PL214636B1 - Method for manufacturing glass containers - Google Patents
Method for manufacturing glass containersInfo
- Publication number
- PL214636B1 PL214636B1 PL390086A PL39008609A PL214636B1 PL 214636 B1 PL214636 B1 PL 214636B1 PL 390086 A PL390086 A PL 390086A PL 39008609 A PL39008609 A PL 39008609A PL 214636 B1 PL214636 B1 PL 214636B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glass
- glass containers
- aluminum
- forming
- zinc
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 29
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 17
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 13
- ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K aluminium phosphate Chemical class O1[Al]2OP1(=O)O2 ILRRQNADMUWWFW-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 11
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 10
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 2
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 2
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 6
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 6
- VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride Chemical compound Cl[Al](Cl)Cl VSCWAEJMTAWNJL-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 5
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 5
- 239000011858 nanopowder Substances 0.000 description 5
- 239000005361 soda-lime glass Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical group [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002537 cosmetic Substances 0.000 description 4
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 3
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 3
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000388 Polyphosphate Polymers 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 2
- 239000006121 base glass Substances 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000001205 polyphosphate Substances 0.000 description 2
- 235000011176 polyphosphates Nutrition 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H zinc phosphate Chemical compound [Zn+2].[Zn+2].[Zn+2].[O-]P([O-])([O-])=O.[O-]P([O-])([O-])=O LRXTYHSAJDENHV-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 2
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910052656 albite Inorganic materials 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- JGDITNMASUZKPW-UHFFFAOYSA-K aluminium trichloride hexahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.O.Cl[Al](Cl)Cl JGDITNMASUZKPW-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- -1 aluminum ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 230000000843 anti-fungal effect Effects 0.000 description 1
- 229940121375 antifungal agent Drugs 0.000 description 1
- 235000008452 baby food Nutrition 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- RPUZVWKKWXPKIP-UHFFFAOYSA-H dialuminum;hydrogen phosphate Chemical compound [Al+3].[Al+3].OP([O-])([O-])=O.OP([O-])([O-])=O.OP([O-])([O-])=O RPUZVWKKWXPKIP-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004851 dishwashing Methods 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000009928 pasteurization Methods 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- FJOLTQXXWSRAIX-UHFFFAOYSA-K silver phosphate Chemical group [Ag+].[Ag+].[Ag+].[O-]P([O-])([O-])=O FJOLTQXXWSRAIX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229940019931 silver phosphate Drugs 0.000 description 1
- 229910000161 silver phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 229910000165 zinc phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- MFXMOUUKFMDYLM-UHFFFAOYSA-L zinc;dihydrogen phosphate Chemical class [Zn+2].OP(O)([O-])=O.OP(O)([O-])=O MFXMOUUKFMDYLM-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- LKCUKVWRIAZXDU-UHFFFAOYSA-L zinc;hydron;phosphate Chemical compound [Zn+2].OP([O-])([O-])=O LKCUKVWRIAZXDU-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Landscapes
- Containers Having Bodies Formed In One Piece (AREA)
- Wrappers (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
Description
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania szklanych pojemników których wewnętrzna powierzchnia posiada zwiększoną odporność chemiczną, przeznaczonych do przechowywania żywności, farmaceutyków, kosmetyków i produktów chemicznych.The subject of the invention is a method of manufacturing glass containers, the inner surface of which has increased chemical resistance, intended for the storage of food, pharmaceuticals, cosmetics and chemical products.
Bardzo wysoka odporność szkła na długotrwałe działanie wody oraz innych cieczy zdecydowała o jego szerokich zastosowaniach do przechowywania żywności, farmaceutyków, kosmetyków i produktów chemicznych. Miarą odporności chemicznej szkła na działanie wody jest tzw. klasa hydrolityczna. Przynależność do jednej z V klas zależy od stężenia alkaliów wyługowanych z powierzchni w trakcie testu przeprowadzonego według uzgodnionej dla danej grupy wyrobów - procedury. Typowe opakowaniowe szkła sodowo-wapniowe zawierające 13,5-14% wagowych. Na2O+K2O; 11-12% CaO+MgO, 1-2% Al2O3 i dopełniającą do 100% ilość SiO2 przynależą do IV klasy hydrolitycznej. Wyższą odporność chemiczną można uzyskać poprzez obniżenie poziomu alkaliów lub poprzez wprowadzenie dodatków takich jak ZrO2, B2O3, ZnO, oraz wyższych udziałów (>2,5%) Al2O3. Pierwszy ze sposobów w nieakceptowany sposób przesuwa krzywą zależności lepkości od temperatury - utrudniając lub wręcz uniemożliwiając formowanie przy użyciu powszechnie stosowanych urządzeń i metod. Druga z kolei wiąże się ze znacznym wzrostem kosztów zestawu surowcowego. Wysoka odporność chemiczna szkła wymagana jest w wielu zastosowaniach, przykładowo wtedy, gdy stanowi ono opakowanie leków, kosmetyków, żywności dla niemowląt. Nawet w pospolitych zastosowaniach (butelki zwrotne) oczekuje się odporności szkła na wielokrotne mycie w zmywarkach i brak efektu wietrzenia powierzchni podczas przechowywania w nieogrzewanych magazynach. Tym niemniej granica III/IV klasy stanowi próg dla szkieł sodowo-wapniowych produkowanych w największej skali: opakowaniowych i płaskich.The very high resistance of glass to long-term effects of water and other liquids has determined its wide range of applications for storing food, pharmaceuticals, cosmetics and chemical products. The measure of the chemical resistance of glass to water is the so-called hydrolytic class. Belonging to one of the V classes depends on the concentration of alkali leached from the surface during the test carried out according to the procedure agreed for a given group of products. Typical packaging soda-lime glasses containing 13.5-14% by weight. Na2O + K2O; 11-12% CaO + MgO, 1-2% Al2O3 and the amount of SiO2 up to 100% belong to the IV hydrolytic class. Higher chemical resistance can be obtained by lowering the level of alkali or by introducing additives such as ZrO2, B2O3, ZnO, and higher proportions (> 2.5%) of Al2O3. The first method unacceptably shifts the viscosity-temperature curve - making molding difficult or even impossible using commonly used equipment and methods. The second, in turn, is associated with a significant increase in the cost of the raw material set. The high chemical resistance of glass is required in many applications, for example when it is a packaging for medicines, cosmetics, baby food. Even in common applications (returnable bottles) glass is expected to withstand repeated dishwashing and no surface weathering when stored in unheated warehouses. Nevertheless, the class III / IV limit is the threshold for soda-lime glasses produced on the largest scale: packaging and flat glasses.
Odporność chemiczna jest cechą powierzchni szkła. Znanych jest wiele sposobów zmiany składu powierzchni szkła. Najogólniej można je podzielić na dwie grupy: pierwsza obejmuje metody usuwania z oryginalnej powierzchni alkaliów; druga metody nakładania warstw.Chemical resistance is a feature of the glass surface. There are many known ways to change the composition of the glass surface. Generally, they can be divided into two groups: the first includes methods of removing alkali from the original surface; the second method of layering.
Znane są ze zgłoszenia WO2004096724 szkła alkaliczne z modyfikowaną powierzchnią i sposób ich produkcji. Stabilizacja zmodyfikowanej powierzchni ma na celu zapobiec odwrotnej dyfuzji jonów sodu z wnętrza materiału nawet przy wysokich temperaturach, w przypadku powtórnej obróbki płomieniowej. Nieoczekiwanie zaobserwowano, że zmodyfikowana powierzchnia szkła alkalicznego w wysokich temperaturach jest odporna na rewersyjną dyfuzję sodu z wnętrza materiału jeżeli koncentracja atomów glinu w warstwie przypowierzchniowej jest zacznie większa od koncentracji atomów glinu wewnątrz materiału. Ten efekt przypisuje się bardzo wysokiej ujemnej entalpii tworzenia glinokrzemianów alkalicznych. Cechą istotną wynalazku jest to, że powierzchnie szkieł kontaktują się z substancjami charakteryzującymi się dużymi koncentracjami glinu i poddawane są obróbce termicznej.From the application WO2004096724 alkali glasses with a modified surface and a method of their production are known. The stabilization of the modified surface is to prevent the reverse diffusion of sodium ions from the inside of the material even at high temperatures in the event of re-flame treatment. Surprisingly, it has been observed that the modified surface of the alkali glass is resistant to the reverse diffusion of sodium from the inside of the material at high temperatures if the concentration of aluminum atoms in the near-surface layer starts to exceed the concentration of aluminum atoms inside the material. This effect is attributed to the very high negative enthalpy of the formation of alkali aluminosilicates. An essential feature of the invention is that the surfaces of the glasses come into contact with substances characterized by high concentrations of aluminum and are subjected to thermal treatment.
Według wymienionego opisu patentowego bardzo korzystne jest nakładanie warstw AI2O3, które w chwili osadzania reagują z sodem dyfundującym z wnętrza szkła. Powstała warstwa glinokrzemianowa o składzie zbliżonym do albitu (Na2O.Al2O3.6SiO2), zapobiega wtórnej dyfuzji sodu od wnętrza szkła w kierunku powierzchni podczas powtórnej obróbki cieplnej, wzmacnia więc szkło w sposób trwały.According to the mentioned patent specification, it is very advantageous to apply Al2O3 layers which react with the sodium diffusing from the inside of the glass upon deposition. The resulting aluminosilicate layer with a composition similar to albite (Na2O.Al2O3.6SiO2) prevents the secondary diffusion of sodium from the inside of the glass towards the surface during repeated heat treatment, thus strengthens the glass in a permanent manner.
Metodę według wymienionego wynalazku realizuje się poprzez natryskiwanie zewnętrznej powierzchni szkła roztworem bezwodnego chlorku glinu (AICI3) lub korzystniej uwodnionego chlorku glinu (AICI3.6H2O) w temperaturach ok. 150°C wyższych od temperatury transformacji. Chlor z rozkładu AICI3 wiąże się z sodem, dając NaCl, który jest łatwo usuwalny.The method of said invention is carried out by spraying the outer surface of the glass with a solution of anhydrous aluminum chloride (AlCl3) or more preferably hydrous aluminum chloride (AlCl3.6H2O) at temperatures of about 150 ° C above the transformation temperature. The chlorine from the decomposition of AICI3 binds to the sodium, giving NaCl which is easily removed.
Znany jest z polskiego opisu patentowego nr 202940 sposób uszlachetniania szkieł sodowo-wapniowo-krzemianowych związkami glinu. Sposób według wynalazku polega na tym, że na powierzchnie szkła nanosi się, poprzez rozpylanie, uprzednio przygotowane nanoproszki związków glinu, korzystnie wodorotlenku glinu, o uziarnieniu od 1 do 100 nm, przy czym czas ich osadzania na powierzchni szkła wynosi od 0.1 sek. do 1800 sek. Następnie szkło poddaje się obróbce termicznej w zakresie temperatury transformacji wynoszącej 580+150°C, w zależności od składu szkła, nie przekraczając jednak temperatury deformacji. Nanoproszki mogą być nanoszone na gorącą powierzchnię uformowanych wcześnie wyrobów lub bezpośrednio w trakcie formowania, wówczas proces dyfuzji nanoproszków następuje na etapie odprężania wyrobów. Natomiast w procesach przetwórstwa szkła nanoproszki napyla się na zimną powierzchnię, a wyroby następnie podgrzewa do temperatury transformacji.There is known from the Polish patent specification No. 202,940 a method of refining soda-lime-silicate glasses with aluminum compounds. The method according to the invention consists in applying, by spraying, previously prepared nanopowders of aluminum compounds, preferably aluminum hydroxide, with a grain size of 1 to 100 nm, and the time of their deposition on the glass surface is 0.1 sec. up to 1800 sec. The glass is then heat treated in the transformation temperature range of 580 + 150 ° C, depending on the composition of the glass, but not exceeding the deformation temperature. Nanopowders can be applied to the hot surface of the previously formed articles or directly during molding, then the process of nanopowder diffusion takes place at the stage of annealing the articles. On the other hand, in glass processing, nanopowders are sprayed on a cold surface and the products are then heated to the transformation temperature.
Wymieniona metoda nie zapewnia równomiernego pokrycia wewnętrznych powierzchni.The mentioned method does not ensure even coverage of internal surfaces.
PL 214 636 B1PL 214 636 B1
Istotą wynalazku jest sposób wytwarzania szklanych pojemników polegający na tym, że w końcowej fazie formowania szklanych pojemników nanosi się na ich wewnętrzne powierzchnie substancję powłokotwórczą, zawierającą fosforany cynku i/lub glinu, przy czym substancję powłokotwórczę wprowadza się do sprężonego powietrza, wspomagającego formowanie szklanych pojemników, za pomocą aplikatora, a wtrysk substancji powłokotwórczej zawierającej fosforany cynku i/lub glinu do głowicy synchronizuje się z procesem formowania pojemników i ustala się w takim momencie cyklu kiedy temperatura szkła jest wyższa od temperatury deformacji zastosowanego szkła. Substancję powłokotwórczą wprowadza się w postaci wodnego roztworu fosforanów cynku i/lub glinu. Optymalne właściwości substancji powłokotwórczej można uzyskać jeżeli stosunek molowy fosforu (P) do kombinacji jonów cynku i glinu (Al+Zn) w zastosowanej kompozycji powłokotwórczej jest większy od 2 i mniejszy od 5. Ponadto stosunek molowy cynku (Zn) do glinu (Al) w substancji powłokotwórczej winien być mniejszy od 10.The essence of the invention is a method of producing glass containers, consisting in the fact that in the final stage of forming glass containers, a coating substance containing zinc and / or aluminum phosphates is applied to their internal surfaces, while the film-forming substance is introduced into compressed air, supporting the formation of glass containers, by means of an applicator, and the injection of a film former containing zinc and / or aluminum phosphates into the head synchronizes with the process of forming the containers and is set at the point in the cycle when the glass temperature is higher than the deformation temperature of the glass used. The film former is introduced in the form of an aqueous solution of zinc and / or aluminum phosphates. Optimal properties of the film-forming substance can be obtained if the molar ratio of phosphorus (P) to the combination of zinc and aluminum ions (Al + Zn) in the coating composition used is greater than 2 and less than 5. Moreover, the molar ratio of zinc (Zn) to aluminum (Al) in film-forming substance should be less than 10.
Bardzo duże, i dotychczas niewykorzystywane, możliwości aplikacji warstw na wewnętrzną powierzchnię opakowań szklanych formowanych na automatach rzędowych, daje sprężone powietrze formujące lub częściej wspomagające formowanie wyrobów. Z uwagi na stosowane ciśnienia powietrza (1-5 barów) nadaje się ono idealnie jako nośnik substancji powłokotwórczych: roztworów i cieczy (oraz ich par), nanoproszków i nawet gazów. Uzyskanie równomiernej powierzchni zapewniają stosunkowo wysokie jednorodne ciśnienie oraz wysoka energia kinetyczna cząstek wynikająca z wysokiej temperatury. Szczególnie korzystne jest wprowadzenie materiału uszlachetniającego warstwę w końcowej fazie formowania, kiedy uzyskany jest już ostateczny kształt wyrobu. Ponieważ szybkości formowania w przeliczeniu na 1 otwór formy rzadko przekraczają kilkanaście sztuk na minutę, czas dysponowany do aplikacji warstwy wynosi od kilku (4-5) do nawet 20 sekund. Czas ten jest przynajmniej 10-krotnie dłuższy niż w przypadku, gdy warstwy nakładane są na wyrobach, które opuściły już maszynę formującą (sumaryczna szybkość formowania dla wielokroplowego, wielosekcyjnego automatu rzędowego może wynosić nawet 400-500 sztuk na minutę). Próby wprowadzenia porcji substancji tworzącej warstwę do wnętrza butelki przy takich prędkościach napotykają na bardzo duże problemy techniczne. Nie bez znaczenia dla trwałości związania warstwy z podłożem jest też i to, że temperatura szkła na transporterze transportującym wyroby do odprężarki jest przynajmniej o 100°C niższa od tej jaką ma szkło tuż przed otwarciem formy.Very large, and so far unused, possibilities of applying layers to the inner surface of glass packaging formed on row machines is provided by compressed air forming or, more often, supporting the forming of products. Due to the air pressure used (1-5 bar), it is ideally suited as a carrier of film-forming substances: solutions and liquids (and their vapors), nanopowders and even gases. Obtaining a uniform surface is ensured by relatively high uniform pressure and high kinetic energy of particles resulting from high temperature. It is particularly advantageous to introduce a layer-improving material in the final stage of forming, when the final shape of the product has been obtained. Since the forming speeds per 1 mold opening rarely exceed a dozen pieces per minute, the time available for applying the layer is from a few (4-5) to even 20 seconds. This time is at least 10 times longer than when the layers are applied to products that have already left the forming machine (the total forming speed for a multi-drop, multi-section row machine can be as much as 400-500 pieces per minute). Attempts to introduce a portion of the film-forming material inside the bottle at these speeds face very great technical problems. Another important factor for the durability of the bond between the layer and the substrate is that the temperature of the glass on the conveyor that transports the products to the lehr is at least 100 ° C lower than that of the glass just before opening the mold.
Porcja substancji powłokotwórczej może być wprowadzona w strumień sprężonego powietrza za pomocą aplikatora, którego cykl otwarcia/zamknięcia jest zsynchronizowany z sekwencją zdarzeń na automacie formującym. Najkorzystniejszym miejscem jest rurociąg pomiędzy kolektorem rozdzielającym powietrze na poszczególne formy i głową formującą konkretnej formy. W zbiorniku substancji powłokotwórczej powinno być też utrzymywane nadciśnienie pozwalające na wtłoczenie porcji materiału w komorę dozującą aplikatora.A portion of the film former can be introduced into the compressed air stream by an applicator whose open / close cycle is synchronized with the sequence of events on the forming machine. The most advantageous place is in the pipeline between the manifold separating the air into individual molds and the forming head of a specific mold. A positive pressure should also be maintained in the film-forming substance tank, allowing for forcing a portion of the material into the dosing chamber of the applicator.
Podwyższenie odporności chemicznej wewnętrznej powierzchni opakowań szklanych ma również znaczenie dla ich właściwości użytkowych, umożliwia stosowanie opakowań wykonanych z taniego szkła sodowo-wapniowego dla kosmetyków, farmaceutyków i żywności dla dzieci.Increasing the chemical resistance of the inner surface of glass packaging is also important for its functional properties, it allows the use of packaging made of cheap soda-lime glass for cosmetics, pharmaceuticals and food for children.
Szczególnie interesujące w tym kontekście są warstwy na bazie fosforanów cynku i/lub glinu, które znane są z wysokiej odporności chemicznej. Istotne znaczenie ma tu także doskonałe dopasowanie tetraedrów AIPO4 do struktury szkieł krzemianowych. Warstwy fosforanów glinu i cynku (o składzie zmieniającym się od czystego AIPO4 do czystego Zn3(PO4)2) można otrzymać przez natryskiwanie powierzchni gorącego szkła roztworem wodnym dwuwodorofosforanów glinu i/lub cynku. Z uwagi na temperaturę nakładania warstw (powyżej temperatury deformacji szkła) w automacie formującym, nakładany materiał reaguje ze szkłem z podłoża, co pozwala na związanie pewnej nadwyżki jonów fosforanowych w szkła fosforokrzemianowe. Fosforany glinu i cynku charakteryzują się całkowitą neutralnością chemiczną. Rozszerzeniem zastosowań warstw fosforanowych na szkle są powłoki antybakteryjne i antygrzybiczne. Najkorzystniejszy do tego celu jest fosforan srebra, który jednakże ze względu na niską rozpuszczalność w wodzie ma bardzo ograniczoną przydatność do tego celu. Mniej efektywne są związki cynku, miedzi, ale z uwagi na możliwość wielokrotnego zwiększenia stężenia cynku w warstwie w porównaniu ze srebrem, bardzo prawdopodobny jest także efekt antybakteryjny warstw mieszaniny fosforanów cynku i glinu. Takie warstwy nadają pojemnikom szklanym nowe korzystne i nieznane dotychczas cechy. Dzięki takim warstwom można: ograniczyć stosowanie past e ryzacji produktów spożywczych podnosząc w ten sposób ich wartości odżywcze, a niektórych przypadkach, przedłużyć okres przydatności do spożycia żywności bez konieczności stosowania konserwantów.Of particular interest in this context are zinc and / or aluminum phosphate layers, which are known for their high chemical resistance. The perfect fit of AIPO4 tetrahedrons to the structure of silicate glasses is also important. Aluminum and zinc phosphate layers (with a composition varying from pure AIPO4 to pure Zn3 (PO4) 2) can be obtained by spraying the hot glass surface with an aqueous solution of aluminum and / or zinc dihydrogenphosphates. Due to the layering temperature (above the glass deformation temperature) in the forming machine, the applied material reacts with the glass in the substrate, which allows some excess phosphate to be bound to the phosphorosilicate glasses. Aluminum and zinc phosphates are completely chemically neutral. Antibacterial and antifungal coatings are an extension of the use of phosphate layers on glass. Most preferred for this purpose is silver phosphate, which, however, due to its low water solubility, has very limited suitability for this purpose. Zinc and copper compounds are less effective, but due to the possibility of a multiple increase in the concentration of zinc in the layer compared to silver, the antibacterial effect of the layers of the zinc and aluminum phosphate mixture is also very likely. Such layers give glass containers new advantageous and hitherto unknown features. Thanks to such layers, it is possible to: reduce the use of pasteurization of food products, thus increasing their nutritional value, and in some cases, extend the shelf life of food without the need to use preservatives.
PL 214 636 B1PL 214 636 B1
P r z y k ł a d wykonania IF o rkle model i
Roztwór wodny fosforanu glinowego zawierający: 32% wagowych. AI(H2PO4)3 i 28% wagowych.An aqueous solution of aluminum phosphate containing: 32% by weight. Al (H2PO4) 3 and 28 wt.%.
Zn(H2PO4)2 zastosowano do poprawy odporności chemicznej na działanie wody butelek formowanych na automacie rzędowym BB (blow-blow) z sodowo-wapniowego szkła o składzie chemicznym (% wag.): 72,9 SiO2, 1,1 AI2O3, 9,8 CaO, 2,2 MgO, 13,6 Na2O, 0,2 K2O, 0,04 Fe2O3 i 0,16 SO3. Metoda polegała na wykorzystywaniu do końcowego wydmuchu sprężonego powietrza wzbogaconego w pary wodorofosforanu glinu i wodorofosforanu cynku W tym celu 50% roztwór wodny AI(H2PO4)3 i Zn(H2PO4)2 wprowadzono impulsowo w strumień sprężonego powietrza o ciśnieniu 3,2 bara, które kierowane było do wnętrza formowanych butelek. Częstotliwość dozowania cieczy była zsynchronizowana z szybkością i cyklem formowania wyrobów. Ilość cieczy podawanej w jednej porcji odpowiadała objętości warstwy o grubości 10 μm. W chwili kontaktu roztworu z powierzchnią szkła, jego temperatura wynosiła 750oC. W wyniku oddziaływania roztworu z gorącym szkłem, na jego powierzchni powstała amorficzna warstwa polifosforanów glinu i cynku z domieszką składników szkła bazowego: krzemu, sodu i wapnia. Odporność chemiczna powierzchni wewnętrznej wzrosła z IV kl hydrolitycznej do III kl (w teście odporności chemicznej A wg. European Pharmacopeia 6,0).Zn (H2PO4) 2 was used to improve the chemical resistance to water in bottles formed on the BB (blow-blow) row machine made of soda-lime glass with a chemical composition (% by weight): 72.9 SiO2, 1.1 Al2O3, 9, 8 CaO, 2.2 MgO, 13.6 Na2O, 0.2 K2O, 0.04 Fe2O3 and 0.16 SO3. The method consisted in using compressed air enriched with vapors of aluminum hydrogen phosphate and zinc hydrogen phosphate for the final blow-off.For this purpose, a 50% aqueous solution of Al (H2PO4) 3 and Zn (H2PO4) 2 was impulse into a stream of compressed air at 3.2 bar pressure, it was inside molded bottles. The frequency of liquid dispensing was synchronized with the speed and cycle of products forming. The amount of liquid administered in one portion corresponded to the volume of a layer 10 μm thick. At the moment of contact of the solution with the glass surface, its temperature was 750 ° C. As a result of the interaction of the solution with hot glass, an amorphous layer of aluminum and zinc polyphosphates with an admixture of the base glass components: silicon, sodium and calcium was formed on its surface. The chemical resistance of the inner surface increased from hydrolytic class IV to class III (in the chemical resistance test A according to European Pharmacopeia 6.0).
P r z y k ł a d wykonania IIPerformance example II
Roztwór wodny fosforanu glinowego zawierający 50% wagowych. Al(PO4)3 zastosowano do poprawy odporności chemicznej na działanie wody baloników żarówkowych formowanych na automacie karuzelowym BB (blow-blow) z sodowo-wapniowego szkła o składzie chemicznym (% wag.): 72,7 SiO2, 2,1 AI2O3, 4,8 CaO, 3,1 MgO, 16,7 Na2O, 0,3 K2O, 0,15 Fe2O3 i 0,25 SO3. Metoda polegała na wykorzystywaniu do końcowego wydmuchu sprężonego powietrza wzbogaconego w pary fosforanu glinowego. W tym celu roztwór wodny AI(H2PO4)3 wprowadzono impulsowo w strumień sprężonego powietrza o ciśnieniu 1,8 bara, które kierowane było do wnętrza formowanych balonów. Częstotliwość dozowania cieczy była zsynchronizowana z szybkością i cyklem formowania wyrobów. Ilość cieczy podawanej w jednej porcji odpowiadała objętości warstwy o grubości 15 μm. W chwili kontaktu roztworu z powierzchnią szkła, jego temperatura wynosiła 650oC. W wyniku oddziaływania roztworu z gorącym szkłem, na jego powierzchni powstała amorficzna warstwa polifosforanów glinu z domieszką składników szkła bazowego: krzemu, sodu i wapnia. Odporność chemiczna powierzchni wewnętrznej wzrosła z IV kl. hydrolitycznej do III kl.An aqueous solution of aluminum phosphate containing 50% by weight. Al (PO4) 3 was used to improve the chemical resistance to water of bulb balloons formed on a BB (blow-blow) carousel machine made of soda-lime glass with the chemical composition (wt%): 72.7 SiO2, 2.1 Al2O3, 4 , 8 CaO, 3.1 MgO, 16.7 Na2O, 0.3 K2O, 0.15 Fe2O3 and 0.25 SO3. The method was based on the use of compressed air enriched in vapors with aluminum phosphate for the final blow-off. To this end, an aqueous solution of Al (H 2 PO 4) 3 was pulsed into a stream of compressed air at a pressure of 1.8 bar, which was directed into the molded balloons. The frequency of liquid dispensing was synchronized with the speed and cycle of products forming. The amount of liquid administered in one portion corresponded to the volume of a layer with a thickness of 15 μm. At the moment of contact of the solution with the glass surface, its temperature was 650 o C. As a result of the interaction of the solution with hot glass, an amorphous layer of aluminum polyphosphates with an admixture of base glass components: silicon, sodium and calcium was formed on its surface. The chemical resistance of the inner surface increased from the 4th hydrolytic class to the 3rd class.
Claims (4)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390086A PL214636B1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Method for manufacturing glass containers |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL390086A PL214636B1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Method for manufacturing glass containers |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL390086A1 PL390086A1 (en) | 2011-07-04 |
| PL214636B1 true PL214636B1 (en) | 2013-08-30 |
Family
ID=44357297
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL390086A PL214636B1 (en) | 2009-12-30 | 2009-12-30 | Method for manufacturing glass containers |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL214636B1 (en) |
-
2009
- 2009-12-30 PL PL390086A patent/PL214636B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL390086A1 (en) | 2011-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2004232803B2 (en) | Method and apparatus for strengthening glass | |
| US3791809A (en) | Method of strengthening glass articles using powdered salts for ion exchange | |
| US3323889A (en) | Method for increasing scratch resistance of a glass surface with a pyrolyzing treatment and a coating of an olefin polymer | |
| US20130101764A1 (en) | Glass Articles with Improved Chemical and Mechanical Durability | |
| US10351470B2 (en) | Method for applying a cold end coating integrated in glass container manufacturing process | |
| US4842630A (en) | Manufacture of glassware articles of improved strength | |
| EP2925699B1 (en) | Surface treatment process for glass containers | |
| US3460960A (en) | Coated glass and method of making same | |
| WO2020106412A1 (en) | Glass articles having damage-resistant coatings and methods for coating glass articles | |
| US3414429A (en) | Method of rendering glass surfaces abrasion-resistant and article produced | |
| EP3052254B1 (en) | Preparing a sealing surface of a container | |
| US3352708A (en) | Glass having dual protective coatings thereon and method for forming such coatings | |
| PL214636B1 (en) | Method for manufacturing glass containers | |
| US3249246A (en) | Treatment of newly formed glass articles | |
| US3337321A (en) | Method for improving the durability of glassware | |
| US2881566A (en) | Treatment of glass surfaces | |
| US3463658A (en) | Process for producing a glass with a diffused layer and a coating | |
| Jackson et al. | Experience in the control and evaluation of coatings on glass containers | |
| US3418154A (en) | Method of rendering glass surfaces abrasion-resistant and glass articles produced thereby | |
| HU212601B (en) | Process for treating the surface of glass-objects comprising heavy metals, particularly lead and as the glass-objects obtained by the process | |
| US3451795A (en) | Process for strengthening glass containers | |
| US3875763A (en) | Method of strengthening glass containers | |
| ES2428691T3 (en) | Deposition procedure on a sodoccalc glass that includes a prior fluorination stage | |
| EP2951132B1 (en) | Method for internally coating a hollow glass body | |
| IT202000016174A1 (en) | MULTILAYER MATERIAL, CONTAINER MADE OF MULTILAYER MATERIAL AND CONTAINER MANUFACTURING PROCESS |