CS258623B1 - Spíisob přípravy sklářského kmeňa - Google Patents

Description

Vynalezeš* týká l|$P&^vH;sklářského kmeňa, zvlášť vhod^ép£ ^prave skloviny pre výrobu skleněných vlákien, miešaním surovin obsahujúcich okrem dalších zložiek sklářsky piesok na báze oxidu křemičitého a kyselinu boritú a/alebo prostriedky zlepšujúce tavenie ako napr. oxid boritý, kolemanit, borax, fluorid vápenatý, síran sodný.

Neustále sa zvyšujúce nároky na kvalitu utavenej skloviny, ktorá výrazné ovplyvňuje proces ťahania pri výrobě skleněných vlákien, sú dovodom hladania róznych spOsobov zvýšenia výkonu pri výrobě vlákien. Je známy sposob přípravy sklářského kmeňa s obsahom kyseliny boritej (pat. USA číslo 4 074 989 a 4 074 991), podlá ktorých sa kvalitnejšia výroba skloviny zabezpečuje formou peletizácie a sušenia aglomerátov kmeňa. Tento sposob je náročný z hladiska technologického i energetického. Spósob přípravy kmeňa klasickým miešaním, kedy jednotlivé suroviny sú do miešačky dopravované bez ohladu na ich charakter a funkciu, čiže nesystematicky a obvykle súčasne, má tú nevýhodu, že jednotlivé zložky sa vzájomne neprehladne obalujú. Ich vzájomný kontakt je neefektívny z hladiska nehomogenizácie kmeňa i vzhladom na ďalšie účinky pri taviacom procese. Uvedené nevýhody sa v podstatnej miere odstránia pri použití spósobu podlá vynálezu.

Vynález popisuje spósob přípravy sklářského kmeňa, zvlášť vhodného k príprave skloviny pre výrobu skleněných vlákien, miešaním surovin obsahujúcich okrem dalších zložiek sklářsky piesok na báze oxidu křemičitého a kyselinu boritú a/alebo prostriedky zlepšujúce tavenie ako napr. oxid boritý, kolemanit, fluorid vápenatý, síran sodný. Podstata vynálezu spočívá v tom, že sklářsky piesok sa přednostně uvedie do styku a mieša s kyselinou boritou a/alebo prostriedkami zlepšujúcimi tavenie a takto aglomerovaný piesok sa mieša s dalšími zložkami sklářského kmeňa. Zlepšenie mechanickej stability takto aglomerovaného piesku je možné v případe potřeby, predovšetkým v závislosti od charakteru miešačiek a zakladačov, docieliť použitím vlhkého piesku či surovin kmeňa. V případe, že vlhkost je menšia ako 1 % hmotnosti, je výhodné ju upravit vodou, prídavkom v množstve maximálně 20 % hmotnosti. Zlepšenie zmáčania vodou 'ja možná 'docieliť přísadou 0,001 až 5 %jhmotnosti látok znižujúcich povrchové napatie vody. Pre tento účel je možné použit širokú paletu známých tenzidov, či už iónových alebo neiónových, ako rožne acylpolyglykolestery, alkylpolyglykolétersulfáty, mydlá, či dusíkaté kvartérne zlúčeniny. Zlepšenie mechanickej stability je tiež možné docieliť prídavkom 0,001 až 20 % hmotnosti látok s lepiacimi vlastnostami, napr. polyakryláty, polyvinylacetát, glej, želatina a polyvinylalkohol. Jednou z možností pre tento účel je použit aj odpad z lubrikačných kompozici! z úpravy a spracovania skleněných vlákien, ktorý obsahuje zároveň aj rožne tenzidy a polymérne zlúčeniny.

Spósobom podlá’ vynálezu dosiahneme rovnomernejšie obklopenie pevných častí piesku primárnou taveninou, utvořenou z kyseliny boritej, ktorá najúčinnejšie vplýva na uplatnenie difúznych procesov, za pomoci ktorých nastáva rozpúšťanie piesku. Dobrý a skorý kontakt prvotnej boritej taveniny sa v prvej fáze pri nízkých teplotách, t. j. cca 500 °C, s oxidom křemičitým zabezpečí jej samotným vytvořením i nízkým povrchovým napatím, čím sa zložky intenzívnejšie zmáčajú, a v dalšej fáze vyšších teplót sa tento účinok zvýrazní vplyvom toho, že oxid boritý výrazné znižuje viskozitu. Tento jav má vplyv aj na flotačné odmiešanie, urýchlenie čerenia i rýchlosť homogenizácie. V konečnom dosledku sa získá sklovina s lepšími vlastnostami pri výrobě vlákien, t. j. zlepší sa výkon pri ich výrobě.

Pri príprave sklářského kmeňa sa postupuje tak, že do miešačky sa vypustí časť, alebo celá hmotnost piesku, časť alebo celé množstvo kyseliny boritej a/alebo přísady zlepšujúce tavenie. Po zmiešaní sa pridajú ostatně zložky sklářského kmeňa. Vlhčenie je možné uskutočňovať před zmiešaním surovin, počas miešania a/alebo sa zvlhčuje už namiešaný kmeň.

Vynález je dalej objasněný formou príkladov.

Příklad 1

K príprave skla pre výrobu skleněných vlákien sa použili suroviny uvedené v tabulke.

surovina navážka (% hmot.) vlhkost (% hmot.) sklářsky piesok kaolín kyselina boritá dolomit vápenec kazivec síran sodný

24,38	5,17
32,98	0,31
11,55	0,00
14,38 15,15	4,72
0,00
1,78	0,00
0,39	0,00

Příprava sklářského kmeňa sa uskutečnila tak, že cca 30 % hmotnosti sklářského piesku sa miešalo 15 až 20 sekund s 50 °/o hmotnosti kyseliny boritej a celou dávkou kazivca a síranu sodného. Nakoniec sa primiešali ostatně zložky sklářského kmeňa. Takto připravený kmeň sa použil k výrobě skloviny. Pri technologických skúškach ťahania vlákien bolo zistené, že oproti bežne používanému sposobu sa zvýšil výkon pri tahaní o 3 až 4 %.

P r i k 1 a d 2

V elektrickej piecke pri teplote 1 500 °C sa tavilo 80 g sklářského kmeňa o zložení uvedenom v příklade 1. Sklářsky piesok po vysušení sa upravil vodou s obsahom 0,05 % hmotnosti oxyetylovaného nonylfenolu na vlhkost 1,5 %, 3,0 %, 8,0 % a 16,0 % hmotnosti. Kmeň bol namiesaný systémom predmiešania celkového množstva piesku, kyseliny boritej, kazivca a síranu sodného a až potom boli domiešané ostatně zložky kmeňa. Paralelné bol tavený kmeň miešaný klasickým sposobom. Vzorky sklovín boli vyhodnotené vizuálně a mikroskopicky. V případe vzoriek připravených postupom pódia vynálezu, bola sklovina vo všetkých prípadoch čírejšia, kdežto u klasického sposobu bol pozorovaný prstenec vvflotovaného piesku.

Příklad 3

Skúšky boli uskutečněné ako v příklade 2 s tým rozdielom, že vlhkost sa upravila 0,5 % roztokom polyvinylalkoholu a v druhej sérii odpadom z lubrikačných kompozici! o sušině 2 % hmotnosti. Dosiahnuté výsledky potvrdili, že týmto principiálně jednoduchým sposobom přípravy kmeňa, sa výrazné ovplyvní taviaci proces, čo zároveň umožňuje regulovat množstvo tavidiel a druh tavidiel. Spůsobom pódia vynálezu připravený kmeň je možné priamo dávkovat do íaviaceho agregátu, připadne ho predtým ešte predohriať alebo aj za účelom zníženia prašnosti pri manipulácii briketovat, v závislosti od používanej technológie a strojného vybavenia.

Claims (5)

1. Sposob přípravy sklářského kmeňa, zvlášť vhodného k přípravě skloviny pre výrobu skleněných vlákien, miešaním surovin, obsahujúcich okrem dalších zložiek sklářsky piesok na báze oxidu křemičitého a ky selinu boritú a/alebo prostriedky zlepšujúce tavenie ako napr. oxid boritý, kolemanit, fluorid vápenatý, síran sodný, vyznačujúci sa tým, že sklářsky piesok sa přednostně uvedie do styku a mieša s kyselinou boritou a/alebo prostriedkami zlepšujúcimi tavenie a takto aglomerovaný piesok sa mieša s dalšími zložkami sklářského kmeňa.

2. Sposob přípravy sklářského kmeňa podl'a bodu 1, vyznačujúci sa tým, že v případe, keď vlhkost surovin alebo, sklářského kmeňa je menšia ako 1 % hmotnosti, upravuje sa prídávkom vody v množstve maximálně 20 % hmotnosti.

YNÁLEZU

3. Sposob přípravy sklářského kmeňa podlá bodu 2, vyznačujúci sa tým, že vlhkost sa upravuje vodou s obsahom 0,001 až 0,5 % hmotnosti látok znižujúcich povrchové napStie vody, například tenzidy či už iónové alebo neiónové ako acylpolyglykolétery, alkylpolyglykoléíersulfáty, mydlá a dusíkaté kvartérne zlúčeniny.

4. Sposob přípravy sklářského kmeňa pódia bodu 2 a 3, vyznačujúci sa tým, že vlhkost sa upravuje vodou s obsahom 0,001 až 20 % hmotnosti látok zlepšujúcich mechanická stabilitu agiomerovaného piesku například polyakryláty, polyvinylacetát, polyvinylalkohol.

5. Sposob přípravy sklářského kmeňa pódia bodu 4, vyznačujúca sa tým, že vlhkost sa upravuje odpadom lubrikačných kompozícií z úpravy a spracovania skleněných vlákien.