Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ДЕКОРАТИВНОГО СТЕКЛА

1. Уровень техники.

Изобретение относится к способам регулирования рисунка при получении узорчатого декоративного стекла на расплаве металла, и в частности к способам получения стекла типа “Метелица”.

Известен способ получения декоративного стекла по авт. св. №467040, МКИ С 03 В 18/14, С 03 С 23/00, в соответствии с которым получение рисунка на поверхности флоат-стекла достигается обработкой верхней поверхности ленты в ванне с расплавом олова газовым реагентом, например продуктами сухой перегонки древесины, парами предельных и непредельных органических углеводородных соединений и других органических веществ, с последующим растяжением до разрыва образовавшейся пленки.

Недостатком изобретения является то, что в нем не предлагается способ регулирования узора на стекле, т. е. изменение размеров и конфигурации матовых и глянцевых участков.

По патенту РФ №2174497, С 03 В 18/02, взятому в качестве ближайшего прототипа предлагается регулировать узор на поверхности стекла, вырабатываемого флоат-методом. Получение декоративного стекла осуществляется путем формования ленты стекла на расплаве металла с одновременной обработкой поверхности стекла реагентом, создающим модифицированный слой, и последующим его разрывом. При этом характер рисунка на стекле регулируют количеством и скоростью бортоформующих машин, причем скорость вращения каждой последующей пары меньше предыдущей.

Недостатком способа является то, что с помощью предлагаемых приемов нельзя влиять на характер узора по отдельным участкам ленты стекла, т.е. получать фрагментарное декорирование. Узор изменяется только по величине и рельефности (мелкий, средний, крупный), оставаясь по характеру рисунка однотипным по всей ширине ленты стекла.

2. Сущность изобретения.

Способ получения узора на ленте флоат-стекла осуществляется путем формования ленты стекла на расплаве металла с одновременной обработкой верхней поверхности стекла газовым реагентом, создающим модифицированный слой и последующим растягиванием ленты до образования рисунка на стекле, представляющего чередование матовых и глянцевых участков. Характер рисунка (размеры, конфигурацию и место расположения матовых и глянцевых участков) регулируют путем дополнительной подачи газового реагента-окислителя на модифицированную поверхность ленты стекла или на ее отдельные участки.

В качестве реагента-окислителя можно использовать чистый кислород, сжатый воздух или кислород в смеси с азотом или другими нейтральными газами. Азот или другие нейтральные газы используют в качестве газа-носителя. Общий расход реагента-окислителя, например для линии производительностью 100 т/сут, можно изменять в интервале 10-300 л/ч. При этом содержание кислорода в подаваемом реагенте-окислителе можно изменять от 0,1 до 99%. Перед подачей в камеру обработки, расположенную в ванне расплава, реагент-окислитель в зависимости от заданного рисунка можно охлаждать до (-5) - (-40)°С либо подогревать до (+30) - (+600)°С, либо использовать при температуре окружающей среды.

В производстве стекла “Метелица” узор на стекле образуется благодаря тому, что на поверхности стекла, обработанного продуктами пиролиза углеводородов, появляется углеродная пленка (сажа), которая изменяет вязкость поверхностного слоя стекла, причем на разных участках поверхности вязкость пленки различна. Под воздействием растягивающих усилий происходит разрыв этой пленки, благодаря чему на отдельных участках с пониженной вязкостью образуется глянцевая поверхность, представляющая собой обнажившиеся внутренние слои стекла, а на участках с повышенной вязкостью образуется матовая поверхность, которая представляет собой шероховатый слой стекла с осевшими на нем углеродными частицами.

При выходе ленты стекла из ванны расплава имеющиеся на поверхности стекла углеродные частицы вступают во взаимодействие с кислородом воздуха и выгорают. Таким образом, стекло имеет чистую, лишенную углеродных частиц поверхность.

В основе предлагаемого способа используется технический прием сжигания в ванне расплава углеродных частиц (сажи), образованных в результате пиролиза пропана на поверхности ленты стекла и/или в непосредственной близости к поверхности стекла сразу после обработки ленты стекла модифицирующим реагентом или через некоторое время после этой обработки.

Реагент-окислитель подается на поверхность стекла, например, в виде струй. Изменяя количество реагента-окислителя, место его подачи, расстояние от места обработки ленты стекла реагентом-модификатором, можно регулировать характер рисунка или получать новые узоры.

Направленное воздействие подаваемого реагента-окислителя связывает углерод, образуя летучие соединения СО и С02, при этом углеродная пленка, образующаяся на поверхности стекла, уменьшается или совсем исчезает и, таким образом, в месте обработки стекла реагентом-окислителем изменяется рисунок или поверхность приобретает характер листового полированного стекла.

Реализация предлагаемого изобретения осуществляется в интервале температур 800-900°С путем подачи реагента-окислителя через газораспределительные трубки, размещенные в устройстве для обработки ленты стекла (первый вариант), или отдельно от него (второй вариант).

3. Перечень фигур чертежей.

Фиг.1 - схематическое изображение способа формования декоративного стекла в соответствии с предлагаемым изобретением.

Фиг.2 - схематическое изображение газораспределительного устройства для осуществления этого способа по первому варианту.

Фиг.3 - схематическое изображение газораспределительного устройства для осуществления этого способа по второму варианту.

Фиг.4 (а, б, в) - фрагменты узоров, получаемых с помощью нового способа.

4. Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения.

Стекломассу из стекловаренной печи по лотку подают в ванну 1 на поверхность расплавленного олова 2, где осуществляется формование ленты стекла 3 (фиг.1). Поверхность сформованной ленты стекла 3 при температуре 800-900°С подвергают обработке модифицирующим газовым реагентом - пропаном с помощью газораспределительных трубок 4 устройства 5 для обработки ленты стекла (первый вариант) либо отдельно от него (второй вариант).

Для осуществления данного способа используются следующие устройства.

По первому варианту (фиг.2) устройство представляет собой водоохлаждаемую балку 6 с камерой обработки 7, в которой размещены на расстоянии 100-300 мм (для линии производительностью 100 т/сут) друг от друга газораспределительные трубки 4 с соплами для подачи реагента-модификатора и газораспределительные трубки 8 для подачи реагента-окислителя. Сопла для подачи реагента-модификатора имеют отверстия диаметром 0,5-2 мм с шагом 50 мм; сопла для подачи реагента-окислителя имеют отверстия диаметром 0,2-1 мм с шагом 100 мм или любым другим в зависимости от заданного рисунка.

По второму варианту реализации способа (фиг.3) подача реагента-окислителя осуществляется с помощью газораспределительных трубок 8, размещенных в специальном холодильнике 9, расположенном за устройством 5 для обработки ленты стекла на определенном расстоянии по направлению движения стекла. Указанное расстояние подбирается опытным путем и может находиться в интервале 10-2000 мм.

Данное предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. Поверхность сформованной ленты стекла 3 при температуре 800-900°С подвергают обработке модифицирующим газовым реагентом - пропаном в количестве, например, 150 л/ч с помощью газораспределительных трубок 4 устройства 5 для обработки ленты стекла 3.

Одновременно через газораспределительные трубки 8 подается сжатый воздух в количестве 10 л/ч. В результате пиролиза пропана и частичного окисления образовавшейся пленки углерода на поверхности ленты стекла 3 образуется узор “Метелица”. Величина матовых участков составляет 25-50 мм (фиг.4а).

Пример 2. Процесс получения декоративного стекла ведут так же, как в примере 1, при этом сжатый воздух подают в количестве 25 л/ч.

В результате реакций пиролиза и воздействия реагента-окислителя на ленте стекла образуется декоративный узор с величиной матовых участков 10-20 мм (фиг.4б).

Пример 3. Процесс получения декоративного стекла ведут так же, как в примере 1, при этом через газораспределительные трубки 4 локальными струями, то есть на отдельные участки ленты стекла, подается сжатый воздух в количестве 75 л/ч при температуре окружающей среды. В результате пиролиза пропана и локального сжигания частиц сажи образуется узор, представляющий собой чередование глянцевых полос шириной 30 мм и матовых полос шириной 50 мм (фиг.4в). При этом матовые полосы имеют текстурированный узор типа мелкорельефной “Метелицы”.

Пример 4. Процесс получения декоративного стекла ведут так же, как в примере 1, при этом в качестве реагента-окислителя используют смесь кислорода с азотом в количестве 300 л/ч. Содержание кислорода в смеси составляет 0,1%. В результате пиролиза пропана и частичного сжигания частиц сажи образуется узор, представляющий собой чередование глянцевых полос шириной 2 мм и матовых полос шириной 65 мм, имеющих текстурированный узор мелкорельефной “Метелицы”.

Пример 5. Процесс получения декоративного стекла ведут так же, как в примере 1, при этом в качестве реагента-окислителя используют смесь кислорода с азотом в количестве 100 л/ч. Содержание кислорода в смеси составляет 99%.

В результате пиролиза пропана и частичного сжигания частиц сажи образуется узор, представляющий собой чередование глянцевых полос шириной 70 мм и матовых полос шириной 2 мм.

Приведенные и описанные в примерах 1-5 варианты осуществления изобретения являются лишь иллюстративными и подразумевают возможность проведения изменений, не выходящих за рамки настоящего изобретения.

Газовый реагент-окислитель можно подавать прерывисто с различной периодичностью и изменяющимся направлением струй. Таким образом, можно получать различные виды узоров, представляющие собой чередование продольных гладких полос различной ширины и матовых полос с рисунком типа “Метелица” также различной ширины.

Газораспределительным трубкам для подачи реагента-окислителя можно также придавать возвратно-поступательное движение с частотой от 0,1 до 50 Гц. В этом случае на поверхности стекла образуется вьющийся ленточный узор.