PL168039B1

PL168039B1 - Zestaw szklarski PL PL PL

Info

Publication number: PL168039B1
Application number: PL91288893A
Authority: PL
Inventors: J Joseph Cheng; Richard R Snow; Geoffrey Evans; Charles R Bamford; Harold B Milnes
Original assignee: Charles R Bamford; J Joseph Cheng; Geoffrey Evans; Harold B Milnes; Richard R Snow
Priority date: 1990-01-30
Filing date: 1991-01-30
Publication date: 1995-12-30
Also published as: AU642716B2; HU213850B; YU13791A; JPH085693B2; HU913349D0; WO1991011402A1; CA2035268A1; KR920701063A; YU47612B; AU7316691A; ZA91685B; TR28685A; KR100192195B1; EP0465645A1; EP0465645B1; CN1053783A; MX171282B; DE69130690T2; BR9104210A; PT96615B

Abstract

1. Zestaw szklarski do wytwarzania szkla o zabarwieniu zielonym, absorbujacego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, majacego wskaznik zawartosci zwiazku zela- zawego okolo 22 - 29%, znamienny tym, ze zawiera A/ sodowo-wapniowo-krzemionkowy zestaw skladników do wytapiania szkla, zawierajacy 454 ± 90,8 kg piasku, 149,8 ± 2 2 , 7 kg sody bezwodnej, 113,5± 22,7 kg dolomitu, 31,8 ± 22,7 kg wapienia i 5,5 ± 3,6 kg siarczanu, zwlaszcza siarczanu sodowego lub gipsu; B/ zwiazek zawierajacy cer w ilosci pochlaniajacej promieniowanie nadfioletowe i zasadniczo nie wplywajacej na barwe szkla, takiej, ze stezenie tlenku ceru w szkle wynosi 0,8 - 1,2% wagowego; C/ taka ilosc zelaza, aby calkowita zawartosc zelaza w szkle wynosila 0,75 - 0,9% wagowego i D/ taka ilosc wegla, aby jego ilosc byla mniejsza od koniecznej do osiagniecia tego samego wskaznika zawartosci zwiazku zelazawego w szkle wytworzonym ze skladników A,B i takiej ilosci zelaza, aby jego calkowita zawartosc w szkle wynosila 0,5% wagowego, wynoszaca 0,068 - 0,227 kg na 454 kg szkla. PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zestaw szklarski dz wytwarzania szkła o zabarwieniu zielonym, pochłaniającego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, stosowany do wytwarzania szkła.

Znany sposób wytwarzania szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego pochłaniającego promieniowanie podczerwone polega na wprowadzaniu do niego pewnych ilości żelaza. Zazwyczaj żelazo występuje w szkle zarówno w postaci tlenku żelazawego /FeO/ jak i tlenku żelazowego /'FejOJ. Całkowita zawartość żelaza z także wzajemny stosunek tlenku żelazawego i tlenku żelazowego mają bezpośredni i konkretny wpływ na jego barwę i przepuszczalność promieniowania. Wzrost zawartości tlenku żelazawego /kosztem chemicznie zredukowanego tlenku żelazowego/ powoduje wzrost zbezrbcji promieniowania podczerwonego i zmniejszenie zaeotacji promieniowania nadfioletowego. Przesunięcie w kierunku większej zawartości FeO w stosunku do Fe2O3 powoduje również zmianę barwy szkła z żółtej lub żółto-zielonej na ciemniejszą zieloną lub niebiesko-zieloną co zmniejsza jego przepuszczalność światła widzialnego. Tak więc, w celu zwiększenia absorpcji promieniowania podczerwonego bez jednoczesnego pogorszenia przepuszczalności światła widzialnego uważano że, należy wytworzyć szkło o niskiej całkowitej zawartości żelaza, głównie w postaci FeO pochodzącego, ze zredukowanego Fe2O3. Za szkło o niskiej całkowitej zawartości żelaza zważa się szkło zawierające mniej niż 0,75% wagowego żelaza. Przykładowo w opisie patentowym St. Zjedn. Ameryki nr 3 652 303 podano skład szkła

168 039 sodowo-wapniowo-krzemionkowego o barwie niebieskiej, wykazującego 75% przepuszczalność światła widzialnego przy grubości 0,635 cm, przy czym co najmniej 80% niskiej całkowitej zawartości żelaza stanowiła forma żelazawa dzięki· włączeniu redukującej ilości metalicznej cyny lub chlorku cynawego do stopu.

Wiele zawierających żelazo kompozycji do wytwarzania szkła zawiera dodatkowo znane substancje pomocnicze, takiej jak dwutlenek tytanu, dwutlenek molibdenu i tlenek ceru, w celu zapewnienia absorpcji promieniowania nadfioletowego. Te znane pochłaniacze promieniowania nadfioletowego mają szczególnie niekorzystny wpływ, zwłaszcza w przypadku wytwarzania szyb samochodowych, gdyż powodują zmianę zabarwienia szkła z pożądanej barwy zielonej lub niebiesko-zielonej na niekorzystną żółtą. Tlenek ceru można jednak dodawać w odpowiednim małym stężeniu, aby nie wpływać niekorzystnie na pożądaną zieloną lub niebiesko-zieloną barwę tego szkła.

Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 1 936 231 ujawnia sposób wytwarzania bezbarwnego szkła, zgodnie z którym, w celu pochłaniania promieniowania nadfioletowego dodaje się tlenek żelazowy w tak małej ilości, że uzyskane szkło zachowuje wysoką przepuszczalność światła widzialnego. Całkowita zawartość żelaza wynosi około 0,35% wagowego. Jako środki pochłaniające promieniowanie nadfioletowe można dodać małe ilości związków ceru w celu obniżenia zawartości żelaza w szkle.Wytworzone w ten sposób szkło zachowuje swą bezbarwność i wysoką przepuszczalność światła widzialnego.

Opis patentowy St. Zjedn. Ameryki nr 4 792 536 ujawnia sposób wytwarzania szkła pochłaniającego promieniowanie podczerwone, zawierającego małą całkowitą zawartość żelaza w dużym stopniu zredukowanego do FeO. Dalej stwierdzono, że można zwiększyć absorpcję promieniowania podczerwonego przez wprowadzenie większej całkowitej ilości żelaza do szkła lecz wówczas przepuszczalność światła widzialnego zostałaby tym samym obniżona poniżej poziomu odpowiadającemu wymogom stawianym szybom samochodowym. Opisany proces polega na dwuetapowej operacji topienia i rafinacji, które zapewniają silnie redukcyjne warunki w celu zwiększenia ilości żelaza w postaci wynoszącej 0,45 - 0,65% wagowego. Opis ten wskazuje dalej, że żelazo powinno być zredukowane do FeO co najmniej w 35%. Najbardziej korzystnie, kiedy więcej niż 50% całkowitej zawartości żelaza zredukowane jest do postaci żelazawej. Dalej wskazano, że do szkła zawierającego w wysokim stopniu zredukowane żelazo przy jego niskim stężeniu całkowitym, można dodać 0,25 - 0,5% wagowego tlenku ceru w celu zwiększenia absorpcji promieniowania nadfioletowego. Wskazano, że należy unikać wysokiego stężenia tlenku ceru, ponieważ pogarsza to całkowitą przepuszczalność szkła. Jako przykład szkła, które można wytworzyć sposobem według opisu patentowego St. Zjedn. Ameryki nr 4 792 536 podano kompozycję nr 11 zawierającą niskie całkowite stężenie żelaza,,które w 30% jest zredukowane do FeO, oraz 1% tlenku ceru. Przy grubości 4 mm całkowita przepuszczalność promieniowania słonecznego wynosiła 52%, a przepuszczalność promieniowania nadfioletowego wynosiła 37%. Względnie wysoka całkowita przepuszczalność promieniowania słonecznego spowodowana jest niskim całkowitym stężeniem żelaza, podczas gdy względnie wysoka przepuszczalność promieniowania nadfioletowego spowodowana jest niskim stężeniem Fe2O3, którego duża część zredukowana została do FeO.

Całkowitą zawartość żelaza w kompozycji szkła zwykle podaje się w procentach wagowych całkowitego Fe2O3, które są sumą procent wagowych tlenku żelazowego i procent wagowych tlenku żelazowego jako równoważnika zawartego tlenku żelazawego. Zgodnie z tym stosowane w opisie i zastrzeżeniach patentowych określenie całkowita zawartość żelaza dotyczy zawartości żelaza wyrażonej jako zawartość tlenku żelazowego. Jeśli do zestawu szklarskiego dodaje się Fe2O3, to część tego Fe2O3 redukuje się w stopie do FeO. Stosunek ilościowy tlenku żelazawego i żelazowego w stopie zależy od równowagi redukcyjno-oksydacyjnej i określa się go w niniejszym opisie jako wskaźnik zawartości związku żelazawego, który jest zdefiniowany jako iloraz procentów wagowych tlenku żelazawego i procentów wagowych całkowitego Fe2O3.

Tlenek ceru jest silnym utleniaczem i dlatego jeśli doda się go do zawierającego żelazo zestawu składników do wytwarzania szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, wpływa on silnie na wzajemny stosunek tlenku żelazawego i tlenku żelazowego. Do zestawu można

168 039 dodawać węgiel w celu skompensowania utleniającego działania tlenku ceru, jednak duża zawartość węgla ma niekorzystny wpływ na proces topienia masy składników, gdyż węgiel reaguje w pierwszej kolejności z siarczanami zawartymi w tej masie, takimi jak siarczan sodowy lub gips, które są typowymi dodatkami przy wytwarzaniu szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego, przyśpieszającymi roztwarzanie krzemionki oraz klarowania masy szkła. Tak więc węgiel stosowany w nadmiarze powoduje tworzenie się piany w trakcie topienia masy oraz powstawanie skaz w gotowym produkcie wskutek inkluzji krzemionki.

Wiadomo, że w celu utrzymania odpowiedniego stosunku FeO do Fe2O3, a tym samym zielonej barwy szkła, ilość węgla niezbędnego by zrównoważyć działanie utleniające około 1% wagowego tlenku ceru w typowym szkle sodowo-wapniowo-krzemionkowym otrzymanym w procesie wytapiania wynosi około 0,409 kg węgla na 454 kg szkła. Ta ilość węgla oddziaływuje na proces zwilżania krzemionki przez siarczan sodowy lub gips, co prowadzi do powstawania piany krzemionkowej podczas procesu topienia masy i do skaz w gotowym produkcie wskutek inkluzji krzemionki, jak wskazano powyżej.

W celu utrzymania stałego stosunku FeO do Fe2O3, to jest wskaźnika zawartości związku żelazawego, przy jednoczesnym przeciwdziałaniu utleniającemu działaniu stałej zawartości tlenku ceru, w przypadku gdy zawartość żelaza w szkle sodowo-wapniowo-krzemionkowym osiąga wartość charakteryzującą szkło o wysokiej zawartości żelaza, np. całkowitą zawartość żelaza około 0,8% twierdzi się albo że należy dodać taką samą ilość węgla, ponieważ ilość tlenku ceru pozostaje na tym samym poziomie, albo że zapotrzebowanie węgla będzie nawet większe, ponieważ równowagowy wskaźnik zawartości związku żelazawego zmniejsza się ze wzrostem ilości dodawanego żelaza, jak to podano w publikacji N.E. Densem i W.E.S. Turner The Equilibrium Between Ferrous and Ferric Oxides in Glasses, Journal of the Society of Glass Rechnology, vol. XXII, nr 914, grudzień 1938, str. 372-389. Tak więc twierdzi się, że zestaw składników do wytwarzania szkła o barwie zielonej, wykazującego silną absorpcję promieniowania podczerwonego ze względu na zawartość FeO /z częściowego rozkładu Fe2O3 w zestawie o dużej całkowitej zawartości żelaza/ i silnej absorpcji promieniowania nadfioletowego częściowo ze względu na wysoką zawartość tlenku ceru /która jednakże nie jest na tyle wysoką by spowodować żółte zabarwienie szkła/ a częściowo ze względu na dużą zawartość Fe2O3, który pozostaje w stanie wyższego utlenienia, będzie wykazywał przy nadmiarze dodanego węgla niekorzystne zjawisko powstawania piany krzemionkowej podczas topnienia prowadzącej do skaz w szkle wskutek inkluzji krzemionki.

Pożądane byłoby wytworzenie szkła o zabarwieniu zielonym, stosując znaną technologię wytapiania, do zastosowania w samochodach i w budownictwie, mającego wysoką przepuszczalność światła widzialnego wynoszącą co najmniej 70%, niską całkowitą przepuszczalność promieniowania słonecznego wynoszącą co najwyżej 46% i niską przepuszczalność promieniowania nadfioletowego wynoszącą co najwyżej 34% przy grubości -szkła 4 mm. Według dotychczasowego stanu wiedzy wytworzenie szkła zawierającego wysoką zawartość żelaza i około 1 % tlenku ceru jest możliwe tylko przy użyciu dużej ilości węgla w stopie, co powoduje tworzenie się piany krzemionkowej prowadzącej do skaz w produkcie finalnym wskutek inkluzji krzemionki.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że równowaga reakcji redoks między żelazem w postaci związku żelazawego i żelazowego, tlenkiem ceru i węglem podczas wytopu szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego przesuwa się w kierunku stanu bardziej zredukowanego wówczas, gdy całkowita zawartość żelaza wzrasta z niskiego do wysokiego całkowitego stężenia np. z około 0,5% do około 0,8% żelaza. Tak więc, wskaźnik zawartości związku żelazawego raczej wzrasta niż obniża się, jak to wynikało z dotychczasowego stanu wiedzy. W związku z tym, aby przesunąć reakcję redoks w takim kierunku żeby otrzymać ten sam wskaźnik zawartości związku żelazawego przy niskiej zawartości całkowitej żelaza, ilość dodanego węgla do stopu wykazującego wysoką zawartość żelaza musi być zmniejszona, co stoi w sprzeczności z dotychczasowym stanem wiedzy na ten temat.

Tak więc, dla utrzymania niezmienionego wskaźnika zawartości związku żelazawego w przypadku stopu szkła sodowo-wapniowo-krzemionkowego o wysokiej całkowitej zawartości żelaza potrzeba mniej węgla niż w przypadku stopu zawierającego niską zawartość żelaza przy

168 039 stałym stężeniu tlenku ceru. Dodatek węgla można zmniejszyć z około 0,41 kg do około 0 16 kg na 454 kg szkła przy wzroście całkowitego stężenia żelaza z około 0,5% do około 0,8% wagowego przy stałym wskaźniku zawartości związku żelazawego równym 25% i stałym stężeniu tlenku ceru około 1% wagowy. Mniejszy dodatek węgla usuwa problem tworzenia się piany krzemionkowej topnienia i tym samym eliminuje zjawisko powstawania skaz w produkcie finalnym wskutek inkluzji krzemionki.

Obecnie opracowano zestaw szklarski do wytwarzania szkła o zabarwieniu zielonym, absorbującego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, mającego wskaźnik zawartości związku żelazawego około 22- 29%, charakteryzujący się tym, że zawiera AJ sodowo-wapniowo-krzemionkowy zestaw składników do wytapiania szkła, zawierający 454 ± 90,8 kg piasku, 149,8 ± 22,7 kg sody bezwodnej, 113,5 ± 22,7 kg dolomitu, 31,8 ± 22,7 kg wapienia i 5,5 ± 3,6 kg siarczanu, zwłaszcza siarczanu sodowego lub gipsu; B/ związek zawierający cer w ilości pochłaniającej promieniowanie nadfioletowe i zasadniczo nie wpływającej na barwę szkła takiej, że stężenie tlenku ceru w szkle wynosi 0,8 -1,2% wagowego; C/ taką ilość żelaza, aby całkowita zawartość żelaza w szkle wynosiła 0,75 - 09% wagowego i D/ taką ilość węgla, aby jego ilość była mniejsza od koniecznej do osiągnięcia tego samego wskaźnika zawartości związku żelazawego w szkle wytworzonym ze składników A, B i takiej ilości żelaza, aby jego całkowita zawartość w szkle wynosiła 0,5% wagowego, wynosząca 0,068 - 0,227 kg na 454 kg szkła.

Sposób wytwarzania szkła o zabarwieniu zielonym, pochłaniającego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, o wskaźniku zawartości związku żelazawego około 22 - 29%, przez topienie odpowiedniego zestawu szklarskiego polega na tym, że miesza się z sobą i ogrzewa AJ sodowo-wapniowo-krzemionkowy zestaw do wytapiania szkła, B/ związek ceru w ilości pochłaniającej promieniowanie nadfioletowe i zasadniczo nie zmieniającej zabarwienia szkła, C/ żelazo w takiej ilości by całkowita zawartość żelaza w szkle wynosiła 0,75% wagowego, D/ węgiel w ilości mniejszej niż należałoby zastosować do wytworzenia szkła o tym samym wskaźniku zawartości związku żelazawego z mieszaniny składników A, B i mniejszej ilości żelaza niż podano w C, zapobiegając tym samym tworzeniu się piany krzemionkowej na powierzchni stopu wystarczającym by wywierać korzystny wpływ na jakość wytapianego szkła.

Zestaw szklarski według wynalazku można topić i formować w produkty o grubości 4 mm, wykazujące przepuszczalność promieniowania widzialnego pochodzącego ze źródła Illuminant A większą niż 70%, całkowitą przepuszczalność promieniowania słonecznego mniejszą niż 46% i przepuszczalność promieniowania nadfioletowego mniejszą niż 34%.

Przepuszczalność promieniowania słonecznego jest miarą przepuszczalności promieniowania słonecznego o wszystkich długościach fali /ASTM E 424A/ i jest równa wartości całki odpowiadającej powierzchni po wykresem funkcji przepuszczalności od długości fali dla zakresu promieniowania widzialnego i podczerwonego.

Zestaw szklarski według wynalazku jest szczególnie korzystny przy wytwarzaniu szkła o zabarwieniu zielonym, pochłaniającego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe do zastosowania w samochodach i w budownictwie.

Szkło pochłaniające promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, stosowane do wytwarzania szyb samochodowych, musi spełniać federalne wymogi ponad 70% przepuszczalności światła widzialnego pochodzącego ze źródła Illuminant A. Im cieńsze szkło stosowane w nowoczesnych samochodach, tym łatwiej osiągnąć warunek 70% przepuszczalności promieniowania pochodzącego ze źródła Illuminant A, ale zarazem tym większa jego przepuszczalność promieniowania podczerwonego i nadfioletowego. Wskutek tego producenci samochodów zmuszeni są dla polepszenia warunków termicznych, do instalowania urządzeń klimatyzacyjnych odpowiedniej wielkości i stosowania większej ilości stabilizatorów promieniowania nadfioletowego w swych wyrobach i wyposażeniu wnętrza z tworzyw sztucznych, by przeciwdziałać ich degradacji.

Znany jest sposób wytwarzania i wytapiania szkła niskiej całkowitej zawartości wysoko zredukowanego żelaza, wykazującego wysoką przepuszczalność promieniowania widzialnego i niską przepuszczalność promieniowania podczerwonego. Wiadomo również, że związki ceru obniżają przepuszczalność promieniowania nadfioletowego iakiego szkła. Jednakże stosowana

168 039 przy wytwarzaniu takiego szkła niezbędna ilość węglowego czynnika redukującego czyni ten proces trudnym, ponieważ węgiel reaguje w pierwszej kolejności z siarczanem sodowym lub gipsem stosowanymi do klarowania szkła, tworząc na wierzchu stopu bogatą w krzemionkę warstwę /pianę krzemionkową/. W dodatku, produkt wytworzony takim sposobem ma skazy powstałe wskutek inkluzji krzemionki, co uniemożliwia zastosowanie produktu finalnego w samochodach czy budownictwie.

Nieoczekiwanie stwierdzono, że szkło o wysokiej całkowitej zawartości żelaza, wykazujące dużą przepuszczalność światła widzialnego oraz niską przepuszczalność promieniowania podczerwonego i nadfioletowego można wytworzyć stapiając razem składniki zestawu sodowowapniowo-krzemionkowego i wprowadzając dużą całkowitą ilość żelaza, np. co najmniej 0,75% wagowego, pewną ilość związku zawierającego cer i nieoczekiwanie małą ilość węgla. Ta mała ilość węgla, co jest sprzeczne z dotychczasowym stanem wiedzy na ten temat, zapobiega tworzeniu się piany krzemionkowej podczas stapiania zestawu składników i tworzeniu się skaz w produkcie finalnym wskutek inkluzji krzemionki. Alternatywnie, tę ilość związku ceru można zastąpić mniejszą ilością mieszaniny związku zawierającego cer i dwutlenek tytanu, co w rezultacie obniża jeszcze bardziej konieczną ilość węgla.

Składniki zestawu według wynalazku, które łączy się za pomocą znanych urządzeń do mieszania składników zestawu szklarskiego, są piasek, wapień, dolomit, soda bezwodna, tlenek żelazowy, węgiel, techniczny siarczan sodowy lub gips i związek zawierający cer oraz ewentualnie dwutlenek tytanu. Składniki te topi się w znanym piecu do wytopu szkła, tworząc szkło o zabarwieniu zielonym, pochłaniające promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, które następnie można odlewać w sposób ciągły w łaźni ze stopionym metalem. Wytworzone w ten sposób szkło płaskie można formować w elementy do stosowania w budownictwie lub ciąć i formować, np. wyginać przez prasowanie, do zastosowania w samochodach.

Zestawy sodowo-wapniowo-krzemionkowe do wytwarzania szkła są dobrze znane w przemyśle szklarskim. Typowy zestaw sodowo-wapniowo-krzemionkowy ma następujący skład:

Piasek 454 ± 90,8 kg

Soda bezwodna 149,8 ± 22,7 kg

Dolomit 113,5 ±22,7 kg

Wapień 31,8 ± 22,7 kg

Siarczan 5,5 ± 3,6 kg

Siarczan można stosować w postaci np. siarczanu sodowego lub gipsu. W przybliżeniu całkowita masa szkła po wytopieniu i sklarowaniu wynosi około 635,6 kg.

Związek ceru dodaje się do zestawu składników w celu podwyższenia absorpcji finalnego produktu. Związek ceru dodaje się w ilości wystarczająco dużej dla skutecznej absorpcji promieniowania nadfioletowego ale mniejszej niż ilość powodująca zmianę zabarwienia szkła polegającą na jego zażółceniu. W tym celu można stosować, ale nie tylko, takie związki jak węglan ceru, tlenek ceru, szczawian ceru, wodzian ceru itp. Korzystnie dodaje się do zestawu składników węglan ceru w takiej ilości, aby szkło zawierało około 0,2 -1,4%, zwykle około 0,8

- 1,2% wargowego. Korzystne stężenie tlenku cerowego wynosi 1% wagowy. Alternatywnie, zamiast podanej powyżej ilości samego związku ceru można dodać mieszaninę związku ceru i dwutlenku tytanu w takiej ilości, aby szkło zawierało około 0,1 -1,56% wagowego CeO2 i około 0,02 - 0,85% wagowego TiO2, korzystnie około 0,5 - 0,6% wagowego CeO2 i około 0,15 - 0,25% wagowego TiO2. Mieszanina tlenku cerowego i tlenku tytanowego ma takie samo działanie i taką samą użyteczność w szkle co większa ilość samego tlenku ceru.

Do zestawu składników dodaje się żelazo, zwykle w postaci Fe2O3, szczawianu żelaza, żelaza metalicznego itp. Podczas topienia zestawu składników w piecu zachodzi reakcja redoks pomiędzy żelazem, związkiem ceru i węglem, polegająca na redukcji części Fe2O3 do Fe, aż do czasu ustalenia się równowagowego wskaźnika zawartości związku żelazawego. Tak więc do zestawu składników dodaje się żelazo w takiej ilości, aby wytworzyć szkło o wysokiej całkowitej zawartości żelaza wynoszącej co najmniej 0,75%, na ogół 0,75 - 1,1 lub 1,2% wagowego. Zgodnie z korzystnym wariantem realizacji wynalazku całkowita zawartość żelaza wynosi 0,75

- 0,9% wagowego szkła. Wsakaźnik zawartości związku żelazawego, od którego zależy barwa

168 039

Ί zielona szkła wytworzonego z zestawu według wynalazku, ma na ogół wartość około 22 - 29%. Korzystnie, wskaźnik ten ma wartość około 24 - 27%.

Wiadomo, że ilość węgla jaka musi być dodana do stopu sodowo-wapniowo-krzemionkowego zestawu o niskiej całkowitej zawartości żelaza, to jest do zestawu składników do wytwarzania szkła o całkowitej zawartości żelaza około 0,5% wagowego i zawartości tlenku cerowego około 1% wagowego, wynosi około 0,41 kg na 454 kg szkła, w przypadku wytwarzania szkła o zabarwieniu zielonym. Jednakże zgodnie z wynalazkiem, ilość węglajaką należy dodać do stopu sodowo-wapniowo-krzemionkowego zestawu składników do wytwarzania szkła o wysokiej całkowitej zawartości żelaza, który zawiera dodatkowo związek ceru w takiej ilości by wytworzone szkło zawierało około 1% wagowy tlenku cerowego, jest nieoczekiwanie mniejsza od ilości wymaganej do wytworzenia wspomnianego wyżej szkła o niskiej całkowitej zawartości żelaza. W zestawie według wynalazku, by wytworzyć 454 kg szkła o zabarwieniu zielonym i wskaźniku zawartości związku żelazawego około 22 - 29%, wymagana ilość dodanego węgla wynosi na ogół 0,068 - 0,318 kg na 454 kg szkła, a najczęściej około 0,068 - 0,227 kg na 454 kg szkła. Pod pojęciem węgla rozumie się tutaj również inne zawierające węgiel substancje, znane jako dodatki dostarczające węgiel do zestawów szklarskich, takie jak np. węgiel kamienny, trociny itp. Bardziej dokładnie, wymagana ilość węgla w przypadku stosowania samego związku ceru wynosi około 0,136 - .0,227 kg na 454 kg szkła, natomiast w przypadku stosowania związku ceru w połączeniu z dwutlenkiem tytanu wymagana ilość węgla wynosi na ogół około 0,068 - 0,204 kg na 454 kg szkła, a najczęściej około 0,068 - 0,136 kg na 454 kg szkła.

Zestaw według wynalazku, po wprowadzeniu do urządzeń do wytopu szkła, umożliwia wytworzenie szkła o zabarwieniu zielonym, wykazującego przepuszczalność promieniowania widzialnego ze źródła Illuminant A powyżej 70%, całkowitą przepuszczalność promieniowania słonecznego poniżej 46% i przepuszczalność promieniowania nadfioletowego poniżej 34% przy grubości szkła 4 mm. Barwa zielona charakteryzuje się dominującą długością fali około 498 - 540 lub 550 nm, korzystnie około 498 - 518 nm ze źródła Illuminant A i czystością barwy około 2 - 4%, korzystnie 2 -3%.

Przykłady I-IX.

Stosowano typowy sodowo-wapniowo-krzemionkowy zestaw składników do wytopu szkła, o poniższym składzie:

Piasek 454 kk

Soda bezwodna 144 kk

Dolomit 111,6 kg

Wapień 30,4 kg

Siarczan sodowy techniczny 3,(5 kg

Do tego zestawu dodano różne ilości tlenku żelazowego, węglanu cerawego i węgla, podane w tabeli 1.

Tabela 1

Przykład nr	Węglan cerawy /kg/	TiO2 /kg/	Tlenek żelazowy /kg/	Węgiel /kg/	Ilość węgla /kg/ na 454 kg szkła
I	10,9	-	5,22	0,19	0,136
II	10,9	-	5,22	0,22	0,159
III	10,9	-	5,22	0,25	0.182
IV	10,9	-	5,22	0,29	0,204
V	10,9	-	5,22	0,29	0,204
VI	10,9	-	5,22	0,32	0,227
VII	7,3	1,9	6,6	0,29	0,204
VIII	7,3	1,9	6,6	0,29	0,204
IX	10,9	-	6,6	0,44	0,318

Podczas topienia zestawu szklarskiego opisanego powyżej nie tworzyła się piana krzemionkowa i nie stwierdzono skaz w produkcie finalnym wskutek inkluzji krzemionki.

168 039

Własności wytworzonego szkła o danej grubości podano w tabeli 2.

Tabela 2

Charakterystyka szkła	Przykład nr
I	II	m	IV	V	VI	VII	VIII	IX
Grubość szkła /mm/ Całkowita zawartość	4	4	4	4	4	4	3,4	3,2	3,2
zelaza jako Fe2 O3 /%/	0,782	0,789	0,783	0,788	0,788	0,784	0,981	0,994	0,994
CeO2 /%/	0,913	0,909	0,915	0,914	0,913	0,911	0,596	0,584	0,93
TiO2 /%/ Wskaźnik zawartości			-	-	-	-	0,294	0,284	-
związku żelazawego /%/	25,1	25,7	26,2	27,3	27,5	27,7	25,4	25,4	25,4
Illuminant A /%/ Całkowita przepuszczalność	72,8	72,3	72,2	71,2	71,5	71,6	70,5	71,4	71,4
promieniowania słonecz-	45,9	45,1	44,8	43,9	43,7	43,6	43,3	44,6	44,7
nego /%/ Przepuszczalność UV /%/	33,0	33,2	33,3	33,5	33,5	33,6	29,3	30,9	33,2
Dominująca długość fali	512,8	509,2	508,2	505,2	504,5	504,6	537,5	534,8	510,0
źródła Illuminant C /nm/ Czystość barwy /%/	2,4	2,4	2,5	2,8	2,9	2,9	3,5	3,1	2,8

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 1,50 zł

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zestaw szklarski do wytwarzania szkła o zabarwieniu zielonym, absorbującego promieniowanie podczerwone i nadfioletowe, mającego wskaźnik zawartości związku żelazawego około 22 - 29%, znamienny tym, że zawiera AJ sodowo-wapniowo-krzemionkowy zestaw składników do wytapiania szkła, zawierający 454 ± 90,8 kg piasku, 149,8 ± 22,7 kg sody bezwodnej, 113,5 ± 22,7 kg dolomitu, 31,8 ± 22,7 kg wapienia i 5,5 ± 3,6 kg siarczanu, zwłaszcza siarczanu sodowego lub gipsu; B/ związek zawierający cer w ilości pochłaniającej promieniowanie nadfioletowe i zasadniczo nie wpływającej na barwę szkła, takiej, że stężenie tlenku ceru w szkle wynosi 0,8 -1,2% wagowego; C/ taką ilość żelaza, aby całkowita zawartość żelaza w szkle wynosiła 0,7 5 - 0,9% wagowego i D/ taką ilość węgla, aby jego ilość była mniejsza od koniecznej do osiągnięcia tego samego wskaźnika zawartości związku żelazawego w szkle wytworzonym ze składników A,B i takiej ilości żelaza, aby jego całkowita zawartość w szkle wynosiła 0,5% wagowego, wynoszącą 0,068 - 0,227 kg na 454 kg szkła.
2. Zeesaw wedhig aastrz . 1 , znamienny tym , ee gik o zwizeek zawierajccy cer awyjda węglan ceru, tlenek ceru, szczawian ceru lub wodzian ceru.
3. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że jako związek zawierający cer zawiera węglan ceru.
4. Zeslzw wddto g ζζι51ζ. 1 , enamienny ymn, ee azwiera Ci^Izzo w Ιι^ο] ności, ay y całkowite stężenie żelaza w szkle wynosiło około 0,75 - 0,85% wagowego.
5. Zeslaw wddugy aestrz. , , alla 2 , albo 3 , abla 4 , naarr^in^iyy yym, Ce ma weZźźnik zawartości związku żelazawego wynoszący 24 -27%.
6. Zeslaw wydi^iuja ζ^Ιι'ζ. , , enamienny yym, Ca αzwiera węgiill w lb^śćci okolo 0,16a 0,227 kg na 454 kg szkła.
7. Zeslzw wedhig zzisIzz. , , ab^o 2 , albo 3 , albo 4 , yym, że zawiera ponddlo dwutlenek tytanu, przy czym powstałe szkło zawiera 0,5 - 0,6% wagowego CaO2 i 0,15 - 0,25% wagowego T1O2.