RU2760667C1 - Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла - Google Patents

Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла Download PDF

Info

Publication number
RU2760667C1
RU2760667C1 RU2021108444A RU2021108444A RU2760667C1 RU 2760667 C1 RU2760667 C1 RU 2760667C1 RU 2021108444 A RU2021108444 A RU 2021108444A RU 2021108444 A RU2021108444 A RU 2021108444A RU 2760667 C1 RU2760667 C1 RU 2760667C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
decorative coating
products
glass
plasma
plasma torch
Prior art date
Application number
RU2021108444A
Other languages
English (en)
Inventor
Василий Степанович Бессмертный
Наталья Михайловна Здоренко
Юрий Тихонович Платов
Раиса Абдулгафаровна Платова
Юлия Николаевна Трепалина
Анастасия Алексеевна Горбатенко
Original Assignee
Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права» filed Critical Автономная некоммерческая организация высшего образования «Белгородский университет кооперации, экономики и права»
Priority to RU2021108444A priority Critical patent/RU2760667C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2760667C1 publication Critical patent/RU2760667C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B44DECORATIVE ARTS
    • B44CPRODUCING DECORATIVE EFFECTS; MOSAICS; TARSIA WORK; PAPERHANGING
    • B44C1/00Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects
    • B44C1/16Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like
    • B44C1/165Processes, not specifically provided for elsewhere, for producing decorative surface effects for applying transfer pictures or the like for decalcomanias; sheet material therefor
    • B44C1/17Dry transfer
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C17/00Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating
    • C03C17/06Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by coating with metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области нанесения декоративного покрытия на закаленные изделия из стекла и может быть использовано в строительной индустрии, автомобильной и мебельной промышленности. Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла включает подготовку исходного сырья, нанесение на поверхность изделий декоративного покрытия и его закалку. При этом в качестве исходного сырья для приготовления гранулированной шихты применяют бой свинцового хрусталя и гидратированное жидкое натриевое стекло в соотношении 10:1, а также красящий оксид - пигмент в количестве 0.2-2,0% сверх 100%. Кроме того, нанесение декоративного покрытия на поверхность изделий, подогретую потоком плазмообразующего газа - аргона от плазменной горелки, осуществляют плазменным напылением расплавленных гранул шихты на расстоянии 30-35 мм до изделий от среза плазменной горелки с одновременным микрозакаливанием, осуществляемым при самопроизвольном остывании. Изобретение позволяет увеличить показатели качества конечных продуктов, а также снизить энергоемкость технологического процесса. 3 табл., 1 пр.

Description

Изобретение относится к области нанесения декоративного покрытия на закаленные изделия из стекла и может быть использовано в строительной индустрии, автомобильной и мебельной промышленности.
Из уровня техники известен способ изготовления листового стекла с помощью горизонтальной закалочной печи (Патент РФ 2454378), включающий подготовку глазури с температурой плавления 620-630°С, нанесение глазури на поверхность листового стекла, быстрый нагрев до температуры внутри горизонтальной закалочной печи 685-710 °С и закалку с помощью горизонтальной закалочной печи.
Известен способ и устройство для обработки стекла (Патент РФ 2193492), включающий в непрерывную подачу стеклянных листов и отделяющихся под действием тепла переводных изображений на носителе переводных изображений в припрессовочную установку, подачу тепла к носителю переводных изображений для одновременного отделения переводного изображения от носителя и нанесения его на подведенную поверхность соответствующего стеклянного листа, непрерывно проходящего через припрессовочную установку, непрерывное перемещение стеклянных листов с нанесенным на них переводным изображением в закрепляющую изображение печь, медленное нагревание стеклянных листов до заданной температуры для удаления всех связывающих веществ с переводного изображения и прикрепления переводного изображения к стеклянным листам для их декорирования.
Недостаток известных способов – невозможность нанесения покрытия на поверхность закаленного стекла из-за высокой температуры в закалочной печи, так как температура (Тg) перехода стекла из хрупкого состояния в пиропластическое составляет 530-560°С, а температура (Тf) перехода стекла из пиропластического состояния в вязко-текучее более 600°С.
Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ декорирования закаленных изделий из стекла с помощью аэрографа, включающий подготовку флюса и эмали, подачу изделия конвейером на машину для эмалирования, сушку эмали, зачистку дна и края изделий, отжиг изделия с эмалевым покрытием, закалку изделия с эмалевым покрытием и контроль качества [Гулоян Ю.А. Декорированная обработка стекла и стеклоизделий. – М.: Высшая школа, 1984. – С. 171-172].
Недостатком прототипа является длительность и энергоемкость технологического процесса, а также низкое качество конечного продукта.
Технический результат предлагаемого способа заключается в ускорении технологического процесса и в снижении его энергоемкости, а также в увеличении показателей качества конечного продукта.
Технический результат достигается тем, что способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла включает подготовку исходного сырья, нанесение на поверхность изделий декоративного покрытия и его закалку, причем в качестве исходного сырья для приготовления гранулированной шихты применяют бой свинцового хрусталя и гидратированное жидкое натриевое стекло в соотношении 10:1 и красящий оксид (пигмент) в количестве 0.2-2,0% сверх 100%, кроме того нанесение декоративного покрытия на поверхность изделий, подогретую потоком плазмообразующего газа (аргона) от плазменной горелки, осуществляют плазменным напылением расплавленных гранул шихты на расстоянии 30-35 мм до изделий от среза плазменной горелки с одновременным микрозакаливанием, осуществляемом при самопроизвольном остывании.
Предложенный способ отличается от прототипа тем, что в качестве исходного сырья для приготовления гранулированной шихты применяют бой свинцового хрусталя и гидратированное жидкое натриевое стекло в соотношении 10:1 и красящий оксид (пигмент) в количестве 0.2-2,0% сверх 100%, кроме того нанесение декоративного покрытия на поверхность изделий, подогретую потоком плазмообразующего газа (аргона) от плазменной горелки, осуществляют плазменным напылением расплавленных гранул шихты на расстоянии 30-35 мм до изделий от среза плазменной горелки с одновременным микрозакаливанием, осуществляемом при самопроизвольном остывании.
Таблица 1
Сравнительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов
Известный способ Предлагаемый способ
Подготовка исходного сырья
(флюса и эмали)

Подача изделия конвейером на машину для эмалирования
Сушка эмали

Зачистка дна и края изделий

Отжиг изделия с эмалевым покрытием

Закалка изделия с эмалевым покрытием

Контроль качества (на термоударе)
Время декорирования
6 часов
Подготовка исходного сырья
(помол боя свинцового хрусталя и смешение (усреднение) с дегидратированным натриевым стеклом и красящим оксидом (пигментом))

Гранулирование шихты с размером гранул 1,0-3,0 мм
Подогрев закаленного изделия потоком отходящего плазмообразующего газа
Подача гранул шихты в порошковый питатель

Подача гранул шихты в плазменную горелку

Плазменное напыление на расстоянии 30-35 мм до стеклоизделия от среза плазменной горелки с одновременным микрозакаливанием

Контроль качества (на термоударе)
Время декорирования
45 минут
Проведенный анализ способов декорирования изделий из стекла позволяет сделать заключение о соответствии заявляемого способа критерию «новизна».
Сопоставительный анализ технологических операций известного и предлагаемого способов представлен в таблице 1, из которой видно, что время декорирования изделия в предлагаемом способе составляет 40 минут, а в известном – 360 минут. Снижение данного показателя произошло за счет упрощения подготовки исходного сырья, процедуры его нанесения и сушки, а также устранения энергоемкой технологической операции закалки.
Натриевое жидкое стекло в составе тонкомолотого боя свинцового хрусталя обеспечивает снижение вязкости расплава и ровного розлива декоративного покрытия на поверхности изделия из стекла. Причем, натриевое жидкое стекло в составе декоративного покрытия необходимо дегидратировать путем его предварительной сушки при 105°С в течение 30 минут, так как в негидратированном состоянии оно вызывает вспенивание декора с образованием газовых включений в покрытии.
Бой свинцового хрусталя с содержанием PbО2 24%, выпускаемый отечественной промышленностью, применяемый в качестве исходного сырья в предлагаемом способе, обладает высоким показателем преломления и более высокой температурой плавления по сравнению легкоплавким бесцветным флюсом, который используется в качестве сырья в прототипе. Кроме того, бой свинцового хрусталя для снижения вязкости расплава не требует по сравнению с флюсом увеличения в своем составе натриевого жидкого стекла, поэтому повышаются показатели качества декоративного покрытия, полученного по предлагаемому способу, и снижается себестоимость изделий из стекла за счет уменьшения расхода жидкого натриевого стекла.
Таблица 2
Оптимальное соотношение исходного сырья для приготовления гранулированной шихты
Состав Водостойкость Кислотостойкость органолептическая оценка (по ГОСТ 30407)
Бой свинцового хрусталя Дигидратированная жидкость 0,01 HCl, см3 Гидролитический класс
10 0,5 3,56 4 Изменений в блеске и цвете нет
10* 1,0* 3,85 4 Изменений в блеске и цвете нет
10 1,5 4,23 4 Изменений в блеске и цвете нет
10 2,0 5,81 5 Помутнение поверхности, блеск отсутствует
10 2,5 6,09 5 Помутнение поверхности, блеск отсутствует
*-Оптимальный вариант
Как видно из таблицы 2, оптимальным соотношением боя свинцового хрусталя и натриевого жидкого стекла является 10:1 весовых частей. При меньшем количестве натриевого жидкого стекла снижается качество декоративного покрытия и не достигается ровного разлива эмали. А при увеличении количества жидкого натриевого стекла 10:2 и более, существенно снижается водостойкость и кислотостойкость декоративного покрытия, вызывающего помутнение покрытия. Кроме того, по ГОСТ 30407 водостойкость должна быть не менее 4 гидролитического класса.
Технологические параметры закаленных стекол с декоративным покрытием представлены в таблице 3.
Таблица 3
Технологические параметры эмалирования закаленных стекол
Расстояние от плазменной горелки до стеклоизделия, мм Скорость движения плазменной горелки, мм/с Расход плазмообразующего газа-аргона, г/сек Органическая оценка качества покрытия
1 25 10 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116 Деформация покрытия
0,00140 Натеки эмали
0,00163 Натеки эмали
0,00186 Натеки эмали
Продолжение таблицы 3
15 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116 С ровным розливом
0,00140 Деформация покрытия
0,00163 Натеки эмали
0,00186 Натеки эмали
20 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116 Неравномерное покрытие
0,00140 Деформация покрытия
0,00163 Деформация покрытия
0,00186 Натеки эмали
2 30* 10* 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116* С ровным розливом
0,00140* С ровным розливом
0,00163* С ровным розливом
0,00186 Натеки эмали
15* 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116* С ровным розливом
0,00140* С ровным розливом
0,00163* С ровным розливом
0,00186 С ровным розливом
20 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116 С ровным розливом
0,00140 Натеки эмали
0,00163 Натеки эмали
0,00186 Натеки эмали
3 35* 10* 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116* С ровным розливом
0,00140* С ровным розливом
0,00163 Натеки эмали
0,00186 Натеки эмали
15* 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116* С ровным розливом
0,00140* С ровным розливом
0,00163* С ровным розливом
0,00186 Натеки эмали
20 0,00093 Неравномерное покрытие
0,00116 Неравномерное покрытие
0,00140 С ровным розливом
0,00163 Натеки эмали
0,00186 Натеки эмали
* – оптимальный вариант
Экспериментально установлено, что в предлагаемом способе оптимальным расстоянием от среза плазменной горелки до поверхности стеклоизделия является 30-35 см. Причем, если данное расстоянии менее 30 см наблюдается значительное количество дефектов, а более 35 см – значительно возрастают энергозатраты и расход шихты. Высокие температуры плазменного факела (порядка 8000К) обеспечивают быстрое расплавление свинцового хрусталя с дегидратированным жидким стеклом и красителем.
При оптимальных параметрах 30-35 см от среза плазменной горелки до поверхности стеклоизделия и скорости движения плазменной горелки 10-15 мм/с происходит быстрый разогрев и последующее быстрое самопроизвольное остывание тонкого декоративного слоя (200-300 мкм), что обеспечивало микрозакаливание эмали.
Пример.
В качестве исходного материала брали бой свинцового хрусталя следующего химического состава (масс. %): SiO2 – 56,5; Al2O3 – 0,5; Na2O – 1,0; K2O – 14,6; PbO – 24,0; B2O3 – 1,2; Fe2O3 – 0,024; SO3 – 0,4; ZnO – 1,8.
Бой свинцового хрусталя совместно с дегидратированным натриевым жидким стеклом в соотношении 10:1 помещали в фарфоровую шаровую мельницу объемом 10 литров. В качестве красящего пигмента использовали оксид кобальта в количестве 2,0% сверх 100%.
Предварительно натриевое жидкое стекло дегидратировали путем термообработки в сушильном шкафу при 105°С в течении 0,5 часа.
После усреднения исходных компонентов их извлекали из фарфоровой мельницы и гранулировали в лабораторном тарельчатом грануляторе с получением гранул шихты 1,0-3,0 мм.
Для нанесения декоративного покрытия использовали листовое закаленное стекло толщиной 5,0 мм размером 800х600 мм, которое устанавливали на стенд,
Над стендом размещался возвратно-поступательный механизм с закаленной плазменной горелкой ГН-5р электродугового плазмотрона УПУ-8м. Зажигали плазменную горелку. Параметры работы плазмотрона были следующие: мощность – 15 кВт, расход плазмообразующего газа-аргона – 0,00140 г/сек. Плазменная горелка под действием возвратно-поступательного механизма движется относительно статически установленного листового стекла со скоростью 15 мм/сек. Расстояние от среза плазменной горелки до лицевой поверхности листового стекла составляет 30 мм. В порошковый питатель загружают гранулированную шихту. Из порошкового питателя гранулированная шихта подавалась в плазменную горелку ГН-5р. В плазменной горелке гранулы шихты расплавлялись с образованием капель расплава. Отходящий поток плазмообразующего газа-аргона транспортировал капли расплава к подогретой поверхности листового стекла. При контактировании с листовым стеклом капля расплава деформировалась, разогревала и размягчала поверхностный слой. Происходило впаивание капли расплава и микрозакаливание при самопроизвольном остывании.
Время нанесения декоративного покрытия зависит от площади изделия. В частности, листовое закаленное стекло толщиной 5,0 мм и размером 800х600 мм декорировано за 240 секунд (4 минуты). После плазменного напыления отключали электродуговой плазмотрон УПУ-8м, порошковый питатель, возвратно-поступательный механизм.
Декорированное закаленное стекло снимали со стенда и подвергали испытанию на термическую устойчивость в соответствии с требованиями ГОСТ 30407.

Claims (1)

  1. Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла, включающий подготовку исходного сырья, нанесение на поверхность изделий декоративного покрытия и его закалку, отличающийся тем, что в качестве исходного сырья для приготовления гранулированной шихты применяют бой свинцового хрусталя и гидратированное жидкое натриевое стекло в соотношении 10:1, и красящий оксид - пигмент в количестве 0.2-2,0% сверх 100%, кроме того, нанесение декоративного покрытия на поверхность изделий, подогретую потоком плазмообразующего газа - аргона от плазменной горелки, осуществляют плазменным напылением расплавленных гранул шихты на расстоянии 30-35 мм до изделий от среза плазменной горелки с одновременным микрозакаливанием, осуществляемым при самопроизвольном остывании.
RU2021108444A 2021-03-30 2021-03-30 Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла RU2760667C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108444A RU2760667C1 (ru) 2021-03-30 2021-03-30 Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108444A RU2760667C1 (ru) 2021-03-30 2021-03-30 Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2760667C1 true RU2760667C1 (ru) 2021-11-29

Family

ID=79174154

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021108444A RU2760667C1 (ru) 2021-03-30 2021-03-30 Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2760667C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214575U1 (ru) * 2021-12-17 2022-11-03 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Устройство для эмалирования закаленного стеклоизделия

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010007808A1 (en) * 1990-02-06 2001-07-12 Akio Mishima Suface procesing method by blowing submicron particles
RU2454378C2 (ru) * 2007-05-02 2012-06-27 СЭМ СУНГ ГЛАСС ИНД. Ко., Лтд. Способ изготовления декоративного листового стекла с помощью горизонтальной закалочной печи
RU2637538C1 (ru) * 2016-07-06 2017-12-05 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Способ декорирования стеклоизделий
RU2671875C1 (ru) * 2017-09-22 2018-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "ПромСИЗ" Способ декорации стеклянных изделий

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010007808A1 (en) * 1990-02-06 2001-07-12 Akio Mishima Suface procesing method by blowing submicron particles
RU2454378C2 (ru) * 2007-05-02 2012-06-27 СЭМ СУНГ ГЛАСС ИНД. Ко., Лтд. Способ изготовления декоративного листового стекла с помощью горизонтальной закалочной печи
RU2637538C1 (ru) * 2016-07-06 2017-12-05 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Способ декорирования стеклоизделий
RU2671875C1 (ru) * 2017-09-22 2018-11-07 Общество с ограниченной ответственностью "ПромСИЗ" Способ декорации стеклянных изделий

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU214575U1 (ru) * 2021-12-17 2022-11-03 Автономная некоммерческая организация высшего образования "Белгородский университет кооперации, экономики и права" Устройство для эмалирования закаленного стеклоизделия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU599494B2 (en) Transparent infrared absorbing glass and method of making
EP1628927B1 (en) Method and apparatus for strengthening glass
JPWO2007129509A1 (ja) ガラス製造方法
AU2004218197A1 (en) Method for the production of glass from a mixture of various metals
US10280105B2 (en) Apparatus and methods for producing float glass having reduced defect density
RU2440310C2 (ru) Способ изготовления стекла, включающий обработку поверхности хлоридом алюминия в или непосредственно перед лером
RU2760667C1 (ru) Способ нанесения декоративного покрытия на закаленные стекла
US3313644A (en) Method of decorating semicrystalline bodies
CA1204592A (en) Coating vitreous substrates
KR20190123571A (ko) 법랑 조성물, 그 제조방법 및 조리기기
US3940531A (en) Stain decorated glass-ceramic article
JPH06199543A (ja) ガラスまたはガラスセラミック基体に適用される装飾用セラミック着色剤の層
US5769918A (en) Method of preventing glass adherence
US2194611A (en) Method of coloring vitreous articles and product produced thereby
KR100295234B1 (ko) 장식용판유리의제조방법
RU2770645C1 (ru) Способ декорирования льдистыми красками изделий из стекла
EP3027574B1 (en) Selective color striking of color-strikable articles
CN101186129B (zh) 一种微晶玻璃—陶瓷复合板及其生产方法
CN110818253A (zh) 一种红色玻璃及其制备方法
CN102515858A (zh) 一种结晶釉烧成方法
CN101679114B (zh) 使用水平钢化炉制造装饰平板玻璃的方法
CA2302544A1 (en) Method for producing air-quench toughened glass plate
CN101903304B (zh) 玻璃表面修饰方法
US3852052A (en) Method of producing decorated glass-ceramic surfaces
CA3088780A1 (en) Method and system for reducing glass failures from nickel sulfide based inclusions