Método para fabricar vidrio flotado con densidad de defecto reducida.

Un método para reducir la densidad de defectos de vidrio producido mediante un proceso de vidrio flotado que comprende:



a. Fundir una composición de vidrio que comprende:

Desde 6. 75 % en peso de SiO2;

Desde 10-20 % en peso de Na2O;

Desde 5-15 % en peso de CaO;

Desde 0-5 % en peso de MgO;

Desde 0-5 % en peso de Al2O3;

Desde 0-5 % en peso de K2O;

Desde 0-2 % en peso de Fe2O3; y

Desde 0-2 % en peso de FeO,

b. Verter la composición de vidrio fundido en un baño de estaño,

en el que la composición de vidrio tiene un índice de intensidad de campo total superior o igual a 1, 23 y

donde fundir la composición de vidrio da como resultado un fundido de vidrio que tiene un contenido de agua de al menos el 0, 035 % en peso basado en el porcentaje total en peso de la composición.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2003/030571.

Solicitante: PPG INDUSTRIES OHIO, INC..

Nacionalidad solicitante: Estados Unidos de América.

Dirección: 3800 WEST 143RD STREET CLEVELAND, OH 44111 ESTADOS UNIDOS DE AMERICA.

Inventor/es: SMITH,CHARLENE S, PECORARO,GEORGE A.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • C03B18/18 SECCION C — QUIMICA; METALURGIA.C03 VIDRIO; LANA MINERAL O DE ESCORIA.C03B FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL O DE ESCORIA; PROCESOS SUPLEMENTARIOS EN LA FABRICACION O MODELADO DE VIDRIO O DE LANA MINERAL O DE ESCORIA (tratamiento de la superficie C03C). › C03B 18/00 Modelado del vidrio en contacto con la superficie de un líquido. › Control o regulación de la temperatura del baño de flotado; Composición o purificación del baño de flotado.
  • C03B18/20 C03B 18/00 […] › Composición de la atmósfera por encima del baño de flotado; Tratamiento o purificación de esta atmósfera.
  • C03B5/235 C03B […] › C03B 5/00 Fusión en hornos; Hornos especialmente adaptados a la fabricación del vidrio. › Calentamiento del vidrio (C03B 5/02, C03B 5/18, C03B 5/225 tienen prioridad).
  • C03C3/087 C03 […] › C03C COMPOSICION QUIMICA DE LOS VIDRIOS, VIDRIADOS O ESMALTES VITREOS; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DEL VIDRIO; TRATAMIENTO DE LA SUPERFICIE DE FIBRAS O FILAMENTOS DE VIDRIO, SUSTANCIAS INORGANICAS O ESCORIAS; UNION DE VIDRIO A VIDRIO O A OTROS MATERIALES.C03C 3/00 Composiciones para la fabricación del vidrio (cargas de mezclas vitrificables C03C 6/00). › que contienen óxido de calcio, p. ej. cristal de vidrio ordinario o cristal para recipientes huecos.
  • C03C4/02 C03C […] › C03C 4/00 Composiciones para vidrio con propiedades particulares. › para vidrio coloreado.

PDF original: ES-2421291_T3.pdf

 


Fragmento de la descripción:

Método para fabricar vidrio flotado con densidad de defecto reducida Campo de la invención La invención se refiere a métodos para reducir la densidad de defecto de vidrio; especialmente métodos que pueden usarse en procesos de vidrio flotante incluyendo un horno de oxicombustión.

Antecedentes de la invención La producción de vidrio por el proceso de vidrio flotado es bien conocido en el estado de la técnica. Generalmente el proceso de vidrio flotado implica mezclar y calentar varios componentes de una composición de vidrio para producir un fundido de vidrio, verter el fundido de vidrio en un baño de estaño fundido y estirar el fundido de vidrio a lo largo del baño de estaño fundido para formar una hoja de vidrio continua dimensionalmente estable.

A la composición de vidrio se le añaden varios componentes para producir vidrio con diferentes propiedades tales como color, absorbancia solar, resistencia, etc. El uso final del vidrio determina los componentes específicos que se requieren en la composición de vidrio. Por ejemplo, en un caso, puede requerirse vidrio azul por lo que se añaden ciertos componentes en la composición. En otro caso, puede requerirse vidrio verde que presente una absorbancia UV específica por lo que se usarán diferentes aditivos para preparar la composición.

Un componente presente en el fundido de vidrio es el agua. En la etapa del proceso de vidrio flotado cuando el fundido de vidrio se vierte en el baño de estaño, algo del agua difunde fuera del fundido de vidrio y se disocia en hidrógeno y oxígeno en la interfaz vidrio-estaño. El estaño, que tiene muy baja solubilidad para el hidrógeno, se satura básicamente con el hidrógeno de la atmósfera del baño de modo que muy poco hidrógeno extra puede disolverse en el estaño. Consecuentemente, el hidrógeno de la disociación de agua queda atrapado en la interfaz entre el vidrio fundido y el estaño y finalmente afecta a la superficie del fondo del vidrio pareciendo como defectos de burbujas de fondo abiertas en la superficie del fondo del artículo de vidrio. Las burbujas de fondo abiertas pueden describirse como huecos en el vidrio que generalmente tienen un corte transversal con forma de U invertida. La presencia de burbujas de fondo abiertas aumenta la densidad global de defectos del vidrio.

Los clientes establecen requisitos para la densidad de defectos de vidrio para determinadas aplicaciones. Los estándares son muy difíciles de cumplir con los procesos convencionales de vidrio flotado debido a la presencia de burbujas de fondo abiertas.

La presente invención proporciona un método nuevo para reducir la densidad de defectos de burbujas de fondo abiertas del vidrio producido en un proceso de vidrio flotado, especialmente un horno de oxicombustión.

Campo de la invención La presente invención es un método para reducir la densidad de defectos del vidrio flotado que comprende:

a. Fundir una composición de vidrio que comprende:

Desde 65-75 % en peso de SiO2;

Desde 10-20 % en peso de Na2O;

Desde 5-15 % en eso de CaO;

Desde 0-5 % en peso de MgO;

Desde 0-5 % en peso de Al2O3;

Desde 0-5 % en peso de K2O;

Desde 0-2 % en peso de FeO; y

Desde 0-2 % en peso de Fe2O3,

b. Verter la composición de vidrio fundido en un baño de estaño en el que la composición de vidrio tiene un índice de intensidad de campo total superior o igual a 1, 23 y donde fundir la composición de vidrio resulta en un fundido de vidrio que tiene un contenido de agua de al menos el 0, 035 % en peso basado en el porcentaje total en peso de la composición.

En consecuencia al menos que se indique lo contrario los valores numéricos descritos en la siguiente especificación y reivindicaciones puede variar dependiendo de las propiedades deseadas que se buscan obtener en la presente invención. Como mínimo y no como un intento de limitar la aplicación de la doctrina de los equivalentes al ámbito de 5 las reivindicaciones, cada parámetro numérico debe ser al menos interpretado a la luz del número de dígitos significantes de los que se ha informado y mediante la aplicación de técnicas de redondeo ordinarias. Además los intervalos descritos aquí deben de entenderse como que comprenden cualquier y todos los subintervalos incluidos en ellos. Por ejemplo un intervalo determinado como “1 a 10” debe considerarse que incluye cualquier subintervalo y todos los subintervalos entre (e incluyendo) el mínimo valor de 1 y el máximo valor de 10; esto es, todos los subintervalos que empiezan con un valor mínimo de 1 o más y que acaban con un máximo valor de 10 o inferior, por ejemplo, 5, 5 a 10 o 3, 2 a 7, 8.

La presente invención es un método para reducir la densidad de defectos de vidrio producido mediante un proceso de vidrio flotado que es bien conocido en el estado de la técnica. La invención puede utilizarse en procesos de vidrio flotado que incluyen bien un horno de aire-combustible o un horno de oxicombustión. En un horno de oxicombustion,

el oxígeno, y no el aire mantiene la combustión. Sin embargo la invención es particularmente adecuada para procesos de vidrio flotado que incluyen un horno de oxicombustión.

La presente invención comprende fundir una composición de vidrio que comprende:

Desde 65-75 % en peso de SiO2;

Desde 10-20 % en peso de Na2O;

Desde 5-15 % en eso de CaO;

Desde 0-5 % en peso de MgO;

Desde 0-5 % en peso de Al2O3;

Desde 0-5 % en peso de K2O;

Desde 0-2 % en peso de FeO; y

Desde 0-2 % en peso de Fe2O3,

Donde la intensidad de campo total debe ser superior o igual a 1, 23 y donde fundir la composición de vidrio resulta en un fundido de vidrio que tiene un contenido de agua de al menos el 0, 035 % en peso basado en el porcentaje total en peso de la composición.

Los porcentajes en peso se basan en el peso de óxido final de la composición. La cantidad total de hierro presente en el vidrio puede expresarse en términos de Fe2O3. Sin embargo esto no significa que todo el hierro esté en realidad en forma de Fe2O3. De igual forma, la cantidad de hierro puede declararse como FeO, pero esto no significa que todo el hierro esté en realidad en forma de FeO.

Se pueden incluir aditivos en la composición de vidrio para obtener determinado comportamiento de color y/o solar u otros.

Los aditivos que pueden añadirse a la composición de vidrio para obtener vidrio que tiene un color específico son bien conocidos para el experto en la materia. Dichos aditivos incluyen, pero no se limitan a óxidos de hierro (FeO y Fe2O3) , cobalto, cromo, níquel, selenio, cerio, y/o titanio.

Se pueden añadir a la composición de vidrio otros aditivos para alcanzar cierto comportamiento solar u otro. Estos aditivos son bien conocidos para el experto en la materia. Dichos aditivos incluyen, pero no se limitan, a óxidos de hierro, cobalto, cromo, vanadio, titanio, cerio, o cualquier otro material convencional de estos.

Los óxidos de hierro pueden incluirse en la composición de vidrio por varias razones. El óxido férrico, Fe2O3 es un buen absorbente de la radiación ultravioleta y puede darle al vidrio color amarillo. El óxido ferroso, FeO, es un buen absorbente de la radiación infrarroja y puede darle al vidrio color azul. Con un balance adecuado de Fe2O3 y FeO, se puede hacer un vidrio verde.

Para reflejar las cantidades relativas de hierro ferroso y férrico en una composición de vidrio se usará el término “redox”. Como se utiliza aquí, redox significa la cantidad de hierro en el estado ferroso (FeO) dividida por la cantidad de hierro total. El término “hierro total” se expresa en términos de Fe2O3.

El CoO es un absorbente débil de la radiación infrarroja y puede proporcionarle al vidrio un color azul. En una realización no limitante de la invención, la composición de vidrio comprende 0, 0 a 500 ppm de CoO.

El Cr2O3 puede proporcionarle al vidrio color verde y algo de absorción de radiación ultravioleta. En una realización no limitante de la invención, la composición de vidrio comprende del 0, 0 al 0, 1 % en peso de Cr2O3 basado en el peso de la composición.

El Se puede proporcionar absorción de radiación ultravioleta e infrarroja y un color al vidrio de rosa a marrón. El Se también puede usarse para disminuir redox. En una realización no limitante de la invención, la composición de vidrio comprende de 0, 0 a 100, 0 partes por millón (“ppm”) de Se.

El TiO2 puede usarse para proporcionar absorción ultravioleta y color amarillo al vidrio. En una realización no limitante de la invención, la composición de vidrio comprende... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

Los ejemplos anteriores se ofrecen solo para ilustrar la presente invención.

1. Un método para reducir la densidad de defectos de vidrio producido mediante un proceso de vidrio flotado que comprende:

a. Fundir una composición de vidrio que comprende:

Desd.

6. 75 % en peso de SiO2; Desde 10-20 % en peso de Na2O; Desde 5-15 % en peso de CaO; Desde 0-5 % en peso de MgO; Desde 0-5 % en peso de Al2O3;

Desde 0-5 % en peso de K2O; Desde 0-2 % en peso de Fe2O3; y Desde 0-2 % en peso de FeO,

b. Verter la composición de vidrio fundido en un baño de estaño,

en el que la composición de vidrio tiene un índice de intensidad de campo total superior o igual a 1, 23 y

donde fundir la composición de vidrio da como resultado un fundido de vidrio que tiene un contenido de agua de al menos el 0, 035 % en peso basado en el porcentaje total en peso de la composición.

2. Un método según la reivindicación 1 en el que la composición de vidrio comprende además al menos uno de los siguientes: del 0, 0 al 2, 0 % en peso de TiO2 basado en el peso de la composición; del 0, 0 al 3, 0 % en peso de óxido de erbio basado en el peso total de la composición; y/o del 0, 0 al 2, 0 % en peso de neodimio basado en el

peso total de la composición.


 

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