PL174191B1

PL174191B1 - Sposób polerowania szkła, zwłaszcza szkła kryształowego

Info

Publication number: PL174191B1
Application number: PL93298962A
Authority: PL
Inventors: Erich Sälzle
Original assignee: Saelzle Erich
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1993-05-14
Publication date: 1998-06-30
Also published as: JP3262637B2; US5372633A; EP0575740B1; KR100253613B1; CZ283877B6; CN1034413C; CN1078960A; PL298962A1; SK46093A3; CZ93293A3; DE59300939D1; TW222613B; KR930023292A; DE4217057A1; SK279093B6; JPH069248A; EP0575740A1

Abstract

1. Sposób polerowania szkla, zwlaszcza szkla krysztalowego zawierajacego 0,3 ÷ 1,0% wagowych tlenku baru, 0,2÷ 0,5% wagowych tlenku litu oraz 0,2÷ 0,5% wago- wych tlenku cynku, obejmujacy proces polerowania kwasnego, znamienny tym, ze szklo krysztalowe poddaje sie dzialaniu 5-45% wagowych wodorotlenku alkalicz- nego w temperaturze 20÷ 60°C i w czasie 10÷ 40 min, nastepnie poddaje sie je procesowi polerowania kwasnego mieszanina kwasów, po czym ponownie poddaje sie je dzia- laniu 5 + 45% wagowych wodorotlenku alkalicznego w temperaturze 20÷ 60°C i w czasie 10÷ 40 min, przy czym szklo krysztalowe podczas kontaktu z roztworami wodorotlenków alkalicznych jest ciagle poruszane. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób polerowania szkła, zwłaszcza szkła kryształowego.

Znane jest zjawisko emisji ołowiu z ołowiowego szkła kryształowego i barytu z barytowego szkła kryształowego przy zetknięciu z fazą ciekłą, zwłaszcza z cieczami wodnymi, wodno-kwaśnymi, alkoholowymi i wodno-alkoholowymi, na przykład z roztworami kwasu octowego, winem, whisky, likierem i innymi.

Badania wykazały, że emisje te są największe w ciągu pierwszych 24 godzin, a potem asymptotycznie zbliżają się do wartości nasycenia. Emisję ołowiu w medium kwaśnym mierzy się za pomocą 4% roztworu kwasu octowego przy temp. 20°C. Bogaty szlif powoduje z jednej strony zwiększenie wizualnych efektów estetycznych, a z drugiej strony znacznie zwiększa powierzchnię szkła, umożliwiając zwiększoną emisję ołowiu lub baru z wyrobów kryształowych.

To niekorzystne zjawisko można ograniczyć poprzez poddanie szkła kryształowego w procesie polerowania działaniu kwaśnej mieszaniny.

Z opisu patentowego EP 0 106 301 znany jest sposób polerowania przedmiotów szklanych w kąpieli polerującej zawierającej kwas siarkowy i kwas fluorowodorowy. W wyniku stosowania tego sposobu emisja ołowiu lub baru ze szkła kryształowego jest znacznie mniejsza, niż w innych, ogólnie znanych metodach polerowania szkieł kryształowych, przy

191 których zawartość ołowiu w ołowiowym szkle kryształowym dochodzi do 32% wagowych. a zawartość barytu w barytowym szkle kryształowym dochodzi do 7% wagowych.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego sposobu polerowania szkła kryształowego, dzięki któremu emisja ołowiu i barytu przy zetknięciu z fazą ciekłą nie będzie przekraczała dopuszczalnych norm.

Sposób polerowania szkła, zwłaszcza szkła kryształowego zawierającego 0,331,0% wagowych tlenku baru, 0,24-0,5 % wagowych tlenku litu oraz 0,2i 0,5% wagowych tlenku cynku, obejmujący proces polerowania kwaśnego, według wynalazku charakteryzuje się tym, że szkło kryształowe poddaje się działaniu 5i 45% wagowych wodorotlenku alkalicznego w temperaturze 20160°C i w czasie 00-40 min, następnie poddaje się je procesowi polerowania kwaśnego mieszaniną kwasów, po czym ponownie poddaje się je działaniu 5145% wagowych wodorotlenku alkalicznego w temperaturze 20160°C i w czasie 1)i 40 min, przy czym szkło kryształowe podczas kontaktu z roztworami wodorotlenków alkalicznych jest ciągle poruszane.

Korzystnie jest, jeśli roztwór wodorotlenku alkalicznego jest wodorotlenkiem sodu, wodorotlenkiem potasu lub wodorotlenkiem sodu i potasu.

Korzystnie jest, jeśli czas obróbki szkła kryształowego roztworem wodorotlenku alkalicznego wynosi 20 min.

Korzystnie jest, jeśli polerowanie kwaśne przeprowadza się mieszaniną złożoną z 20i 40% wagowych kwasu fluorowodorowego i 05130% kwasu siarkowego lub z 0,5100% wagowych kwasu fluorowodorowego i 40175% wagowych kwasu siarkowego.

Korzystnie jest, jeśli podczas polerowania kwaśnego stężenie jonów fluorkowych steruje się za pomocą trzeciego kwasu, którego stała dysocjacji jest większa od stałej dysocjacji kwasu fluorowodorowego.

Korzystnie jest, jeśli jako trzeci kwas stosuje się kwas winowy, szczawianowy, malonowy, cytrynowy, octowy, fosforowy, silikofluorowodorowy lub mieszaniny tych kwasów.

Korzystnie jest, jeśli trzeci kwas stosuje się stężeniu 0,5104 g/l.

Zastosowanie sposobu według wynalazku pozwala zmniejszyć emisję ołowiu lub baru przynajmniej 00-krotnie. Dzieje się tak zwłaszcza wtedy, gdy obróbkę szkła kryształowego połączy się z polerowaniem kwaśnym i przeprowadza się ją jako obróbkę wstępną, końcową lub jako wstępną i końcową. Wówczas ołowiany utworzone przez jony alkaliczne stają się rozpuszczalne w wodnym roztworze wodorotlenku alkalicznego i zmniejszają zawartość ołowiu przy powierzchni. Nie związany tlenek ołowiu na powierzchni zostaje uwolniony i uniemożliwia późniejszą emisję ołowiu.

Zalety sposobu według wynalazku ilustrują wyniki badań butelek, które były napełniane 40% alkoholem i badane po miesiącu. Badania wykazały silną zależność emisji ołowiu od składu szkła, zawartości ołowiu, sposobu wytwarzania oraz od tego, czy butelki były napełniane bez płukania i bez polerowania (polerowania kwaśnego), czy też po płukaniu i bez polerowania. Jeśli butelki były polerowane kwaśno, emisja ołowiu w stosunku do butelek nie polerowanych malała zwykle o połowę, przy czym potem różnice pomiędzy butelkami nie płukanymi i polerowanymi kwaśno a płukanymi i polerowanymi były już tylko marginalne.

W przypadku butelek ze szkła zawierającego 32% PbO napełnianych 40% alkoholem, po miesiącu stania w różnych pozycjach, określono następujące emisje ołowiu:

butelka nie polerowana, nie płukana 0,40 ll . cz./mm [ppm] Pb butelka nie polerowana, płukana 0,50 ll. cz./mm [ppm] Pb butelka polerowana kwaśno, bez obróbki wstępnej 02^0 ll. cz./mm [ppm] Pb butelka polerowana kwaśno, z obróbką wstępną 0,10 il. cz./min [ppm] Pb

Pomiary emisji ołowiu ze szklanek zawierających 30% Pb polerowanych kwaśno klasycznym sposobem (bez sterowania stężeniem jonów fluorkowych, z kwasami, których stała dysocjacji jest większa od stałej dysocjacji dla kwasu fluorowodorowego) i polerowanych kwaśno metodą ze sterowaniem stężenia jonów fluorkowych kwasem winowym dały po obróbce 4% kwasem octowym, po czasie stania 24 godziny, następujące wartości:

17-4 191 szklanka bez obróbki, płukana 220 U. cz./min [ppm] Pb szklanka polerowana kwaśno, płukana, sposób klasyczny 200 il.cz./min [ppm] Pb szklanka polerowana kwaśno, poddana obróbce wstępnej, płukana, sposób ze sterowaniem stężenia jonów fluorkowych (sposób według wynalazku) 100 ll . cz/min [ppm] Pb

Wyniki badań wykazują, że emisja ołowiu w przypadku ołowiowych szkieł kryształowych może być zmniejszona za pomocą polerowania kwaśnego (w sposób klasyczny) o około 10%, a przez zastosowanie kwaśnego polerowania ze sterowaniem stężenia jonów fluorkowych i przy zastosowaniu obróbki wstępnej, o dalsze 50%.

Sposób polerowania szkła według wynalazku jest objaśniony w przykładach poniżej. Badania przeprowadzono z klasycznymi ołowiowymi szkłami kryształowymi o zawartości ołowiu 24^ 32%, które miały największą emisję.

Przykład I. Dostępne w handlu szklanki o zawartości 30% lub 24% PbO zostały wypolerowane kwaśno i poddane wstępnej i końcowej obróbce roztworem wodorotlenku alkalicznego podanej w tabeli poniżej. Na zakończenie zmierzono emisję ołowiu w ppm w 4% kwasie octowym po 24 godzinach.

Tabela 1

Nr i nazwa próby	Obróbka wstępna 30% NaOH, 40°C	Obróbka końcowa 30% NaOH, 40°C	Emisja ołowiu ppm w 4% kwasie octowym
Szklanki-30%PbO
1. polerowanie kwaśne	brak	brak	1,6
2. polerowanie kwaśne	3 min	3 min	1,3
3. polerowanie kwaśne	5 min	3 min	1,2
Szklanki-24%PbO
4. polerowanie kwaśne	20 min	20 min	0,04

Wyniki te pozwalają jednoznacznie rozpoznać liniową zależność emisji ołowiu od czasu oddziaływania roztworami alkalicznymi w trakcie obróbki wstępnej i końcowej.

Przykład II. Inne dostępne w handlu szklanki o zawartości 30% lub 24% PbO po polerowaniu kwaśnym traktowano roztworami wodorotlenku sodu lub potasu podczas obróbki wstępnej lub końcowej, aby określić wpływ stosowanych związków alkalicznych. Otrzymane wyniki zestawiono w tabeli 2.

Tabela 2

Nr i nazwa próby	Obróbka wstępna NaOH 50°C 30 min	Obróbka końcowa NaOH 50° 30 min	Emisja ołowiu kwas octowy 4%, 24h il.cz./min [ppm]	Obróbka wstępna 40% KOH 50°, 30 min	Obróbka końcowa 4 0% KOH 50°C, 30 min	Emisja ołowiu kwas octowy 4%, 24h il.cz./min ^pm^]
Szklanki.. 30% PbO
5. polerowanie kwaśne	brak	brak	1,5
6. polerowanie kwaśne	tak	tak	0,4	tak	tak	0,3
			woda 24h			woda 24h
7. polerowanie kwaśne	tak	tak	0,2	tak	tak	0,2
Szklanki 24% PbO			kwas octowy 4%
8. polerowanie kwaśne	tak	tak	0,03	tak	tak	0,02

174 191

Próby 5 i 6 przedstawiają korzystny wpływ obróbki wstępnej i końcowej roztworami wodorotlenku sodu i potasu. Próba 6 pokazuje korzystniejsze działanie roztworów wodorotlenku potasu w porównaniu z roztworami wodorotlenku sodowego. Porównanie prób 6 i 8 przedstawia wpływ składu szkła na wielkość emisji ołowiu.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób polerowania szkła, zwłaszcza szkła kryształowego zawierającego 0,3 * 1,0% wagowych tlenku baru, 0,2*0,5% wagowych tlenku litu oraz 0,2*0,5% wagowych tlenku cynku, obejmujący proces polerowania kwaśnego, znamienny tym, że szkło kryształowe poddaje się działaniu 5-45% wagowych wodorotlenku alkalicznego w temperaturze 20* 60°C i w czasie 10* 40 min, następnie poddaje się je procesowi polerowania kwaśnego mieszaniną kwasów, po czym ponownie poddaje się je działaniu 5 * 45% wagowych wodorotlenku alkalicznego w temperaturze 20 * 60°C i w czasie 10*40 min, przy czym szkło kryształowe podczas kontaktu z roztworami wodorotlenków alkalicznych jest ciągle poruszane.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że roztwór wodorotlenku alkalicznego jest wodorotlenkiem sodu, wodorotlenkiem potasu, lub wodorotlenkiem sodu i potasu.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że czas obróbki szkła kryształowego roztworem wodorotlenku alkalicznego wynosi korzystnie 20 min.
4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polerowanie kwaśne przeprowadza się mieszaniną złożoną z 20*40% wagowych kwasu fluorowodorowego i 15* 30% wagowych kwasu siarkowego.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że polerowanie kwaśne przeprowadza się mieszaniną złożoną z 0,5 * 10% wagowych kwasu fluorowodorowego i 40 * 75% wagowych kwasu siarkowego.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że podczas procesu polerowania kwaśnego stężenie jonów fluorkowych steruje się za pomocą trzeciego kwasu, którego stała dysocjacji jest większa od stałej dysocjacji kwasu fluorowodorowego.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że jako trzeci kwas stosuje się kwas winowy, szczawianowy, malonowy, cytrynowy, octowy, fosforowy, silikofluorowodorowy, lub mieszaniny tych kwasów.
8. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że trzeci kwas stosuje się w stężeniu 0,5-14 g/l.