ES2201140T3 - Metodo para reducir los defectos de las laminas de vidrio. - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENCION EXPONE UN METODO PARA REDUCIR LAS MARCAS DE UNA LAMINA DE VIDRIO ABLANDADA AL CALOR, QUE RESULTA CUANDO PARTES DE LA LAMINA ENTRAN EN CONTACTO CON UN EQUIPO DE MANEJO DE LAMINAS DE VIDRIO. LAS PARTES DE LA LAMINA SUSCEPTIBLES A LAS MARCAS SE PULVERIZAN CON UN MATERIAL INERTE QUE TIENE UN PUNTO DE FUNDICION Y UNA TEMPERATURA DE DESCOMPOSICION DE AL MENOS 1200 GRADOS F, PARA FORMAR UNA CAPA QUE PROTEGE ESA PARTE DE LAMINA DE LAS MARCAS PROVOCADAS POR EL EQUIPO. EN UNA ADAPTACION EN PARTICULAR DE LA INVENCION, LA SUPERFICIE PRINCIPAL INFERIOR DE LA LAMINA DE VIDRIO SE PULVERIZA CON UNA SOLUCION ACUOSA DE SULFATO DE SODIO PARA FORMAR UNA CAPA DE SULFATO DE SODIO A LO LARGO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO QUE LA PROTEJA DE LAS MARCAS PROVOCADAS POR LOS RODILLOS DEL TRANSPORTADOR.

Description

Método para reducir los defectos de las láminas de vidrio.

Esta invención se refiere a la reducción de los defectos de la superficie inferior en las láminas de vidrio y, en particular, a la reducción de marcas sobre la superficie inferior de las láminas de vidrio caliente, que resultan del vidrio que es soportado por los rodillos transportadores.

Los procesos de vidrio flotante continuo conllevan convencionalmente la deposición de materiales en lotes pulverulentos en un depósito de vidrio fundido mantenido dentro de un horno de fundición del tipo de contenedor y la aplicación de energía térmica hasta que los materiales son fundidos dentro de un depósito de vidrio fundido. El vidrio fundido es entonces depositado sobre un baño de metal fundido, típicamente estaño, y formado en una cinta de vidrio de espesor deseado. La cinta de vidrio sale del baño y es soportada por los rodillos transportadores, generalmente de acero inoxidable, cromados o de cerámica. Para proteger la superficie de vidrio, puede suministrarse gas SO_{2} a través de un tubo perforado hasta la superficie inferior de la cinta de vidrio a medida que sale del baño para actuar como un lubricante y proteger la superficie de vidrio. Se cree que el gas SO_{2} se oxida para formar SO_{3} que reacciona con álcali libre en la superficie de vidrio para formar sulfato de sodio para reducir la fricción y la marca del rodillo. No obstante, la eficiencia de convertir el SO_{2} en SO_{3} en Na_{2}SO_{4} es muy baja, generalmente, menor del 1% a una temperatura que oscila desde 593-649ºC (1100-1200ºF), lo que es típico de la temperatura vítrea en el extremo de salida del baño flotante. Adicionalmente, el exceso de gas SO_{2} y subproductos de azufre, tales como ácido sulfúrico y pirosulfatos, provoca la corrosión del equipo y la formación de material sobre los rodillos, que, a su vez, provoca otros defectos sobre la parte inferior de la superficie de vidrio, tales como marcas del rodillo.

El gas SO_{2} es utilizado también para reducir la formación de marcas en una lámina de vidrio en una operación de atemperación o flexión de lámina de vidrio. Más particularmente, las láminas de vidrio son transportadas sobre una serie de rodillos transportadores a través de un horno para calentar las láminas a una temperatura de aproximadamente 640ºC (1200ºF), el gas SO_{2} es suministrado a la superficie inferior de la lámina de vidrio dentro del horno para formar SO_{3} que reacciona con la superficie inferior para formar sulfato de sodio. El sulfato de sodio "condiciona" los rodillos mediante la formación de una capa de sulfato de sodio sobre su superficie de transporte para proteger las láminas de vidrio de la formación de marcas. Como con su uso en una operación de vidrio flotante, el uso de SO_{2} en un horno puede dar lugar a la corrosión del sistema de suministro de SO_{2} y al equipo dentro del horno.

A partir del documento PI-A-148341, se conoce un método de aplicación de revestimientos protectores sobre las superficies de vidrio. Se pulveriza una solución acuosa de acetato de cinc que contiene MeOH y/o PrOH sobre la superficie de vidrio y se seca.

El documento LU-A-45676 muestra los revestimientos de vidrio con anhídrido bórico o una combinación con un óxido metálico para mejorar la resistencia superficial.

A partir del documento US-A-3.442.748 se conoce el revestimiento de polvo de las superficies de vidrio caliente. El polvo comprende al menos un material seleccionado de alúmina, carbonato de calcio, óxido de cerio, grafito, caolín, sílice, carburo de silicio y talco.

El documento US-A-3.329.490 se refiere a la fabricación de un vidrio de seguridad laminado por la flexión de láminas de vidrio superpuestas y montaje posterior de un producto laminado. Se utiliza un material de separación para reducir al mínimo el deslizamiento de las láminas de vidrio una sobre la otra durante la flexión. Las partículas deshidratadas dividas finamente, del sulfato de magnesio son el material de separación preferido pero se describen como materiales de separación adicionales el sulfato de sodio, potasio.

El documento EP-A-008 873 hace referencia al tratamiento de vidrio plano para reducir la vulnerabilidad para la formación de arañazos mediante la aplicación de una solución acuosa de un agente activo de superficie catiónica a la superficie del vidrio y el secado.

El objeto de la presente invención es proporcionar un método para proteger la superficie de una lámina de vidrio que no tiene los problemas asociados con el gas SO_{2}.

Este objeto se alcanza por un método de reducción de la formación de marcas de lámina de vidrio ablandada con calor, donde las porciones seleccionadas de dicha lámina están en contacto y marcadas por el equipo de manipulación de láminas de vidrio, por las etapas de

(i)

transportar la lámina de vidrio por una serie de rodillos de salida o transportadores,

(ii)

revestir la lámina de vidrio mediante pulverización de la superficie inferior de la lámina de vidrio con una solución acuosa de sulfato de sodio a una temperatura ambiente o una temperatura elevada, y

(iii)

vaporizar el agua de soporte líquido para formar una capa protectora para formar una capa protectora de sulfato de sodio que tiene una temperatura de descomposición de al menos 649ºC (1200ºF) y protege la superficie de la lámina de vidrio controla la formación de marcas desde el equipo.

La pulverización puede aplicarse al vidrio mientras el vidrio está a una temperatura ambiente de una temperatura elevada. En el caso donde el soporte líquido es agua, el material de revestimiento y el soporte pueden aplicarse a la lámina de vidrio mientras el vidrio está a una temperatura que vaporizará el soporte líquido cuando se aplica, dejando una capa del material de revestimiento sobre la lámina de vidrio.

Descripción de los Dibujos

La figura 1 es una vista en sección transversal esquemática del extremo caliente de una operación de vidrio flotante continuo convencional.

La figura 2 es una vista en planta de un dispositivo de pulverización de tobera múltiple utilizado para aplicar sulfato de sodio a la superficie inferior de una lámina de vidrio como se describe en la presente invención, con porciones retiradas para mayor claridad.

La figura 3 es una vista en alzado lateral del dispositivo de pulverización ilustrado en la figura 2.

La figura 4 es una vista extrema del dispositivo de pulverización mostrado en la figura 2.

La figura 5 es una vista en sección transversal tomada a lo largo de lal línea 5-5 de la figura 2. La figura 6 es una vista en alzado esquemática del extremo de carga de un dispositivo de calentamiento de lámina de vidrio que incorpora las enseñanzas de la presente invención.

Descripción Detallada de la Invención

La invención se presenta aquí en combinación con el extremo caliente de una operación de vidrio flotante continua y con un dispositivo de calentamiento de lámina de vidrio, pero debería apreciarse que la presente invención puede utilizarse en cualquier operación donde se desee prevenir la formación de marcas y la adhesión de láminas de vidrio caliente s por los rodillos u otro equipo de contacto del vidrio.

La figura 1 ilustra el extremo caliente 10 de una operación de vidrio flotante continuo. Los materiales en lotes están combinados y fundidos continuamente y refinados aguas arriba del extremo caliente 10 en uno o más recipientes para formar vidrio fundido de cualquier manera convencional bien conocida por los técnicos en la materia. El vidrio fundido es depositado entonces sobre estaño fundido 12 en una sección discontinua 14 donde se forma una cinta de vidrio G. La cinta G es retirada del baño 14 por rodillos de salida 16, 18 y 20 y transportada en un túnel de recocido y sección de refrigeración (no mostrada) donde el vidrio G es refrigerado de forma controlada desde aproximadamente 593-649ºC (1100-1200ºC) a medida que sale del baño 14 a temperatura ambiente.

En la presente invención, se desea revestir la superficie inferior 22 de la cinta de vidrio caliente G con el material que protegerá la superficie de la formación de marcas del rodillo y oros defectos. El material tiene un punto de alta fundición de manera que no se fundirá ni adherirá permanentemente a la superficie de vidrio y/o a los rodillos transportadores, o la temperatura de descomposición alta de manera que no descompondrá ni formará subproductos no deseados, que es mayor de 649ºC (1200ºF). Adicionalmente, en una operación de fabricación de vidrio flotante donde es deseable mantener una superficie de vidrio transparente, el material de revestimiento no debería cambiar permanentemente la superficie de vidrio por la reacción química, es decir, debería ser inerte a la superficie de vidrio caliente, ni debería cambiar la superficie por la indentación física. No obstante, se permite o incluso es deseable que la superficie de vidrio obscurezca una vista clara a través del vidrio, el material puede reaccionar con la superficie de vidrio, como se describirá más tarde de forma detallada. El material es combinado con agua como un soporte líquido, y es pulverizado directamente sobre la superficie vidrio 22 para controlar mejor la aplicación del material. Como se utiliza aquí, el término "solución" se utilizará para hacer referencia a la combinación del material de revestimiento con un soporte de líquido. Mediante la pulverización del material de revestimiento directamente sobre la superficie de vidrio caliente, el soporte líquido, y en particular el agua, se vaporizarán, cuando contactan con la superficie de vidrio caliente, dejando una capa de material protector que tiene una estructura sólida inerte sobre la superficie de vidrio que se puede retirar fácilmente por lavado. Aunque no se requiere, es preferible que el líquido sea aplicado sobre la lámina como una bruma. Una aplicación de este tipo proporcionará una cobertura de pulverización más uniforme, evaporación más rápida del soporte y requiera que se pulverice menos líquido. Es preferible también que la solución sea de pH neutro, es decir, tenga un pH de 6 a 8, para evitar la necesidad de manipulación especial y materiales de construcción para ambas aplicaciones y, si se requiere, la posterior eliminación del material pulverizado. En la forma de realización de la presente invención, el material es una solución acuosa de pH neutro de sulfato de sodio (Na_{2}SO_{4}).

Para aplicar la solución de sulfato de sodio a la superficie inferior de la cinta de vidrio G a medida que sale del baño 14, se contempla que un colector de pulverización 24 que está colocado entre o bien el baño 14 y el rodillo de salida 16 para revestir el vidrio G inmediatamente después de que deja el baño 14, o entre una pareja de rodillos de salida, por ejemplo, rodillos 16 y 18, como se muestra en la figura 1. Con esta última colocación, el rodillo 16 actúa como una barrera contra la difusión de la pulverización de nuevo dentro del baño 14. Cualquiera d estos dispositivos formarán una capa protectora sobre la superficie de vidrio 22 mientras se desvía el requerimiento de oxidar SO_{2} para formar SO_{3} y cualquiera de las etapas reactivas posteriores, así como eliminar la formación de los subproductos no deseados asociados con el uso de gas SO_{2}. Adicionalmente, la formación de la capa de sulfato de sodio sobre la superficie de vidrio 22 se puede controlar ahora y no se produce ya por la composición de vidrio. Más particularmente, la concentración de álcali libre o la presencia de escoria en la superficie inferior que contiene calcio, magnesio, estaño, hierro, sulfuros u otros contaminantes que interferirían con la formación de Na_{2}SO_{4} en una operación de gas SO_{2} convencional, no sería ya un factor para proporcionar el revestimiento adecuado del vidrio.

Haciendo referencia a las figuras 2-5, el colector 24 es un dispositivo de pulverización con tobera múltiple de perfil bajo utilizado para revestir la superficie de vidrio caliente. Debido a la proximidad estrecha del punto de aplicación a un baño de alta temperatura 14, el colector de pulverización 24 está refrigerado para prevenir la volatilización de la solución de sulfato de sodio antes de ser pulverizado sobre el vidrio. En el dispositivo de pulverización particular ilustrado en la figura 2, el colector 24 incluye un miembro de barra 26 con conducto de refrigeración 28 que se extienden desde la superficie 30 hasta a través de la mayor parte del espesor de la barra 26 y, extendiéndose generalmente alrededor de la periferia de la barra. La entrada de refrigeración 32 y la salida 34 están conectadas a los extremos opuestos del conducto 28. La barra 26 incluye también un conducto líquido 36 y un conducto de gas 40 colocado a lo largo de la a superficie 44 de la barra 26. las entradas 38 y 42 están colocadas en un extremo de los conductos 36 y 40, respectivamente, para suministrar líquido o gas al colector 24. Los tapones 46 y 48 están colocados en el otro extremo de los conductos 36 y 40, respectivamente, para contribuir en la limpieza de estos conductos y, si se requiere, para proporcionar líneas de suministro adicionales para igualar la presión a lo largo de estos conductos. Aunque no se requiere, la entrada del refrigerante 32, la salida del refrigerante 34, la entrada de líquido 38 y la entrada de gas 42 están colocadas a lo largo de los lados laterales de la barra 26 como se muestra en la figura 2. Los conductos 36 y 40 están generalmente paralelos entre sí y se extienden la longitud de la barra 26 entre las porciones del conducto refrigerante 28. Las toberas 50 (mostradas en las figuras 3 y 4) están fijadas a la barra 26 a espacios predeterminados. Una solución acuosa de sulfato de sodio es suministrada desde el conducto 36 hasta las toberas 50 a través de orificios 52 y el gas presurizado es suministrado desde el conducto 40 hasta las toberas 50 a través del os orificios 54. La placa 56 (mostrada en las figuras 2 y 5) sella el conducto 28 y las placas 58 y 60 (mostrado en las figuras 2 y 5) sellan los conductos 36 y 40, respectivamente.

En la aplicación de la solución acuosa de sulfato de sodio, es preferible espaciar las toberas a lo largo de la barra 26 colocar las toberas 50 con respecto a la superficie de vidrio 22, de forma que existe un solapamiento del área pulverizada por las toberas para asegurar la cobertura adecuada. Es preferible que el solapamiento incluya al menos 75% del área de pulverización y, más preferentemente, 100% del área de pulverización. Más particularmente, haciendo referencia a la figura 3, la mitad de la distribución de pulverización 62A de la tobera 50A es solapada por la mitad de la distribución de pulverización 62B de la tobera 50B y la otra mitad de la distribución 62A es solapada por la mitad de la distribución de pulverización 62C de la tobera 50C.

En la forma de realización particular de la invención ilustrada en las figuras 3 y 4, la pulverización es dirigida en un área estrecha, concentrada para reducir la pulverización en exceso. Más particularmente, la distribución de pulverización es más ancha en la vista en alzado de la figura 3 que en la vista extrema de la figura 4. Esto puede alcanzarse seleccionando una tobera 50 que concentra la pulverización de una solución acuosa a lo largo de una banda estrecha en lugar de una distribución cónica convencional.

Durante el ensayo de la presente invención sobre vidrio flotante de 5 mm de espesor, se colocó uno colector de pulverización 24 sobre las abrazaderas de soporte existentes entre los rodillos de salida 16 y 18 en el extremo caliente 10 de una operación de vidrio flotante continuo. Debido a la disposición de soporte existente, el espacio del colector 24 por debajo de la cinta de vidrio G varía de 5,08-7,62 cm (2-3 pulgadas); no obstante, se encontró que esta variación no afectó de forma adversa a la efectividad de la aplicación de la solución de sulfato de sodio. Las toberas sometidas a ensayo 50, que fueron espaciadas en centros de 5,08 cm (2 pulgadas, fueron toberas de pulverización planas de atomizador de aire, aunque debería apreciarse que pueden utilizarse otros tipos de toberas. Una tobera sometida a ensayo fue una tobera mixta externa disponible de Spraying Systems Company, Illinois, tipo nº SUE 18B. La otra tobera sometida a ensayo fue una tobera híbrida de mezcla interna con una tapa de fluido de tipo nº SUE 18B y una tapa de aire de tipo nº SUE 13A. Con esta marca particular de toberas, haciendo referencia a la figura 5, los orificios 52 dirigen la solución acuosa de sulfato de sodio en las cámaras 64 (solamente se muestra una en la figura 5), cada una de las cuales recibe una tobera 50 (no mostrada en la figura 4). Adicionalmente, los orificios 54 dirigen el gas de atomización en una muesca circular 66 (mostrada en las figuras 2 y 5) alrededor de cada cámara 64 (mostrada en la figura 5) a lo largo de la superficie 44 para distribuir mejor el gas de atomización a esta configuración de tobera particular 50.

En la forma de realización particular de la invención descrita anteriormente, el nitrógeno fue utilizado como el gas de atomización debido a la proximidad estrecha del colector de pulverización 24 hasta el extremo de salida del baño 14 y la necesidad de prevenir que un gas de oxidación se combine con la atmósfera de reducción en el baño flotante 14. Más específicamente, si otro gas, tal como aire u oxígeno, se utilizó en lugar del nitrógeno en este entorno, se cree que el oxígeno se difundiría en el baño de estaño que forma los óxidos de estaño y los óxidos de hierro sobre la superficie de estaño fundido 12. Las porciones de estos óxidos se difundirán dentro y/o reaccionarán con la superficie de vidrio que deja los depósitos que afectarán adversamente a la calidad de la superficie del vidrio. Estos depósitos pueden ser transferidos también a los rodillos de salida, dando lugar a las marcas adicionales del vidrio. Debería apreciarse que bajo otras condiciones donde la reacción del gas de atomización no es un factor, pueden utilizarse otros gases.

Una solución acuosa que oscila de 0,01 a 1,5 por ciento en peso de sulfato de sodio con un pH de 7 fue pulverizada sobre la superficie inferior de una cinta de vidrio G que tiene una temperatura superficial entre 593-649ºC (1100-1200ºF). La velocidad de aplicación de sulfato de sodio acuoso fue aproximadamente 10,76-26,9 cm^{3}/m^{2} (1-2,5 cm^{3} de líquido por pie cuadrado) del vidrio siendo el vidrio transportado a una velocidad de 7,49-8,74 m (295-344 pulgadas) por minuto. El gas nitrógeno fue suministrado entonces al colector 24 a una velocidad de aproximadamente 566-1133 litros/min (20-40 SCFM).

Suponiendo que la densidad de la solución de sulfato de sodio es aproximadamente igual a la del agua, se observa que cuando se produjeron formación de marcas del rodillo ligeradas sobre la superficie de vidrio antes de la pulverización, a una velocidad de suministro nominal de al menos 1,0 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2}, existió mínima o ninguna formación de marcas del rodillo después de la limpieza del vidrio. Se cree que una velocidad de suministro nominal tan baja como 0,5 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2} reduciría al mínimo la formación de marcas del rodillo. Se indicó que la velocidad de suministro nominal de 15 mg/929 cm^{2}, se formó un revestimiento blanco sobre los rodillos de salida. Se cree que esta condición se debe a la vaporización de solución acuosa antes de alcanzar el vidrio y la difusión de polvo de sulfato de sodio resultante a lo largo del extremo caliente 10. No obstante, la capa blanca de polvo seco se eliminó por fricción indicando fácilmente que no se depositaron durante la producción subproductos de sulfato de cocción y pegajosos que pueden formarse cuando se utiliza el gas de SO_{2}.

En una operación de formación de vidrio flotante, a medida que el gas G es revestido con una pulverización de sulfato de sodio, se transferirá una porción de este revestimiento a los rodillos de salida. A medida que se forma el sulfato de sodio sobre estos rodillos, se cree que puede reducirse la cantidad de sulfato de sodio necesario sobre la superficie de vidrio. Como resultado debería apreciarse que la actuación de la pulverización de sulfato de sodio de la presente invención en la reducción de la formación de marcas del rodillo depende, en parte, de la condición de los rodillos de salida que afecta, a su vez, a la cantidad de formación de marcas del rodillo. Más particularmente, por ejemplo, si la superficie de los rodillos está revestida con material que puede marcar el vidrio, con el fin de reducir fácilmente cualquier problema de formación de marcas desde los rodillos, la velocidad de suministro debería incrementarse hasta niveles mayores que los descritos anteriormente. Antes de un ensayo, la superficie inferior 22 de la cinta de vidrio G no estaba siendo tratada con ningún material. Cuando la solución acuosa de sulfato de sodio fue pulverizada sobre la superficie 22 por el colector 24, se observó que una velocidad de suministro normal de al menos 5 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2} (pies^{2}) redujo la formación de marcas hasta un nivel "sin rechazo" en 2 horas. Después de los rodillos son "acondicionados", es decir, revestidos con el sulfato de sodio, la velocidad de suministro normal puede reducirse hasta un nivel de mantenimiento que, como se describe anteriormente, puede ser tan bajo como 0,5 mg Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2}, y preferentemente, al menos 1 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2} (pies^{2}).

En vista del hecho de que la lámina de vidrio revestida depositará Na_{2}SO_{4} sobre la superficie del rodillo transportador, como una alternativa para pulverizar la superficie inferior de la lámina de vidrio caliente, debería apreciare que la superficie del rodillo puede ser pulverizada directamente con la solución acuosa del sulfato de sodio para reducir la formación de marcas del rodillo. Más particularmente, mediante la pulverización de la superficie del rodillo con sulfato de sodio, la capa se formará sobre la superficie del rodillo para proteger el vidrio contra la formación de marcas del rodillo. Adicionalmente, una porción del sulfato de sodio puede ser redepositada sobre la superficie de vidrio y proporcionar protección adicional contra la posterior formación de marcas.

Como se describe anteriormente, el ensayo se realizó sobre vidrio flotante de 5 mm de espesor. Se cree que la velocidad de suministro de sulfato de sodio deseada requerida para controlar la formación de marcas del rodillo puede variar directamente con el espesor del vidrio, es decir, cuanto más pesado es el vidrio, mayor es la velocidad de suministro nominal. Como resultado, se cree que una velocidad de suministro nominal de al menos 0,1 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2} por milímetro de espesor de vidrio, y preferentemente al menos 0,2 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2} por milímetro de espesor de vidrio, se requiere controlar la formación de marcas de rodillo. Adicionalmente, se cree que una velocidad de suministro nominal de al menos 1 mg de Na_{2}SO_{4}/929 cm^{2}, por milímetro de espesor de vidrio puede utilizarse para eliminar rápidamente la formación de marcas del rodillo y condicionar los rodillos transportadores en una operación de manipulación de lámina de vidrio caliente donde la preocupación es la formación de marcas. Debería apreciarse que puede utilizarse una velocidad de suministro inferior pero empleará tiempo adicional para eliminar la condición de formación de marcas inicial. Adicionalmente, una mayor velocidad de suministro puede reducir esta cantidad de tiempo; no obstante, la pulverización excesiva puede conducir a una formación en exceso de sulfato de sodio sobre los rodillos y la superficie de vidrio, que a su vez puede afectar al procesamiento posterior del vidrio como se describirá después.

Debería apreciarse que aunque la presente invención es presentada en combinación con un dispositivo de pulverización que tiene una configuración de tobera giratoria y espacio y una distancia predeterminada desde el vidrio a las toberas, pueden utilizarse otras configuraciones de tobera, espacios de tobera y/o distancias desde las toberas hasta la superficie de vidrio. Más particularmente, el espacio de la tobera y la distancia desde el vidrio puede incrementarse siempre que se utilice una mayor velocidad de pulverización para aplicar la solución de sulfato de sodio. Si la velocidad de pulverización es demasiado baja y/o la pulverización tiene una distancia demasiado grande de desplazamiento antes del impacto sobre la superficie de vidrio, el agua puede evaporarse simultáneamente, dejando un polvo de sulfato de sodio sobre el área debajo del vidrio en lugar de depositar el sulfato de sodio directamente sobre la superficie de vidrio.

Debería apreciarse adicionalmente que pueden utilizarse otras configuraciones de pulverización de bajo perfil para suministrar una solución acuosa de sulfato de sodio y un gas de atomización a las toberas 50 y poner en circulación el refrigerante a través del colector de tobera. Adicionalmente, la tecnología de pulverización sin aire, que pulverizará el líquido sin un gas de atomización de la manera conocida en la técnica, puede utilizarse como la técnica de aplicación.

Aunque es preferible aplicar el sulfato de sodio a través de una pulverización de líquido, se contempla que la tecnología en polvo seco, por ejemplo, como se describe en el documento US-A-(S) 4.344.986 y 4.753.191 a nombre de Henery, pueden utilizarse para controlar y dirigir la aplicación del polvo de sulfato de sodio directamente sobre la superficie de vidrio. Más particularmente, el polvo de sulfato de sodio puede estar combinado con una corriente de gas portador y suministrado a la superficie de vidrio a través de un dispositivo de tobera colocado próximo a la superficie.

El sulfato de sodio es el material preferido; no obstante, otros materiales álcali o alcalinotérreos solubles en agua, tales como acetatos, nitratos, cloruros, fostatos y boratos, u otros compuestos orgánicos, tales como sales de amonio pueden utilizarse si su temperatura de descomposición o fundición es mayor que la de la temperatura del gas en el punto de aplicación. Adicionalmente, la presente invención contempla también que el material refractario de dimensiones coloidales, típicamente en el intervalo de 1-100 nanómetros, actuando como un medio de división de alta temperatura, por ejemplo, alúmina coloidal, sílice, titanio y circonio pueden pulverizarse también sobre la superficie de vidrio caliente como se muestra aquí para reducir la formación de marcas del rodillo y proteger la superficie de vidrio. Como se describe anteriormente, si la calidad de la superficie transparente del vidrio debe mantenerse, el material pulverizado debería ser también inerte con respecto a la superficie de vidrio. No obstante, si este no es un factor, pueden utilizarse los materiales que reaccionan con el vidrio. Más particularmente, se cree que los cloruros y la alúmina coloidal reaccionarán con el vidrio que deja una bruma sobre la superficie que no puede eliminarse por lavado.

La invención como se presenta anteriormente utiliza una solución acuosa de sulfato de sodio para pulverizar la superficie inferior 22 de la cinta de gas caliente G después de la formación. No obstante, debería apreciarse que la presente invención contempla el uso de los materiales de revestimiento descritos aquí en otras operaciones de manipulación y fabricación de láminas de vidrio caliente, siempre que el material tenga una temperatura de fundición o descomposición mayor que la temperatura a la que se calentará la lámina de vidrio. Por ejemplo, en una operación de calentamiento de lámina de vidrio tal como configuración y/o atemperación, las láminas de vidrio planas son transportadas sobre los rodillos de transporte planos y calentadas a una temperatura, típicamente entre 566-649ºC (1050-1200ºF) antes de una operación de moldeo y/o refrigeración controlada. En estos tipos de operaciones, el material de revestimiento inerte como se muestra aquí, y en particular una solución acuosa de sulfato de sodio, pueden aplicarse a la superficie inferior de la lámina de vidrio durante su calentamiento para prevenir la formación de marcas sobre la lámina de vidrio por los rodillos transportadores en el horno y/o la estación de moldeo de la lámina de vidrio. El revestimiento puede proteger también contra la formación de marcas de la superficie de acoplamiento de la lámina de vidrio de un molde de moldeo inferior y la aplicación del material de revestimiento sobre la superficie superior de la lámina de vidrio caliente puede reducir la formación de marcas desde una superficie de moldeo de la lámina de vidrio de un molde de moldeo superior durante una operación de presión de la lámina. Adicionalmente, el material de revestimiento puede aplicarse directamente sobre las superficies del equipo de manipulación de lámina de vidrio que puede ponerse en contacto con la lámina de vidrio fundida con el fin de eliminar la formación de marcas potencial del equipo o rodillo.

Si se desea, el material de revestimiento como se muestra aquí, y en particular una solución acuosa de sulfato de sodio, puede aplicarse a la superficie de vidrio antes de calentar el vidrio, de forma que en lugar de vaporizar el soporte a medida que se pone en contacto con la superficie de vidrio caliente, el soporte es evaporado más lentamente a medida que la lámina entra en el horno y se calienta. Más específicamente, haciendo referencia a la figura 6, una operación de calentamiento de lámina tanto para el tratamiento con calor como el moldeo posterior incluye típicamente una pluralidad de rodillos transportadores de entrada 70 que transportan la lámina de vidrio G en un horno 72. Los rodillos del horno 74 transportan la lámina G a través del horno 72 a medida que se calienta a una temperatura elevada deseada, como se describe anteriormente. Un colector de pulverización 76 está colocado fuera del horno 72, por ejemplo, en el extremo de entrada del horno 72 o entre dos de los rodillos 70 como se muestra en la figura 6, de manera que la lámina de vidrio G puede pulverizarse antes de entrar en el horno 72, es decir, está mientras que la lámina está a una temperatura ambiente. Después, la lámina pulverizada G entra en el horno 72, el agua se evapora dejando la lámina revestida con una capa de sulfato de sodio. Esta disposición tiene la ventaja de que es capaz de utilizar un colector 76 que no requiere la refrigeración, como se describe anteriormente, puesto que el colector 76 está colocado fuera del horno 72.

En la forma de realización particular de la invención, los rodillos 70 fueron colocados en centros de 14 cm 85,5 pulgadas) y se colocó un colector o refrigerado 76 entre una pareja de rodillos 70. El colector 76 incluyó 10 conjuntos de pulverización 78 espaciados en centros de 2 pulgadas, 5,1 cm, que tiene cada uno una carcasa de tobera de 1/4 JBC y una tapa de tobera de tipo mixta externa, tipo número SUE 18E, ambas disponibles de Spraying Systems Compapny, Illinois. El funcionamiento de este tipo de tapa de tobera se describió anteriormente. El colector 76 se colocó por debajo del rodillo 70, de forma que fue aproximadamente 20,3 cm (8 pulgadas) desde la tapa de tobera hasta la parte inferior de la lámina de vidrio G. Este espacio de las toberas tanto a lo largo del colector 76 como de la lámina de vidrio G fue suficiente para proporcionar el solapamiento entre las áreas pulverizadas y asegurar la cobertura adecuada de la superficie de vidrio, como se describe anteriormente.

Se pulverizó una solución acuosa de 0,5 y 10 por ciento en peso de sulfato de sodio que tiene un pH de aproximadamente 7 sobre la superficie inferior de láminas de vidrio de espesor 3,9-4,1 mm. Puesto que la solución se aplicó fuera del horno 72, el vidrio estaba a una temperatura ambiente de 16-27ºC (60-80ºF). La velocidad de aplicación de la solución de sulfato de sodio fue aproximadamente 1,08-4,30 cm^{3} por metro cuadrado (0,1-0,4 cm^{2} de líquido por pie cuadrado) de vidrio, siendo transportado el vidrio a una velocidad de 5,1-6,6 metros por minuto (200-260 pulgadas por minuto). El aire, que fue utilizado como el gas de atomización, fue suministrado al colector 76 a una velocidad de aproximadamente 1,38-2,07 newton/cm2 (2-3 psi). Con este dispositivo de pulverización, se encontró que el agua evaporada dentro de 1,52 m (5 pies) después de entrada en el horno 72, que en su extremo de entrada fue aproximadamente 427-538ºC (800-1000ºF). La solución de sulfato de sodio fue pulverizada a una velocidad que oscila de 0,5 a 4,3 mg de sulfato de sodio por pie cuadrado de vidrio.

Durante el ensayo, se observó que la formación de marcas de rodillo tendió a concentrarse a lo largo de las porciones del borde marginal de la lámina de vidrio. Se cree que esto puede deberse a la tendencia del vidrio por inclinarse hacia arriba durante el calentamiento y, por tanto, soportar la mayoría de su peso en estas áreas. A partir de una condición de partida donde los rodillos no acondicionados estaban formando marcas en las láminas de vidrio durante una operación de calentamiento, se observó que una solución acuosa de sulfato de sodio suministrada a una velocidad nominal de 0,5 a 1,0 mg de sulfato de sodio 929 cm^{2} por (pie cuadrado) de vidrio eliminó la marca del rodillo en 30 a 60 minutos, dependiendo de la severidad de la formación de marcas. Debería apreciarse que las velocidades de suministro inferiores pueden utilizarse para eliminar la formación de marcas del rodillo; no obstante, se espera que el descenso de la velocidad de suministro incrementará el tiempo que empleará para moverse de la condición de formación de marcas del rodillo hasta la condición sin marcas. Se cree adicionalmente que una velocidad de suministro de al menos aproximadamente 0,2 mg por 929 cm^{2} (pie cuadrado) produciría un nivel de mantenimiento adecuado del revestimiento de las láminas de vidrio para mantener la eliminación de la formación de marcas del rodillo una vez que se han acondicionado los rodillos transportadores.

Como se describe anteriormente, la lámina de vidrio G mostrada en la figura 6 fue pulverizada mientras que está a temperatura ambiente; no obstante, debería apreciarse que la lámina G puede pulverizarse a temperaturas más altas. Por ejemplo, las láminas podrían pulverizarse mientras está dentro del horno 72 o la lámina puede ser suministrada al horno 72 a una temperatura elevada como resultado de alguna etapa de procesamiento anterior.

Se contempla adicionalmente que el revestimiento puede aplicarse en un lugar retirado del extremo de entrada del horno y, en el caso donde se aplica una solución de revestimiento, el vidrio puede ser secado al aire. No obstante, debería apreciarse que cuanto mayor manipulación del vidrio exista después de que se aplica el revestimiento, mayor será la posibilidad de que parte del revestimiento protector pueda caerse o eliminarse por fricción.

Cuando se utiliza la presente invención, debe tenerse cuidado para evitar la pulverización de mucha solución en la lámina de vidrio. Si existe una cantidad excesiva de pulverización, el agua puede formarse en los rodillos, formando gotitas que, a su vez, pueden ser transferidas desde los rodillos hasta el vidrio mientras se transporta. El agua sobre el vidrio puede captar contaminantes sobre las superficies de otros rodillos y, a medida que se evapora el agua, dejan restos sobre el vidrio que pueden formar defectos. Adicionalmente, si existe pulverización excesiva del vidrio, es decir, la pulverización que pasa entre las láminas sucesivas y /o aproximadamente el perímetro de las láminas, que caen sobre la superficie, el agua se recogerá sobre la superficie superior y formará puntos de agua. La sobrepulverización es también un problema cuando la lámina de vidrio incluye una banda de pintura cerámica sobre su superficie superior que debe secarse y endurecerse durante la operación de calentamiento. Se observó que las gotitas de agua procedentes de la neblina que caen sobre la banda de pintura húmeda dejan defectos en la superficie de pintura. Esta condición puede mejorarse proporcionando una capucha de pulverización por encima del área de pulverización para eliminar la sobrepulverización.

Como se describe anteriormente, como una alternativa para pulverizar las láminas de vidrio para aplicar la solución acuosa de sulfato de sodio, puede reducirse la formación de marcas mediante la aplicación de la solución directamente a los rodillos de transporte. Debería apreciarse que cuando el vidrio está revestido a temperatura ambiente o baja temperatura, es decir, a una temperatura en la que no se vaporizará la solución de revestimiento cuando se deposita inicialmente sobre la superficie de vidrio, pueden utilizarse las técnicas de aplicación distintas a la pulverización para aplicar esta solución a la superficie del rodillo. Por ejemplo, los rodillos pueden colocarse en una tolva que contiene la solución de revestimiento, de forma que la porción inferior del rodillo está sumergida dentro de la solución. Otra alternativa es utilizada una almohadilla o correa que es humedecida con la solución para ponerse en contacto con el rodillo de giro y revestir la superficie del rodillo.

Como se presenta aquí, el agua es el vehículo preferido para el material de revestimiento, pero debería apreciarse que pueden utilizarse otros vehículos de fluido, tanto gas como líquido. El tipo de equipo de aplicación, la temperatura del vidrio y el entorno dentro del cual se aplica el material de revestimiento, pueden impactar en el tipo de vehículo. Es preferible que el vehículo no sea inflamable para evitar que exista peligro de seguridad, y adicionalmente que no se descompongan a temperaturas elevadas.

La invención descrita e ilustrada aquí representa una descripción de sus formas de realización preferidas ilustrativas. Se entiende que pueden realizarse varios cambios sin separarnos de lo esencial de la invención definido en el conjunto de reivindicaciones siguientes.

Claims (12)

1. Un método de reducción de formación de marcas de una lámina de vidrio ablandada al calor (G), donde las porciones seleccionadas de dicha lámina (G) son puestas en contacto y marcadas por un equipo de manipulación de láminas de vidrio, por las etapas de

(i) transportar la lámina de vidrio (G) por una serie de rodillos de salida o transportadores (16,18, 20, 70),

(ii) revestir la lámina de vidrio (G) mediante pulverización de la superficie inferior (22) de la lámina de vidrio (G) con una solución acuosa de sulfato de sodio a una temperatura ambiente o a una temperatura elevada, y

(iii) vaporizar el agua de soporte de líquido para formar una capa de sulfato de sodio protectora que tiene una temperatura de descomposición de al menos 649ºC (1200ºF) y que protege la superficie (22) de la lámina de vidrio (G) contra la formación de marcas desde el equipo.

2. El método según la reivindicación 1, donde el revestimiento (ii) de la superficie inferior (22) tiene lugar mientras la lámina de vidrio (G) está a una temperatura suficiente para vaporizar dicha agua de soporte.

3. El método según la reivindicación 1, donde dicha lámina de vidrio (G) es calentada después de dicha etapa de revestimiento (ii) para vaporizar dicha agua de soporte.

4. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, donde la solución acuosa de sulfato de sodio en la etapa (ii) está combinada con un gas de atomización.

5. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde la solución acuosa de sulfato de sodio es aplicada a la superficie de vidrio (22) como una neblina.

6. El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la velocidad de suministro nominal de la solución acuosa de sulfato de sodio en la etapa (ii) es al menos 0,1 miligramos de sulfato de sodio por 929.034 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G).

7. El método según la reivindicación 6, donde la velocidad de suministro nominal en la etapa (ii) es al menos 0,2 miligramos de sulfato de sodio por 929,034 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G).

8. El método según la reivindicación 6, donde la velocidad de suministro nominal en la etapa (11) es al menos 1 miligramo de sulfato de sodio por 929,034 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G) durante un tiempo suficiente para permitir que una porción de dicha capa de sulfato de sodio protectora sea transferida desde la lámina de vidrio (G) hasta una superficie de transporte de la lámina de vidrio de dichos rodillos de salida o transportadores (16, 18, 20, 70) y reducir posteriormente dicha velocidad de suministro nominal al menos a 0,2 miligramos de sulfato de sodio por 929.034 cm^{2} (pies^{2}) poro milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G).

9. El método según la reivindicación 6, donde la velocidad de suministro nominal de la solución acuosa de sulfato de sodio en la etapa (ii) es al menos 0,5 miligramos de sulfato de sodio por 929.034 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G).

10. El método según la reivindicación 9, donde la velocidad de suministro nominal en la etapa (ii) es al menos de 0,5 miligramos de sulfato de sodio por 929.934 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio (G) durante un tiempo suficiente para permitir que una porción de dicha capa de sulfato protectora sea transferida desde la superficie inferior (22) de dicha lámina de vidrio (G) hasta una superficie de transporte de lámina de vidrio de dichos rodillos de salida o transportadores (16, 18, 20) y reduciendo posteriormente dicha velocidad de suministro nominal hasta al menos 0,1 miligramo de sulfato de sodio por 929.034 cm^{2} (pies^{2}) por milímetro de espesor de dicha lámina de vidrio.

11. El método según la reivindicación 1, donde en la etapa (11), en lugar de revestir la lámina de vidrio, el equipo de manipulación es revestido por pulverización de la solución acuosa de sulfato de sodio a la superficie de contacto del vidrio del equipo de manipulación para formar una capa de sulfato de sodio sobre dicho equipo que protege la superficie (22) de la lámina de vidrio (G) contra la formación de marcas desde dicho equipo.

12. El método según la reivindicación 1, donde el equipo de manipulación de lámina de vidrio incluye un molde de moldeo que tiene una superficie de acoplamiento de la lámina de vidrio que es revestida con una capa protectora de sulfato de sodio.