JP2008519756A - ガラス製造において混合色カレットの使用を容易にするための分析方法 - Google Patents
ガラス製造において混合色カレットの使用を容易にするための分析方法 Download PDFInfo
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Abstract
【選択図】 なし
Description
1.ガラス処理施設において、各トラックが混合色カレットバルクで満たされたときに、1〜5kgの混合色カレットの試料を無作為に収集する。例えば、混合色カレットは、例えば毎時10〜40トンの速度でコンベヤーベルトからトラックに運ばれる。この場合、収集作業は次の工程を含む。
i.1台のトラックを満たすのに必要とする時間の単位を決定する工程、
ii.この時間の単位を、10の等しい時間間隔に分ける工程、
iii.結果としてトラック1台につき10の試料が収集されるように、トラックに荷積みされるときに前記10の時間間隔の各々で1〜5kgの試料を収集する工程、
iv.混合色カレットの複合量を形成するために前記10の試料を混ぜ合わせる工程、及び
v.前記複合量から1〜5kgの試料を収集して分析試料を形成する工程。
i.1台のトラックの荷を下ろすのに必要とする時間の単位を決定する工程、
ii.この時間の単位を、10の等しい時間間隔に分ける工程、
iii.結果としてトラック1台につき10の試料の収集になるように、トラックから荷が下ろされるときに前記10の時間間隔の各々で1〜5kgの試料を収集する工程、
iv.混合色カレットの複合量を形成するために前記10の試料を混ぜ合わせる工程、及び
v.分析試料を形成する前記合成量から1〜5kgの試料を収集する工程。
i.1〜2kgの試料を乾燥させ恒量にする工程、
ii.1〜2kgの試料を、混合色カレットの規格に従って選択される、米国の標準的な篩の粒径カテゴリにふるい分ける工程。例えば、ふるい分けは、16mm[5/8"]のメッシュスクリーン(最大開口)で開始され、任意の望ましい増加で40メッシュスクリーン(最小開口)まで進み、それによって、最大から最小サイズ(例えば、メッシュ2.5は約8mmに、メッシュ5は約4mmに、メッシュ10は約2mmに、メッシュ18は約1mmに等しい等)まで粒子を仕分ける。
iii.各篩が保持する材料の重さを計る工程、及び
iv.前記試料の乾燥重量の割合として各重量を計算する工程。
1)好ましい色分析方法。色によって個々の混合色カレット粒子を手作業で分離する工程。この手作業の方法は、目視検査を介して技術者によって実行される。この場合、粒子色分析作業は、次の工程を含む。
i)例えば500gm分の分析試料の代表的な部分を選択する工程、
ii)正確に色を区別するために充分な照明の下で前記試料を白色紙に広げる工程、
iii)例えば「微粒子」である大きさ2〜3mm未満の粒子等の小さい粒子だけが残るまで、目視検査を介して色及び大きさによって前記粒子を手作業で分離する工程、
iv)それらを更に分離することは非現実的であるため、「微粒子」を除外する工程、
v)各色の粗粒の重量を量る工程、
(a)エメラルドグリーンの粗粒の重量を量る工程、
(b)デッドリーフグリーンの粗粒の重量を量る工程、
(c)フリントの粗粒の重量を量る工程、
(d)琥珀色の粗粒の重量を量る工程、及び
(e)青色の粗粒の重量を量る工程、
vi)各色の重量パーセントを計算する工程、
(a)エメラルドグリーンの重量パーセントを計算する工程、
(b)デッドリーフグリーンの重量パーセントを計算する工程、
(c)フリントの重量パーセントを計算する工程、
(d)琥珀色の重量パーセントを計算する工程、及び
(e)青色の重量パーセントを計算する工程、
vii)色混合が粗粒の色の混合を表わしているかどうか、若しくは逆に言えば、それが主に1色であるかどうかを決定するために、「微粒子」の色混合に関して視覚で判断する工程。「微粒子」が主に1色である場合、この事実は分析報告に書き留められる。「微粒子」の割合は、好ましくは0〜10%である。「微粒子」の割合が例えば15%を上回る場合、粒径分布は規格を満たさず、代替手段によって「微粒子」が独立して分析されることを必要とする可能性がある。
i)混合色カレット試料を、最小の散乱損失及び最小の不均一性の色を達成するために、12〜40メッシュ等の最適なメッシュサイズに研磨する工程、
ii)既知の透明な容器であるキュベットに細かくした混合色カレット粒子を充填する工程であって、前記キュベットにおいて試料溶液は分光計の光路に導入されるものである、前記充填する工程、
iii)約1.515であるガラスの屈折率に適合する市販の屈折率適合油(matching oil)をキュベットに充填する工程、
iv)混合物の複合透過スペクトルを記録する工程、及び
v)前記試料の各色の容量パーセントを計算する工程、
(a)エメラルドグリーンの容量パーセントを計算する工程、
(b)デッドリーフグリーンの容量パーセントを計算する工程、
(c)フリントの容量パーセントを計算する工程、
(d)琥珀色の容量パーセントを計算する工程、及び
(e)青色の容量パーセントを計算する工程。
1)好ましい有機分析法。既知の強熱減量(loss on ignition:LOI)技術によって有機物を測定する工程。LOIは減量であり、通常、ガラス繊維からの有機測定の後、若しくはガラス繊維積層品からの有機樹脂が焼き払われた後の原重量の割合として表される。より具体的には、LOI作業は、試料を、一般的に約500℃を上回る着火温度まで加熱した場合の混合色カレット試料からの減量を決定する。LOI作業の利点は、例えば約600℃を上回らない温度で、しかし有機物を取り除くのには十分高い温度の、ガラスの軟化点より完全に下回る温度でそれが起きるということである。LOI作業は、水分の損失及び可燃性有機物の損失という2つのパラメータを得る。この場合、有機分析作業は、次の工程を含む。
i)硼珪酸ガラスでできた結晶皿等の標準的なるつぼに、約2kgの混合色カレット試料を計量する工程、
ii)約550℃に到達することができる任意の標準的なマッフル炉に十分な混合色カレットを設置する工程、
iii)例えば一般的に約30分と約120分との間で恒量が達成されるまで、 約100℃と約120℃との間まで前記炉の中の混合色カレット試料を加熱する工程、
iv)前記混合色カレット試料の重さを計量し、乾燥による水分の損失を決定する工程、
v)前記炉に前記混合色カレット試料を戻し、例えば一般的に約30分と60分との間で恒量が達するまで、前記混合色カレット試料を約500℃と約550の℃との間まで再び加熱する工程、及び
vi)前記混合色カレット試料の重さを計量し、点火による可燃性有機物の損失を決定する工程。
i)直接若しくは細かく砕いた2kgの混合色カレット試料を、例えば、穴のあいたガラス皿を通してその底にエアジェット連結を有する高さ1メートルのガラス管に設置する工程、
ii)紙及びプラスチック等の任意の低密度材料を取り除くために、前記混合色カレット試料をエアフローティングさせる工程。これは、プラスチック、紙、及び他の有機固体がより高密度のガラス粒子から取り除かれるような速度で、カラム中で空気を垂直に流すことによって達成される。
iii)有機物と例えば、前記混合色カレット粒子にまだ張り付いているラベルとだけを残して、ある種の篩のパッド上で低密度材料を収集する工程、
iv)熱水(一般に少なくとも約60℃)で前記混合色カレット試料を洗浄することによって水溶性の接着剤をはがし、それによって前記ラベルを取り除き、洗浄水を保持する工程。
v)洗浄水を収集して、蒸発させ、乾燥させる工程、
vi)前記水溶性の接着剤の重量を記録する工程、
vii)アセトンのような適切な溶媒で前記混合色カレット試料を洗浄することによって非水溶性の接着剤をはがし、それによって、すべての残りのラベルをほぐし、洗浄溶媒を保持する工程、
viii)前記洗浄溶媒を収集し、蒸発させ、乾燥させる工程、
ix)非水溶性の接着剤の重量を記録する工程、
x)i)及びii)に記載されるエアフローティングカラムに前記試料を戻し、工程iv)及びvii)の前記ガラスからほぐされたラベルを取り除く工程、及び
xi)工程iii)、iv)、vii)、及びx)において収集した材料の重量を合わせ、前記混合色カレット試料の総重量によって分離する工程。
Claims (47)
- リサイクルされた混合色ガラスカレットを原材料として使用してガラスを作成するためのガラスバッチ処方を調製する方法であって、
ある混合色ガラスカレット量から少なくとも1つの試料を収集する工程と、
粒径分析、粒子色分析、及び有機不純物分析の少なくとも1つを前記試料で実行する工程と、
前記粒径、粒子色、若しくは有機分析の少なくとも1つからの結果を使用して、前記ガラスカレット量のガラスバッチ調製処方を決定する工程と
を有する方法。 - 請求項1記載の方法において、この方法は、更に、
前記ガラスバッチ調製処方、及び前記混合色ガラスカレットのカレット規格をガラス製造業者に提供する工程を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、前記粒径分析の結果は、前記混合色ガラスカレットの予想される微細累積パーセント(cumulative percent finer than:CPFT)データと比較した粒径を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子色分析の結果は、色データ毎に計算された重量パーセントを有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析の結果は、水分損失データを有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析の結果は、可燃性有機物損失データを有するものである。
- 請求項1記載の方法において、この方法は、更に、
前記分析の少なくとも1つからの少なくとも1つの結果を品質管理基準として利用する工程を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、この方法は、更に、
前記粒径、粒子色、若しくは有機分析の少なくとも1つからの少なくとも1つの結果をコンピュータ可読媒体に保存する工程を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、前記試料を収集する工程は、
前記カレット量毎の単位時間当たり少なくとも一部のカレットを収集する工程であって、前記少なくとも一部は、前記カレットの複合体積を形成するものである、前記収集する工程と、
前記複合体積から少なくとも一部を収集し、前記試料を形成するものである、前記収集する工程と
を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、前記粒径分析は、篩分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒径分析は、光学的画像分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子色分析は、X線分光法を実行する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子色分析は、光透過分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子色分析は、光反射分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記粒子色分析は、
前記試料の少なくとも一部を選択する工程と、
色及び大きさの少なくとも1つによって前記一部の構成成分を特徴付ける工程と、
前記一部の各色の重量パーセントを計算する工程と
を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析の方法は、前記試料の化学的酸素要求量(chemical oxygen demand:COD)を決定する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析の方法は、前記試料の強熱減量(loss on ignition:LOI)を決定する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、この方法は、更に、
前記ガラスバッチ調製処方に従って、前記混合色ガラスカレット量を使用して、少なくとも1つのリサイクルされたガラス製品を生産する工程を有するものである。 - 請求項18記載の方法において、前記リサイクルされたガラス製品は、ビール瓶である。
- 請求項17記載の方法において、前記強熱減量(loss on ignition:LOI)を決定する工程は、
加熱炉の中で試料を約100℃〜約120℃に加熱する工程と、前記試料の重さを量る工程と、
乾燥させて水分の損失を決定する工程と、
前記試料を約500℃〜約550℃に加熱する工程と、前記試料の重さを量る工程と、
燃焼による可燃性有機物の損失を決定する工程と
を有するものである。 - 請求項17記載の方法において、前記LOIを決定する工程は、前記試料を少なくとも約500℃まで加熱する工程を有するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析は、2kgの試料あたり少なくとも約0.10グラムの分解能を判定するものである。
- 請求項1記載の方法において、前記有機不純物分析は、エルトリエーション法を実行する工程を有するものである。
- 請求項23記載の方法において、前記エルトリエーション法は、
前記試料の少なくとも1つの構成成分を分離するために十分な速度で前記試料の少なくとも一部を空気中に浮上させる工程と、
前記分離した構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第2の構成成分を分離するために十分な温度で前記一部を水洗浄する工程と、
前記分離した第2の構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第3の構成成分を分離するために、前記少なくとも一部を溶媒洗浄する工程と、
前記溶媒洗浄した第2の構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第4の構成成分を分離するために十分な速度で前記少なくとも一部を空気中に浮上させる工程と、
前記第4の構成成分を収集する工程と、
すべての分離した構成成分の重量パーセントを計算する工程と
を有するものである。 - 原材料としてリサイクルされた混合色ガラスカレットを使用してガラスを作成するためのガラスバッチ処方を調製する方法であって、
混合色ガラスカレットの少なくとも1つの試料で実行される粒径分析、粒子色分析、及び有機不純物分析の少なくとも1つの結果を手入する工程と、
前記少なくとも1つの分析からの少なくとも1つの結果を使用して、前記混合色ガラスカレットのガラスバッチ調製処方を決定する工程と
を有する方法。 - 請求項25記載の方法において、前記粒径分析の結果は、前記混合色ガラスカレットの予想される微細累積パーセント(cumulative percent finer than:CPFT)データと比較した前記混合色ガラスカレットの粒径を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒子色分析の結果は、色データ毎の計算された重量パーセントを有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析の結果は、水分損失データを有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析の結果は、可燃性有機物損失データを有するものである。
- 請求項25記載の方法において、この方法は、更に、
前記粒径、粒子色、若しくは有機分析の少なくとも1つからの少なくとも1つの結果を品質管理基準として利用する工程を有するものである。 - 請求項25記載の方法において、この方法は、更に、
前記粒径、粒子色、若しくは有機分析の少なくとも1つからの少なくとも1つの結果をコンピュータ可読媒体に保存する工程を有するものである。 - 請求項25記載の方法において、前記試料を収集する工程は、
前記カレット量毎の単位時間当たり少なくとも一部のカレットを収集する工程であって、前記少なくとも一部は、前記カレットの複合体積を形成するものである前記収集する工程と、
前記複合体積から少なくとも一部を収集して前記試料を形成するものである前記収集する工程と
を有するものである。 - 請求項25記載の方法において、前記粒径分析は、篩分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒径分析は、光学的画像分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒子色分析は、X線分光法を実行する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒子色分析は、光透過分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒子色分析は、光反射分析を実行する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記粒子色分析は、
前記試料の少なくとも一部を選択する工程と、
色及び大きさの少なくとも1つによって前記一部の構成成分を特徴付ける工程と、
前記一部の各色の重量パーセントを計算する工程と
を有するものである。 - 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析の方法は、前記試料の化学的酸素要求量(chemical oxygen demand:COD)を決定する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析の方法は、前記試料の強熱減量(loss on ignition:LOI)を決定する工程を有するものである。
- 請求項40記載の方法において、前記強熱減量(loss on ignition:LOI)を決定する工程は、
加熱炉の中で前記試料を約100℃〜約120℃に加熱する工程と、前記試料の重さを量る工程と、
乾燥による水分の損失を決定する工程と、
前記試料を約500℃〜約550℃に加熱する工程と、前記試料の重さを量る工程と、
燃焼による可燃性有機物の損失を決定する工程と
を有するものである。 - 請求項40記載の方法において、前記LOIを決定する工程は、前記試料を少なくとも約500℃まで加熱する工程を有するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析は、2kgの試料あたり少なくとも約0.10グラムの分解能を判定するものである。
- 請求項25記載の方法において、前記有機不純物分析は、エルトリエーション法を実行する工程を有するものである。
- 請求項44記載の方法において、前記エルトリエーション法は、
前記試料の少なくとも1つの構成成分を分離するために十分な速度で前記試料の少なくとも一部を空気中に浮上させる工程と、
分離した構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第2の構成成分を分離するために十分な温度で前記一部を水洗浄する工程と、
前記分離した第2の構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第3の構成成分を分離するために前記少なくとも一部を溶媒洗浄する工程と、
前記溶媒洗浄した第2の構成成分を収集する工程と、
前記試料の少なくとも1つの第4の構成成分を分離するために十分な速度で前記少なくとも一部を空気中に浮上させる工程と、
前記第4の構成成分を収集する工程と、
すべての分離した構成成分の重量パーセントを計算する工程と
を有するものである。 - 請求項1記載の方法において、この方法は、更に、
前記ガラスバッチ調製組成に従って、前記多量の混合色ガラスカレットを使用して、少なくとも1つのリサイクルされたガラス製品を生産する工程を有するものである。 - 請求項46記載の方法において、前記リサイクルされたガラス製品は、ビール瓶である。
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