PL232207B1 - Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRT - Google Patents
Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRTInfo
- Publication number
- PL232207B1 PL232207B1 PL417743A PL41774316A PL232207B1 PL 232207 B1 PL232207 B1 PL 232207B1 PL 417743 A PL417743 A PL 417743A PL 41774316 A PL41774316 A PL 41774316A PL 232207 B1 PL232207 B1 PL 232207B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- glass
- weight
- tiles
- crt
- waste
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
- B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B09B3/00—Destroying solid waste or transforming solid waste into something useful or harmless
- B09B3/20—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste
- B09B3/25—Agglomeration, binding or encapsulation of solid waste using mineral binders or matrix
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/06—Other methods of shaping glass by sintering, e.g. by cold isostatic pressing of powders and subsequent sintering, by hot pressing of powders, by sintering slurries or dispersions not undergoing a liquid phase reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/09—Other methods of shaping glass by fusing powdered glass in a shaping mould
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B19/00—Other methods of shaping glass
- C03B19/10—Forming beads
- C03B19/108—Forming porous, sintered or foamed beads
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C1/00—Ingredients generally applicable to manufacture of glasses, glazes, or vitreous enamels
- C03C1/002—Use of waste materials, e.g. slags
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/102—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead
- C03C3/108—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing lead containing boron
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Processing Of Solid Wastes (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
Zgłoszenie dotyczy sposobu wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT), obejmującego zmieszanie masy podstawowej zawierającej co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła CRT oraz nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu w zakresie 22 - 38% wagowych ze środkiem zapobiegającym sedymentacji do uzyskania jednorodnej mieszaniny, którą następnie miele się na mokro, dodaje stearynian magnezu i opcjonalnie środek wiążący w postaci roztworu wodnego, po czym uzyskaną zawiesinę suszy się rozpyłowo do utworzenia granulatu, który z kolei prasuje się na sucho z utworzeniem płytek wypalanych następnie w temperaturze z zakresu od 780 do 900°C. Zgłoszenie dotyczy również płytek szklanych z odpadowego szkła kineskopowego, zawierających masę podstawową o składzie podanym powyżej oraz środek zapobiegający sedymentacji oraz wykazujących zawartość fazy amorficznej powyżej 98% wagowych. Płytki szklane wykazują parametry fizykochemiczne, spełniające normy techniczne dla płytek ceramicznych.
Description
Dziedzina techniki
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT - z ang. Cathode Ray Tube) oraz płytka szklana z CRT.
Stan techniki
Corocznie na składowiska komunalne trafia w Polsce kilkanaście tysięcy ton szkła kineskopowego i w miarę wycofywania z użycia telewizorów oraz monitorów kineskopowych, taki stan będzie się utrzymywał przez najbliższe lata (szacunkowo 5 do 7 lat). Gromadzenie tego rodzaju odpadu nie jest obojętne dla środowiska. Typowo szkło CRT zawiera znaczące ilości toksycznych składników, w tym przede wszystkim PbO i BaO. Najwięcej PbO (zwykle powyżej 21% wagowych) znajduje się w szkle CRT pochodzącym ze stożka kineskopu, a z kolei szkło pochodzące z części ekranowej kineskopu wykazuje względnie dużą (zwykle powyżej 7,5% wagowych) zawartość BaO.
Poszukiwanie możliwości utylizacji odpadowego szkła CRT wpisuje się m.in. w realizację Dyrektywy Unii Europejskiej 2002/96/WE w sprawie zużytego sprzętu elektrycznego i elektronicznego (WEEE), która zobowiązuje państwa członkowskie do zbierania, przetwarzania, odzysku, recyklingu odpadów z WEEE, ponieważ szkło CRT zaliczany jest do grupy elektroodpadów. Prowadzone wcześniej, nie tylko w Europie, ale i w innych państwach, badania surowców odpadowych takich, jak w szczególności szkło CRT wykazały możliwość ich zagospodarowania w przemyśle ceramicznym i szklarskim.
Przykładowo, w US 20160122232 A1 ujawniono mieszaninę ceramiczną zawierającą szkło CRT stosowaną jako składnik powłoki do nanoszenia na płytki ceramiczne, jako szkliwo a także jako angoba (pobiałka) lub element zdobienia podszkliwnego. Opisano również płytki ceramiczne z dodatkiem CRT. Podane temperatury wypalania w zakresie 1350-1450°C, czy nawet rzędu 1050°C w sposób jednoznaczny wskazują na niewielki udział CRT w składzie materiału płytki, ponieważ w tej temperaturze szkło CRT całkowicie się rozpływa.
W US 9321695 opisano mieszaninę do tworzenia kompozytu szklano-ceramicznego, w którym rozważane jest zastosowanie szkła sodowo-wapniowego, a w dalszej kolejności - stłuczki ze szkła stosowanego w farmacji, szkła CRT lub szkła borokrzemianowego. Podany skład szkła CRT odbiega jednak wyraźnie od typowego składu rzeczywistego, bo brak jakiejkolwiek wzmianki o tlenkach typowych dla szkła CRT, takich jak tlenki ołowiu (zwykle ok. 20% wag.), baru czy strontu. Wskazano również jednoznacznie, że uzyskane wyroby - w szczególności płytki formowane w formach - charakteryzują się znaczną zawartością faz krystalicznych.
W US 20150299032 ujawniono wytwarzanie kompozytu, zawierającego materiały odpadowe, w tym m.in. szkło CRT. Kompozyt zawiera co najwyżej 80% wagowych składnika szklanego, co najmniej 20% wagowych składnika mineralnego nie będącego szkłem oraz mniej niż 5% wagowych syntetycznych środków wiążących. Wśród przykładów składnika mineralnego wymieniono m.in. ceramikę, szkliwa ceramiczne, skały lub odpady z kamieniołomów, odpady ceramiki sanitarnej, ułomki cegieł.
Z CN 104876541 znana jest płytka ceramiczna otrzymana z mieszaniny surowcowej zawierającej 40-60 części wagowych kaolinu, 40-60 części wagowych tlenku glinu, 20-30 części wagowych piasku kwarcowego, 15-25 części wagowych skalenia, 5-10 części wagowych pozostałości z elektrolitycznego procesu otrzymywania manganu, 5-10 części wagowych szkła CRT i 5-10 części wagowych popiołu lotnego.
Z kolei w CN 103395995 opisano proces wytwarzania płytek szklano-ceramicznych wykorzystujący szkło odpadowe (w tym szkło CRT w ilości 40-60% wagowych mieszaniny). Zastosowane szkło zawiera m.in. 1-5% wag B2O3, 1-10% wag. ZnO i 5-25% wag. CaO. Wyraźnie wspomniano również o krystalizacji użytego składnika szklanego podczas formowania płytki szklano-ceramicznej.
Ponadto, w WO 2011030366 opisano mieszaninę do wytwarzania płytek ceramicznych zawierających szkło CRT w ilości 10-50% wagowych.
W publikacji R. Gebel i B. Synowiec; MATERIAŁY CERAMICZNE, 64, 2, (2012), 234-238 omówiono różne możliwości utylizacji szkła kineskopowego CRT jako szkliwa do kafli, płytek i galanterii ceramicznej, topnika do farb płytkowych, szklarskich i naszkliwnych na porcelanę i porcelit oraz spieku na elementy okładzinowe.
W US 20140073830 sposób przetwarzania niebezpiecznych odpadów szklanych (w tym szkła
CRT) do uzyskania produktów ceramicznych o odpowiednio niskim stężeniu substancji niebezpiecznych. W opisanym sposobie szkło odpadowe, w szczególności CRT miesza się z wypełniaczem, taPL 232 207 B1 kim, jak tlenek glinu, krzemian magnezu czy bentonit, w ilości od 5 do 40% wagowych, oraz - w jednym z wariantów - z materiałem plastycznym takim jak glina, przy czym wówczas taki materiał plastyczny może stanowić od 5 do 40% wagowych mieszaniny.
W większości znanych rozwiązań odpadowe szkło CRT stosowano bądź jako materiał do szkliwienia płytek ceramicznych, bądź jako dodatek do kompozytów ceramiczno-szklanych. Tendencja do zwiększania udziału odpadowego szkła CRT w wyrobach ceramiczno-szklanych wynikająca z potrzeby zwiększenia wydajności recyklingu i zmniejszenia nakładów energetycznych poprzez obniżenie wymaganej temperatury wypalania była jednak dość wyraźnie hamowana przez konieczność, aby uzyskiwane wyroby, takie jak np. płytki ceramiczno-szklane zawierające szkło CRT, wykazywały zadowalające parametry użytkowe, umożliwiające ich stosowanie w obszarach zarezerwowanych dotychczas wyłącznie dla płytek ceramicznych. W efekcie znane rozwiązania odzwierciedlają kolejne kompromisy pomiędzy zwiększeniem poziomu utylizacji odpadowego szkła, w tym szkła CRT i redukcją energochłonności procesu wytwarzania wyrobów takich, jak m.in. płytki, a wymaganiami w zakresie ich parametrów użytkowych, takich jak nasiąkliwość średnia, wytrzymałość na zginanie, siła łamiąca, odporność chemiczna, twardość, a w przypadku zastosowań zewnętrznych także mrozoodporność.
Ponieważ optymalizacja tego typu rozwiązań wymaga dopasowania szeregu czynników, takich, jak skład ilościowy i jakościowy poszczególnych surowców oraz całej mieszaniny, czy też parametry procesowe, takie, jak rozkład ziarnowy, sposób formowania wyrobów przed wypaleniem czy temperatura wypalania, istnieje ciągłe zapotrzebowanie na nowe rozwiązania, pozwalające możliwie jak najlepiej pogodzić ww. sprzeczności, tj. zapewnić maksymalny poziom utylizacji odpadowego szkła CRT i obniżyć energochłonność procesu wytwarzania wyrobów przy jednoczesnym spełnieniu przez gotowe wyroby odpowiednich parametrów użytkowych i estetycznych.
Streszczenie wynalazku
Celem przedmiotowego rozwiązania było przezwyciężenie wspomnianych powyżej problemów związanych ze stosowaniem znanych rozwiązań, a w szczególności - zapewnienie technologii wytwarzania nowego produktu z odpadów szkła CRT, o dużej wartości użytkowej, pozwalającego na znaczące ograniczenie ilości tego rodzaju odpadów przy jednoczesnym ograniczeniu energochłonności procesu wytwarzania prowadzącego do uzyskania wyrobów spełniających obecnie obowiązujące normy dotyczące parametrów użytkowych wyrobów takich, jak ceramiczne płytki okładzinowe i/lub elewacyjne.
Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT), w którym najpierw do masy podstawowej zawierającej co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła kineskopowego oraz nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu w zakresie 22-38% wagowych dodaje się środek zapobiegający sedymentacji, miesza do uzyskania jednorodnej mieszaniny i miele się na mokro do uzyskania rozkładu ziarnowego, w którym wyznaczona metodą laserowej analizy granulometrycznej średnica zastępcza cząstek D(v,0.9) mieści się w zakresie 24-32 μm, a średnica zastępcza cząstek D(v,0.5) mieści się w zakresie 5,26-8,30 μm, następnie do zmielonej mieszaniny dodaje się stearynian magnezu w ilości 0,27-0,30% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej oraz środek wiążący w ilości 0-0,25% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej, przy czym środek wiążący stosuje się w postaci roztworu wodnego, uzyskaną zawiesinę poddaje się suszeniu rozpyłowemu do uzyskania granulatu, granulat umieszcza się w formach i poddaje prasowaniu na sucho do utworzenia płytek, po czym płytki wypala się w temperaturze z zakresu od 780 do 900°C.
Korzystnie jako odpadowe szkło kineskopowe (CRT) stosuje się szkło zawierające: 53-63% wag. SiO2, 1-3,4% wag. ALO3, 0,07-0,09% wag. Fe2O3, 0,05-0,50% wag. TiO2, 6-7,8% wag. Na2O, 7-8,3% wag. K2O, 0,05-0,07% wag. Li2O, 0,02-3,6% wag. CaO, 0,03-2,3% wag. MgO, 0,05-0,50% wag. ZnO, poniżej 0,001% wag. CuO, 0,2-21% wag PbO, 1,1-8,6% wag. BaO, 0,5-9,0% wag. SrO, 0,95-1,9% wag. ZrO2, poniżej 0,003% wag. NiO, poniżej 0,002% wag. CdO, poniżej 0,21% wag. Sb203 i poniżej 0,12% wag. B2O3.
W dalszym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku środek zapobiegający sedymentacji stosuje się w ilości od 0,1 do 0,5% wagowych w odniesieniu do suchej masy podstawowej. Szczególnie korzystnie jako środek zapobiegający sedymentacji stosuje się chlorek magnezu lub kwas adypinowy.
PL 323 207 B1
W kolejnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku jako środek wiążący stosuje się polialkohol winylowy), metylocelulozę lub poli(octan winylu). Szczególnie korzystnie stosuje się 4%-owy roztwór wodny środka wiążącego.
W następnym korzystnym wariancie realizacji sposobu według wynalazku dodatkowo do zawiesiny dodaje się co najmniej jeden pigment nieorganiczny. Korzystnie pigment nieorganiczny dodaje się w ilości od 1 do 3% wagowych w odniesieniu do całkowitej suchej masy składników masy płytkowej.
Przedmiotem wynalazku jest również płytka szklana z odpadowego szkła kineskopowego (CRT), zawierająca masę podstawową i środek zapobiegający sedymentacji, przy czym masa podstawowa zawiera co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła kineskopowego oraz nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu w zakresie 22-38% wagowych, zaś faza amorficzna stanowi ponad 98% wagowych materiału płytki.
Korzystnie płytka szklana według wynalazku jako odpadowe szkło kineskopowe (CRT) zawiera szkło zawierające: 53-63% wag. SiO2, 1-3,4% wag. ALO3, 0,07-0,09% wag. Fe2O3, 0,05-0,50% wag. TiO2, 6-7,8% wag. Na2O, 7-8,3% wag. K2O, 0,05-0,07% wag. Li2O, 0,02-3,6% wag. CaO, 0,03-2,3% wag. MgO, 0,05-0,50% wag. ZnO, poniżej 0,001% wag. CuO, 0,2-21% wag PbO, 1,1-8,6% wag. BaO, 0,5-9,0% wag. SrO, 0,95-1,9% wag. ZrO2, poniżej 0,003% wag. NiO, poniżej 0,002% wag. CdO, poniżej 0,21% wag. Sb2O3 i poniżej 0,12% wag. B2O3.
W jednym z korzystnych wariantów realizacji płytka szklana według wynalazku jest płytką nieszkliwioną i wykazuje następujące parametry:
nasiąkliwość średnią < 0,5%, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO10545-3:1999;
wytrzymałość na zginanie > 46,44 N/mm2, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-4:2012; siłę łamiącą >2081,6 N, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-4:2012; oraz odporność chemiczną - brak widocznych zmian, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 1054513:1999 + Ap1:2003.
Korzystnie taka płytka jest płytką okładzinową.
W innym korzystnym wariancie taka płytka jest płytką elewacyjną i wykazuje mrozoodporność, tj. zerową ilość spękanych płytek na 100 cykli, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-12:1999.
Główną zaletą rozwiązania według wynalazku jest przede wszystkim możliwość zagospodarowania praktycznie w całości szkła odpadowego CRT z uzyskaniem nowego produktu o walorach aplikacyjnych płytki okładzinowej do wnętrza i płytki elewacyjnej. Płytki szklane według wynalazku wykazują parametry fizykochemiczne spełniające normy europejskie dla płytek ceramicznych, zarówno szkliwionych, jak i nieszkliwionych.
Jednocześnie ze względu na skład masy podstawowej (zawierającej co najmniej 95% wagowych szkła CRT) temperatura wypalania płytek według wynalazku jest niższa o 150 do 250°C w porównaniu z temperaturą wypalania tradycyjnych, ceramicznych płytek ściennych (w przypadku płytek nieszkliwionych mieści się ona zwykle w zakresie 1220-1250°C, aby zapewnić spełnienie przez gotowe płytki norm dotyczących parametrów użytkowych), co w sposób wyraźny obniża energochłonność całego procesu, a w konsekwencji również koszty wytwarzania tych płytek. Ponadto, zmieniając temperaturę wypalania w ramach sposobu według wynalazku można, w zależności od potrzeby, uzyskać płytki matowe lub półmatowe o wyraźnie ostrych krawędziach (maksymalna temperatura wypalania rzędu 800°C) lub płytki o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach (maksymalna temperatura wypalania rzędu 900°C).
Krótki opis figur rysunku
Wynalazek w korzystnych przykładach wykonania zilustrowano na rysunku, na którym:
fig. 1 przedstawia otrzymane sposobem według wynalazku matowe płytki wyraźnie ostrych krawędziach wypalone w piecu elektrycznym w czasie 196 minut z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C;
fig. 2 przedstawia otrzymane sposobem według wynalazku płytki o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach wypalone w piecu elektrycznym w czasie 196 minut z przetrzymaniem 1 3 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C.
Szczegółowy opis wynalazku
Sposób wytwarzania płytek szklanych według wynalazku obejmuje następujące procesy jednostkowe: mielenie, granulowanie, prasowanie, wypalanie. Parametry technologiczne tych procesów, z wyjątkiem procesu wypalania, zależą od parametrów technicznych urządzeń, za pomocą których wytwarzane są produktu pośrednie o ściśle określonych parametrach.
PL 232 207 B1
Proces mielenia
W urządzeniu mielącym (np. młynie kulowym) umieszcza się wsad złożony z masy podstawowej i środka zapobiegającego sedymentacji. Masa podstawowa zawiera co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła kineskopowego i nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu 22-38% wagowych. Zestaw poddaje się procesowi mielenia na mokro do uzyskania rozkładu ziarnowego, w którym wyznaczona metodą laserowej analizy granulometrycznej średnica zastępcza cząstek D(v,0.9) mieści się w zakresie 24-32 μm, a średnica zastępcza cząstek D(v,0.5) mieści się w zakresie 5,26-8,30 μm. Laserowa analiza granulometryczna opiera się na fakcie, że kąt dyfrakcji laserowej jest odwrotnie proporcjonalny do wielkości cząstki. W trakcie pomiaru wyznacza się średnice zastępcze cząstek D(v,0.1), D(v,0.5), D(v,0.9), co oznacza, że poniżej wartości D znajduje się odpowiednio 10%, 50%, i 90% ilości cząstek. W zależności od typu granulometru laserowego mierzony jest określony zakres ziarnowy. Pomiar wykonywany jest zgodnie z instrukcją producenta, odpowiednią do danego urządzenia.
Do zmielonej mieszaniny dodaje się następnie stearynian magnezu w ilości 0,27-0,30% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej oraz - opcjonalnie - środek wiążący w ilości do 0,25% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej, przy czym środek wiążący stosuje się w postaci roztworu wodnego. Gęstość uzyskanej w ten sposób zawiesiny zawiera się w przedziale 1,52-1,6 g/cm3.
Dla uzyskania płytek barwnych do zawiesiny dodaje się co najmniej jeden pigment nieorganiczny, zwykle w ilości 1-3% wagowych w odniesieniu do całkowitej suchej masy składników masy płytkowej. Typowo stosuje się pigmenty nieorganiczne o strukturze spineli lub krzemianu cyrkonu.
Proces granulowania
Zawiesinę przygotowaną jak opisano powyżej podaje się na suszarnię rozpyłową. Parametry suszenia tj. temperaturę na wlocie i wylocie z suszarni dobiera się w zależności od typu suszarni tak, aby średnia wilgotność granulatu zawierała się w przedziale 0,4-2,4%. Wilgotność granulatu wyznacza się metodą wagową poprzez suszenie próbki produktu do stałej masy i wyliczenie zawartości wilgoci z różnicy mas. Dobór typu urządzenia (suszarnia dyskowa, dyszowa) oraz konkretnego modelu (o określonych parametrach roboczych takich, jak m.in. temperatura gazów wlotowych i wylotowych) jest dokonywany w zależności od konkretnego składu suszonego materiału i pożądanych cech granulatu, takich, jak wielkość ziaren, ciężar nasypowy.
Proces prasowania
Granulat o wskazanej wilgotności zostaje poddany procesowi prasowania na sucho w formach przewidzianych wielkością płytki. Wielkość nacisku jest ustalana w zależności od rodzaju formowanych płytek, z uwzględnieniem parametrów danego typu prasy i konkretnego składu prasowanego i uziarnienia granulatu. Przykładowo, w przypadku płytek o rozmiarach 60 x 60 mm stosuje się nacisk poniżej 250 kg/cm2.
Proces wypalania
Zaprasowane płytki wypala się w piecu gazowym lub elektrycznym. Proces wypalania w zależności od rodzaju pieca przebiega w przedziale dla maksymalnej temperatury wynoszącym 780-900°C.
W piecu gazowym proces przebiega w zakresie temperatur 790±10°C, w czasie 90 minut, z przetrzymaniem 13 minut w maksymalnej temperaturze wypalania. Otrzymuje się płytkę półmatową o wyraźnie ostrych konturach krawędzi.
W piecu elektrycznym przeznaczonym do wypalania wyrobów szklanych proces przebiega w zakresie temperatur 805±5°C, z przetrzymaniem 13 minut w maksymalnej temperaturze wypalania i czasem wypalania wynoszącym 196 minut. Otrzymuje się płytkę półmatową o wyraźnie ostrych konturach krawędzi. Z kolei w przypadku wypalania płytki w zakresie temperatur 900±5°C w czasie 90 minut, z przetrzymaniem 13 minut w maksymalnej temperaturze wypalania, otrzymuje się płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach.
Przykłady wykonania:
W poniższych przykładach 1-15 jako odpadowe szkło kineskopowe zastosowano szkło CRT o składzie przedstawionym w tabeli 1 poniżej.
PL 323 207 Β1
Tabela 1:
skład szkła CRT zastosowanego w przykładach 1-15
| składnik | udział [% wag.] | składnik | udział [% wag.] |
| SiO2 | 53-63 | CuO | < 0,001 |
| ai2o, | 1-3,4 | PbO | 0,2-21 |
| Fe2O3 | 0,07-0,09 | BaO | 1,1-8,6 |
| TiO2 | 0,05-0,50 | SrO | 0,5-9,0 |
| Na2O | 6-7,8 | ZrO2 | 0,95-1,9 |
| K2O | 7-8,3 | NiO | < 0,003 |
| Li2O | 0,05-0,07 | CdO | < 0,002 |
| CaO | 0,02-3,6 | Sb2O3 | <0,21 |
| MgO | 0,03-2,3 | Cr | ... |
| ZnO | 0,05-0,50 | B2O3 | <0,12 |
Dla pochodzących z Norwegii i Polski próbek szkła CRT o składzie podanym w tabeli 1 oznaczono promieniotwórczość naturalną.
Podstawą oceny promieniotwórczości naturalnej dla badanej próbki są wskaźniki aktywności fi i f2. Wskaźnik aktywności fj jest wielkością bezwymiarową, która określa zawartość naturalnych izotopów promieniotwórczych w badanej próbce:
fi =ZSij/ai= SK/3000 +SRa/300 +STh/200 gdzie Sk, Sr3, STh- stężenia izotopów wyrażone w Bq/kg w badanej próbce; a, - parametry wyznaczone eksperymentalnie dla poszczególnych izotopów.
Wskaźnik f2 określa zawartość izotopu radu w badanej próbce:
f2 = SRa
Zgodnie z obowiązującymi przepisami wymagane wartości w/w wskaźników w surowcach i materiałach budowlanych stosowanych w budynkach przeznaczonych na pobyt ludzi lub inwentarza żywego nie mogą przekraczać więcej niż 20% wartości: fi = 1; f2 = 200 Bq/kg, czyli maksymalne wartości tych wskaźników to: fj = 1,2, f2 = 240 Bq/kg.
Wyniki oznaczenia przedstawiono w tabeli 2 poniżej.
PL 232 207 Β1
Tabela 2:
oznaczenie promieniotwórczości naturalnej dla próbek szkła CRT użytego w przykładach 1-15
| Oznaczenie | Norwegia | Polska | Norwegia | Polska |
| Ekran | Stożek | |||
| Stężenie potasu SK | 2007,961119,72 Bq/kg | 1871,611124,63 Bq/kg | 2196,481123,74 Bq/kg | 213,77+33,31 Bq/kg |
| Stężenie radu SRa | 68,8518,29 Bq/kg | 85,18111,59 Bq/kg | 14,7414,60 Bq/kg | 0,00+5,25 Bq/kg |
| Stężenie toru STh | 14,91+2,88 Bq/kg | 36,5014,96 Bq/kg | 2,95+1,90 Bq/kg | 0,00+2,37 Bq/kg |
| fi wynik badania | 0,96 | 1,08 | 0,78 | 0,07 |
| f2 wynik badania | 68,85 | 85,18 | 14,74 | 15,25 |
| Poziom ufności-0,95 | ||||
| Całkowita niepewność Afi | ±0,06 | 10,07 | 10,04 | 10,02 |
| Całkowita niepewność Δί2 | ±8,29 | 111,59 | 14,60 | + 5,25 |
| Wartość wskaźników aktywności do oceny | ||||
| f2 max. | 1, 02 | 1,15 | 0,82 | 0,09 |
| f2 max. | 77,14 | 96,77 | 19,34 | 5,25 |
Jak wskazano w tabeli 2 powyżej, wartości wskaźników fi i f2 są poniżej dopuszczalnych wartości maksymalnych, zarówno dla szkła stożka, jak i szkła ekranu. Tym samym, wyniki badań potwierdzają dopuszczalność zastosowania badanego odpadowego szkła CRT jako surowca do wytwarzania bezpiecznych płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych.
W poniższych przykładach 1-15 jako lepiszcze mineralne o zawartości illitu w zakresie 22-38% wagowych zastosowano glinę o składzie tlenkowym przedstawionym w tabeli 3 poniżej
PL 323 207 Β1
Tabela 3:
skład gliny zastosowanej jako lepiszcze mineralne w przykładach 1-15
| Analiza chemiczna | ||
| SiO2 | % wag. | 54-56 |
| AI2O3 | % wag. | 37-39 |
| TiO2 | % wag. | < 1,0 |
| F62O3 | % wag. | 2,2 - 2,7 |
| CaO | % wag. | <0,4 |
| MgO | % wag. | <0,6 |
| Na2O + K2O | % wag. | 1,5 2,1 |
| Skład mineralny | ||
| Kaolinit | % wag. | >72 |
| lllit | % wag. | < 23,0 |
| Kwarc | % wag. | <3,0 |
W przykładach, w których jako środek zapobiegający sedymentacji zastosowano chlorek 5 magnezu, użyto związku w postaci sześciowodnej, ale udział wagowy podano w przeliczeniu na bezwodny MgCb.
Przykład 1 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,3 cz. wag. chlorku magnezu (MgCb) oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego 10 opisanego parametrami D(v,0.9)= 24 μηΊ i D(v,0.5) = 5,26 μητ Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,13 cz. wag. polialkoholu winylowego) w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,4%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach. Płytki uzyskane wg tego przykładu przedstawiono na fig. 1
Przykład 2 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,3 cz. wag. chlorku magnezu (MgCb) oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 24pm i D(v,0.5) = 5,26 pm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,13 cz. wag. polialkoholu winylowego) w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,4%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu gazowym w czasie 90 minut, z przetrzymaniem minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 790±10°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
PL 232 207 B1
P r z y k ł a d 3 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,3 cz. wag. chlorku magnezu (MgCI2) oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 24 gm i D(v,0.5) = 5,26 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,13 cz. wag. alkoholu poliwinylowego w postaci 4% wodnego roztworu.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,4%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C. Otrzymuje się płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach. Płytki uzyskane wg tego przykładu przedstawiono na fig. 2.
P r z y k ł a d 4 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,3 cz. wag. chlorku magnezu (MgCI2) oraz 80 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 31,11 gm i D(v,0.5) = 7,55 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. polioctanu winylu w postaci 4% wodnego roztworu.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 2,4%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
P r z y k ł a d 5.
cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,5 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28,52 gm i D(v,0.5) = 8,05 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,8%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 6,0% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
P r z y k ł a d 6 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 3 cz. wag. gliny i 0,5 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28,52 gm i D(v,0.5) = 8,05 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. metylocelulozy w 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,8%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 6,0% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C.
Otrzymuje się płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach.
P r z y k ł a d 7 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,4 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28,52 gm i D(v,0.5) = 8,05 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,6%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,8% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
P r z y k ł a d 8 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,4 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28,52 gm i D(v,0.5) = 8,05 gm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag.
stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
PL 323 207 B1
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,6%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,8% i poddaje się procesowi prasowania na sucho.
Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C. Otrzymuje się płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach.
P r z y k ł a d 9 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,25 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 27,3 μm i D(v,0.5) = 8,06 μm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,15 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,8% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
P r z y k ł a d 10 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,4 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 24 μm i D(v,0.5) = 5,67 μm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,20 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,5% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu gazowym w czasie 90 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 800±10°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach
P r z y k ł a d 11 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,2 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 24 μm i D(v,0.5) = 5,67 μm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,20 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
P r z y k ł a d 12 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,2 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28 μm i D(v,0.5) = 7,97 μm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu i 0,20 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C. Otrzymuje się płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach.
P r z y k ł a d 13 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,2 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28 μm i D(v,0.5) = 7,97 μm. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu, 0,20 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego oraz 1,5 cz. wag w stosunku do podstawowej masy, dowolnego pigmentu ceramicznego o charakterze spinelu lub o strukturze krzemianu cyrkonu.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 900°C. Otrzymuje się barwną płytkę o wybłyszczonej powierzchni i zaokrąglonych krawędziach. Płytki uzyskane wg tego przykładu przedstawiono na fig. 2.
PL 232 207 Β1
Przykład 14 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 4 cz. wag. gliny i 0,2 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 28 μηΊ i D(v,0.5) = 7,97 μητ Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu , 0,20 cz. wag. metylocelulozy w postaci 4%-owego roztworu wodnego oraz 1,5 cz. wag w stosunku do podstawowej masy, dowolnego pigmentu ceramicznego o charakterze spinelu lub o strukturze krzemianu cyrkonu.
Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,5%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,4% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się barwną, matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach. Płytki uzyskane wg tego przykładu przedstawiono na fig. 1.
Przykład 15 cz. wag. odpadowego szkła kineskopowego z dodatkiem 5 cz. wag. gliny i 0,25 cz. wag. kwasu adypinowego oraz 60 cz. wag. wody miele się do uzyskania rozkładu ziarnowego opisanego parametrami D(v,0.9) = 27,3 μηΊ i D(v,0.5) = 8,06 μηΊ. Następnie do zawiesiny dodaje się 0,27 cz. wag. stearynianu magnezu. Zawiesinę suszy się w suszarni rozpyłowej uzyskując granulat o wilgotności 0,3%. Następnie granulat nawilża się do wilgotności 5,6% i poddaje się procesowi prasowania na sucho. Wyprasowane płytki wypala się w piecu elektrycznym w czasie 196 minut, z przetrzymaniem 13 minut w temperaturze maksymalnej wynoszącej 805±5°C. Otrzymuje się matową płytkę o wyraźnie ostrych krawędziach.
Badanie parametrów fizykochemicznych płytek według wynalazku
Płytki szklane według wynalazku badano wg normy PN-EN 14411 [Płytki ceramiczne - Definicje, klasyfikacja, właściwości, ocena zgodności i znakowanie], ponieważ nie istnieją odpowiednie normy dla płytek szklanych. Parametry fizykochemiczne płytek szklanych wytworzonych w skali laboratoryjnej w przykładach 1-15 powyżej przedstawiono zbiorczo w tabeli 4 poniżej.
Tabela 4:
zbiorcze wyniki pomiarów parametrów fizykochemicznych płytek szklanych z przykładów 1-15
| Lp. | Parametr | Wartość średnia uzyskana | Wartość normowa | Norma |
| 1 | Nasiąkliwość średnia [ %] | <0,5 | <0,5 | PN-EN ISO10545-3:1999 |
| 2 | Wytrzymałość na zginanie [N/mm2] | > 46,00 | Min. 35 | PN-EN ISO 10545-4:2012 |
| 3 | Siła łamiąca [ N] | >2081,00 | Min.1300 | |
| 4 | Odporność chemiczna dla płytek nieszkliwionych | Brak widocznych zmian | deklaracja | PN-EN ISO 10545-13:1999 + Apl:2003 |
| 5 | Oznaczenie mrozoodporności | Zerowa liczba spękanych płytek -100 cykli | Zerowa liczba spękanych płytek -100 cykli | PN-EN ISO 10545-12:1999 |
PL 323 207 B1
Badania przeprowadzono dla płytek nieszkliwionych, prasowanych na sucho, co kwalifikuje je do grupy B1 z załącznika G normy PN-EN 14411.
Jak wynika z wartości parametrów fizykochemicznych wyznaczonych zgodnie z podanymi normami, płytki szklane według wynalazku spełniają wymogi normy PN-EN 14411, a w konsekwencji nadają się do zastosowania zarówno jako płytki okładzinowe do zastosowań wewnętrznych, jak również - ze względu na dostateczną mrozoodporność- jako płytki elewacyjne, tj. płytki ścienne do zastosowań zewnętrznych.
Otrzymane płytki według wynalazku charakteryzują się zawartością fazy amorficznej > 98,43%.
W zależności od temperatury wypalania parametry profilometryczne otrzymanych płytek były następujące: Ra = 3,17 - 6,22 gm i Rz = 176,6 - 295,1 gm, przy czym Ra oznacza średnie arytmetyczne odchylenie profilu od linii średniej mierzone wzdłuż odcinka pomiarowego lub elementarnego, zaś Rz oznacza wysokość chropowatości od linii 15 średniej wzdłuż odcinka pomiarowego lub elementarnego.
Zastrzeżenia patentowe
Claims (13)
1. Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT), znamienny tym, że najpierw do masy podstawowej zawierającej co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła kineskopowego oraz nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu w zakresie 22-38% wagowych dodaje się środek zapobiegający sedymentacji, miesza do uzyskania jednorodnej mieszaniny i miele się na mokro do uzyskania rozkładu ziarnowego, w którym wyznaczona metodą laserowej analizy granulometrycznej średnica zastępcza cząstek D(v,0.9) mieści się w zakresie 24-32 gm, a średnica zastępcza cząstek D(v,0.5) mieści się w zakresie 5,26-8,30 gm, następnie do zmielonej mieszaniny dodaje się stearynian magnezu w ilości 0,27-0,30% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej oraz środek wiążący w ilości 0-0,25% wagowych w stosunku do suchej masy podstawowej, przy czym środek wiążący stosuje się w postaci roztworu wodnego, uzyskaną zawiesinę poddaje się suszeniu rozpyłowemu do uzyskania granulatu, granulat umieszcza się w formach i poddaje prasowaniu na sucho do utworzenia płytek, po czym płytki wypala się w temperaturze z zakresu od 780 do 900°C.
2. Sposób według zastrzeżenia 1, znamienny tym, że jako odpadowe szkło kineskopowe (CRT) stosuje się szkło zawierające: 53-63% wag. SiO2, 1-3,4% wag. Al2O3, 0,07-0,09% wag. Fe2O3, 0,05-0,50% wag. TiO2, 6-7,8% wag. Na2O, 7-8,3% wag. K2O, 0,05-0,07% wag. Li2O, 0,02-3,6% wag. CaO, 0,03-2,3% wag. MgO, 0,05-0,50% wag. ZnO, poniżej 0,001% wag. CuO, 0,2-21% wag PbO, 1,1-8,6% wag. BaO, 0,5-9,0% wag. SrO, 0,95-1,9% wag. ZrO2, poniżej 0,003% wag. NiO, poniżej 0,002% wag. CdO, poniżej 0,21 % wag. Sb3 i poniżej 0,12% wag. B2O3.
3. Sposób według zastrzeżenia 1 albo 2, znamienny tym, że środek zapobiegający sedymentacji stosuje się w ilości od 0,1 do 0,5% wagowych w odniesieniu do suchej masy podstawowej.
4. Sposób według zastrzeżenia 3, znamienny tym, że jako środek zapobiegający sedymentacji stosuje się chlorek magnezu lub kwas adypinowy.
5. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-4, znamienny tym, że jako środek wiążący stosuje się polialkohol winylowy), metylocelulozę lub poli(octan winylu).
6. Sposób według zastrzeżenia 5, znamienny tym, że stosuje się 4%-owy roztwór wodny środka wiążącego.
7. Sposób według jednego z zastrzeżeń 1-6, znamienny tym, że dodatkowo do zawiesiny dodaje się co najmniej jeden pigment nieorganiczny.
8. Sposób według zastrzeżenia 7, znamienny tym, że pigment nieorganiczny dodaje się w ilości od 1 do 3% wagowych w odniesieniu do całkowitej suchej masy składników masy płytkowej.
9. Płytka szklana z odpadowego szkła kineskopowego (CRT), znamienna tym, że zawiera masę podstawową i środek zapobiegający sedymentacji, przy czym masa podstawowa za
PL 232 207 B1 wiera co najmniej 95% wagowych odpadowego szkła kineskopowego oraz nie więcej niż 5% wagowych lepiszcza mineralnego o zawartości illitu w zakresie 22-38% wagowych, zaś faza amorficzna stanowi ponad 98% wagowych materiału płytki.
10. Płytka szklana według zastrzeżenia 9, znamienna tym, że jako odpadowe szkło kineskopowe (CRT) zawiera szkło zawierające: 53-63% wag. SiO2, 1-3,4% wag. AbO3, 0,07-0,09% wag. Fe2O3, 0,05-0,50% wag. TiO2, 6-7,8% wag. NaO, 7-8,3% wag. K2O, 0,05-0,07% wag. Li2O, 0,02-3,6% wag. CaO, 0,03-2,3% wag. MgO, 0,05-0,50% wag. ZnO, poniżej 0,001% wag. CuO, 0,2-21% wag PbO, 1,1-8,6% wag. BaO, 0,5-9,0% wag. SrO, 0,95-1,9% wag. ZrO2, poniżej 0,003% wag. NiO, poniżej 0,002% wag. CdO, poniżej 0,21% wag. Sb2O3 i poniżej 0,12% wag. B2O3.
11. Płytka szklana według zastrzeżenia 9 albo 10, znamienna tym, że jest płytką nieszkliwioną i wykazuje następujące parametry:
nasiąkliwość średnią < 0,5%, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO10545-3:1999;
średnią wytrzymałość na zginanie > 46,00 N/mm2, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-4:2012;
siłę łamiącą > 2081,00 N, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-4:2012; oraz odporność chemiczną - brak widocznych zmian, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-13:1999 + Ap1:2003.
12. Płytka szklana według zastrzeżenia 11, znamienna tym, że jest płytką okładzinową.
13. Płytka szklana według zastrzeżenia 11, znamienna tym, że jest płytką elewacyjną i wykazuje mrozoodporność, tj. zerową ilość spękanych płytek na 100 cykli, wyznaczoną zgodnie z PN-EN ISO 10545-12:1999.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417743A PL232207B1 (pl) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRT |
| ES17173641T ES2729764T3 (es) | 2016-06-28 | 2017-05-31 | Procedimiento de producción baldosas de vidrio para fachadas o revestimiento fabricadas de vidrio de tubo de rayos catódicos (TRC) de desecho y una baldosa de vidrio de TRC |
| EP17173641.6A EP3263239B1 (en) | 2016-06-28 | 2017-05-31 | Method for producing cladding or facade glass tiles made of waste cathode ray tube glass (crt) and a crt glass tile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL417743A PL232207B1 (pl) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRT |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL417743A1 PL417743A1 (pl) | 2018-01-03 |
| PL232207B1 true PL232207B1 (pl) | 2019-05-31 |
Family
ID=59215444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL417743A PL232207B1 (pl) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRT |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3263239B1 (pl) |
| ES (1) | ES2729764T3 (pl) |
| PL (1) | PL232207B1 (pl) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA3113062A1 (en) * | 2018-09-17 | 2020-03-26 | Zgrit Limited | Method and process for creating a composite material |
| TR202010857A1 (tr) * | 2020-07-08 | 2022-01-21 | Tuerkiye Sise Ve Cam Fabrikalari Anonim Sirketi | Cam kiriğindan elde edi̇len cam ev eşyasi ürünü ve bunun üreti̇m yöntemi̇ |
| CN112408802A (zh) * | 2020-11-27 | 2021-02-26 | 昆明理工大学 | 一种利用crt锥玻璃制备微晶玻璃的方法 |
| IT202400000765A1 (it) * | 2024-01-17 | 2025-07-17 | Rehub S R L | Metodo per la lavorazione del vetro |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003212596A (ja) * | 2002-01-23 | 2003-07-30 | Paramount Glass Kogyo Kk | 無機質繊維製造用硝子組成物、その製造方法及びその無機質繊維成型物 |
| IT1399600B1 (it) * | 2009-09-11 | 2013-04-26 | Gruppo Concorde Spa | Impasto ceramico per piastrelle comprendente vetro crt e piastrella ottenuta con detto impasto |
| DE102011075190A1 (de) * | 2011-05-03 | 2012-11-08 | Griag Glasrecycling Ag | Keramikglasur mit Bildröhrenglas als Glasurfritte |
| US9340449B1 (en) * | 2014-11-03 | 2016-05-17 | Nazim Muhammad | Ceramic frits incorporating CRT glass |
-
2016
- 2016-06-28 PL PL417743A patent/PL232207B1/pl unknown
-
2017
- 2017-05-31 ES ES17173641T patent/ES2729764T3/es active Active
- 2017-05-31 EP EP17173641.6A patent/EP3263239B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ES2729764T3 (es) | 2019-11-06 |
| EP3263239A1 (en) | 2018-01-03 |
| EP3263239B1 (en) | 2019-04-03 |
| PL417743A1 (pl) | 2018-01-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7892997B2 (en) | Glaze compositions | |
| CN111807704B (zh) | 应用于卫生陶瓷的亚光釉及应用其的卫生陶瓷和制备方法 | |
| Rasteiro et al. | Crystalline phase characterization of glass-ceramic glazes | |
| CN103108747B (zh) | 具有低热膨胀系数的泡沫玻璃及相关方法 | |
| KR890000833B1 (ko) | 무기 결착제 조성물 | |
| PL232207B1 (pl) | Sposób wytwarzania płytek szklanych okładzinowych lub elewacyjnych z odpadowego szkła kineskopowego (CRT) oraz płytka szklana z CRT | |
| EP2749544A1 (en) | A glaze composition, method for manufacturing the glaze composition and methods of glazing | |
| US5461015A (en) | High strength porcelain and method therefor | |
| Gajek et al. | Microstructure and mechanical properties of diopside and anorthite glazes with high abrasion resistance | |
| Dong et al. | Comparison and low-temperature sintering mechanism of “K2O–Na2O” and “Li2O–K2O–Na2O” fluxes on the porcelain building tiles | |
| Romero et al. | Development of mica glass‐ceramic glazes | |
| EP3584233A1 (en) | Composition and shaping of a ceramic material with low thermal expansion coefficient and high resistance to thermal shock | |
| EP4188887B1 (en) | A glass composition, a method of forming a glass composition and uses of a glass composition | |
| Winter | Sintering and crystallization of volume-and surface-modified cordierite glass powders | |
| Abd-Elaziz et al. | Influence of industrial solid waste on the chemical and mechanical properties of traditional glaze-ceramics | |
| US20160122232A1 (en) | Ceramic frits incorporating crt glass | |
| CN116354699B (zh) | 一种耐磨负离子陶瓷砖及其制备方法 | |
| KR101200161B1 (ko) | 내장 벽체용 다공성 조성물 및 이를 이용하여 내장 벽체를 제조하는 방법 | |
| Lay et al. | Formulation of specialty glasses and glazes employing marine mineral tailings | |
| CN106517794A (zh) | 一种光催化功能ZrP2O7微晶乳浊釉料组合物及其制备方法 | |
| Bhushan et al. | Zircon opacifiers: Their preparation and performance in glazes | |
| Öztürk | Usage of colemanite in transparent wall tile glazes | |
| CN117700108A (zh) | 一种含氧化锆或氧化锆和硅酸锆共存的高白熔块乳浊釉及其制备方法 | |
| SE431446B (sv) | Benaska, forfarande for framstellning av benaskan samt en anvendning av benaskan | |
| O’Bannon | S= AIBr |