ITSA980002A1 - Procedimento industriale di colorazione superficiale del vetro stampa- to laminato mediante il fissaggio e la concentrazione con successiva - Google Patents

Description

TITOLO

Procedimento industriale di colorazione superficiale del vetro stampato laminato mediante il fissaggio e la concentrazione superficiale di ossidi coloranti

Testo della descrizione

II sistema di colorazione ideato è applicabile sia a valle di un impianto di fabbricazione di vetro laminato (disegno 1/2 procedimento continuo), oppure può operare in modo indipendente sulle singole lastre di vetro (procedimento discontinuo).

La caratteristica tecnica che differenzia il vetro colorato secondo il sistema da me ideato rispetto alle attuali tecniche di produzione è nella concentrazione, e successiva cristallizzazione superficiale di una quantità di ossido colorante 5 fìg. 2 normalmente presente in tutto lo spessore di un vetro colorato 6 fig. 3 (vedi disegno 2/2).

Questa tecnica di colorazione apporta come vantaggio per il produttore di vetro laminato stampato, di fabbricare solo vetro incolore evitando così di contaminare i bacini di fusione con paste vetrose colorate, che comportano enormi costi nella conversione della produzione da un colore ad un altro.

L’intima essenza dell’invenzione è quella di aver pensato di concentrare nella parte superficiale del vetro una quantità di ossido colorante che permetta di ottenere risultati cromatici simili a quelli dei vetri colorati in pasta, che è la tecnica attualmente usata per produrre vetri stampati colorati, e di applicare quindi questo procedimento a grandi impianti di fusione e laminazione del vetro ottenendo enormi vantaggi sia dal punto di vista economico che di flessibilità di produzione.

Stato attuale della tecnica.

Per ciò che riguarda la colorazione del vetro, nell’ autorevole pubblicazione delling. Felice Franceschni “Il vetro, trattato di tecnologia vetraria” edito dalla Hoepli di Milano a pag. 689 si legge testualmente :

- In riferimento ai vetri bianco stampati, colorati per la introduzione di ossidi coloranti, si distinguono in due specie di colorazione del vetro :

1) Gli ossidi coloranti entrano nel vetro durante il processo di fusione, quali componenti del vetro con gli altri ossidi normali componenti, in soluzione trasparente ; è questa colorazione diretta ; 2) Le sostanze coloranti si trovano nel vetro in forma elementare suddivise in particelle piccolissime ultramicroscopiche e, precisamente in soluzione colloidale.

Giacché, per ottenere la necessaria suddivisione è spesso necessario un successivo riscaldamento, e talvolta successivi ripetuti riscaldamenti del vetro raffreddato, questa colorazione si chiama colorazione di riscaldo.

Entrambe queste tecniche hanno la caratteristica di colorare il vetro in ogni sua parte.

Gli svantaggi di detti procedimenti che attualmente vengono utilizzati per la produzione di vetro stampato colorato sono i seguenti:

- Gestione di una grossa quantità di vetro prodotto, in quanto non essendo versatile rimpianto di fabbricazione del vetro colorato stampato, le aziende produttrici di tale vetro sono costrette a produrre enormi quantitativi che vengono stoccati per lunghi periodi ;

- Produzione di vetro colorato di transizione (decolorato) che si ottiene nell’ effettuare il passaggio dalla produzione di un colore ad un altro, il che fa lievitare enormemente il costo di produzione ;

- Limitata gamma di colorazione ;

- Incompatibilità per fusione delle lastre di colori differenti in quanto diverse le composizioni chimiche degli ossidi componenti le varie lastre, (per esempio un vetro verde ha una composizione chimica totalmente differente da quella del vetro incolore o del vetro azzurro o del vetro giallo).

Avendo valutato i problemi che si verificano nella produzione di vetro stampato colorato in pasta, ho pensato di separare il concetto di fusione e laminazione della pasta vitrea da quella di colorazione, creando un impianto indipendente da quello di fusione e laminazione del vetro. Detto impianto di colorazione può essere applicato sia in continuo (disegno 1/2), sia in modo indipendente su singole lastre di vetro.

L’applicazione di un tale impianto di colorazione porta i seguenti vantaggi rispetto alla tecnica attuale :

- Possibilità per l’azienda produttrice di vetro stampato colorato di produrre solo vetro incolore, riducendo così al minimo i costi di produzione.

- Versatilità dell’impianto sia nella possibilità di ottenere una infinita gamma di vetri colorati, sia nella facilità di passaggio dalla produzione del vetro da un colore all’altro.

- Nessuna produzione di vetro decolorato o di transizione.

- Bassi costi di gestione delle scorte.

- Compatibilità assoluta tra le lastre di vari colori nel processo di vetrofiisione, poiché per mezzo della colorazione superficiale non viene alterata la composizione dei normali ossidi componenti la massa vitrea ( per esempio un vetro giallo ha la stessa composizione chimica del vetro verde e del vetro azzurro, eccetera).

Descrizione del procedimento.

Fasi del procedimento :

A- Preparazione della miscela colorante.

B- Applicazione della pasta colorante sul vetro.

C- Ricottura del vetro e fissaggio del colore.

Punto A- Preparazione della miscela colorante.

A secondo del vetro colorato che si vuole ottenere, si prepara la composizione di ossidi, fondenti cristallini, in pasta. Le caratteristiche di tale miscela sono :

Ossido colorante, fondenti, il tutto finemente triturato.

L’ossido colorante, il più delle volte di origine metallica, avrà la caratteristica di sviluppare nella miscela il colore desiderato. Esso sarà presente nella quantità tale da ottenere un risultato cromatico più o meno accentuato a seconda delle esigenze. L’ossido viene sciolto con fondenti adatti per ottenere l’effetto desiderato ; ad esempio per ottenere un vetro azzurro si miscelano :

- Ossido di cobalto ;

- Silice ;

- Carbonato di piombo (fondente).

I fondenti per lo più di origine piombica ed alcalina sono derivati di roccia. I fondenti sciolgono l’ossido colorante al momento della ricottura del vetro intrappolandolo e quindi formando un sottile strato uniforme di materia vitrea colorata, in maniera così intensa da ottenere il colore desiderato simile a quello avuto dalla colorazione in pasta del vetro.

I fondenti caratterizzano anche la tonalità del colore del vetro a parità di ossido colorante.

Esempio : per ottenere un vetro rosa verrà usato in una soluzione di precipitato di oro un fondente a base alcalina, al contrario per ottenere un vetro porpora verrà usato nella medesima soluzione un fondente a base di piombo, quindi in questo caso la tonalità del colore viene variata a secondo della natura del fondente utilizzato. La natura del fondente inoltre caratterizza la proprietà della miscela di essere trasparente od opaca.

I vari composti, ossidi e fondenti, vengono amalgamati per mezzo di un veicolo oleoso, ottenendo una soluzione più o meno densa tale da permettere l’applicazione uniforme sulla superficie della lastra di vetro. Questo veicolo oleoso ha inoltre la caratteristica di evaporare durante la fase di ricottura del vetro e fissaggio del colore 'lasciando inalterata la composizione della miscela degli ossidi. In definitiva il veicolo oleoso ha la caratteristica di permettere che la miscela colorante si distribuisca in maniera uniforme sulla superficie di vetro da colorare.

Punto B- Applicazione della pasta colorante sul vetro.

L’applicazione della pasta colorante sul vetro può avvenire in diversi modi :

A mezzo di procedimento serigrafico 2 fig. 1 ;

A mezzo di processo di velatura 1 fig. 1 ;

A mezzo di verniciatura a spruzzo 3 fig. 1 ;

tali sistemi di applicazione vengono opportunamente scelti a secondo del tipo di miscela colorante da usare per una migliore riuscita del prodotto finale.

Esempio : per ottenere un vetro azzurro chiaro sarà usata una miscela composta da ossido di cobalto e fondenti alcalini in soluzione ed applicata con un procedimento di verniciatura a spruzzo. Al contrario per ottenere un vetro verde smeraldo verrà usata una miscela di ossido di rame e fondenti piombici in soluzione molto pastosa, e quindi applicabile per mezzo di serigrafia a rullo (procedimento continuo) velatura (procedimento continuo) o tavolo serigrafico (procedimento discontinuo), poiché la quantità di materia colorante dovrà essere superiore a quella descritta per ottenere il vetro di colore azzurro chiaro. In definitiva la scelta del sistema applicativo è condizionata dai seguenti fattori : la natura del colorante, l’intensità del colore da ottenere, e la collocazione dell’impianto.

Punto C- Ricottura del vetro e fissaggio del colore.

Dopo l’applicazione della miscela colorante sul vetro incolore, il tutto, viene inserito in un forno di ricottura 4 fig.l, dove la miscela a causa del riscaldamento viene fissata alla superficie del vetro tra i 600 gradi centigradi e gli 800 gradi circa, a secondo del tipo di forno e dal colore che si vuole ottenere. Durante la fase di riscaldamento del composto vetro-miscela colorante si verificano le seguenti reazioni : evaporazione del veicolo oleoso ( circa 300 gradi centigradi) ; reazione tra fondente ed ossido, che provoca la stratificazione uniforme di un film vitreo colorato, il quale si fonde con il vetro incolore, ottenendo così una lastra monolitica colorata. Dopo questo trattamento il vetro colorato superficialmente avrà le caratteristiche tecnico qualitative superiore ai vetri colorati in pasta, tali da permettere tutte le lavorazioni sul vetro : taglio, molatura, Insellatura, tempera, curvatura e vetrofusione.

Claims (7)

1. RIVENDICAZIONI 1) Procedimento industriale di colorazione superficiale del vetro stampato laminato mediante il fissaggio e la concentrazione superficiale di ossidi coloranti.
2. 2) Procedimento, come da rivendicazione 1, secondo cui gli ossidi coloranti vengono miscelati e finemente triturati con altri composti detti fondenti, al fine di poter esser applicati sulla superficie del vetro stampato laminato, per mezzo di un veicolo oleoso ottenendo così una pasta vitrea uniforme.
3. 3) Procedimento come da rivendicazione 1 e 2 secondo cui la pasta vitrea, ottenuta secondo il procedimento di cui alla rivendicazione 2, applicata al vetro o mediante procedimento serigrafico a telaio o a rullo, o a spruzzo o con velatura; tali procedimenti vengono adoperati a seconda della natura del colorante, Γ intensità del colore da ottenere, e la collocazione dellimpianto.
4. 4) Procedimento come da rivendicazione 1, 2, e 3 secondo cui il vetro stampato laminato dopo la colorazione superficiale mediante l’applicazione della pasta colorante (di cui al punto 2) come da punto 3, viene riscaldato in un forno di ricottura fino al raggiungimento di una temperatura compresa tra i 600 e gli 800 gradi centigradi circa.
5. 5) Procedimento industriale come da rivendicazioni 1, 2, 3, 4; secondo cui al vetro stampato laminato all’interno del forno di ricottura si cristallizza e si fissa il film colorante applicato come da rivendicazione 3.
6. 6) Procedimento industriale come da rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5; secondo cui il vetro stampato laminato dopo la cottura e il raffreddamento come da rivendicazione 5, si presenta colorato uniformemente sulla superficie, avendo le caratteristiche tecnico qualitative tali da permettere tutte le lavorazioni sul vetro : taglio, molatura, bisellatura, tempera, curvatura e fusione.
7. 7) Procedimento industriale come da rivendicazioni 1, 2, 3, 4, 5, 6; secondo cui i vetri colorati come da procedimento di cui ai punti 1, 2, 3, 4, 5, risultano compatibili nel procedimento industriale della vetrofusione.