PL193514B1 - Ekologiczne szkło kryształowe - Google Patents
Ekologiczne szkło kryształoweInfo
- Publication number
- PL193514B1 PL193514B1 PL346740A PL34674001A PL193514B1 PL 193514 B1 PL193514 B1 PL 193514B1 PL 346740 A PL346740 A PL 346740A PL 34674001 A PL34674001 A PL 34674001A PL 193514 B1 PL193514 B1 PL 193514B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- bao
- mgo
- sum
- zno
- cao
- Prior art date
Links
- 239000005355 lead glass Substances 0.000 title claims abstract description 21
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 47
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 19
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 claims description 16
- 229910011255 B2O3 Inorganic materials 0.000 claims description 11
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 10
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 9
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N Li2O Inorganic materials [Li+].[Li+].[O-2] FUJCRWPEOMXPAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M dilithium;hydroxide Chemical compound [Li+].[Li+].[OH-] XUCJHNOBJLKZNU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 7
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 4
- GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N antimony(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sb+3].[Sb+3] GHPGOEFPKIHBNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N ceric oxide Chemical compound O=[Ce]=O CETPSERCERDGAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000422 cerium(IV) oxide Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001385 heavy metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N sulfur trioxide Inorganic materials O=S(=O)=O AKEJUJNQAAGONA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 abstract 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 abstract 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 36
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N barium oxide Inorganic materials [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 25
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 14
- IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N strontium oxide Inorganic materials [O-2].[Sr+2] IATRAKWUXMZMIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 9
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 4
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 4
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 4
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- -1 Fe +2 ions Chemical class 0.000 description 3
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 3
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N antimony trioxide Inorganic materials O=[Sb]O[Sb]=O ADCOVFLJGNWWNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N tantalum pentoxide Inorganic materials O=[Ta](=O)O[Ta](=O)=O PBCFLUZVCVVTBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005494 tarnishing Methods 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 239000006063 cullet Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052745 lead Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000009512 pharmaceutical packaging Methods 0.000 description 1
- 231100000614 poison Toxicity 0.000 description 1
- 230000007096 poisonous effect Effects 0.000 description 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N tetraantimony hexaoxide Chemical compound O1[Sb](O2)O[Sb]3O[Sb]1O[Sb]2O3 YEAUATLBSVJFOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
1. Ekologiczne szk lo kryszta lowe, znamienne tym, ze sk lada si e masowo z: SiO 2 66-73%, AI 2 O 3 1,0-2,5%, B 2 O 3 0,8-2,5%, ZrO 2 0-2%, TiO 2 0,01-0,8%, SnO 2 0-2,5%, SrO 0-2,5%, Na 2 O 8,0-14%, K 2 O 1,0-7,8%, Li 2 O 0-0,5%, CaO 1,5-8,0%, MgO 0,1-4,0%, ZnO 0-1,5%, BaO 0,5-6,5%, przy czym suma tlenków ZrO 2 +TiO 2 +SnO 2 +BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5% wagowych, szk lo zawiera zelazo ca lkowite w przeliczeniu na Fe 2 O 3 do 0,02%, oraz zawiera co najmniej jeden z nast epuj acych tlenków: Sb 2 O 3 , SO 3 , CeO 2 w ilo sci 0,15-0,45%. 6. Ekologiczne szk lo kryszta lowe, znamienne tym, ze sk lada si e masowo z: SiO 2 66-73%, AI 2 O 3 1,0-1,4%, B 2 O 3 0,9-2,5%, ZrO 2 0-1,5%, TiO 2 0,01-0,4%, SnO 2 1,5-2,5%, SrO 0-1,5%, Na 2 O 8,0-14%, K 2 O 1,0-7,8%, Li 2 O 0-0,5%, CaO 0-4,0%, MgO 0-1,5%, ZnO 0-1,5%, BaO 3-6,5%, przy czym su- ma tlenków ZrO 2 +TiO 2 +SnO 2 +BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5% wagowych, szk lo zawiera zelazo ca lkowite w przeliczeniu na Fe 2 O 3 do 0,02%, oraz zawiera co najmniej jeden z nast epuj acych tlenków: Sb 2 O 3 , SO 3 , CeO 2 w ilo sci 0,15-0,45%. PL PL PL
Description
Przedmiotem wynalazku jest ekologiczne szkło kryształowe, przeznaczone do wytwarzania wysokiej jakości przedmiotów gospodarstwa domowego o ulepszonych walorach użytkowych, charakteryzujących się korzystnymi właściwościami optycznymi, podwyższoną odpornością chemiczną i termiczną oraz korzystnymi właściwościami technologicznymi.
Z opisu patentowego EP0575758 znane jest kryształowe szkło na wyroby gospodarcze, zawierające w procentach wagowych: SiO2 54-64%, BaO 8-13%, LiO2 0-3%, Na2O 0-6%, K2O 0-7%, SrO 8-13%, ZnO 5,5-9%, przy czym LiO2+Na2O+K2O wynosi 8-15%, a BaO+SrO+ZnO 22-33%. Szkło może zawierać również wybrane tlenki AI2O3, B2O3, Bi2O3, CaO, MgO, TiO2 i ZrO2 w ilości 3-5%. Z innego europejskiego opisu patentowego nr EP0547263 znane jest szkło kryształowe bezołowiowe o współczynniku załamania >/= 1,52 zawierające wagowo: SiO2 65-70%, CaO 6-9%, Na2O 4-12%, K2O 4-12%, B2O3 0,5-5%, ZnO 4-7,0%, Sb2O3 0,1-1% oraz 1,0-6,0% ZrO2 i/lub TiO2. Szkło znajduje zastosowanie do produkcji wyrobów gospodarczych.
Z polskiego opisu patentowego nr 171 212 znane jest szkło kryształowe bez tlenku baru, króre zawiera wagowo: 50 -75% SiO2, 2-15% Na2O, 5-15% K2O, 3-12% CaO, B2O3 do 10%, AI2O3 do 5%, Li2O do 5%, MgO do 5%, SrO do 7%, ZnO do 7%, TiO2 do 8%, ZrO2 do 5% Nb2O5 0,1-5%, Ta2O5 do 5%, F do 2%, przy czym szkło zawiera TiO2+ZrO2+Nb2O5+Ta2O5 w iloś ci 0,3-12%, a suma alkaliów jest większa od 15% wagowych. Powyższe szkło wykazuje korzystne niektóre właściwości optyczne, jak współczynnik załamania światła nD i współczynnik przepuszczalności światła τ, jednakże wobec braku informacji o zawartości żelaza i stopnia jego utlenienia, a także ze względu na wysoki udział TiO2, trudno odnieść się pozytywnie do poziomu bezbarwności, co jest jedną z najważniejszych właściwości kryształów szklanych. Dane dotyczące składowych trójchromatycznych X, Y określane wobec źródła światła C uważa się obecnie za mniej korzystne w porównaniu do źródła światła D 65 dla charakterystyki bezbarwności.
Za duża ilość K2O (ponad połowa ogólnej ilości R2O) i duża sumaryczna ilość R2O (ponad 18,5%) obniża znacznie odporność tych szkieł. W przykładach 10 i 11 zawartych w opisie patentowym nr 171212 zbyt duża ilość tlenku tytanu, w praktyce powodować będzie niebezpieczeństwo pojawienia się niekorzystnych żółtawo-zielonkawych odcieni barwnych. Podwyższona zawartość TiO2 poprawia wprawdzie odporność chemiczną na działanie wody i kwasów, ale nie poprawia odporności chemicznej na działanie zasad. Ponadto ujemną stroną szkieł zawierających dużą ilość TiO2 jest ich trudniejsze polerowanie kwasowe oraz rzeźbienie i nacinanie. Szkła te posiadają wysoki współczynnik rozszerzalności cieplnej, co ogranicza ich właściwości użytkowe. Są one także zbyt „krótkie” technologicznie, co stanowi wadę przy ręcznym wytwarzaniu wyrobów o skomplikowanych kształtach, wymagających długiego czasu formowania. Dotąd w niektórych szkłach dla opakowań farmaceutycznych stosuje się 1-3% BaO, a patenty amerykańskie i japońskie dotyczące substytutów kryształów ołowiowych w swoich składach chemicznych przewidują 8-13% BaO.
Dotyczy to szkieł, gdzie TiO2+B2O3+CaO+ZnO+SrO przy jednoczesnym braku BaO jest większa od 11%.
Znane z opisu patentowego 941105 francuskie szkło zawierające: SiO2 65-72%, B2O3 5-8%, Na2O 4-8%, K2O 0,2-0,7%, Li2O 1,5-2,5%, CaO 5-8%, MgO 2-5%, ZnO 1,3-3%, AI2O3 2,5-4%, TiO2 0,3-0,8%, ZrO2 1,2-2,5%, Fe2O3 0,01-0,03%, SO3 1,15-0,3%, CoO 0,1-0,2%. Szkło przeznaczone jest do wytwarzania specjalnych gatunków szkła płaskiego i opakowaniowego. Zostało ono zaprojektowane pod kątem zwiększania właściwości wytrzymałościowych, a głównie odporności na pękanie. Jego właściwości optyczne mogłyby spełniać wymagania wysokojakościowych przedmiotów gospodarstwa domowego, jednakże właściwości technologiczne, głównie, lepkościowe czynią go prawie nieprzydatnym do ręcznego formowania wyrobów o złożonych kształtach. Szkło to charakteryzuje się zdecydowanie krótkim czasem studzenia ze względu na brak w składzie tlenkowym BaO i niską zawartość K2O.
Z polskich opisów patentowych nr 170422 i 118368 znane są szkła gospodarcze przeznaczone do produkcji maszynowej, o odmiennych właściwościach technologicznych, szczególnie dotyczących lepkości w zakresie temperatur formowania. Szkła te nie spełniają wymagań dla szkieł kryształowych.
Wymagania ekologiczne dotyczące szkieł odnoszą się do zawartości takich pierwiastków jak Pb, Hg, Cd, Cr i zostały sprecyzowane przez EC Dyrektywę 94/62.
Celem wynalazku jest rozwiązanie dużego problemu jakim jest opracowanie takiego składu szkła kryształowego, który zapewniłby równocześnie korzystne właściwości użytkowe jak i korzystne właściwości technologiczne, umożliwiające ekonomiczne topienie szkła i efektywne formowanie wyrobów
PL 193 514 B1 o złożonych kształtach, a także spełniają cego wymagania ekologiczne, zwłaszcza co do zawartości najbardziej toksycznych metali.
Istotę wynalazku stanowi ekologiczne szkło kryształowe, składające się z następujących składników w ilościach wyrażonych w % masowych: SiO2 66-73%, AI2O3 1,0-2,5%, B2O3 0,8-2,5%, ZrO2 0-2%, TiO2 0,01-0,8%, SnO2 0-2,5%, SrO 0-2,5%, Na2O 8,0-14%, K2O 1,0-7,8%, Li2O 0-0,5%, CaO 1,5-8,0%, MgO 0,1-4,0%, ZnO 0-1,5%, BaO 0,5-6,5%, przy czym suma tlenków ZrO2+TiO2+SnO2+BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5%, a suma R2O jest mniejsza niż 15,8% przy jednocześnie zachowanym warunku, że suma AI2O3+ZrO2+SnO2 wynosi co najmniej 1,3%, a suma tlenków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych R2O+RO wynosi 24,0-25,5%, natomiast K2O+BaO+MgO występuje w takiej ilości aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05, korzystnie > 1,3. Szkło według wynalazku zawiera co najmniej jeden z następujących tlenków: Sb2O3, SO3, CeO2 w ilości 0,15-0,45%, natomiast ilość żelaza całkowitego w przeliczeniu na Fe2O3 wynosi do 0,02%, przy czym stosunek jonów Fe+2 : Fe+3 jest nie większy niż 0,15. W szkle według wynalazku ograniczono ilość metali ciężkich Pb+Cd+Cr+Hg do max. 50 ppm.
Inną szczególną wersję wynalazku stanowi ekologiczne szkło kryształowe składające się masowo z: SiO2 66-73%, AI2O3 1,0-1,4%, B2O3 0,9-2,5%, ZrO2 0-1,5%, TiO2 0,01-0,4%, SnO2 1,5-2,5%, SrO 0-1,5%, Na2O 8,0-14%, K2O 1,0-7,8%, Li2O 0-0,5%, CaO 0-4,0%, MgO 0-1,5%, ZnO 0-1,5%, BaO 3-6,5%, przy czym suma tlenków ZrO2+TiO2+SnO2+BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5%, a suma R2O jest mniejsza niż 15,8%, przy jednocześnie zachowanym warunku, że suma AI2O3+ZrO2+SnO2 wynosi co najmniej 3%, a suma tlenków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych R2O+RO wynosi 24,0-25,5%, natomiast K2O+BaO+MgO występuje w takiej ilości aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05, korzystnie > 1,3. Szkło według wynalazku zawiera co najmniej jeden z następujących tlenków: Sb2O3, SO3, CeO2 w ilości 0,15-0,45%, natomiast ilość żelaza całkowitego w przeliczeniu na Fe2O3 wynosi do 0,02%, przy czym stosunek jonów Fe+2 : Fe+3 jest nie większy niż 0,15.
W szkle według wynalazku ograniczono ilość metali ciężkich Pb+Cd+Cr+Hg do max. 50 ppm.
Szkło według wynalazku jest ekologiczne, spełnia bowiem z naddatkiem wymagania EC Dyrektywy 94/62, określającej wymagania dla opakowań będących w kontakcie z płynami do picia, w stosunku do zawartości najbardziej toksycznych metali to jest Pb+Hg+Cd+Cr, których suma nie może być wyższa od 100 ppm. Do jego otrzymywania nie używa się trujących związków jak arszenik i związki fluoru.
Szkło wg wynalazku charakteryzuje się współczynnikiem załamania światła nD > 1,52, współczynnikiem przepuszczalności światła τ > 90%, wskaźnikiem bezbarwności WB < 0,50, czyli odpowiadającym 1 klasie bezbarwności (wg normy BN-85/6803-09). Szczególnie korzystną bezbarwność otrzymuje się gdy współrzędne chromatyczne są bardzo bliskie współrzędnych źródła światła Xs-0,3138, Ys-0,3309.
Współczynnik załamania światła nD powyżej 1,52 osiągany jest przez odpowiednią kombinację tlenków zwiększających załamanie światła (ZrO2, TiO2, SnO2, BaO, CaO, ZnO, SrO > 10,5%).
Poziom współrzędnych chromatycznych X, Y kontrolowany jest codziennie spektrometrycznie wobec źródła światła D 65.
Szkło według wynalazku wykazuje podwyższoną odporność chemiczną na działanie wody i zasad, co w rezultacie umożliwia mycie wyrobów w zmywarkach automatycznych bez narażania ich na zmatowienie na powierzchni. Tę zaletę uzyskano dzięki wprowadzeniu do składu chemicznego niekonwencjonalnych tlenków ZrO2 i SnO2, które łącznie z AI2O3 i przy ograniczeniu ilości R2O podwyższają odporność chemiczną. Takie synergiczne działanie tych tlenków umożliwia osiągnięcie co najmniej 3 klasy odporności na działanie wody wg DIN ISO 719 i co najmniej 2 klasy odporności na działanie zasad wg ISO 695.
Szkło według wynalazku charakteryzuje się współczynnikiem rozszerzalności cieplnej α20-400 = 8,8-9,4x10-6 1/K, zapewniającym znaczne wartości odporności termicznej wyrobów, umożliwiających stosowanie ich do gorących płynów.
W połączeniu z korzystnymi właściwościami lepkościowymi szkła, ta wartość charakteryzująca rozszerzalność cieplną umożliwia korzystne warunki formowania plastycznego szkła bez nadmiernej skłonności do pęknięć w trakcie tej operacji. Szkło, ponad to wykazuje korzystne właściwości technologiczne umożliwiające ekonomiczne topienie (tzw. punkt topienia, charakteryzowany przez logn = 2 osiągany w temperaturach niższych od 1485°C), a także właściwości lepkościowe, umożliwiające sposobem „ręcznego dmuchania” kształtowanie przedmiotów skomplikowanych, wówczas gdy wymagany jest dłuższy czas studzenia (cooling time) - ponad 105 sek. Korzystny czas studzenia (powyżej 105 sek.) i korzystną długość technologiczną szkła osiągnięto poprzez łączne stosowanie K2O+BaO+MgO
PL 193 514 B1 w takiej iloś ci, aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05, a korzystnie był większy od 1,3.
Szczegółowe przykłady (1 i 4 w tabeli) szkła według wynalazku spełniają wymagania chemiczne tj. ZnO+BaO+PbO+K2O > 10%, cytowanej Dyrektywy (EC Dyrektywy 1960/69/493). To wymaganie stawiane grupie szkieł „crystalline” jest jednak nienowoczesne i zdezaktualizowane i powinno być zastąpione grupą tlenków ZrO2+TiO2+BaO+CaO+ZnO, tzn. tlenków podwyższających współczynnik załamania światła.
Korzystne właściwości optyczne takie jak bezbarwność, przepuszczalność światła, zapewnione są poprzez zminimalizowaną ilość żelaza (w przeliczeniu na Fe2O3), stabilność utleniających warunków redox utrzymujących stosunek Fe+2: Fe+3 <0,15, przy wahaniach tego stosunku nie przewyższających ± 0,02. Osiąga się to poprzez rygorystyczne przestrzeganie czystości surowców i stłuczki szklanej, stabilnych warunków spalania paliwa, stabilizacji temperatur wytopu i wydobycia masy szklanej.
Poziom współrzędnych chromatycznych X, Y kontrolowany jest codziennie spektrometrycznie wobec źródła światła D 65.
Skomplikowany problem żądanej długości technologicznej szkła rozwiązano poprzez łączne wprowadzenie K2O+BaO+MgO w takiej ilości, aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05. Uzyskano dzięki temu korzystny czas studzenia > 105 sek. i odpowiednią długość technologiczną pozwalającą na formowanie wyrobów o skomplikowanych kształtach.
Szkło według wynalazku wykazuje podwyższoną odporność chemiczną na działanie wody i zasad co w rezultacie umożliwia mycie wyrobów w zmywarkach automatycznych bez narażania ich na zmatowienie na powierzchni. Tę zaletę uzyskano dzięki wprowadzeniu do składu chemicznego niekonwencjonalnych tlenków ZrO2 i SnO2, które łącznie z AI2O3 i przy ograniczeniu ilości R2O podwyższają odporność chemiczną. Takie synergiczne działanie tych tlenków umożliwia osiągnięcie co najmniej 3 klasy odporności na działanie wody wg DIN ISO 719 i co najmniej 2 klasy odporności na działanie zasad wg ISO 695. Okazało się, że jeśli ilość SnO2 jest ograniczona do 2,5%, a w składzie chemicznym szkła ograniczono ilości AI2O3, CaO i TiO2 odpowiednio do 1,4, 4,0, i 0,4% to w zwyczajnych warunkach przemysłowych uzyskuje się szkła przezroczyste, bezbarwne wysokiej jakości.
Stosunkowo niski w odniesieniu do szkła przeznaczonego na przedmioty gospodarstwa domowego, współczynnik rozszerzalności cieplnej, umożliwiający osiąganie wysokich wartości odporności termicznej, osiągnięto poprzez ograniczenie tlenków grupy R2O do max 15,8% oraz wprowadzenie do szkła tlenków znacznie zmniejszających współczynnik rozszerzalności, jak B2O3, ZrO2, TiO2, SnO2. Nieoczekiwanie okazało się, że wprowadzenie w skład szkła niewielkich ilości ZrO2 łącznie z AI2O3 korzystnie zmniejsza wpływ materiałów ogniotrwałych typu AZS (glinowo-cyrkonowo-krzemionkowych) na skład szkła bazowego, ograniczając korozję materiałów ogniotrwałych będących w kontakcie z roztopioną masą szklaną.
Wynalazek ilustrują przykłady, które przedstawione są w tabeli.
PL 193 514 B1
| Właściwości | Przykłady | ||||
| Skład chemiczny (% masowy) | I | II | III | IV | |
| SiO2 | 70,1 | 69,7 | 69,2 | 70,7 | |
| Al2O3 | 1,1 | 1,5 | 1,6 | 1,25 | |
| B2O3 | 1,5 | 1,0 | 2,3 | 1,0 | |
| ZrO2 | 0,4 | 1,5 | 1,0 | 0,1 | |
| SnO2 | 2,0 | - | - | 0,2 | |
| TiO2 | 0,1 | 0,5 | 0,5 | 0,1 | |
| Na2O | 10,9 | 10,6 | 10,9 | 10,5 | |
| K2O | 4,45 | 4,2 | 4,2 | 4,9 | |
| Li2O | - | 0,2 | 0,2 | - | |
| CaO | 2,5 | 6,9 | 5,5 | 5,8 | |
| BaO | 4,3 | 3,0 | 2,2 | 4,3 | |
| ZnO | 1,3 | 0,2 | 0,1 | 0,9 | |
| MgO | 1,35 | 0,5 | 0,8 | 0,1 | |
| SrO | - | - | 1,4 | - | |
| Sb2O3 | - | 0,3 | - | 0,35 | |
| SO3 | 0,2 | - | 0,25 | - | |
| Fe2O3 | 0,018 | 0,019 | 0,016 | 0,015 | |
| Pb+Cd+Cr+Hg | 0,0028 | 0,0034 | 0,003 | 0,0021 | |
| Wskaźnik D (%) | R2O+RO | 24,8 | 24,9 | 25,1 | 26,5 |
| ΣR2O (%) | 15,35 | 15,0 | 15,3 | 15,4 | |
| ΣAl2O3+SnO2+ZrO2 (%) | 3,5 | 3,0 | 2,6 | 1,55 | |
| ΣZrO2+TiO2+SnO2+BaO+ZnO+CaO+SrO (%) | 10,6 | 12,1 | 10,7 | 11,4 | |
| Punkt topienia log η = 2 (°C) | 1484 | 1479 | 1450 | 1478 | |
| Długość technologiczna jako różnica temp. Dla logn = 3 - logn = 7,65 (°C) | 504 | 489 | 480 | 490 | |
| Czas studzenia (sek.) | 114 | 107 | 106 | 109 | |
| Współczynnik załamania światła no | 1,522 | 1,532 | 1,528 | 1,523 | |
| Współczynnik przepuszczalności światła τ | (%) | 90,5 | 90,1 | 90,3 | 90,5 |
| Wskaźnik WB | 0,38 | 0,43 | 0,35 | 0,32 | |
| Klasa hydrolityczna | 2-3 | 3 | 2 | 3 | |
| Odporność chemiczna na działanie zasad (klasa) | 2 | 1-2 | 2 | 1 | |
| Gęstość szkła (g/cm3) | 2,55 | 2,54 | 2,55 | 2,53 | |
| Współczynnik rozszerzalności cieplnej α (1/K) | 9,1x10-6 | 9,3x10-6 | 9,2x10-6 | 9,3x10-6 |
Claims (10)
1. Ekologiczne szkło kryształowe, znamienne tym, że składa się masowo z: SiO2 66-73%, AI2O3 1,0-2,5%, B2O3 0,8-2,5%, ZrO2 0-2%, TiO2 0,01-0,8%, SnO2 0-2,5%, SrO 0-2,5%, Na2O 8,0-14%, K2O 1,0-7,8%, Li2O 0-0,5%, CaO 1,5-8,0%, MgO 0,1-4,0%, ZnO 0-1,5%, BaO 0,5-6,5%, przy czym suma tlenków ZrO2+TiO2+SnO2+BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5% wagowych, szkło zawiera żelazo całkowite w przeliczeniu na Fe2O3 do 0,02%, oraz zawiera co najmniej jeden z nastę pują cych tlenków: Sb2O3, SO3, CeO2 w iloś ci 0,15-0,45%.
2. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 1, znamienne tym, że suma szkodliwych dla środowiska metali ciężkich Pb+Hg+Cr+Cd wynosi maksimum 50 ppm.
3. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 1, znamienne tym, że suma tlenków metali alkalicznych R2O jest mniejsza od 15,8%, a równocześnie suma AI2O3+ZrO2+SnO2 wynosi co najmniej 1,3%, a suma tlenków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych R2O+RO wynosi 24,0-25,5%.
4. Ekologiczne szkło według zastrz. 1, znamienne tym, że zawiera K2O+BaO+MgO w takiej ilości aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05.
5. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 1, znamienne tym, że stosunek jonów Fe+2 : Fe+3 jest nie większy od 0,15.
6. Ekologiczne szkło kryształowe, znamienne tym, że składa się masowo z: SiO2 66-73%, AI2O3 1,0-1,4%, B2O3 0,9-2,5%, ZrO2 0-1,5%, TiO2 0,01-0,4%, SnO2 1,5-2,5%, SrO 0-1,5%, Na2O 8,0-14%, K2O 1,0-7,8%, Li2O 0-0,5%, CaO 0-4,0%, MgO 0-1,5%, ZnO 0-1,5%, BaO 3-6,5%, przy czym suma tlenków ZrO2+TiO2+SnO2+BaO+ZnO+CaO+MgO+SrO wynosi co najmniej 10,5% wagowych, szkło zawiera żelazo całkowite w przeliczeniu na Fe2O3 do 0,02%, oraz zawiera co najmniej jeden z następujących tlenków: Sb2O3, SO3, CeO2 w ilości 0,15-0,45%.
7. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 6, znamienne tym, że suma szkodliwych dla środowiska metali ciężkich Pb+Hg+Cr+Cd wynosi maksimum 50 ppm.
8. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 6, znamienne tym, że suma tlenków metali alkalicznych R2O jest mniejsza od 15,8%, a równocześnie suma AI2O3+ZrO2+SnO2 wynosi co najmniej 3%, a suma tlenków metali alkalicznych i metali ziem alkalicznych R2O+RO wynosi 24,0-25,5%.
9. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 6, znamienne tym, że stosunek jonów Fe+2 : Fe+3 jest nie większy od 0,15.
10. Ekologiczne szkło kryształowe według zastrz. 6, znamienne tym, że zawiera K2O+BaO+MgO w takiej iloś ci aby stosunek K2O+BaO+MgO : CaO+ZnO wynosił co najmniej 1,05.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL346740A PL193514B1 (pl) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Ekologiczne szkło kryształowe |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL346740A PL193514B1 (pl) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Ekologiczne szkło kryształowe |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL346740A1 PL346740A1 (en) | 2002-10-07 |
| PL193514B1 true PL193514B1 (pl) | 2007-02-28 |
Family
ID=20078512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL346740A PL193514B1 (pl) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Ekologiczne szkło kryształowe |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL193514B1 (pl) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309097B6 (cs) * | 2021-04-09 | 2022-01-26 | Preciosa - Lustry, A.S. | Křišťálové bezolovnaté sklo s indexem lomu vyšším než 1,52 |
-
2001
- 2001-03-27 PL PL346740A patent/PL193514B1/pl not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CZ309097B6 (cs) * | 2021-04-09 | 2022-01-26 | Preciosa - Lustry, A.S. | Křišťálové bezolovnaté sklo s indexem lomu vyšším než 1,52 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL346740A1 (en) | 2002-10-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| ES2511146T3 (es) | Vidrio de cristal que tiene índice de refracción superior a 1,53 sin un contenido de compuestos de plomo, bario y arsénico | |
| CZ20002871A3 (cs) | Křišťálové sklo | |
| JP7818669B2 (ja) | 環境配慮型ガラス材料 | |
| SK280058B6 (sk) | Krištáľové sklo s vysokou priepustnosťou svetla, b | |
| JPH06345481A (ja) | 光学ガラスの製造方法 | |
| SK74797A3 (en) | Vitrifiable mixture for quality glasses | |
| CA2137122C (en) | Lead-free glasses exhibiting characteristics of crystal | |
| EP0673893B1 (en) | High index brown photochromic glasses | |
| EP0971861B1 (en) | Glasses with very high refractive index | |
| KR20080030639A (ko) | β-석영 및/또는 β-스포듀민으로 이루어진 유리-세라믹,전구체 유리, 상기 유리-세라믹으로 제조된 물품, 상기유리-세라믹과 물품의 제조 | |
| JPS5930731A (ja) | 高屈折率、低分散および低密度ガラス | |
| US6110583A (en) | Glass article made from compositions containing spectral modifiers | |
| BRPI0914884B1 (pt) | Objeto de vidro oco | |
| CS214771B2 (en) | Borideless glass with high refraction index | |
| JP2000264675A (ja) | 光ファイバー用ガラス | |
| CZ2010575A3 (cs) | Krištálové sklo s indexem lomu vyšším než 1,53 bez obsahu sloucenin olova, barya a arzénu | |
| PL193514B1 (pl) | Ekologiczne szkło kryształowe | |
| CA2155111A1 (en) | Unleaded transparent vitreous glass composition and articles | |
| CZ40293A3 (en) | Alkaline silicate glass | |
| JPH11501607A (ja) | 高屈折率ガラス | |
| KR20250053898A (ko) | 무연 크리스털 조성물 및 이 조성물로 제조한 유리 및 유리 제품 | |
| CN101117267A (zh) | 高折射率眼镜片玻璃 | |
| JPH0388738A (ja) | 耐熱ガラス製食器 | |
| CZ22872U1 (cs) | Křišťálové sklo s indexem lomu vyšším než 1,53 a vysokou mechanickou pevností, bez obsahu sloučenin olova, barya a arzénu, zaručující maximální zdravotní bezpečnost | |
| CZ142492A3 (en) | Batch for lead-free crystal glass |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20100327 |