Способ производства продукции из стекла

Авторы патента:

C03C17/22 - другими неорганическими материалами (C03C 17/34, C03C 17/44 имеют преимущество)

Владельцы патента RU 2693068:

Общество с ограниченной ответственностью Управляющая компания "Ломоносов Капитал" (RU)

Изобретение относится к способу производства изделий из стекла. Способ производства продукции из стекла включает подготовку сырья, составление шихты, варку стекломассы, формование изделий и их последующее охлаждение, при этом после этапа формования на поверхность изделия наносят состав, представляющий собой водный раствор с одностенными углеродными нанотрубками (ОНТ), при этом содержание ОНТ в растворе составляет от 0,01% до 0,2% от его общей массы. При этом наносимый на поверхность изделия состав может быть предварительно нагрет до температур от 70°С до 90°С. Технический результат – повышение технологичности производства стеклянных изделий высокой прочности.

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано при производстве различных стеклянных изделий, например, бутылки, листового стекла, а также при производстве изделий из керамики.

Классическим способом производства стеклотары является следующая последовательность технологических операций:

- подготовка сырья;

- составление шихты;

- варка стекломассы;

- формование, отжиг изделий (см., например, http://www.zavodstekla.ru/zatehpod.htm). Известны различные способы нанесения на поверхность стекла укрепляющих

покрытий (см., например, патенты RU №№:2464243, МПК С03В 27/02, С03С 17/245, опубликован 20.10.2012; 2529071, МПК С03С 17/30, опубликован 27.09.2014), в которых нанесение покрытия непосредственно осуществляется на уже готовые изделия и является отдельным технологическим процессом, требующим соответствующего оборудования (технологической линии).

Известен способ упрочнения тарного стекла в процессе его производства, в соответствии с которым непосредственно после формования на горячем участке («горячий конец») технологической линии на поверхность стекла наносят покрытие, например, на основе оксидов металлов или монобутилтрихлорида олова, повышающее механическую прочность стеклотары (см., например, Динефф Д. Покрытия для стеклотары // Стеклянная тара. - 2008. - №2. - С. 12-13).

Данный способ встроен в общую технологическую «цепочку» производства формованных изделий из стекла, однако не обеспечивает высокую прочность готовой продукции.

Наиболее близким по техническому результату является способ производства продукции из стекла (патент RU №2567062, МПК С03С 17/28, опубликован 27.10.2015 г.), включающий подготовку сырья, составление шихты, варку стекломассы, формование изделий и их последующее охлаждение, при этом после этапа формования на поверхность изделия наносят состав, содержащий оловоорганические или титаноорганические соединения для упрочнения стекла с одностенными углеродными нанотрубками (ОНТ), содержание которых в составе составляет от 0,005% до 0,2% от его общей массы.

Известный способ обеспечивает повышение прочности стеклоизделий при их производстве (без организации отдельного технологического процесса), что, в свою очередь, уменьшить расход сырья, необходимого для изготовления изделия, без потери прочностных характеристик последнего.

Однако способ имеет следующий существенный недостаток.

Нанесение после этапа формования состава, содержащего оловоорганические или титаноорганичекие соединения, усложняет общий технологический процесс, поскольку такие соединения, обладая высокой вязкостью, для качественного распыления из форсунок требуют разогрева до температур, существенно превышающих температуру на поверхности стеклоизделий. Разница температур повышает вероятность возникновения дефектов изделия при осаждении вышеуказанных соединений на его поверхности. В случае распыления таких соединений при температурах, близких к температуре стеклоизделий после формования, происходит быстрое забивание (вплоть до полного перекрытия части из них) распылительных форсунок, что приводит к неравномерному распределению напыляемого соединения на поверхности изделий.

Кроме того, использование олово-/титаносодержащих соединений, являющихся весьма ядовитыми, требует организации повышенных мер безопасности для обслуживающего персонала.

Задачей заявляемого изобретения является повышение технологичности производства высокопрочных стеклоизделий без снижения их технических характеристик.

Техническим результатом изобретения является повышение технологичности производства стеклоизделий высокой прочности.

Технический результат достигается за счет того, что в способе производства продукции из стекла, включающем следующие этапы: подготовку сырья, составление шихты, варку стекломассы, формование изделий и их последующее охлаждение, после этапа формования на поверхность изделия наносят состав, представляющий собой водный раствор с одностенными углеродными нанотрубками (ОНТ), при этом содержание ОНТ в растворе составляет от 0,01% до 0,2% от его общей массы.

При этом наносимый на поверхность изделия состав может быть предварительно нагрет до температур от 70°С до 90°С.

Порядок осуществления заявляемого способа (например, при производстве стеклотары) следующий:

1. На этапе подготовки различные типы сырья (стеклобой, компоненты шихты) очищают от нежелательных примесей и помещают в приемные бункера технологической линии.

2. Далее, производят составление шихты - сухой смеси материалов, которые подаются в печь для получения стекломассы, для чего ее компоненты дозированно подают в смесители, где они перемешиваются, а затем полученную смесь подают в варочную печь.

3. В варочной печи производят непосредственно стекловарение, которое завершается охлаждением стекломассы до температуры, при которой она приобретает вязкость, требуемую для выработки стеклоизделий выдуванием, и дальнейшей подачей ее на формование.

4. После прохождения процесса формования, на полученное стеклоизделие наносят состав, полученный путем ультразвукового смешения ОНТ в воде при заявленном соотношении массовых долей. Нанесение состава производят, например, методом перемещения стеклоизделий через камеру, в которой данный состав находится в дисперсной фазе. При этом температура поверхности стеклоизделия составляет порядка 500-650°С, а температура в камере - 150-200°С.

5. В зависимости от типа температуру стеклоизделия с нанесенным на его поверхность составом определенным образом понижают до температуры окружающей среды. Так, для снятия внутреннего остаточного напряжения в тонкостенных изделиях (для которых это критично), их подвергают дополнительной термической обработке, удлиняя процесс охлаждения. Изделия с достаточной толщиной стенок могут остывать естественным образом.

При осуществлении на ОАО «Завод «Экран» испытаний изделий, полученных как по технологии прототипу (использовался монобутилтрихлорид олова C4H9Cl3Sn с ОНТ в концентрации 0,05%), далее «Стандарт», так и с нанесением на них в процессе производства водного раствора ОНТ (использовался продукт компании OCSIAL Russia TUBALL GLASS 0,05%), далее «ОНТ», были получены следующие результаты.

По прочностным характеристикам:

1. Среднее давление при разрушении, бар

(Количество испытаний: стандарт - 70, ОНТ - 84):

Стандарт	31,1
ОНТ	30,8

При этом доверительный интервал (95%) составил для категории «стандарт» - от 17,3 до 44,0 бар; для категории «ОНТ» - от 17,0 до 42,7 бар.

2. Среднее давление при разрушении (масса бутылки снижена на 30%), бар (Количество испытаний: стандарт - 80, ОНТ - 82):

Стандарт	25,1
ОНТ	25,3

При этом нижние границы разрушающего давления составили 15 бар как для облегченной бутылки «стандарт», так и для облегченной бутылки «ОНТ».

По характеристикам технологической операции напыления состава на изделия:

1. Процент бракованных изделий при одинаковом давлении (избыточном относительно атмосферного на 0,05-1 атм.) на входе в емкость с напыляемым составом

(количество испытаний: стандарт - 250, ОНТ - 250):

Стандарт	3,2%
ОНТ	0,8%

2. Межсервисный временной интервал работы распылительной установки:

Стандарт	25 часов
ОНТ	-

Таким образом нанесение на поверхность изделий из стекла в процессе их изготовления после этапа формования состава, представляющего водный раствор ОНТ позволяет существенно улучшить технологичность производства без потери прочностных характеристик готовых изделий.

Способ производства продукции из стекла, включающий следующие этапы:

- подготовку сырья,

- составление шихты,

- варку стекломассы,

- формование изделий и их последующее охлаждение,

отличающийся тем, что после этапа формования на поверхность изделия наносят состав, представляющий собой водный раствор с одностенными углеродными нанотрубками (ОНТ), при этом содержание ОНТ в растворе составляет от 0,01% до 0,2% от его общей массы, а сам состав предварительно нагревают до температур от 70°С до 90°С.

Изобретение относится к способу получения покрытия на блочном пеностекле. Способ включает подготовку шихты для покрытия, нанесение ее на лицевую поверхность блочного пеностекла и оплавление.

Остекление, обеспеченное тонкослойным пакетом для защиты от солнца // 2676302

Изобретение относится к солнцезащитному и/или теплоизолирующему остеклению. Остекление содержит стеклянную подложку, обеспеченную пакетом тонких слоев, который содержит следующие слои в порядке удаления от поверхности стекла: подслой или набор подслоев из диэлектрических материалов; слой на основе оксида титана, включающий кремний, причем общее атомное отношение Si/Ti находится между 0,01 и 0,25, и в котором Si и Ti представляют по меньшей мере 90% атомов кроме кислорода; покрывающий слой или набор покрывающих слоев из диэлектрических материалов.

Способ нанесения покрытия на стеклокремнезит // 2670805

Изобретение относится к способу нанесения покрытия на стеклокремнезит. Способ приготовления механической смеси осуществляют путем смешивания боя фарфора фракции 30-250 мкм, высушенного тонкодисперсного натриевого жидкого стекла фракции 10-30 мкм и соли кобальта в соотношении 10:2:0,1-10:3:0,2.

Способ изготовления термически обработанного покрытого изделия с использованием покрытия на основе углерода и защитной пленки // 2669408

Изобретение относится к способу изготовления термически обработанного покрытого изделия. Способ включает стадию термической обработки стеклянной подложки, которую покрывают, по меньшей мере, слоем алмазоподобного углерода (АПУ)) и защитной пленкой.

Усовершенствование поверхностных свойств стеклошариков, используемых в качестве световозвращающего материала для дорожной разметки, путем нанесения покрытия из природной глины // 2661511

Изобретение относится к стеклошарикам, используемым для дорожной разметки. Способ нанесения покрытия из монтморрилонита и/или модифицированного монтморрилонита на стеклошарики включает приготовление суспензии монтмориллонита (ММТ) путем диспергирования ММТ в воде при 30-80°С при содержании 0,5-2% ММТ в суспензии.

Стеклянные контейнеры с устойчивостью к отслаиванию и повышенной устойчивостью к повреждению // 2659928

Изобретение относится к стеклянным контейнерам. Стеклянный контейнер включает корпус, имеющий внутреннюю поверхность, внешнюю поверхность и толщину стенки, которая находится между внешней поверхностью и внутренней поверхностью.

Способ ангобирования блочного пеностекла // 2656642

Изобретение относится к способу ангобирования блочного пеностекла. Технический результат – повышение качества готового продукта при ускорении технологического процесса.

Способ получения стемалита // 2647710

Изобретение относится к способу получения стемалита. Способ включает резку листового стекла на механизированном столе, обработку краев листа шлифовальными кругами, мойку листа теплой водой с обезжиривающими веществами с последующей сушкой листа, нанесение на лист распылительной форсункой суспензии эмали с последующей сушкой листа, термическую обработку листа, закалку листа холодным воздухом, поступающим в обдувочную решетку.

Способ получения термообработанных изделий с покрытием с использованием покрытия из алмазоподобного углерода (dlc) и защитной пленки направленной кислотной поверхности // 2633009

Изобретение относится к способу получения термообработанных изделий с покрытием из алмазоподобного углерода. Способ получения изделия с покрытием включает подготовку стеклянной основы – флоат-стекла, содержащей первую и вторую главные поверхности.

Способ получения фоточувствительных химически осажденных пленок селенида свинца // 2617350

Изобретение относится к области полупроводникового материаловедения, а именно – к технологии получения тонких фоточувствительных пленок селенида свинца, широко используемых в изделиях оптоэлектроники в ИК-диапазоне 1-5 мкм, лазерной и сенсорной технике.

Способ получения наночастиц полиалкил(мет)акрилатов, сополимеров алкил(мет)акрилатов // 2693045

Изобретение относится к синтезу полимерных наночастиц на основе полиалкил(мет)акрилатов, сополимеров алкил(мет)акрилатов. Способ включает двухстадийный синтез.

Способ окисления алюминия, катализатор окисления алюминия и наноматериал на основе оксида алюминия (варианты) // 2692721

Изобретение может быть использовано при получении адсорбентов, носителей для катализаторов, наполнителей композиционных материалов, теплоизоляционных материалов.

Способ диспергирования углеродных нанотрубок ультразвуком // 2692541

Изобретение относится к диспергированию углеродных нанотрубок (УНТ) и может быть использовано для получения стабильных дисперсий, содержащих углеродные наноматериалы, диспергированные в органических растворителях.

Способ формирования упорядоченного массива нанокристаллов или нанокластеров кремния в диэлектрической матрице // 2692406

Использование: для получения наноразмерных композитных структур. Сущность изобретения заключается в том, что способ формирования упорядоченного массива нанокристаллов или нанокластеров кремния в диэлектрической матрице включает формирование на подложке многослойной пленки, состоящей из чередующихся слоев SiNx и Si3N4, где 0<х<4/3, методом низкочастотного плазмохимического осаждения из газовой фазы с использованием смеси моносилана (SiH4) и аммиака (NH3) с объемным соотношением [NH3]/[SiH4] в диапазоне от 1 до 5 при давлении в камере 100-250 Па, температуре подложки 20-400°С и удельной мощности разряда 0,02-0,2 Вт/см2 с последующим отжигом полученной многослойной пленки в инертной атмосфере при температуре в диапазоне 800-1150°С не менее 5 минут с получением многослойной матрицы с нанокристаллами или нанокластерами.

Способ извлечения наноразмерных частиц из техногенных отходов производства флотацией // 2692386

Изобретение относится к получению кремний-углеродсодержащих наноструктур из техногенных отходов и может быть использовано для извлечения наноразмерных частиц диоксида кремния и углерода из шламов газоочистки электротермического производства кремния флотацией.

Способ получения целлюлозосодержащего геля // 2692349

Изобретение относится к способам получения композиций в виде гелей, содержащих наноразмерную целлюлозу, и может быть использовано в целлюлозно-бумажной, текстильной, химической, пищевой отраслях промышленности.

Способ циклического азотирования изделий из стали 08ю в газообразных средах // 2692007

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к газовому азотированию сталей с использованием нанотехнологий, и может быть использовано в машиностроении, приборостроении и других отраслях промышленности.

Способ циклического газового азотирования деталей из высоколегированных сталей // 2692006

Изобретение относится к области металлургии и машиностроения, а именно к химико-термической обработке, в частности к циклическому газовому азотированию высоколегированных сталей, и может быть использовано при изготовлении деталей, работающих при высоких температурах в условиях трения с большими контактными нагрузками.

Способ измерения температуры // 2691766

Изобретение относится к области нанотехнологий и может быть использовано в области измерения локальных слабых температурных полей с микро- и наноразмерным разрешением в микроэлектронике, биотехнологиях и др.

Устройство противопаводковой защиты и способ его возведения // 2691578

Группа изобретений относится к гидротехническому и гидроэнергетическому строительству и экологической безопасности строительства городской застройки и может быть использовано при строительстве противопаводковых систем и при этом осуществлять накопление водных ресурсов для обеспечения технических, водопотребительских и гидроэнергетических нужд населения при чрезвычайных ситуациях.

Способ микропрофилирования поверхности многокомпонентных стёкол // 2693097

Изобретение относится к способам получения наноструктурированных материалов, в частности к способу нанесения на поверхность стекол заданного рельефа с характерным латеральным разрешением порядка сотен нанометров. Способ микропрофилирования поверхности многокомпонентных стёкол включает двухстадийную обработку поверхности стекла, в котором на первой стадии поверхность стекла приводят в контакт с шаблоном с заданным микропрофилем, являющимся анодом, с одной стороны, и с плоским катодом, являющимся подложкодержателем, с другой стороны, помещают в камерную печь, в которой осуществляют нагрев стекла до температуры в диапазоне от 50°С до температуры ниже на 20…30°С переходной температуры стекла, одновременно с нагревом стекла к аноду прикладывают постоянное напряжение 0,1-10 кВ в течение 3-350 мин, после чего образец стекла инерционно охлаждают в камерной печи и снимают электрическое напряжение. На второй стадии образец стекла с модифицированной поверхностью подвергают плазмохимическому травлению при давлении 0,1-10 Па, при котором используют индуктивно-связанную плазму, образующуюся в смеси газов гексафторида серы и кислорода в соотношении 3:1 под воздействием радиочастотного газового разряда, при этом плазмохимическое травление ведут до достижения необходимой глубины заданного микропрофиля. Технический результат – возможность формирования в стекле нано- и микропрофилей с глубиной рельефа от десятков нанометров до нескольких микрон, геометрия которых соответствует негативному изображению используемого шаблона-электрода, сокращение времени нанесения профилей. 4 ил.