Тарне скло

Реферат: Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до виробництва склотари для пивної, лікеро-горілчаної й винної промисловості від напівбілих (Half flint) до темно-зелених і темно-зелено-коричневих (Dead leaf і Cuvee) тонів. Тарне скло містить компоненти в такому співвідношенні, мас. %: SiO2 70,047-71,72; Аl2О3 1,37-1,98; Fe2O3 0,328-0,691; CaO 7,878-10,92; MgO 3,01-3,328; Na2O 12,46-14,04; K2О 0,105-0,92; ТiO2 0,001-0,055; МnО 0,001-0,015; FeO 0,092-0,264; SO3 0,027-0,053; Сr2О3 0,1198-0,17, при цьому, співвідношення FeO/Fe2O3 становить 0,28-0,39. Застосування винаходу забезпечує підвищення термостійкості тарного скла, підвищення показників "колірного тону" і "чистоти кольору" і збереження вмісту посудини із пропонованого скла. UA 107635 C2 (12) UA 107635 C2 UA 107635 C2 5 10 15 20 25 30 Винахід належить до хімічної галузі промисловості, а саме до виробництва вузькогорлої та широкогорлої склотари для пивної, лікеро-горілчаної та винної промисловості від напівбілих (Half flint) до темно-зелених і темно-зелено-коричневих (Dead leaf і Cuvee) тонів. Відомі різні состави скла для склотари, що включають компоненти: SiO 2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, К2О, SО3, Сr2О3 [1], які за кількісним складом компонентів, що до них входять, незначно відрізняються один від одного. Однак ці незначні відмінності формують склад скла, фізичні й технологічні властивості якого істотно відрізняються від характеристик іншого складу. Скло для склотари, що включає компоненти, мас. %: SiO2 71,50-73,50; Аl2О3 1,00-2,10; Fe2O3 0,20-0,50; CaO 10,00-12,00; MgO 0,50-1,00; Na2O 12,30-13,50; К2О 0,01-0,15; ТіО2 0,05-0,20; МnО 0,01-0,10; SO3 0,10-0,30; Сr2О3 0,21-0,25 при співвідношенні FeO/Fe2O3=0,21, є найбільш близьким аналогом цього винаходу [2]. Недоліком даного складу є невисокі показники термостійкості, "колірного тону" і "чистоти кольору" при фарбуванні скла в тони від напівбілих (Half flint) до темно-зелено-коричневих (Dead leaf і Cuvee). Задачею, що вирішує заявлений винахід, є підвищення термостійкості скла (здатності скла витримувати різкі перепади температур (теплові удари) без руйнування), підвищення міцнісних властивостей скла, поліпшення "колірного тла", "чистоти кольору", забезпечення збереження вмісту посудини з тарного скла. Суть винаходу полягає в тому, що тарне скло, що містить SiO2, Аl2О3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, TiO2, MnO, FeO, SO3, Cr2O3, співвідношення FeO/Fe2O3 становить 0,28-0,39, містить компоненти в такому співвідношенні, мас. %: SiO2 70,047-71,72; Аl2О3 1,37-1,98; Fe2O3 0,3280,691; CaO 7,878-10,92; MgO 3,01-3,328; Na2O 12,46-14,04; K2O 0,15-0,92; TiO2 0,001-0,055; MnO 0,001-0,015; FeO 0,092-0,264; SO3 0,027-0,053; Cr2O3 0,1198-0,170. Технічний результат винаходу полягає в підвищенні термостійкості тарного скла, підвищенні показників "колірного тону" і "чистоти кольору" при фарбуванні скла в тони від напівбілих (Half flint) до темно-зелених й темно-зелено-коричневих (Dead leaf і Cuvee) і забезпечення збереження вмісту посудини із пропонованого тарного скла. Винахід пояснюється кресленнями, представленими на фіг. 1-3, на яких зображено: фіг. 1, графік залежності світлопроникності скла за складом № 1; фіг. 2, графік залежності світлопроникності скла за складом № 2; фіг. 3, графік залежності світлопроникності скла за складом № 1; Приклади складів пропонованих тарних стекол представлені в таблиці 1: Таблиця 1 Компоненти SiO2 Аl2О3 Fe2O3 СаО МgО Na2O К2О ТiO2 МnО SO3 FeO Сr2О3 Співвідношення FeO/Fe2O3 35 40 1 71,11 1,37 0,328 10,92 3,01 12,74 0,15 0,001 0,001 0,031 0,092 0,174 0,28 Вміст компонентів у складах, мас.% 2 3 71,72 71,59 1,667 1,782 0,556 0,603 7,878 8,935 3,121 3,328 14,04 12,46 0,677 0,885 0,055 0,043 0,013 0,015 0,027 0,053 0,20 0,24 0,1328 0,1198 0,35 0,39 4 70,047 1,98 0,691 9,39 3,04 14,01 0,92 0,011 0,011 0,043 0,264 0,121 0,38 Вплив зміни кількості FeO й Fe2O3 та їх співвідношення на підвищення термостійкості скла представлена в поданій нижче таблиці. Властивості пропонованих складів тарного скла представлені в Таблиці 2. Аналіз представлених даних показує, що підвищення вмісту FeO й Fe2O3 у складі тарного скла призводить до підвищення термостійкості, так при вмісті FeO - 0,092 і Fe2O3 - 0,328 (співвідношення FeO/Fe2O3 становить 0,28) при 45° руйнується 1 пляшка з 2; при 75° - 3 пляшки з 4 (композиція № 1), а при вмісті FeO - 0,24-0,264 і Fe2G3 - 0,603-0,691 (співвідношення FeO/Fe2O3 становить 0,38-0,39) (композиції № 3 і № 4), як при 45°, так і при 75° всі пляшки з 1 UA 107635 C2 випробовуваного запропонованого тарного скла показали високу термостійкість - руйнування не виявлені. Таблиця 2 Термошок Руйнування при 45° Руйнування при 60° Руйнування при 75° 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Кількість пляшок з тарного скла, відповідно до винаходу, випробуваних на термостійкість 2 проби по 8 пляшок у кожній пробі) за складом № за складом № 2 за складом № 3 за складом № 4 1 1-2 1 0 0 2-3 2 0 0 3-4 3 0 0 При підвищенні вмісту цих окислів у складі тарного скла зменшується передача тепла й підвищується теплопровідність скла, що проявляється підвищенням термостійкості при високих температурах і здатністю скла витримувати різкі перепади температур (теплові удари) не руйнуючись. Вивчення залежності світлопроникності від зміни вмісту цих окислів та їх співвідношення виявило зворотну залежність: що вище їх зміст у складі тарного скла, відповідно, співвідношення FeO/Fe2O3, то нижче світлопроникність. Показники світлопроникності мають значення для вмісту пляшки - низька світлопроникність позитивно впливає на забезпечення збереження вмісту посудини із пропонованого тарного скла. Для приготування шихти використовують такі сировинні матеріали: пісок кварцовий, соду кальциновану, глинозем, гіпс, вапняк, вуглець, портахром Сr2О3, портафер (Fe2O3+FeO). З метою економії дорогих матеріалів (глинозему, піску кварцового, окису магнію, портаферу, калієвої селітри тощо) у технології виготовлення тарного скла передбачають варіант приготування шихти з використанням відходів виробництва виробів із базальту, мас. %: SiO2 48,8; Аl2О3 15,0; Fe2O3 8,47; СаО 8,34; МgО 5,13; Na2O 1,5; К2О 0,75; FeO 6,39; ТіО2 2,75. У цьому випадку до шихти додають відходи виробництва виробів із базальту з розмірами часток 0,3-3 мм, витримуючи за допомогою мікропроцесорів режим плавки, при якому компоненти, що входять до скла, перебувають в області складів пропонованого винаходу. З порівняння скла й базальту слідує, що всі складові інгредієнти синтезованого скла, за винятком Сr2О3, повністю або частково вводяться природним базальтом. Шихту й відходи виробництва виробів із базальту подають у скловарну піч безперервної дії. Температура в зоні максимуму скловарної печі повинна бути не нижче 1580 °C. Зі скловарної печі спеціальні живильники (типу крапля) забезпечують подачу порцій скломаси на формування до склоформувальних машин. Шихта для одержання тарного скла включає такі матеріали (кг): пісок кварцовий - 1560,00; сода кальцинована - 495,00; глинозем - 24,00; гіпс - 7,00; вапняк - 420; карбон - 3,00; портахром - 5,59; відходи виробництва виробів із базальту з розмірами часток - 0,3-3 мм. Відформовані скляні вироби піддаються автоматичному контролю, де неякісні вироби вибраковуються, а якісна продукція упаковується й транспортується на склад готової продукції. Лабораторні плавки й промислові випробування показали можливість одержання із запропонованих складів тарного скла з підвищеною термостійкістю і від напівбілих (Half flint) до темно-зелених і темно-зелено-коричневих (Dead leaf і Cuvee) тонів з рівномірним інтенсивним фарбуванням. Використання пропонованих складів тарного скла дозволяє поліпшити якість продукції в скляній промисловості, знизити виробничі витрати, розширити сировинну базу застосовуваних матеріалів у скляній промисловості, забезпечити збереження вмісту посудини із пропонованого тарного скла. Бібліографічні дані джерел інформації: 1. О расчетных методах оценки технологических свойств тарных стекол. А.Ф. Юрков. Журнал "Стеклянная тара" № 5, 2009 р., стор. 10-15; 2. ЕА 005246. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 Тарне скло, що містить SiO2, Al2O3, Fe2O3, CaO, MgO, Na2O, K2O, ТіО2, МnО, FeO, SO3, Сr2О3, яке відрізняється тим, що співвідношення FeO/Fe2O3 становить 0,28-0,39 і компоненти перебувають у такому співвідношенні, мас. %: 2 UA 107635 C2 SiO2 Аl2О3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2О ТiO2 МnО FeO SO3 Cr2O3 70,047-71,72 1,37-1,98 0,328-0,691 7,878-10,92 3,01-3,328 12,46-14,04 0,15-0,92 0,001-0,055 0,001-0,015 0,092-0,264 0,027-0,053 0,1198-0,17. 3 UA 107635 C2 4 UA 107635 C2 5 UA 107635 C2 Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6