PT1127854E - Recipiente de vidro laminado branco/âmbar e método de fabrico - Google Patents

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Description

ΡΕ1127854 - 1 -
DESCRIÇÃO
"RECIPIENTE DE VIDRO LAMINADO BRANCO/ÂMBAR E MÉTODO DE FABRICO" 0 presente invento refere-se a um método de moldagem de um recipiente de vidro a partir de uma corrente de vidro encamisado, bem como a recipientes de vidro fabricados desse modo.
Antecedentes e Objectivos do Invento
Os recipientes de vidro estão, convencionalmente, dotados com uma construção ou transparente ou colorida. Os recipientes transparentes com uma composição de vidro branco, por exemplo, são empregues para empacotar produtos alimentícios em aplicações em que é desejável poder ver-se o produto através da parede do recipiente. Por outro lado, o vidro âmbar é empregue em produtos, como por exemplo a cerveja, para que as propriedades de absorção do vidro diminuam a transmissão de comprimentos de onda de luz através do recipiente que, potencialmente, possam degradar o produto.
Também se sabe que o vidro branco e o vidro âmbar são reactivos entre si devido, pelo menos em parte, aos diferentes estados de oxidação destes vidros. Uma técnica - 2 - PE1127854 aceite para quantificar estes diferentes estados de oxidação implica a utilização de um assim denominado "número redox" , como descrito em Simpson e Myers, "The Redox Number Concept and Its Use by the Glass Technologist", Glass Technology, Vol . 19, N° 4, 4 de Agosto de 1978, páginas 82-85. 0 vidro âmbar pode ser caracterizado como um vidro reduzido, que tem um número redox na gama negativa. Por outro lado, o vidro branco pode ser caracterizado como um vidro oxidado, que tem um número redox de zero ou superior. A química para a coloração do vidro âmbar é complicada e pensa-se que inclui um cromóforo complexo de ião férrico e iões sulfureto, que é formado numa atmosfera redutora. Às temperaturas de moldagem nas quais os vidros são fundidos, os vidros branco e âmbar irão reagir entre si formando bolhas ou espuma numa reacção de oxidação/redução. É portanto necessário que, quando se converte uma linha de fabrico de recipientes de vidro de fabrico de recipientes de vidro branco para recipientes de vidro âmbar, por exemplo, se removam completamente quaisquer resíduos de vidro branco no forno e no equipamento alimentador para evitar a formação de bolhas nos recipientes de vidro âmbar através de reacções redox no interior do vidro âmbar. 0 documento US-A-4740401 revela um aparelho e método para moldar recipientes de vidro laminado que compreendem um núcleo interno em vidro envolvido por um revestimento externo de vidro ou vidro de encamisamento. As técnicas reveladas nesta patente têm sido empregues no - 3 - PE1127854 fabrico de recipientes de vidro branco, i.e., recipientes que têm uma camada de núcleo em vidro branco envolvida por uma camada de encamisamento de vidro branco que tem um coeficiente de expansão térmica inferior para que, durante o arrefecimento, a camada de encamisamento fique sujeita a compressão e proporcione uma resistência adicional à parede lateral global dos recipientes. No entanto, prevêem-se problemas quando se pensa em empregar esta tecnologia para moldar recipientes que têm uma camada de núcleo em vidro âmbar envolvida por uma camada de encamisamento em vidro âmbar. As inferiores caracteristicas de irradiação térmica do vidro âmbar tornam mais difícil o controlo da temperatura para o vidro de encamisamento devido ao caudal relativamente baixo do vidro de encamisamento. Para além disso, a existência de qualquer vidro branco residual ou outros contaminantes no canal alimentador do vidro de encamisamento ou noutro equipamento de fluxo poderia dar origem à produção de bolhas miúdas ou falhas através das reacções redox devido aos motivos anteriormente indicados. Além disso, a composição do vidro reduzido do vidro âmbar pode provocar erosão nas camadas de metal precioso de platina e ródio no sistema de fusão de vidro. Também se verificaria uma despesa substancial associada com uma substituição mais frequente do equipamento de fluxo do vidro de encamisamento quando utilizado com vidro âmbar em vez de vidro branco. É, por conseguinte, um objectivo genérico do presente invento proporcionar um método de moldagem de uma - 4 - ΡΕ1127854 corrente de vidro encamisado e de fabrico de recipientes de vidro laminado em que as camadas de vidro têm uma composição quimicamente incompatível. Outro objectivo, e mais específico, do invento consiste em proporcionar um método de construção de um recipiente de vidro âmbar laminado. Um outro objectivo do presente invento consiste em proporcionar um recipiente de vidro preparado para produtos alimentícios e similares.
Sumário do Invento O invento está definido nas reivindicações 1, 9, 12, 13, 14 e 15.
Resumidamente, e a título de sumário e não limitativo, verificou-se, de acordo com o presente invento, que os recipientes de vidro laminado com as características anteriormente descritas podem ser formados com uma camada de núcleo interna em vidro âmbar e uma camada externa de encamisamento em vidro branco empregando equipamento e técnicas de fabrico do tipo mostrado no documento US-A-4.740.401 sem dar origem a falhas ou bolhas na interface entre as camadas de núcleo âmbar e de encamisamento branco. Especificamente, verificou-se que, empregando este tipo de equipamento e tecnologia, o período total de tempo durante o qual os vidros branco e âmbar estão juntos às temperaturas reactivas (de fusão) é suficientemente pequeno e que os recipientes de vidro irão ser arrefecidos abaixo das temperaturas de fusão do vidro antes das reacções redox - 5 - PE1127854 terem oportunidade de ocorrerem. Deste modo, os recipientes de vidro laminado ficam dotados com uma camada de núcleo interna de vidro âmbar e uma camada externa de encamisamento de vidro branco sem dar origem a falhas ou bolhas na interface das camadas de vidro que seria, de outro modo, de esperar que ocorressem. A utilização de vidro branco enquanto camada de vidro de encamisamento resolve os problemas que, de outro modo, estariam associados com a utilização de vidro âmbar de encamisamento, como discutido anteriormente, i.e., caracteristicas inferiores de irradiação térmica, formação de bolhas miúdas e falhas, e ataque aos metais preciosos empregues no sistema de fundição de vidro. 0 aumento da transmissão óptica da parede lateral global do recipiente pode ser ultrapassada, se necessário, fazendo diminuir a capacidade de transmissão óptica da camada interna de vidro âmbar, i.e., aumentando a intensidade da coloração âmbar.
Deste modo, proporciona-se, de acordo com o presente invento, um método de moldagem de uma corrente de vidro encamisado que inclui um vidro de núcleo envolvido por um vidro de encamisamento em que a corrente de vidro inclui um vidro de núcleo reduzido, de preferência vidro âmbar, e um vidro de encamisamento oxidado, de preferência vidro branco. Na implementação preferencial do invento, a corrente de vidro encamisado é moldada de modo a formar um recipiente de vidro através do corte de uma gota de carga do molde proveniente da corrente e da moldagem da gota de modo a formar um recipiente de vidro laminado de um modo - 6 - ΡΕ1127854 suficientemente rápido de modo a que os vidros não tenham uma oportunidade de reagirem entre si. Quando se implementa o invento em associação com uma máquina de moldagem de peças de vidro de secção individual, é preferível moldar múltiplas correntes de vidro encamisado, múltiplas gotas e múltiplos recipientes de vidro, simultaneamente, em cada secção da máquina.
Breve Descrição dos Desenhos 0 invento, em conjunto com os respectivos objectivos, características e vantagens adicionais, irá ser melhor compreendido a partir da descrição que se segue, das reivindicações apensas e dos desenhos em anexo, nos quais: A FIG. 1 é uma vista em alçado de um recipiente de vidro laminado de acordo com uma forma de realização presentemente preferencial do invento; e A FIG. 2 é uma vista em corte de um excerto, feita substancialmente ao longo da linha 2-2 na FIG. 1, a uma escala ampliada.
Descrição Pormenorizada de Formas de Realização
Preferenciais
As FIGS. 1 e 2 ilustram um recipiente 10 de vidro laminado de acordo com uma forma de realização presentemente preferencial do invento que compreende uma - 7 - ΡΕ1127854 camada 12 interna ou de núcleo de vidro âmbar envolvida por uma camada 14 externa ou de encamisamento de vidro branco. 0 termo "vidro âmbar" é empregue, no seu sentido convencional na tecnologia do vidro, enquanto uma forma de se referir a um vidro que tem uma coloração âmbar que reduz a transmissão de luz através do recipiente de vidro, o que poderia degradar o produto, como por exemplo cerveja, no interior do recipiente. 0 vidro âmbar é um vidro reduzido que tem, tipicamente, um número redox da ordem de -20 ou inferior. Um vidro âmbar actualmente preferencial tem a seguinte composição:
Quadro 1
Análise (Peso %) Propriedades Si02 72,173 N° Redox -27, 7 AI2O3 1, 711 Viscosidade Na20 13,840 Log 2 2638,3 K20 0,226 Log 3 2169,5 MgO 1, 090 Log 4 1404,7 CaO 10,351 Ponto de 1343,9 amolecimento Ti02 0, 065 Ponto de 1020,2 recozimento SrO 0,009 Fase vitrea 1867,8 S03 0,161 Tempo(s) de 100.0 arrefecimento Fe203 0,348 Ex. (0-300 °) 88,3 Cr203 0,013 Dens. (gm/cc) 2,5036 BaO 0, 011 USPXXIII 7, 1 - 8 - ΡΕ1127854
Este é um vidro âmbar padrão que foi empregue pelo titular requerente para o fabrico de garrafas de cerveja em vidro âmbar. 0 termo "vidro branco" (algumas vezes também denominado "vidro transparente") é, do mesmo modo, empregue no seu sentido convencional quando se faz referência a um vidro com uma construção translúcida ou transparente. 0 vidro branco é um vidro oxidado que tem, tipicamente, um número redox de zero ou superior. Um vidro branco actualmente preferencial tem a seguinte composição e propriedades:
Quadro 2
Análise (Peso %) Propriedades Si02 71,455 N° Redox 1,9 AI2O3 1,117 Viscosidade Na20 11,274 Log 2 2601,2 K2o 0, 152 Log 3 2159,4 MgO 2, 911 Log 4 1417,6 CaO 11,360 Ponto de 1357,8 amolecimento Ti02 0,033 Ponto de 1044,8 recozimento B2o3 1,249 Fase vítrea 1972,6 so3 0,166 Tempo(s) de 95, 6 arrefecimento Fe2C>3 0,041 Ex. (0-300 °) 81,6 - 9 - PE1127854
Cr203 0,000 Dens. (gm/cc) 2,5128
Li20 0,242 USPXXIII 6,7
Esta é uma composição de vidro branco empregue pelo titular requerente, na qual se baixou o coeficiente de expansão térmica. O coeficiente de expansão térmica para o vidro de núcleo pode ser da ordem dos 88 r~~ 1 O 1—1 X °c, enquanto o coeficiente de expansão térmica do vidro de encamisamento pode ser da ordem dos 82 x 10 7/°C. No recipiente 10 das FIGS. 1 e 2, a camada 12 de vidro âmbar de núcleo é da ordem de 93 a 95% do peso total do recipiente e pode ter uma espessura da ordem das 0, 040 polegadas d, .016 mm). A camada 14 de vidro branco de encamisamento pode ter uma espessura na ordem das 0, 005 polegadas (0, 127 mm). 0 vidro branco e o vidro âmbar têm, essencialmente, as mesmas caracteristicas de viscosidade à temperatura de fusão do vidro à qual se forma a corrente de vidro de encamisamento, tipicamente no intervalo entre 2050 a 2200 °F (1125 a 1200 °C).
Os documentos US-A-4.740.401, US-A-5.855.646 e US-A-5.935.286 descrevem, de forma exemplar, métodos e equipamento que podem ser empregues para moldar uma corrente de vidro encamisado de acordo com o presente invento. O documento US-A-5.824.128 descreve, de forma exemplar, um equipamento para dividir a corrente de vidro encamisada em cargas de molde ou gotas individuais, e o documento US-A-5.683.485 descreve, de forma exemplar, um equipamento destinado a distribuir as gotas de vidro -10- ΡΕ1127854 fundido para as secções individuais de uma máquina de moldagem de peças de vidro de secção individual. O documento US-A-4.362.544 descreve, de forma exemplar, uma máquina de secção individual na qual cargas ou gotas de vidro fundido são moldadas em recipientes individuais que empregam uma operação de moldagem por "prensagem e sopro" ou "sopro e sopro". As secções individuais da máquina são idênticas umas às outras e funcionam desfasadas umas das outras para fabricarem recipientes de vidro que são transferidos por um transportador para uma arca de recozimento. A revelação de todas as patentes citadas neste pedido é aqui incorporada a titulo de referência. A revelação da publicação anteriormente citada de Simpson e Myers também é aqui incorporada a titulo de referência. Quando se emprega este tipo de equipamento, o período total de tempo entre a moldagem da corrente de vidro encamisado e o arrefecimento do recipiente moldado abaixo de temperaturas de fusão do vidro não é tipicamente maior do que 10 segundos. Pensa-se que o vidro poderia ser mantido acima das temperaturas de fusão durante, pelo menos, 50 segundos e produzir recipientes satisfatórios de acordo com o presente invento.
Deste modo, proporcionou-se um recipiente de vidro laminado e um método de moldagem do mesmo que satisfazem totalmente todos os objectivos e fins anteriormente definidos. Foram reveladas diversas alternativas e modificações. Apesar do invento ter sido descrito, especificamente, em associação com vidro branco -11- ΡΕ1127854 sobre vidro âmbar, os princípios do invento aplicam-se igualmente a outras combinações de vidro nas quais os números redox difiram significativamente, como por exemplo âmbar sobre branco, branco sobre verde-esmeralda (número redox da ordem de -5), branco sobre azul esverdeado (número redox da ordem de -10), ou branco sobre verde ultravioleta (número redox da ordem de +20). O invento é empregue de um modo mais benéfico quando os números redox diferem em, pelo menos, 20.
Lisboa, 25 de Outubro de 2006

Claims (15)

  1. ΡΕ1127854 - 1 - REIVINDICAÇÕES 1. Método de moldagem de um recipiente de vidro, compreendendo o método as seguintes etapas: (a) moldar uma corrente de vidro encamisado que inclui um vidro (12) de núcleo fundido envolvido por um vidro (14) de encamisamento fundido, sendo os referidos vidros de núcleo e de encamisamento definidos como vidro branco e um de entre vidro âmbar ou vidro verde-esmeralda ou vidro azul esverdeado ou vidro verde ultravioleta, cujos vidros de núcleo e de encamisamento têm composições químicas que reagem entre si a uma temperatura de fusão do vidro, e (b) moldar um recipiente (10) de vidro a partir da referida corrente de vidro de um modo suficientemente rápido de modo a que os referidos vidros não tenham a oportunidade, quimicamente, de reagirem entre si.
  2. 2. Método definido na reivindicação 1, em que o referido vidro (12) de núcleo e o referido vidro (14) de encamisamento têm números redox que diferem em, pelo menos, 20.
  3. 3. Método definido na reivindicação 1 ou 2, em que a referida corrente de vidro encamisado é moldada ao se proporcionar uma corrente de vidro de núcleo reduzido e envolvendo a referida corrente de vidro de núcleo reduzido com uma camada de vidro de encamisamento oxidado. - 2 - ΡΕ1127854
  4. 4. Método definido na reivindicação 3, em que o vidro de núcleo reduzido compreende vidro âmbar e o referido vidro de encamisamento oxidado compreende vidro branco.
  5. 5. Método definido na reivindicação 3, em que o referido vidro de núcleo reduzido tem um número redox de -20 ou inferior, e em que o referido vidro de encamisamento oxidado tem um número redox de zero ou superior.
  6. 6. Método definido na reivindicação 5, em que o referido vidro de núcleo reduzido é um vidro âmbar que tem um número redox de cerca de -27 e o referido vidro de encamisamento oxidado é um vidro branco que tem um número redox de cerca de +2.
  7. 7. Método de moldagem de um recipiente de vidro de acordo com a reivindicação 1, em que a referida corrente de vidro encamisado inclui um núcleo de vidro âmbar envolvido por uma camada de encamisamento de vidro branco, uma gota de carga do molde é cortada da referida corrente de vidro encamisado, a referida gota de carga do molde é moldada de modo a formar um recipiente (10) de vidro laminado que tem uma camada (12) interna do referido vidro âmbar de núcleo e uma camada (14) externa do referido vidro branco de encamisamento, e o recipiente (10) é arrefecido a uma temperatura abaixo da fusão do vidro. - 3 - PE1127854
  8. 8. Método da reivindicação 7, em que as etapas da reivindicação 7 têm um período de tempo total, durante o qual o referido vidro é fundido, de não mais de 50 segundos.
  9. 9. Recipiente de vidro laminado que compreende uma camada de vidro âmbar e uma camada de vidro branco.
  10. 10. Recipiente de vidro laminado da reivindicação 9, em que o referido vidro âmbar é uma camada (12) interna e o referido vidro branco é uma camada (14) externa.
  11. 11. Recipiente de vidro da reivindicação 9, em que o referido vidro branco é uma camada interna e o referido vidro âmbar é uma camada externa.
  12. 12. Recipiente de vidro que compreende uma camada de vidro de núcleo que é verde-esmeralda e uma camada de vidro de encamisamento que é vidro branco.
  13. 13. Recipiente de vidro que compreende uma camada de vidro de núcleo que é azul esverdeado e uma camada de vidro de encamisamento que é vidro branco.
  14. 14. Recipiente de vidro que compreende uma camada de vidro de núcleo que é verde ultravioleta e uma camada de vidro de encamisamento que é vidro branco. - 4 - ΡΕ1127854
  15. 15. Recipiente de vidro moldado de acordo com o método da reivindicação 1. Lisboa, 25 de Outubro de 2006
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