Способ термохимической обработки полых стеклоизделий
1. СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛЫХ СГЕЮЮИЗДЕЛИЙ путем обдувания их газовым реагентом,отличашциися тем, что, с целью повышения механической прочности и водоустойчивости стеклоизделии, а так;; е уменьшения расхода газово .го реагента., сначала газовый реагент пиролизуют, а затем подают на обработку . 2. Способ по п.1, о т л и ч а ю ш и и с я тем , что пиролиз газового реагента осуществля1эт при сжигании природного газа.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК ц5п С 03 С 23/OQ "Ф
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ- ....
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕХЗЪСТВУ (21) 3425233/29-33 (22) 16.04.82 (46) 07.12.83. Бюл. Р 45 (7 ) Bac.A.Øàðàãoâ, И.H.ßùèøèí, А.В.Кирилюк и Вик.A.iJaparoa (71) Львовский ордена Ленина поли.технический. институт им.Ленинского комсомола и Кишиневский стекольный завод (53) 666.1.05(088.8) (56) 1. Патент США Р 3709672, кл. 65-30, опублик. 1973.
2. Патент СНА Р 3249246, кл. 215-1, опублик. 1966.
„„SU,» 5 16 A (54) (57) 1. СПОСОБ ТЕРМОХИМИЧЕСКОЙ
ОБРАБОТКИ ПОЛЫХ СТЕК 1ОИЗДЕЛИЙ путем обдувания их газовым pearентом,о. тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения механической прочносJ ти и водоустоичивости стеклоизделии, а также уменьшения расхода газового реагента, сначала газовый реагент пиролизуют, а затем подают на обработку.
2. Способ по п.1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что пиролиз газового реагента осуществляют при сжигании природного газа.
1058916
Изобретение относится к стекольной промышнвнности и предназначено дпя повышения глеханической прочности и химической устойчивости полых стеклоиэдепий.
Известен способ термохимическои обработки ннутреннеи понерхности попых стеклоизделий (ампу»») предварительно подогретым фторсодер><ащим газом. При этом происходит термическии распад газового реагента при пониженной остаточной теплоте ампул, "f а точнее при пони><еннои температуре воздуха внутри ампул, нагретого от горячего стекла f1) .
Однако такой способ непригоден для обработки наружной поверхности стеклоизделий, так как в этом случае подогретый газовый реагент сначала контактирует с холодным воздухом (мех<ду устройством дпя подачи газового реагента и стеклоиэделием,всегда находится слой холодного воздуха, вследствие чего происходит его охлаждение. Последующее взаимодействие охлажденного газового реагента с поверхностью стекла неэффективно, так как температура внешней стороны стеклоиэделий недостаточна для пиролиза газового реагента.
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущностй и достигаемому результату является способ обработки стеклянной тары гапогенпроиэводными угпенодородов (2) .
Сушг»ость указанного способа сводится к подаче в свежеотформованные горячие бутылки фтор- и хпорпроизводных угленодородон. За счет остаточг»ого тепла горячего стекла галогенпро,извод:t:-с угпеводородон нагреваются и распадаь>тся. Образовавшиеся продук ы . распада (главн»»гл образом Н1 и HC1>) реагируют с поверхностью стекла и изменяют его структуру, что положительно сказывается на поныыении механи еской прочности и химическои устоичиности бутылок.
Недостатками известного способа являются неэффективность обработки гаэовыгли реагентами ннутренней поверхности таких попых стеклоиздепии, которые быстро охлаждаются после формования (например, банки), и сложность обработки нару,кнои поверхности любых попых стекпоиэделий,так как температура внешнеи стороны стекла значительно меньше температуры внутреннеи поверхности стекпоиэделий. При таком способе обработки из-эа пониженной температуры стекла образуется малое количество продуктов разложения, которые н недостаточной мере и »меняют состояние поверхности стеклоизделий, а это сопровождается уменьшением эффекта в повышении механической прочности и химк»< c»
Режим термохимическои обработки стеклянной тары: температура стекла
500-700 С, продолжительность обработки не превышает 1-2 с, расход газового реагента — приглерно 0,1 об.5 от вместимости обрабатываемого изделия, т.е. дпя бутылки нместиглостью 0,5 и количество газового реагента составляет 0,5 мл.
В качестве газоны»л реагентбв целесообра.»но пригленять газы класса фреонов (дифтордихпорметан, д»»фтор65 ме того, в этом случае происходит повышенный расход газового реагента.
Цель изобретения — повышение механической прочности и водоустойчи5 ности стек>1оизделий и уменьшение расхода газового реагента.
Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термохимической обработки полых стеклоиз10 делий путем обдувания их гаэоным реагентом сначала газовый реагент пиролизуют, а затем подают на обработку.
Пиропиз газового реагента осу 5 ществ>»н»ют при сжигании природного газа.
11ри таком способе обработки газовые реагенты полностью распадаются на составляющие, активно взаимодействующие с понерхностью стекла.
Например, дифтордихлорметан или дифторхлорметан при пиропизе образуют фторид и хлорид водорода, которые изменяют состан и структуру поверх25 ностного слоя стекла, что. и приводит к повышении эксп>»уатационных свойств полых стеклоизделий (механической прочности, химической устойчивости, микротвердости и др.) .
Термохиглическую обработку попых стеклоизделий по этому способу проводят следующим образом.
Стеклоизделия подвергают,обработке в горячем состоянии непосредст35 венно н технологическом процессе производства (и без его изменения) сразу после окончания их формонания. Например, стеклянную тару обрабатывают сразу после окончания процесса форглования на охлаждающих столиках
40 стекпофорг»ующих машин или на конвеиере при транспортировке бутылок и банок к печи отяига. для повышения химической устойчивости стекла продукты пиролиза газового реагента подают
45 во внутреннюю полость стекпоизделий, а для повышения механическои прочности ими обдувают нару><ную поверхность стекляннои тары. Целесообразно также одновременно обрабатывать внутреннюю
1058916 хлорметан, дифторэтан, тетрафторметан и многие другие) .
Пиролиз газового реагента значительно упрощается, когда oí осуществляется непосредственно у поверхности стеклоизделия в пламени, получаемом при сжигании природного газа.
При таком способе пиролиза газового реагента отпадает необходимость в транспортировке продуктов распада от места проведения пиролиза к по- 10 верхности стеклоизделий.
Пример 1. Термохимическои обработке подвергают банки иэ обесцвеченного стекла вместимостью
0,35 л сразу после окончания процес- 15 са формования. Причем в одном случае: гаэовыи реагент (дифтордихлорметан.) на обработку поступает без предварительного пиролиза, а в другом случае пиролиз газового реагента осуществляется при сгорании природного газа.
Результаты определения сопротивления давлению на корпус (по ГОСТ
24638-81) обработанных и необработанных данных приведены в таблице. 25
Состояние наружно поверхности банок
Сопротивление давлению на корпус банок, кгс мини- максисреднее маль- мальное ное
Необработанная 200 415 . 289
Обработанная дифтордихлорметаном без пиролиэа (прототипг 205
Обработанная с предварительным пиролиэом дифтордихлорметана 281
410 305
40 423 333
Результаты показывают, что обра./
4 ботка наружнои поверхности банок газовым реагентом без предварительного пиролиза при его расходе 0,3100 m на одном иэделие практически 50 не увеличйвает их прочность. В то ..<е время банки, обработанные дифтордихлорметаном с предварительным пиролизом газового реагента при его расходе всего 0,3-0,5 мл на одно изделие, имеют более высокое сопротивление внутреннему давлению.
Пример 2. Обрабатывают внутреннюю поверхность банок из 60 обесцвеченного стекла вместимостью
0,35 л. Газовые реагенты (дифтордихлорметан) предварительно пиролизуют в пламени, получаемом при сжигании природного газа (для сравни- А5 тельных экспериментов их подают на обработку и без пиролиза) . Водоустойчивость необработанных банок, которую устанавливают по методике аналогичной определению водоустойчивости бутылок по ГОСТ 13905-78, оставляет
0,082 мг Ма О. Банки, обработанные азовыми реагентами без их пиролиза расход 1-10 мл на одно изделие)., имеют водоустойчивость 0,040-0,075 мг
Na О. Водоустойчивость банок, обработанных дифтордихлорметаном и дифторхлорметаном после их пиролиза (количество газового реагента на одну банку 0,3 мл); резко улучшается и составляет 0-0,003 мгйаqО
Таким образом, предварительный пиролиз газовых реагентов позволяет в 10 раэ и более повысить водоустойчивость банок по сравнению с обработкой по прототипу, а также снизить расход газового реагента, Пример 3. Термохимической обработке дифтордихлорметаном и дифторхлорметаном подвергают бутылки иэ обесцвеченного стекла вместимостью
0,5 л. Место обработки — охлаждающие столики стеклоформующих машин или конвейер для транспортировки изделий от машины к леру (расход газового реагента на одну бутылку примерно
1 мл). Водоустоичивость необработанных бутылок (по ГОСТ 13905-78) 0,0900,096 мг Ма и. Обработка бутылок газовыми реагентами по прототипу (г.e. без предварительного пиролиэа повышает водоустойчивость стекла до
0,006-0,010 мг Nа О. Наибольший эффект в повышении водоустойчивости достигается при подаче на обработку пиролизованных газбвых реагентов (пиролиз проводится при сжигании природного газа) . В этом случае бутылки при их испытании на водоустойчивость практически не теряют .Na, т.е. величина водоустойчивости достигает максимально возможного значения и составляет О мг N à20.
Таким образом, повышение механической прочности стеклоизделий на
10-20% позволит уменьшить их потери при выработке и транспортировке в
2-5 раэ, а на линиях расфасовки и розлива различных продуктов (относится к стеклянной таре) в 1,5-3 раза, причем уменьшаются потери более дорогих и дефицитных затаренных продуктов. Повышение химической устойчивости стеклоиэделий способствует увеличению срока их эксплуатации и улучшению качества затаренных продуктов. Обработка стеклоизделий по предлагаемому способу значительно сохраняет расход газовых реагентов.
Ожидаемый годовой э кономическни эффект от внедрения составит
156 тыс. руб. в год.
