Способ обработки стекла

 

Сущность изобретения: в способе обработки стекла на поверхность стекла наносят тиксотропный шликер из чистого гидратированного силиката алюминия, после чего термообрабатывают. В качестве гидратированного силиката алюминия может быть использован каолин, шликер из каолина содержит 40 - 60 мас. % воды, а термообработку осуществляют при 400 - 440С в течение 4 - 6 ч. Способ обеспечивает снижение перемещения ионов свинца из свинецсодержащих стекол, предназначенных для хранения пищевых продуктов кислого характера, преимущественно, алкогольных напитков и фруктовых соков. 3 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к способу обработки поверхности твердого предмета, выполненного из материала, имеющего стекловидную структуру и содержащего определенное количество тяжелых металлов, причем эта поверхность может вступать в контакт с жидкостями кислотного характера, с целью препятствования указанным тяжелым металлам перемещению к указанным жидкостям.

Известен способ обработки стекла путем нанесения обрабатывающего вещества и последующего нагрева при температуре отжига.

Известный способ не обеспечивает достаточной химической устойчивости стекла при контакте с пищевыми продуктами кислого характера.

Достигаемым техническим результатом является снижение перемещения ионов свинца из свинецсодержащих стекол, предназначенных для хранения пищевых продуктов кислого характера, преимущественно, алкогольных напитков и фруктовых соков. Указанный технический результат достигается тем, что в способе обработки стекла на поверхность стекла наносят тиксотропный шликер из чистого гидратированного силиката алюминия, после чего термообрабатывают. В качестве гидратированного силиката алюминия можно использовать каолин, причем шликер из каолина содержит 40-60 мас. % воды. Термообработку осуществляют при 400-440^оС в течение 4-6 ч.

Описываемый способ заключается в нанесении на поверхность сосуда, предназначенного для контактирования с кислой средой, тиксотропного шликера в состоянии вязкой жидкости, в опорожнении указанного сосуда с оставлением на обрабатываемой стенке сплошного слоя указанной жидкости, сцепляющейся с этой поверхностью, в нагреве указанного тела, имеющего этот слой до температуры, составляющей от 300^оС до температуры размягчения свинцового стекла или хрусталя, из которого изготовлен указанный сосуд, в течение нескольких часов, затем, после охлаждения, в удалении, путем промывки кремнеглиноземистой корки, образовавшейся в результате нагрева указанного слоя.

В качестве шликера используют тиксотропную суспензию таких соединений, как филлосиликаты или тектосиликаты, к которым принадлежат, например, глины, каолины, монмориллониты и цеолиты, а именно, в основном, гидратированный силикат алюминия, который сохраняет конституционную воду до высокой температуры, момента, при котором диффузия катионов хрусталя путем обмена с катионами глины происходит с достаточно высокой скоростью, совместимой с оптимальными сроками промыш- ленного производства.

П р и м е р 1. Этот пример относится к частному случаю применения способа, для обработки графинов из хрусталя с 30% свинца, предназначенных для коньяка емкостью 750 мл. Подготавливают шликер, состоящий из каолина, продающийся во Франции фирмой Ламбер Ривьер под маркой "Каолин Хэви", высокой чистоты, причем максимальные пределы примесей составляют: кальций 250 рр; тяжелые металлы 25 рр; хлориды 250 рр; сульфаты 0,1 мас. % , растворимые в кислоте вещества 10 мг.

Другие физические и химические характеристики соответствуют чистоте по Европейской Фармакопее 1974 г. После перемешивания в ступке примерно 53% воды и 47% каолина, вводят шликер в графин и последний встряхивают для образования шликерной пленки на всей внутренней поверхности. Излишек выпадает под действием силы тяжести. Тиксотропия шликера позволяет покрыть всю поверхность графина равномерным слоем без последующей утечки, в частности, при повторном выливании.

Затем графин вводят в печь и постепенно повышают температуру до 400-440^оС, которую выдерживают постоянной в течение 4-6 ч, затем медленно охлаждают. Затем удаляют шликер путем промывки сначала водой, которая выводит большую часть, затем песчаной суспензией для срыва следов или пленки, которая еще остается таким образом, что изделие принимает свой первоначальный вид. Применяемые температуры близки к точке напряжения хрусталя (примерно 440^оС), но ниже ее для исключения повреждения поверхности или для исключения чрезмерного сцепления каолина после охлаждения. Количество воды в шликере может изменяться в довольно широких пределах (40-60 мас. % ) в зависимости от многих факторов таких, как: - вид использованного каолина, его гранулометрический состав, способ нанесения (паста, наносимая кистью, или суспензия), добавки, обеспечивающие его тиксотропию, геометрическая форма изделия (плоская или впалая).

Чтобы подвергнуть обработанный таким образом сосуд сравнительному испытанию на долговечность, его заполняют водным раствором 4% -ной уксусной кислоты и измеряют, посредством атомной абсорбции, концентрацию свинца в этом растворе с интервалами примерно в 24 ч. Одновременно, проводят такие же измерения такого же графина, но не подвергшегося обработке согласно изобретению. После 750 ч контакта (один месяц), наблюдают следующие результаты: Графин Содержание Pb в растворе Обрабо- танный Не обнаружено Необрабо- танный 1,70 мг/л Кроме того, измеряют количества свинца, который переместился в каолин в ходе обработки. Это количество составляет 2-3 мг.

Целью нижеприведенных примеров является доказательство того, что этой же обработки достаточно для того, чтобы жидкости, хранящиеся в обработанных сосудах, оставались соответствующими санитарным требованиям. Для этой цели в серии испытаний, проведенных в течение 6,12,24,36 и 60 месяцев (пять лет) с использованием в качестве жидкости 4% -ную уксусную кислоту (рН= 2,30) и коммерческий спирт (рН= 3,5), получены следующие результаты, сведенные в таблице.

Вышеуказанные тесты проводились в реальном масштабе времени до 12 месяцев, затем ускоренные тесты до 36 месяцев и, наконец, экстраполяция в 5 лет согласно закону Фика, повсеместно принятому в области перемещения ионов, значение которое изменяется в зависимости от квадратного корня продолжительности. Во вторую очередь, отмечено, что количество свинца, переходящее в раствор, заметно менее значительно в алкоголе, чем в уксусной кислоте. Это объясняется более высоким рН и наличием других компонентов в алкоголе. Наконец, и это самое важное соображение, отмечено, что самое высокое содержание свинца, достигнутое в алкоголе по истечении пяти лет, составляет только 40 мкг/л, то есть более чем в два раза меньше самого высокого максимального содержания, установленного до сих пор.

Описываемый способ позволяет эффективно препятствовать перемещению катионов тяжелых металлов от стекловидного вещества, типа хрусталя, к жидкости, находящейся в контакте с поверхностью из хрусталя, например, к такому алкогольному напитку, как коньяк. (56) Авторское свидетельство СССР N 108041, кл. С 03 С 23/00, 1956.

Формула изобретения

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ СТЕКЛА, включающий нанесение на поверхность стекла соединения алюминия и термообработку, отличающийся тем, что, с целью снижения перемещения ионов свинца из свинецсодержащих стекол, предназначенных для хранения пищевых продуктов кислого характера, преимущественно алкогольных напитков и фруктовых соков, на поверхность стекла наносят тиксотропный шликер из чистого гидратированного силиката алюминия.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве гидратированного силиката алюминия используют каолин.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что термообработку осуществляют при 400 - 440^oС в течение 4 - 6 ч.

4. Способ по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что шликер из каолина содержит 40 - 60 мас. % воды.

РИСУНКИ

Рисунок 1