Figure 5 shows a vitreous artifact based on opal glass and 1.38% carbon fiber.

La Figura 6 mostra un manufatto vetroso a base di vetro opalino colorato e 0,77% di fibra di carbonio polverosa e coloranti: la figura 6A mostra un manufatto ottenuto con aggiunta di ossido di erbio al 2% - la figura 6B mostra un manufatto ottenuto con aggiunta di ossido di neodimio. Figure 6 shows a vitreous artifact based on colored opal glass and 0.77% of dusty carbon fiber and dyes: figure 6A shows an artifact obtained with the addition of 2% erbium oxide - figure 6B shows an artifact obtained with addition of neodymium oxide.

La Figura 7 mosta un manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico in cui sono visibili le fibre ed una colorazione metallica, ottenuto mediante una forma di realizzazione del processo dell’invenzione. Figure 7 shows a vitreous artifact based on soda-lime glass in which the fibers and a metallic coloring are visible, obtained by means of an embodiment of the process of the invention.

Descrizione dettagliata dell’invenzione Detailed description of the invention

Nell’ambito della presente invenzione, i seguenti termini sono da intendersi come aventi il seguente significato. In the context of the present invention, the following terms are to be understood as having the following meaning.

Con il termine “Fibra artificiale” si intende: una fibra ceramica contenente carbonio (ad esempio SiC o SiBNC) oppure una fibra di carbonio oppure una fibra di carbonio rinforzata in plastica (ad esempio, una fibra di carbonio rinforzata con poliacrilonitrile) o loro miscele. La fibra artificiale secondo l’invenzione può essere una fibra vergine oppure una fibra di scarto ottenuta dal riciclo di materiali compositi nei quali la fibra costituiva il componente di rinforzo. The term "Artificial fiber" means: a ceramic fiber containing carbon (for example SiC or SiBNC) or a carbon fiber or a plastic-reinforced carbon fiber (for example, a carbon fiber reinforced with polyacrylonitrile) or their mixtures . The artificial fiber according to the invention can be a virgin fiber or a waste fiber obtained from the recycling of composite materials in which the fiber was the reinforcing component.

“Materiale vetroso” o “vetro” è qui da intendersi come un materiale solido duro, fragile e non cristallino a base di silice ed eventualmente contente altri ossidi e/o sali di metalli alcalini, alcalino-terrosi, semi-metalli e/o nonmetalli. Il “materiale vetroso” o il “vetro” secondo l’invenzione può essere preferibilmente un vetro sodo-calcico avente una tipica composizione a base di ossidi di vari elementi quali silicio, sodio, potassio, boro, calcio e antimonio (ad esempio, SiO2, Na2O, K2O, B2O3, CaO, Sb2O3). Gli ossidi sono impiegati nelle quantità tipicamente utilizzate per la preparazione del vetro. Una tipica composizione del vetro sodo-calcico comprende SiO2 dal 70 al 74%, Na2O dal 13% al 18%, K2O dall’1% al 2,5%, B2O3 dallo 0,5% all’1,5%, CaO dal 4% al 7% e Sb2O3 dallo 0,5% all’1.0%. "Glassy material" or "glass" is here to be understood as a hard, brittle and non-crystalline solid material based on silica and possibly containing other oxides and / or salts of alkaline, alkaline-earth, semi-metals and / or nonmetals . The "vitreous material" or "glass" according to the invention can preferably be a soda-lime glass having a typical composition based on oxides of various elements such as silicon, sodium, potassium, boron, calcium and antimony (for example, SiO2 , Na2O, K2O, B2O3, CaO, Sb2O3). The oxides are used in the quantities typically used for the preparation of glass. A typical soda lime glass composition includes SiO2 from 70 to 74%, Na2O from 13% to 18%, K2O from 1% to 2.5%, B2O3 from 0.5% to 1.5%, CaO from 4% to 7% and Sb2O3 from 0.5% to 1.0%.

Con “Materiale vetroso” o “vetro” si intende anche il cosiddetto “vetro opalino” o “vetro opale”, che è una variante di vetro dall’aspetto opalescente o bianco, ottenuto mediante aggiunta di un agente in grado di conferire al vetro un aspetto lattiginoso e iridescente, simile a quello di alcuni minerali tipo l’opale. Tipicamente il “vetro opalino” o “vetro opale” comprende, in aggiunta ai tipici componenti del vetro, un sale di fluoro, quale criolite (Na3AlF6) o fluorite (CaF2), oppure un minerale quale il feldspato sodico. The term "vitreous material" or "glass" also means the so-called "opal glass" or "opal glass", which is a variant of glass with an opalescent or white appearance, obtained by adding an agent capable of giving the glass a milky and iridescent appearance, similar to that of some minerals such as opal. Typically, "opal glass" or "opal glass" includes, in addition to the typical glass components, a fluorine salt, such as cryolite (Na3AlF6) or fluorite (CaF2), or a mineral such as sodium feldspar.

Con “Materiale vetroso” o “vetro” si intende anche il cosiddetto “biovetro”: un vetro opale contenente ossido di fosforo (ad esempio, P2O5) al posto del sale di fluoro. “Glass material” or “glass” also means the so-called “bio-glass”: an opal glass containing phosphorus oxide (for example, P2O5) instead of the fluorine salt.

Con “rottame di vetro” si intende un “materiale vetroso” o “vetro” (come sopra definito) pre-formato che può essere macinato grossolanamente prima del mescolamento con la fibra artificiale oppure può essere scelto della pezzatura desiderata e mantenuto integro prima della miscelazione con le fibre artificiali (previo rammollimento ad un’opportuna temperatura che varia a seconda della composizione chimica del vetro). Il rottame di vetro può essere sia un “materiale vetroso” o “vetro” riciclato da altro uso sia essere preparato appositamente per l’impiego nel processo dell’invenzione utilizzando le più comuni tecniche di preparazione del vetro. "Glass cullet" means a pre-formed "glass material" or "glass" (as defined above) that can be coarsely ground before mixing with the artificial fiber or can be chosen of the desired size and kept intact before mixing. with artificial fibers (after softening at a suitable temperature which varies according to the chemical composition of the glass). The cullet can be either a "glassy material" or "glass" recycled from another use or be prepared specifically for use in the process of the invention using the most common glass preparation techniques.

Con “manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso” si intende un manufatto in cui il componente maggioritario è un “materiale vetroso” come sopra definito e il componente minoritario può essere fibra artificiale e/o un componente (o una miscela di componenti) derivante da una fibra artificiale sottoposta ad una temperatura di processo compresa nell’intervallo 1000-1600°C. Preferibilmente, il “manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso” comprende dal 97% in peso al 99,3% in peso di “materiale vetroso”. La restante parte a 100% è costituita da fibre artificiali e/o da un componente (o una miscela di componenti) derivante da una fibra artificiale sottoposta ad una temperatura di processo compresa nell’intervallo 1000-1600°C. With "product substantially consisting of glassy material" we mean a product in which the majority component is a "glassy material" as defined above and the minority component can be artificial fiber and / or a component (or a mixture of components) deriving from a artificial fiber subjected to a process temperature in the range 1000-1600 ° C. Preferably, the "manufactured article substantially consisting of glassy material" comprises from 97% by weight to 99.3% by weight of "glassy material". The remaining 100% part is made up of artificial fibers and / or a component (or a mixture of components) deriving from an artificial fiber subjected to a process temperature in the range of 1000-1600 ° C.

In un primo aspetto, la presente invenzione riguarda un processo per la preparazione di un manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso comprendente i passaggi di: In a first aspect, the present invention relates to a process for the preparation of an article substantially constituted by glassy material comprising the steps of:

a) miscelare almeno una fibra artificiale in quantità compresa tra 0,70% e 3% in peso con uno o più ossidi di semi-metalli e/o uno o più ossidi di metalli alcalini e/o uno o più ossidi di metalli alcalinoterrosi, oppure con un rottame di vetro ; a) mixing at least one artificial fiber in an amount between 0.70% and 3% by weight with one or more semi-metal oxides and / or one or more alkali metal oxides and / or one or more alkaline earth metal oxides, or with a cullet;

b) Portare la miscela del punto a) ad una temperatura compresa tra 1000°C e 1600°C; b) Bring the mixture of point a) to a temperature between 1000 ° C and 1600 ° C;

c) Colare il fuso ottenuto al punto b) in uno stampo della forma desiderata e lasciare raffreddare. c) Pour the melt obtained in point b) into a mold of the desired shape and allow to cool.

La fibra artificiale di cui al punto a) è come definita in precedenza, cioè può essere una fibra vergine, avente quindi un alto grado di purezza, oppure provenire dallo smaltimento e riciclo di un materiale composito in cui svolgeva la funzione di rinforzo. Generalmente, in questa seconda opzione, la fibra artificiale, ad esempio la fibra di carbonio, presenta sulla sua superficie residui della matrice polimerica del composito da cui proviene. In una forma di realizzazione del processo dell’invenzione, la fibra artificiale può essere macinata, prima dell’utilizzo, ad una granulometria opportuna. La scelta della granulometria più adatta in base al tipo e quantità di impurità presenti su di essa rientra nelle competenze del tecnico esperto del settore. The artificial fiber referred to in point a) is as defined above, ie it can be a virgin fiber, therefore having a high degree of purity, or it can come from the disposal and recycling of a composite material in which it performed the function of reinforcement. Generally, in this second option, the artificial fiber, for example carbon fiber, presents on its surface residues of the polymeric matrix of the composite from which it comes. In an embodiment of the process of the invention, the artificial fiber can be ground, before use, to a suitable particle size. The choice of the most suitable particle size based on the type and quantity of impurities present on it falls within the competence of the expert technician in the sector.

L’impiego della fibra artificiale macinata allo stato di polvere permette di ottenere un manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso caratterizzato da effetti ottici e/o cromatici molto particolari e di alto valore estetico, come ad esempio mostrato nelle figure 1-6. The use of powdered ground artificial fiber allows to obtain a product substantially consisting of glassy material characterized by very particular optical and / or chromatic effects and of high aesthetic value, as shown for example in figures 1-6.

Infatti, nel caso di utilizzo del fibra artificiale macinata, le alte temperature di processo determinano l’incorporazione della fibra artificiale all’interno della componente vetrosa del manufatto comportando una dissoluzione della fibra stessa che non la rende più riconoscibile ad occhio nudo. La dissoluzione della fibra artificiale impartisce effetti ottici e/o cromatici che possono variare, a seconda delle diverse forme realizzative, tra presenza di striature cromatiche, lucentezza di tipo metallico e colorazioni cangianti che variano a seconda del tipo di illuminazione a cui è sottoposto il manufatto. In fact, in the case of using ground artificial fiber, the high process temperatures determine the incorporation of the artificial fiber within the glass component of the product, resulting in a dissolution of the fiber itself which makes it no longer recognizable to the naked eye. The dissolution of the artificial fiber imparts optical and / or chromatic effects that can vary, depending on the different embodiments, including the presence of chromatic streaks, metallic-type luster and iridescent colors that vary according to the type of lighting to which the product is subjected .

In un’altra forma realizzativa, la fibra artificiale è aggiunta alla miscela di ossidi o al rottame di vetro in forma di fibra tal quale. In questo caso, la fibra artificiale appare integra nel manufatto finale conferendo al manufatto, allo stesso tempo, un particolare effetto cromatico di colore metallico, come ad esempio visibile nella figura 7. In another embodiment, the artificial fiber is added to the mixture of oxides or to the glass cullet in the form of fiber as it is. In this case, the artificial fiber appears integral in the final product, giving the product, at the same time, a particular chromatic effect of metallic color, as for example visible in figure 7.

In una forma di realizzazione preferita, alla miscela di cui al passaggio a) viene aggiunto anche un colorante per vetro, ad esempio ossido di cobalto, ossido di erbio e ossido di neodimio. In a preferred embodiment, a dye for glass is also added to the mixture referred to in step a), for example cobalt oxide, erbium oxide and neodymium oxide.

La quantità di fibre artificiali utilizzata nella miscela del punto a) può essere preferibilmente compresa tra 1% e 2,4% in peso. Al variare della quantità di fibra artificiale e del tipo di materiale vetroso utilizzato, si possono ottenere colorazioni ed effetti cromatici diversi, come ad esempio visibili nelle figure 1-6. The quantity of artificial fibers used in the mixture of point a) can preferably be comprised between 1% and 2.4% by weight. By varying the quantity of artificial fiber and the type of glass material used, different colors and chromatic effects can be obtained, as for example visible in figures 1-6.

Opzionalmente il passaggio a) può essere preceduto da un passaggio di purificazione della fibra artificiale. Ad esempio, nel caso di una fibra di carbonio con residui di resina polimerica, proveniente dal riciclo di materiali compositi, essa può essere purificata riscaldandola fino a 1000 °C, preferibilmente con un gradiente termico ad esempio di di 60°C/h, e successiva permanenza a 1000°C per 1-3 ore. Questo passaggio preliminare permette di ottenere una fibra di carbonio puro, la quale una volta impiegata nel passaggio a) sopra descritto, consente la preparazione di un manufatto con una colorazione grigio scura/nera lucente con striature caratteristiche ed effetti ottici che variano a seconda del tipo di illuminazione a cui è sottoposto il manufatto. Optionally, step a) can be preceded by a purification step of the artificial fiber. For example, in the case of a carbon fiber with residues of polymeric resin, coming from the recycling of composite materials, it can be purified by heating it up to 1000 ° C, preferably with a thermal gradient of, for example, 60 ° C / h, and subsequent permanence at 1000 ° C for 1-3 hours. This preliminary step allows to obtain a pure carbon fiber, which once used in step a) described above, allows the preparation of a product with a dark gray / shiny black color with characteristic streaks and optical effects that vary depending on the type. of lighting to which the product is subjected.

Gli uno o più ossidi di semi-metalli e/o ossidi di metalli alcalini e/o ossidi di metalli alcalino-terrosi utilizzati nella miscela dello step a) sono preferibilmente scelti tra uno o più ossidi di silicio, sodio, potassio, boro, calcio e antimonio. In una forma di realizzazione dell’invenzione, gli uno o più ossidi di semi-metalli sono ossidi di silicio eventualmente in miscela con ossidi di altri elementi, quali ossidi di sodio, boro, potassio, calcio e/o antimonio. A seconda della percentuale di ossido di silicio impiegato si possono ottenere vetri di diversa composizione che può andare dal vetro siliceo puro che contiene sostanzialmente solo ossido di silicio al vetro sodo-calcico che contiene dal 70 al 74% in peso di ossido di silicio e la restante parte a 100 di ossidi di sodio, boro, potassio, calcio e/o antimonio in diverse quantità, come sopra descritto. The one or more semi-metal oxides and / or alkali metal oxides and / or alkaline earth metal oxides used in the mixture of step a) are preferably selected from one or more silicon, sodium, potassium, boron, calcium oxides and antimony. In an embodiment of the invention, the one or more semi-metal oxides are silicon oxides optionally mixed with oxides of other elements, such as sodium, boron, potassium, calcium and / or antimony oxides. Depending on the percentage of silicon oxide used, it is possible to obtain glasses of different composition which can range from pure siliceous glass which substantially contains only silicon oxide to soda lime glass which contains from 70 to 74% by weight of silicon oxide and the remaining part to 100 of sodium, boron, potassium, calcium and / or antimony oxides in different quantities, as described above.

In una forma preferita di realizzazione, il rottame di vetro è un rottame di vetro opale o di biovetro. In a preferred embodiment, the cullet is an opal or bio glass cullet.

In una forma di realizzazione preferita la temperatura di trattamento della miscela al punto b) è compresa tra 1000°C e 1200°C nel caso in cui le fibre artificiali siamo miscelate al rottame di vetro. La temperatura varia anche in base alla tipologia di rottame di vetro, in quanto vetri con diverse composizioni chimiche hanno punti di rammollimento variabili nell’intervallo indicato. In a preferred embodiment, the treatment temperature of the mixture at point b) is between 1000 ° C and 1200 ° C in the case in which the artificial fibers are mixed with the cullet. The temperature also varies according to the type of glass cullet, as glasses with different chemical compositions have variable softening points in the indicated range.

Nel caso in cui, invece, le fibre artificiali siano miscelate con uno o più degli ossidi indicati al punto a), la temperatura di rammollimento è compresa tra 1300°C e 1500°C, preferibilmente tra 1350 e 1450°C. If, on the other hand, the artificial fibers are mixed with one or more of the oxides indicated in point a), the softening temperature is between 1300 ° C and 1500 ° C, preferably between 1350 and 1450 ° C.

Per entrambe le forme realizzative del processo dell’invenzione, le fibre possono essere aggiunte tal quali oppure previa macinazione, a seconda dell’effetto ottico/cromatico desiderato. Nel caso in cui si voglia ottenere un effetto cromatico metallizzato in cui le fibre rimangono visibili nel manufatto finale (come ad esempio, in figura 7), oltre alla temperatura di rammollimento, può essere necessario calibrare il tempo di permanenza delle fibre alla temperatura di rammollimento sopra indicata. Per esempio, le fibre artificiali possono essere mantenute alla opportuna temperatura di rammollimento (variabile in base alla composizione chimica del vetro al tipo di materiale di partenza usato – rottame di vetro o ossidi di vari elementi) per un tempo compreso tra 10 minuti e 1 ora. For both embodiments of the process of the invention, the fibers can be added as such or after grinding, depending on the desired optical / chromatic effect. If you want to obtain a metallized chromatic effect in which the fibers remain visible in the final product (as for example, in figure 7), in addition to the softening temperature, it may be necessary to calibrate the residence time of the fibers at the softening temperature. Indicated above. For example, artificial fibers can be kept at the appropriate softening temperature (variable according to the chemical composition of the glass and the type of starting material used - glass cullet or oxides of various elements) for a time between 10 minutes and 1 hour. .

Il tecnico esperto del ramo, nell’eseguire il passaggio b) è in grado di scegliere, in base al tipo di vetro utilizzato, le condizioni di riscaldamento migliori per ottenere un fuso omogeneo. Ad esempio, può essere utilizzato un preriscaldamento a 1350°C, prima della formazione vera e propria del fluido vetroso a 1450°C, nella forma di realizzazione in cui si parte da una miscela di ossidi di vari elementi. The skilled person in the art, in carrying out step b) is able to choose, based on the type of glass used, the best heating conditions to obtain a homogeneous melt. For example, a preheating to 1350 ° C can be used, before the actual formation of the vitreous fluid at 1450 ° C, in the embodiment in which the starting point is a mixture of oxides of various elements.

Infine, il passaggio c) viene eseguito secondo le comuni tecniche della manifattura del vetro. Finally, step c) is performed according to the common techniques of glass manufacturing.

In una forma di realizzazione aggiuntiva, nel caso in cui l’effetto ottico finale desiderato sia la visibilità delle fibre artificiali integre con lucentezza metallica all’interno del manufatto finale, il processo di produzione del manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso può comprendere un passaggio b1), che precede il passaggio c) di colatura e raffreddamento, in cui la miscela ottenuta al punto b) è ricoperta da uno strato di materiale vetroso rammollito ad un’opportuna temperatura di rammollimento che varia a seconda della composizione chimica del materiale vetroso, come sopra descritto. Questo ulteriore passaggio intermedio, effettuato prima della colatura e raffreddamento finali, consente di migliorare l’inglobamento delle fibre artificiali non macinate. Pertanto, il passaggio b1) è preferibilmente effettuato nel caso in cui la miscela del punto a) è ottenuta a partire da rottame di vetro e fibra artificiale non macinata. In questo caso, infatti, la miscelazione della fibra artificiale e del rottame di vetro può non essere ottimale ed è, quindi, per questo motivo che può essere opportuno aggiungere un ulteriore strato di materiale vetroso rammollito che può favorire un miglior inglobamento delle fibre. In an additional embodiment, in the event that the desired final optical effect is the visibility of the intact artificial fibers with metallic luster inside the final product, the manufacturing process of the product substantially constituted by glassy material can comprise a step b1 ), which precedes step c) of pouring and cooling, in which the mixture obtained in point b) is covered with a layer of glassy material softened to an appropriate softening temperature which varies according to the chemical composition of the glassy material, such as described above. This further intermediate step, carried out before the final casting and cooling, allows to improve the incorporation of unground artificial fibers. Therefore, step b1) is preferably carried out in the case in which the mixture of point a) is obtained starting from glass cullet and unground artificial fiber. In this case, in fact, the mixing of the artificial fiber and the glass cullet may not be optimal and it is, therefore, for this reason that it may be appropriate to add a further layer of softened glassy material which can favor a better incorporation of the fibers.

In aggiunta, per ottenere l’effetto ottico in cui le fibre sono visibili nel manufatto finale insieme ad una colorazione metallica è anche opportuno scegliere una fibra artificiale che sia resistente alle temperature normalmente impiegate nel processo dell’invenzione, cioè nell’intervallo 1000-1600°C. Ad esempio, fibre artificiali in carbonio puro o in materiale ceramico sono in grado di resistere a temperature superiori ai 1000°C e quindi sono da preferire per la preparazione di questi manufatti, rispetto ad esempio alle fibre di carbonio rinforzate in plastica o alle fibre di carbonio provenienti da scarti di materiali compositi (le quali presentano impurezze resinose che non resistono alle temperature operative del processo dell’invenzione). In addition, to obtain the optical effect in which the fibers are visible in the final product together with a metallic color, it is also appropriate to choose an artificial fiber that is resistant to the temperatures normally used in the process of the invention, i.e. in the range 1000-1600. ° C. For example, artificial fibers in pure carbon or ceramic material are able to withstand temperatures above 1000 ° C and therefore are preferable for the preparation of these products, compared to, for example, carbon fibers reinforced in plastic or carbon fibers. carbon coming from scraps of composite materials (which have resinous impurities that do not withstand the operating temperatures of the process of the invention).

In un secondo aspetto, la presente invenzione riguarda un manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso ottenibile/ottenuto con il processo secondo l’invenzione. In a second aspect, the present invention relates to an artifact substantially consisting of glassy material obtainable / obtained with the process according to the invention.

Tale manufatto è sostanzialmente costituito da materiale vetroso, preferibilmente tra il 97% in peso e il 99,3% in peso di “materiale vetroso”. La restante parte a 100% è costituita da fibre artificiali e/o da un componente (o una miscela di componenti) derivante da una fibra artificiale sottoposta ad una temperatura di processo compresa nell’intervallo 1000-1600°C. Il manufatto dell’invenzione presenta particolari proprietà ottiche, dovute all’inclusione al suo interno di fibre artificiali, tali da conferire al materiale effetti ottici caratteristici. In particolare, tali effetti possono variare, a seconda delle diverse forme realizzative, tra presenza di striature cromatiche, lucentezza di tipo metallico e colorazioni cangianti la cui tonalità di colore varia al variare del tipo di illuminazione a cui è sottoposto il manufatto. Nella forma di realizzazione in cui le fibre artificiali sono visibili nel manufatto finale, il manufatto presenta un aspetto estetico di particolare pregio in cui la presenza delle fibre visibili ad occhio nudo si conniuga ad una colorazione metallica molto particolare. This manufactured article is substantially constituted by glassy material, preferably between 97% by weight and 99.3% by weight of "glassy material". The remaining 100% part is made up of artificial fibers and / or a component (or a mixture of components) deriving from an artificial fiber subjected to a process temperature in the range of 1000-1600 ° C. The product of the invention has particular optical properties, due to the inclusion within it of artificial fibers, such as to give the material characteristic optical effects. In particular, these effects can vary, according to the different embodiments, between the presence of chromatic streaks, metallic-type luster and iridescent colors whose color tone varies according to the type of lighting to which the product is subjected. In the embodiment in which the artificial fibers are visible in the final product, the product has an aesthetic aspect of particular value in which the presence of the fibers visible to the naked eye is combined with a very particular metallic color.

Pertanto, in alcune forme realizzative, l’incorporazione della fibra artificiale all’interno del manufatto sostanzialmente costituito da materiale vetroso comporta una dissoluzione della fibra stessa che non la rende più riconoscibile ad occhio nudo. In questo caso, si ottiene un manufatto con caratteristiche ottiche e colorazioni di pregio estetico. Therefore, in some embodiments, the incorporation of the artificial fiber inside the product substantially consisting of glassy material involves a dissolution of the fiber itself which makes it no longer recognizable to the naked eye. In this case, a product with optical characteristics and colors of aesthetic value is obtained.

In un’altra forma realizzativa, invece, la fibra artificiale incorporata appare integra all’interno del manufatto, conferendogli, in alcuni casi, anche un particolare effetto metallico. In another embodiment, however, the incorporated artificial fiber appears intact within the product, giving it, in some cases, even a particular metallic effect.

Costituisce un’ulteriore aspetto della presente divulgazione l’uso del manufatto dell’invenzione come suppellettile (ad esempio piatti, bicchieri, vasi, ecc.), complemento d’arredo (ad esempio centritavola, portacandele, superfici di tavolini, ecc.), monile (ad esempio ciondoli, orecchini, parti di bracciali, ecc.), elemento per illuminotecnica (ad esempio plafoniere, portalampade, lampadari, ecc) e componente per architettura d’interni (moduli in vetrocemento, piastrelle, pannelli per pareti di saloni o padiglioni da esposizioni, ecc.). A further aspect of the present disclosure constitutes the use of the article of the invention as furnishings (for example plates, glasses, vases, etc.), furnishing accessory (for example centerpieces, candle holders, surfaces of tables, etc.), jewel (for example pendants, earrings, parts of bracelets, etc.), element for lighting technology (for example ceiling lights, lamp holders, chandeliers, etc.) and component for interior architecture (glass blocks, tiles, panels for walls of salons or exhibition pavilions, etc.).

Esempi di realizzazione Examples of realization

ESEMPIO 1: Manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e 2,4% di fibra di carbonio impura. EXAMPLE 1: Glass product based on soda-lime glass and 2.4% of impure carbon fiber.

A 159 g di componente vetroso (miscela di ossidi) sono stati aggiunti 4,0 g di fibra carboniosa (fibra di carbonio impura composta da fibra di carbonio rivestita da polimero organico) e miscelato il tutto. A questa concentrazione di fibra aggiunta, è stata ottenuta una miscela omogenea e durante il riscaldamento a 1350°C si è osservato uno sviluppo molto debole di fiamme. La miscela è stata dunque portata alla temperatura di 1450°C per il tempo necessario a raggiungere la fusione e successivamente è stata colata in apposito stampo e lasciata raffreddare all’aria fino a temperatura ambiente. To 159 g of glass component (mixture of oxides) 4.0 g of carbon fiber (impure carbon fiber composed of carbon fiber coated with organic polymer) was added and mixed together. At this added fiber concentration, a homogeneous mixture was obtained and very weak flame development was observed during heating to 1350 ° C. The mixture was therefore brought to a temperature of 1450 ° C for the time necessary to reach the melting point and was subsequently poured into a special mold and allowed to cool in the air to room temperature.

Il prodotto finale risulta di una colorazione grigio tipo metallizzato, abbastanza omogeneo (grazie all’assenza di bolle) con striature abbastanza casuali (Figura 1). The final product is of a metallic gray color, quite homogeneous (thanks to the absence of bubbles) with fairly random streaks (Figure 1).

Esempio 2. Manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e 1,25% di fibra di carbonio impura. Example 2. Glass product based on soda lime glass and 1.25% of impure carbon fiber.

A 159 g di componente vetroso (miscela di ossidi) sono stati aggiunti 2 g di fibra carboniosa (fibra di carbonio impura composta da fibra di carbonio rivestita da polimero organico) e miscelato il tutto. La successiva fusione è stata eseguita nelle stesse condizioni (tempi e temperature) dell’esempio 1. Anche in questo caso non c’è stato sviluppo di fiamme o fumi durante l’introduzione della miscela nel forno a 1350°C. To 159 g of glass component (mixture of oxides) 2 g of carbonaceous fiber (impure carbon fiber composed of carbon fiber coated with organic polymer) was added and mixed together. The subsequent melting was performed under the same conditions (times and temperatures) as in example 1. Also in this case there was no development of flames or fumes during the introduction of the mixture into the oven at 1350 ° C.

Il prodotto ottenuto è in questo caso grigio scuro, contenente striature di diversa intensità e bolle, segno evidente che la concentrazione di fibra carboniosa inserita ha avuto una maggiore interazione con il vetro. Il colore ottenuto appare traslucido nella massa, con zone più o meno scure (Figura 2). The product obtained is in this case dark gray, containing streaks of different intensity and bubbles, a clear sign that the concentration of carbon fiber inserted has had a greater interaction with the glass. The color obtained appears translucent in the mass, with more or less dark areas (Figure 2).

ESEMPIO 3. Manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico con 1,25% di fibra di carbonio purificata EXAMPLE 3. Glass product based on soda-lime glass with 1.25% purified carbon fiber

A 159 gr di componente vetrosa (miscela di ossidi) di vetro sodo-calcico sono stati aggiunti 2g di fibra di carbonio precedentemente purificata da residui di resina, il tutto è stato miscelato e portato a fusione come descritto negli esempi precedenti. 2g of carbon fiber previously purified from resin residues were added to 159 g of vitreous component (mixture of oxides) of soda lime glass, the whole was mixed and melted as described in the previous examples.

Il prodotto ottenuto assume una caratteristica colorazione grigio scura, molto più scura dell’analoga fusione effettuata con fibra di carbonio non purificata (riportata agli esempi 1 e 2 e relative figure). L’aspetto del prodotto ricorda la pietra agata nera e le striature appaiono visibili solo in campioni di spessore ridotti, mentre in campioni di spessore maggiore l’intensità del colore di fondo copre le striature e si presenta uniforme (figura 3). The product obtained takes on a characteristic dark gray color, much darker than the similar fusion made with non-purified carbon fiber (shown in examples 1 and 2 and related figures). The appearance of the product recalls the black agate stone and the streaks appear visible only in samples of reduced thickness, while in samples of greater thickness the intensity of the background color covers the streaks and is uniform (Figure 3).

ESEMPIO 4. Manufatto vetroso a base di vetro tipo sodo-calcico e 1,85% di fibra di carbonio polverosa impura. EXAMPLE 4. Glass product based on soda-lime type glass and 1.85% of impure powdery carbon fiber.

A 159 g di componente vetroso in vetro sodo-calcico sono stati aggiunti 3 g di fibra di carbonio polverosa impura, il tutto è stato miscelato, portato a fusione e successivamente colato e raffreddato come descritto negli esempi precedenti. Durante il passaggio di introduzione in forno alla temperatura di 1350°C, sono stati osservati leggeri sviluppi di fiamme e fumi. 3 g of impure powdery carbon fiber were added to 159 g of soda lime glass component, the whole was mixed, melted and subsequently poured and cooled as described in the previous examples. During the introduction step in the oven at a temperature of 1350 ° C, slight developments of flames and fumes were observed.

Il prodotto finale appare di colore grigio medio, che se sottoposto a luce artificiale mostra striature casuali all’interno della matrice vetrosa con un effetto estitico di pregio (Figura 4A – manufatto non sottoposto a luce artificiale; Figura 4B – manufatto sottoposto a luce articiale). The final product appears medium gray in color, which if subjected to artificial light shows random streaks within the glass matrix with a valuable aesthetic effect (Figure 4A - artefact not subjected to artificial light; Figure 4B - artefact subjected to articular light) .

ESEMPIO 5. Materiale vetroso a base di vetro opalino e 1,38% fibra di carbonio. EXAMPLE 5. Glassy material based on opal glass and 1.38% carbon fiber.

A 143 g di componente vetroso costituito da rottame di vetro opale, macinato grossolanamente, sono stati aggiunti 2.0 g di fibra di carboniosa impura. Il tutto è stato miscelato, portato a fusione e successivamente colato e raffreddato come descritto negli esempi precedenti. To 143 g of glass component consisting of coarsely ground opal cullet, 2.0 g of impure carbonaceous fiber was added. The whole was mixed, brought to melting and subsequently poured and cooled as described in the previous examples.

Il prodotto finale presenta striature casuali sulle tonalità del marrone su fondo bianco, che gli conferiscono un aspetto simile ad un materiale ceramico (Figura 5). The final product has random streaks in shades of brown on a white background, which gives it an appearance similar to a ceramic material (Figure 5).

ESEMPIO 6. Manufatto vetroso a base rottame di vetro opalino bianco semitrasparente e 1,38% di fibra di carbonio polverosa. EXAMPLE 6. Glass product based on semi-transparent white opal glass cullet and 1.38% powdery carbon fiber.

A 143 g di componente vetroso costituito da rottame fino di vetro opalino bianco semitrasparente sono stati aggiunti 2g di fibra di carbonio da riciclo in polvere. I componenti sono stati miscelati, portati a fusione e successivamente il fuso colato e raffreddato come descritto negli esempi precedenti. 2g of recycled carbon fiber in powder form was added to 143 g of glass component consisting of fine white semi-transparent opal glass cullet. The components were mixed, melted and subsequently the melt poured and cooled as described in the previous examples.

Il prodotto finale presenta striature cromatiche casuali, il cui colore varia in base al tipo di luce con cui vengono illuminate. In particolare, si osservano delle venature marrone scuro quando il manufatto è sottoposto a la luce naturale o artificiale che cambiano colorazione verso striature di colore marrone chiaro, azzurro e blu quando il manufatto è illuminato con luce laser (non mostrato). The final product has random chromatic streaks, the color of which varies according to the type of light with which they are illuminated. In particular, dark brown veins are observed when the artifact is subjected to natural or artificial light that change color towards light brown, light blue and blue streaks when the artifact is illuminated with laser light (not shown).

ESEMPIO 7. Manufatto vetroso a base di vetro opalino colorato e 0,77% di fibra di carbonio polverosa e coloranti. EXAMPLE 7. Glass product based on colored opal glass and 0.77% of dusty carbon fiber and dyes.

A 179 g di componente vetroso costituito da rottami di vetro opale di colore bianco (ottenuto con feldspato sodico e aggiunta di diversi ossidi coloranti), sono stati aggiunti 1,4 g di fibra di carbonio. I componenti sono stati miscelati, portati a fusione e successivamente il fuso colato e raffreddato come descritto negli esempi precedenti. To 179 g of glass component consisting of white opal glass cullet (obtained with sodium feldspar and the addition of various coloring oxides), 1.4 g of carbon fiber was added. The components were mixed, melted and subsequently the melt poured and cooled as described in the previous examples.

I prodotti ottenuti variano in base al tipo di ossido colorante aggiunto: nel caso di ossido di erbio al 2% e ossido di neodimio al 2%, si osserva la presenza di striature di colore marrone su sfondo con diverse tonalità di blu (rispettivamente Figura 6A e Figura 6B). Utilizzando invece come agente colorante ossido di erbio al 1,5 % si ottengono striature di colore rosa tenue su fondo bianco (non mostrate). The products obtained vary according to the type of coloring oxide added: in the case of 2% erbium oxide and 2% neodymium oxide, the presence of brown streaks on a background with different shades of blue is observed (respectively Figure 6A and Figure 6B). By using 1.5% erbium oxide as a coloring agent, pale pink streaks on a white background are obtained (not shown).

ESEMPIO 8. Manufatto vetroso a base di vetro sodo-calcico e fibre di carbonio intatte EXAMPLE 8. Glass product based on soda lime glass and intact carbon fibers

Una composizione di vetro sodo-calcico trasparente è stata portata a rammollimento. Sono state quindi aggiunte delle fibre di carbonio non macinate (cioè mantenute intatte) e poi è stato aggiunto una seconda composizione di vetro sodo-calcico portata a rammollimento, allo scopo di inglobare le fibre all’interno del vetro. A transparent soda lime glass composition was brought to softening. Unground carbon fibers were then added (ie kept intact) and then a second soda-lime glass composition brought to softening was added, in order to incorporate the fibers inside the glass.

Il manufatto viene lasciato raffreddare a temperatura ambiente e presenta un aspetto caratteristico, visibile in figura 7. Le fibre di carbonio rimangano parzialmente intatte e quindi sono visibili all’interno del manufatto grazie alla trasparenza del vetro. Allo stesso tempo, si forma una colorazione metallica, probabilmente dovuta ad un parziale scioglimento dei residui resinosi presenti sulla fibra di carbonio. The artifact is left to cool to room temperature and has a characteristic appearance, visible in figure 7. The carbon fibers remain partially intact and therefore are visible inside the artifact thanks to the transparency of the glass. At the same time, a metallic color is formed, probably due to a partial dissolution of the resinous residues present on the carbon fiber.

Claims

CLAIMS 1. A process for the preparation of an article substantially constituted by glassy material comprising the steps of: d) mixing at least one artificial fiber in an amount between 0.70% and 3% by weight with one or more semi-metal oxides and / or one or more alkali metal oxides and / or one or more alkaline earth metal oxides, or with a cullet; e) Bring the mixture of point a) to a temperature between 1000 ° C and 1600 ° C; f) Pour the melt obtained in point b) into a mold of the desired shape and allow to cool.

Process according to claim 1, wherein said artificial fiber is selected from the group consisting of: a carbon-containing ceramic fiber, a carbon fiber, a plastic-reinforced carbon fiber and mixtures thereof.

3. Process according to claim 1 or 2, wherein said artificial fiber is a virgin fiber or a waste fiber obtained from the recycling of composite materials in which the fiber constituted the reinforcing component.

4. Process according to any one of claims 1 to 3, wherein said glassy material is a hard, brittle and non-crystalline solid material based on silica and possibly containing other oxides and / or salts of alkaline, alkaline earth, semi -metals and / or non-metals.

Process according to any one of claims 1 to 4, wherein said glassy material is soda lime glass, opal glass or bio glass.

Process according to any one of claims 1 to 5, wherein said cullet is a cullet of soda lime glass, opal glass or bio glass.

7. Process according to any one of claims 1 to 6, wherein said artificial fiber is added in step a) in the form of powder or in the form of fiber.

Process according to any one of claims 1 to 7, wherein the quantity of artificial fibers used in the mixture of point a) is comprised between 1% and 2.4% by weight.

Process according to any one of claims 1 to 8, wherein the treatment temperature of the mixture in point b) is between 700 ° C and 1200 ° C in the case in which the artificial fibers are mixed with the cullet.

10. Process according to any one of claims 1 to 8, wherein the treatment temperature of the mixture in point b) is between 1300 ° C and 1500 ° C, preferably between 1350 and 1450 ° C in the case in which the fibers artificial are mixed with one or more of the oxides indicated in point a).

11. Process according to any one of claims 1 to 10 comprising, in the case in which the mixture of point a) is obtained starting from glass cullet and unground artificial fiber, a step b1), which precedes step c) of pouring and cooling, in which the mixture obtained in point b) is covered with a layer of softened glassy material.

12. Product substantially constituted by glassy material obtainable with the process according to any one of claims from 1 to 11.

13. Product according to claim 12 comprising from 97% by weight to 99.3% by weight of glassy material, the remaining part at 100% consisting of artificial fibers and / or of a component, or a mixture of components, deriving from an artificial fiber subjected to a process temperature between 700-1600 ° C.

14. Use of the artifact according to claim 12 or 13 as furniture, furnishing accessory, necklace, jewel, element for lighting engineering, and component for interior architecture.