Патент на изобретение №2169711

(54) ТАРНОЕ СТЕКЛО

(57) Реферат:

Изобретение относится к стекольной промышленности и может быть использовано для изготовления бутылок, а также другой стеклянной тары для консервно-пищевых продуктов. Сущность изобретения: тарное стекло содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: SiO₂ – 65,0-73,4; Al₂O₃ – 1,1-5,5; Fe₂О₃ – 0,2-2,5; Na₂О – 10-14; K₂O – 0,03-0,35; CaO – 8-13; МgО – 0,06-1,2; ТiO₂ – 0,04-1,4; Cr₂O₃ – 0,10-0,5; SO₃ – 0,07-0,5; BaO – 0,01-0,1; МnO – 0,01-1,25; Р₂О₅ – 0,01-0,1. Технический результат изобретения заключается в повышении физико-химических и физико-механических свойств тарного стекла, снижении производственных и энергозатрат, улучшении качества продукции и расширении сырьевой базы применяемых материалов в стекольной промышленности. 2 табл.

Изобретение относится к стекольной промышленности, а именно к изготовлению бутылок для разлива виноградных, плодово- ягодных и шампанских вин, а также другой тары для консервно- пищевых продуктов. Стекло также может использоваться для изготовления флаконов под парфюмерию и косметику. Известно тарное стекло следующего состава, мас.%: SiO₂ – 70,68; Al₂O₃ – 3,20; Fe₂O₃ – 0,32; CaO – 0,79; MgO – 2,20; Na₂O – 14,16; K₂O – 0,60; SO₃ – 0,29. [1]. Такой материал обладает недостаточно высокой прочностью и может применяться только для узкогорлой тары. Так, предел прочности при поперечном изгибе порядка 120 МПа, при сжатии – 650 МПа. Тарное стекло, включающее в состав SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, CaO, MgO, Na₂O, K₂O, SO₃, Mn₃O₄, TiO₂, Cr₂O₃, BaO, P₂O₅ является по своей сущности наиболее близким аналогом предложенного изобретения. [2] . Недостатками этого состава являются невысокие значения показателей “цветового тона” и “чистоты цвета” при окрашивании стекла в желтые, зеленые и коричневые тона, высокий температурный режим плавки стекломассы.

Задачей, которую решает предлагаемое изобретение, является повышение прочностных свойств стекла “цветового тона”, “чистоты цвета”, расширение сырьевой базы используемых материалов за счет применения в шихте породообразующих материалов (базальтов), а также уменьшение материальных и энергозатрат.

Сущность изобретения заключается в том, что тарное стекло, включающее SiO₂, Al₂O₃, Fe₂O₃, Na₂O, К₂O, CaO, MgO, TiO₂, Cr₂O₃, SO₃, BaO, MnO, P₂O₅ содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: SiO₂ 65,00 – 73,40; Al₂O₃ 1,10 – 5,50; Fe₂O₃ 0,20 – 2,50; Na₂O 10,00 – 14,00; K₂O 0,03 – 0,35; CaO 8,0 – 13,00; MgO 0,06 – 1,20; TiO₂ 0,04 – 1,40; Cr₂O₃ 0,10-0,50; SO₃ 0,07-0,50; BaO 0,01-0,10; MnO 0,01-1,25; P₂O₅ 0,01-0,10.

Технический результат изобретения заключается в повышении физико-химических и физико-механических свойств тарного стекла, снижении производственных и энергозатрат, улучшении качества продукции и расширении сырьевой базы в стекольной промышленности.

Составы предлагаемых тарных стекол представлены в таблице 1.

Для приготовления шихты используют следующие шихтные материалы: песок кварцевый, соду кальцинированную, глинозем, гипс, известняк, углерод, портахром (Cr₂O₃), портафер (Fe₂O₃), марганцевую пасту, двуокись титана, калиевую селитру, окись магния, триполифосфат.

С целью экономии дорогостоящих материалов (глинозема, песка кварцевого, окиси магния, портафера, калиевой селитры и др.) в технологии изготовления стекла для стеклотары предусматривают вариант приготовления шихты с использованием базальта следующего состава, мас.%: SiO₂ 48 – 50; Al₂O₃ 14 – 15; Fe₂O₃ 4 – 5; CaO 8 – 8,5; MgO 5-5,5; Na₂O 12,3 -13,50; K₂O 0,01-0,15; FeO 0,1-0,4; SO₃ 0,05-0,20; MnO 0,01-0,10; TiO₂ 1-2; P₂O₅ 0,1-0,2.

В этом случае в шихту добавляют базальт, размолотый до фракции 0 – 3 мм, выдерживая с помощью микропроцессоров режим плавки, при котором компоненты, входящие в стекло, находятся в области составов предлагаемого изобретения. Из сравнения составов стекла и базальта видно, что все составляющие ингредиенты синтезированного стекла, кроме Cr₂O₃, полностью или частично вводятся в шихту природным базальтом.

Шихту и молотый базальт подают в стекловаренную печь непрерывного действия. Температура в зоне максимума стекловаренной печи должна быть не ниже 1450 – 1500^oC. Из выработочной части стекловаренной печи специальные питатели обеспечивают подачу порций стекломассы на формование в стеклоформующие машины. Отформованные стеклянные изделия устанавливают на транспортный конвейер и перемещают с помощью его и специальных переставителей в отжигательные печи (леры). После выхода из лера стеклянную тару сортируют и упаковывают.

Свойства предлагаемых и известных составов тарных стекол представлены в табл. 2.

Лабораторные плавки и промышленные испытания показали возможность получения из предложенных составов стекол тары и другой стеклопосуды желтых, зеленых и коричневых тонов с равномерной интенсивной окраской.

Использование предлагаемых тарных стекол позволяет улучшить качество продукции в стекольной промышленности, снизить производственные затраты, расширить сырьевую базу применяемых материалов в стекольной промышленности.

Источники информации
1. Стекло. Под ред. Н.М. Павлушкина. – М.: Стройиздат, 1973, с. 376, табл. 5.

2. WO 95/13993, кл. C 03 C 3/087, опубл. 26.05.95, с. 11 – 13.

Формула изобретения

Тарное стекло, включающее SiO₂, Al₂О₃, Fе₂О₃, Nа₂О, К₂О, СаО, МgО, TiO₂, Сr₂О₃, SО₃, ВаО, MnO, Р₂О₅, отличающееся тем, что компоненты находятся в следующем соотношении, мас.%:
SiO₂ – 65,00 – 73,40
Al₂О₃ – 1,10 – 5,50
Fе₂О₃ – 0,20 – 2,50
Nа₂О – 10,00 – 14,00
К₂О – 0,03 – 0,35
СаО – 8,00 – 13,00
МgО – 0,06 – 1,20
TiO₂ – 0,04 – 1,40
Сr₂О₃ – 0,10 – 0,50
SО₃ – 0,07 – 0,50
ВаО – 0,01 – 0,10
MnO – 0,01 – 1,25
Р₂О₅ – 0,01 – 0,10

РИСУНКИ