RU2391302C1 - Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла - Google Patents
Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391302C1 RU2391302C1 RU2009105907/03A RU2009105907A RU2391302C1 RU 2391302 C1 RU2391302 C1 RU 2391302C1 RU 2009105907/03 A RU2009105907/03 A RU 2009105907/03A RU 2009105907 A RU2009105907 A RU 2009105907A RU 2391302 C1 RU2391302 C1 RU 2391302C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- glass
- solution
- concentration
- float
- temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способам производства флоат-стекла с улучшенными прочностными свойствами. Техническим результатом изобретения является упрочнение флоат-стекла в процессе его непрерывного производства. Способ осуществляется путем аэрозольного распыления раствора сульфата аммония при температуре стекла 600-650°С и раствора композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля при температуре стекла 240-300°С. При этом на верхнюю и нижнюю поверхности стекла подают упрочняющие реагенты разной концентрации. Изобретение может быть использовано для упрочнения листового стекла, вырабатываемого другими способами. 3 табл., 1 ил.
Description
Область техники
Изобретение относится к способам производства листового стекла и может быть использовано для получения флоат-стекла с улучшенными прочностными свойствами непосредственно в процессе его производства.
Уровень техники
Известен способ упрочнения поверхности тарного стекла сульфатом аммония в процессе непрерывного производства (перед отжигом), в результате которого улучшаются его прочностные свойства, особенно водостойкость (Ящишин И.Н., Жеплинский Т.Б. Повышение химической стойкости стеклотары путем термохимической обработки реагентным раствором // Стекло и керамика. - 1996. - №5. - С.8-11).
Однако при нанесении сульфата аммония на поверхности стекла образуется непрозрачное покрытие в виде мутного налета сульфата натрия, что затрудняет контроль качества стекла, поэтому этот способ не нашел промышленного применения. Кроме того, при разложении сульфата аммония в результате эндотермической реакции отбирается большое количество тепла с поверхности стекла, что может привести к ее растрескиванию. При этом образуется тонкий модифицированный слой, не защищающий поверхность стекла от механических повреждений.
Известен способ упрочнения тарного стекла в процессе производства, в соответствии с которым непосредственно после формования на поверхность стекла наносят прозрачное покрытие на основе оксидов металлов, а затем на выходе из лера наносят прозрачное защитное покрытие на полимерной основе, что обеспечивает защиту поверхности тарного стекла от царапин и потертостей (Динефф Д. Покрытия для стеклотары // Стеклянная тара. - 2008. - №2. - С.12-13). В частности, в качестве такого защитного покрытия применяют раствор композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля (КХП), ТУ 233229-004-49546302-99. Раствор КХП концентрацией 0,3-1,0% наносят при температуре 50-80°С.
Однако образующееся при этой температуре покрытие обеспечивает только защиту поверхности стекла от истирания за счет придания ей антифрикционных свойств и не дает дополнительного повышения прочности стекла.
Наиболее близким к предлагаемому нами изобретению является способ упрочнения ленты стекла вертикального вытягивания, взятый нами за прототип, согласно которому сначала (при температуре 550-750°С) наносят упрочняющие реагенты (например, хлорид олова), образующие прозрачное окисно-металлическое покрытие, затем после отжига наносят полисилоксаны, образующие прозрачное кремнийорганическое покрытие. Реагенты на поверхность ленты стекла наносят с помощью аэрозольной обработки (Рябов В.А., Куликова Е.Н. Защита поверхности силикатных стекол кремнийорганическими соединениями // Стекло и керамика. - 1967. - №4. - С.4-8).
Недостатком такого способа является то, что реагенты, образующие окисно-металлическое покрытие, являются экологически небезопасными, их нанесение на поверхность стекла требует применения специальных закрытых камер, что технически сложно осуществить на флоат-линии. Поэтому они не нашли применения в процессе непрерывного производства листового стекла.
Кроме того, приготовление рабочих эмульсий полисилоксанов нужной концентрации - сложный процесс, требующий применения эмульгаторов и изготовления специального оборудования, что значительно усложняет технологию процесса упрочнения и повышает стоимость готовой продукции.
Раскрытие изобретения
Основной задачей настоящего изобретения является улучшение прочностных свойств флоат-стекла непосредственно в процессе его производства.
Предлагаемый нами способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла включает высокотемпературную (600-650°С) обработку стекла аэрозольным распылением раствора сульфата аммония в смеси со сжатым воздухом, нагретым до температуры не выше 100°С, с разной концентрацией реагента, подаваемого на верхнюю и нижнюю поверхности, и обработку верхней и нижней поверхности стекла при температуре 240-300°С раствором композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля (КХП) концентрацией 5-10%.
Первая стадия. После выхода ленты флоат-стекла из ванны расплава в шлаковой камере (при температуре 600-650°С) на ее верхнюю и нижнюю поверхность (по всей ширине ленты) аэрозольным способом с помощью форсунок наносят раствор сульфата аммония: на верхнюю поверхность концентрацией 25-30%, на нижнюю - концентрацией 15-20% с целью устранения асимметрии прочностных свойств поверхностей флоат-стекла. Для предотвращения растрескивания поверхности стекла сжатый воздух в форсунку подают нагретым до температуры не выше 100°С.
При этом в результате разложения сульфата аммония происходит обесщелачивание поверхностного слоя стекла с образованием непрозрачной пленки сульфата натрия и встраивание NH4 + в кремнекислородный каркас поверхностного слоя стекла за счет ионного обмена с Na+. Это ведет к существенному увеличению водостойкости и повышению механической прочности флоат-стекла.
Вторая стадия. Обработанную сульфатом аммония ленту флоат-стекла после выхода из закрытой части печи отжига подвергают аэрозольной обработке водным раствором композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля (КХП). В случае выявления асимметрии прочности поверхностей флоат-стекла после первой стадии упрочнения раствор КХП на верхнюю и нижнюю поверхности стекла подают разной концентрацией: на верхнюю поверхность - преимущественно концентрацией 5-7%, на нижнюю поверхность - преимущественно концентрацией 8-10%. Данные условия обработки поверхности стекла приводят к просветлению непрозрачной пленки сульфата натрия, что ранее не достигалось. Кроме того, полученное покрытие препятствует образованию микротрещин на поверхности стекла, что повышает его прочность на симметричный изгиб, особенно минимальные значения (~ в 3,5 раза), что невозможно достичь при концентрации 0,3-1,0%. Это особенно важно, так как флоат-стекло имеет большой разброс значений прочности по ширине ленты.
Таким образом, нанесение раствора КХП указанных концентраций в температурном интервале 240-300°С не только создает прозрачное покрытие на поверхности стекла, но и дополнительно упрочняет его.
Рабочий раствор КХП готовят простым смешиванием реагента с водой, поэтому не требуется дополнительных затрат, как в случае применения кремнийорганических соединений. Расход раствора КХП составляет не более 50 мл на 1 м2 поверхности стекла (при двухсторонней обработке), что в 2 раза меньше, чем расход растворов полисилоксанов.
Предлагаемый способ с применением экологически безвредных реагентов легко встроится в технологический процесс производства флоат-стекла и позволит значительно сократить его потери при хранении, транспортировании и эксплуатации.
Краткое описание чертежа
На чертеже представлено схематическое изображение способа двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла.
На чертеже показаны ванна расплава 1, лента флоат-стекла 2, шлаковая камера 3, форсунки 4 и 7, закрытая часть печи отжига 5, открытая часть печи отжига (воздуходувки) 6.
Осуществление изобретения
Данное предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами:
Пример 1.
Сформованная в ванне расплава 1 лента флоат-стекла 2 шириной 1900 мм и толщиной 4 мм при температуре 650°С поступает в шлаковую камеру 3, где осуществляют первую стадию обработки аэрозольным распылением с помощью форсунок 4: на верхнюю поверхность ленты подают подогретый раствор сульфата аммония концентрацией 25%, на нижнюю поверхность - концентрацией 20%. Подогрев сульфата аммония осуществляют за счет смешивания с горячим (100°С) сжатым воздухом.
Далее лента флоат-стекла с покрытием в виде непрозрачной пленки сульфата натрия поступает в печь отжига. После выхода ленты из закрытой части печи отжига 5 при температуре 300°С осуществляют вторую стадию аэрозольным распылением с помощью форсунок 7: верхнюю поверхность подвергают обработке 5% раствором композиций холодных покрытий марки КХП-23ТЛ, нижнюю поверхность - 8% раствором КХП-23ТЛ. При этом происходит просветление непрозрачной пленки сульфата натрия.
В результате такой термохимической обработки повышается водостойкость флоат-стекла и его механическая прочность. Измерения проводили как после первой, так и после двух стадий обработки ленты стекла. Результаты измерений приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1 | |||
Водостойкость поверхности флоат-стекла | |||
Вид поверхности стекла | Количество Na2O, мг/дм2 | ||
Стекло исходное | Стекло после первой стадии обработки | Стекло после двух стадий обработки | |
Верхняя | 0,2325 | 0,0303 | 0,0303 |
Нижняя | 0,2310 | 0,0178 | 0,0178 |
Как видно из таблицы 1, водостойкость обеих поверхностей увеличилась. Однако в силу разных свойств поверхностей флоат-стекла водостойкость нижней поверхности увеличилась в 13 раз, верхней - в 8 раз.
Для измерения прочности на симметричный изгиб как исходного, так и термохимически обработанного стекла образцы отбирали по всей ширине ленты.
Как видно из таблицы 2, прочность стекла увеличилась как после первой, так и после второй стадии обработки. Причем в большей степени увеличились минимальные значения прочности, что особенно важно, так как повысилась гарантированная прочность флоат-стекла и значительно уменьшился перепад прочности по ширине ленты. Вместе с тем прочность нижней поверхности (минимальные и средние значения) увеличилась в большей степени, чем верхней, то есть уменьшилась асимметрия прочности поверхностей. Коэффициент асимметрии в среднем с 2,0 (для исходного стекла) уменьшился до 1,4 (после двухстадийного упрочнения).
Пример 2.
Сформованную в ванне расплава 1 ленту флоат-стекла 2 шириной 1840 мм и толщиной 5 мм при температуре 600°С подвергают первой стадии обработки: аэрозольным распылением с помощью форсунок 4 подают раствор сульфата аммония, подогретый за счет смешивания с горячим (40°С) сжатым воздухом. На верхнюю поверхность ленты стекла подают раствор концентрацией 30%, а на нижнюю - концентрацией 15%.
Далее лента флоат-стекла с покрытием в виде непрозрачной пленки сульфата натрия поступает в печь отжига. После выхода ленты из закрытой части печи отжига 5 при температуре 240°С аэрозольным распылением с помощью форсунок 7 верхнюю поверхность обрабатывают 7% раствором композиций холодных покрытий марки КХП-23 ТЛ, нижнюю - 10% раствором КХП-23 ТЛ. При этом происходит просветление полупрозрачной пленки сульфата натрия.
Результаты измерений водостойкости и прочности стекла на симметричный изгиб после первой и после двух стадии обработки приведены в таблице 3, из которой видно, что водостойкость обеих поверхностей увеличилась ~ в 7 раз.
Таблица 3 | |||||||
Водостойкость и прочность флоат-стекла | |||||||
Вид поверхности стекла | Количество Na2O, мг/дм | Средняя прочность на симметричный изгиб стекла | |||||
Стекло исходное | Стекло после первой стадии обработки | Стекло после двух стадий обработки | Исходного, МПа | После первой стадии обработки, МПа | После двух стадий обработки, МПа | Коэффициент изменения | |
Верхняя | 0,2325 | 0,0303 | 0,0303 | 223,9 | 291,1 | 523,9 | 2,34 |
Нижняя | 0,2310 | 0,0356 | 0,0356 | 110,2 | 126,7 | 557,5 | 5,1 |
Примечание: Коэффициент изменения - отношение прочности стекла после обработки к прочности исходного стекла |
В результате такой двухстадийной обработки поверхностей флоат-стекла средняя их прочность стала почти одинаковой.
Приведенные в примерах 1, 2 варианты осуществления изобретения являются лишь некоторыми примерами использования данного изобретения. Предлагаемое изобретение возможно использовать для упрочнения листового стекла, вырабатываемого другими способами.
Claims (3)
1. Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла, включающий высокотемпературную обработку поверхности ленты стекла упрочняющим реагентом и низкотемпературную обработку реагентом, образующим защитное покрытие, отличающийся тем, что на первой стадии высокотемпературную обработку при 600-650°С стекла осуществляют аэрозольным распылением раствора сульфата аммония в смеси со сжатым воздухом, нагретым до температуры не выше 100°С, с разной концентрацией реагента, подаваемого на верхнюю и нижнюю поверхности, а на второй стадии при температуре стекла 240-300°С верхнюю и нижнюю поверхности ленты обрабатывают раствором композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля с концентрацией 5-10%.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор сульфата аммония на верхнюю поверхность стекла подают с концентрацией 25-30%, а на нижнюю - с концентрацией 15-20%.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что раствор композиций холодных покрытий на основе полиэтиленгликоля на верхнюю поверхность стекла подают преимущественно с концентрацией 5-7%, а на нижнюю - преимущественно с концентрацией 8-10%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105907/03A RU2391302C1 (ru) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009105907/03A RU2391302C1 (ru) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2391302C1 true RU2391302C1 (ru) | 2010-06-10 |
Family
ID=42681485
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009105907/03A RU2391302C1 (ru) | 2009-02-19 | 2009-02-19 | Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2391302C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626105C1 (ru) * | 2016-04-11 | 2017-07-21 | Акционерное Общество "Саратовский институт стекла" | Способ получения просветляющего золь-гель покрытия на основе диоксида кремния |
-
2009
- 2009-02-19 RU RU2009105907/03A patent/RU2391302C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
РЯБОВ В.А. и др. Защита поверхности силикатных стекол кремнийорганическими соединениями. Стекло и керамика, 1967, №4, с.4-8. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2626105C1 (ru) * | 2016-04-11 | 2017-07-21 | Акционерное Общество "Саратовский институт стекла" | Способ получения просветляющего золь-гель покрытия на основе диоксида кремния |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2004232803B2 (en) | Method and apparatus for strengthening glass | |
TWI377184B (ru) | ||
US5093196A (en) | Dealkalized sheet glass | |
AU593852B2 (en) | Continuous vapor deposition method for producing a coated glass article | |
TWI635061B (zh) | 強化玻璃及使用熱處理製造其之方法 | |
KR102078293B1 (ko) | 유리 에칭 매질 및 방법 | |
USRE27921E (en) | Temperature control of chemical tempering | |
TW201343585A (zh) | 可減低化學強化時之彎曲之玻璃板 | |
EP2862946B1 (en) | Method for continuously annealing steel strip, apparatus for continuously annealing steel strip, method for manufacturing hot-dip galvanized steel strip, and apparatus for manufacturing hot-dip galvanized steel strip | |
EP3085672B1 (en) | Glass sheet manufacturing method | |
US20090095021A1 (en) | Hydrophobic glass surface | |
JP6395723B2 (ja) | ガラス板の製造方法及びガラス板 | |
TW201331141A (zh) | 化學強化用玻璃基板及其製造方法 | |
RU2440310C2 (ru) | Способ изготовления стекла, включающий обработку поверхности хлоридом алюминия в или непосредственно перед лером | |
US3561940A (en) | Method and apparatus for preparing glass articles | |
WO2015156262A1 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法 | |
EP2181075A1 (en) | Method of making glass including surface treatment with aluminum chloride at or just prior to annealing lehr | |
US3051593A (en) | Process for increasing the scratch resistance of glass | |
JP2015160804A (ja) | フロート板ガラスを製造するためのフロート法及びフロート板ガラス | |
CN107683268A (zh) | 能够通过化学强化而具有受控的翘曲的玻璃板 | |
JP6428616B2 (ja) | 化学強化ガラスの製造方法 | |
US20170313618A1 (en) | Glass treatment | |
RU2391302C1 (ru) | Способ двухстадийного упрочнения движущейся ленты флоат-стекла | |
EP3319915B1 (en) | Glass substrate with increased weathering and chemcial resistance | |
IL40405A (en) | Process of colouring or modifying the colouration of a glass body containing reducing ions by diffusion |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190220 |