制造玻璃的方法技术

一种玻璃制造方法，其中向熔炉中加入第一种玻璃组合物，并测定第一种玻璃的密度。然后改变该组合物以生产第二种玻璃，第二种玻璃具有与第一种玻璃明显不同的性能，其中组成的改变可以在该第二种玻璃中产生所需的性能，同时第一种玻璃和第二种玻璃的密度基本上保持相等。第一种玻璃可以是透明玻璃，而第二种玻璃可以是着色玻璃。在这种情况下，着色玻璃可以含有铁并且通过采用铁来代替透明玻璃组合物中的氧化钙而使其密度基本上保持相等。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

Method of making glass

A method of making glass in which the first glass composition is added to the furnace and the density of the first glass is measured. The composition is then changed to produce second kinds of glass, glass has second kinds of performance is significantly different from the first glass, wherein the composition changes can produce the desired properties of the second glass, while the first second kinds of glass and glass density basically maintain phase etc.. The first kind of glass can be transparent glass, and the second kind of glass may be stained glass. In this case, colored glass may contain iron and its density is substantially equal by the use of iron instead of calcium oxide in the transparent glass composition.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种。更具体地说，本专利技术涉及优选地但不是必须地通过浮法工艺来，该浮法工艺可以明显缩短从透明玻璃到着色玻璃的变换时间，反之亦然。通过浮法工艺来制造透明玻璃和着色玻璃早已为人们所知。当前，着色玻璃大量用于汽车上。这种着色玻璃不仅仅由于美观原因而提供。当然，透明玻璃提供了特别好的透光性，但它存在使其它不需要的辐射进入车辆内的缺陷。在电磁光谱可见和红外区域内的太阳热辐射可以引起车辆内的温度升高到使车内乘客感到不适或使所运送的物品受损的程度。另外，透明玻璃允许大量紫外线通过，人们已经知道这种辐射会使车内的塑料材料变脆以及织物的色彩消退。为了消除这个问题，人们已经知道将着色剂加入到透明玻璃组合物中。更进一步地说，人们已经熟知采用铁氧化物作为着色剂。铁氧化物(Fe2O3)特别好，其原因在于它含有二价和三价状态的铁。三价铁降低了透过玻璃的紫外辐射量，而二价铁可以吸收在约1050nm附近的近红外区域的辐射。但是，使用铁氧化物也有一些不利的负作用。特别是，它会增加玻璃的密度。最明显的缺陷是采用该玻璃的车辆的重量增加了。从制造上来说，特别是在浮法生产线上，它会引起极其严重的问题。从工业上来说，一条浮法生产线不是用来生产某种特定的玻璃。举例来说，一条浮法生产线可以用来生产透明玻璃，然后可以用来生产着色玻璃，再恢复生产透明玻璃。可以很容易地看出该变换不能随时进行。当从透明玻璃变换成着色玻璃时，着色玻璃在所有着色剂均匀地加入，即混入玻璃之前不能达到所需的质量。如果采用某些着色剂。如铁氧化物时，需要较长的时间才能达到。类似地当进行相反变换时，该透明玻璃必须完全透明。换句话说必须在该玻璃中没有任何颜色。当从透明变成着色的玻璃时，由于着色剂具有比熔融透明玻璃更高的密度并且容易下沉到熔炉的底部，从而使变换受阻。因此使得着色剂与透明玻璃成分的混合不太有效并且需要较长的时间使其达到最佳。直到达到最佳的混合，该着色玻璃才能达到合格的工业质量。当着色玻璃制造完成时，着色剂会停留在容器的底部并且只能缓慢地从容器中除去。这些变换时间，特别是从着色玻璃到透明玻璃的变换会很长，大约为数周。从工业角度来看，这一点代表明显的缺陷。另一个问题是失透。在制造着色玻璃，特别是含有铁氧化物的玻璃时，在操作结束时很容易发生失透的玻璃堆积在熔炉的底部。混合不完全和失透问题在玻璃制造术语上称为宏观问题。在改变玻璃的组成时，例如在熔炉中从一种玻璃变成第二种玻璃时，还会发生一些微观问题。在所形成的玻璃中折射率发生变化就是这种问题，通常称为“条纹”。当通过玻璃进行观看时，这个问题会以光学失真的形式反映。此外并且综上所述，车辆制造商要求它们用在车辆上的玻璃具有更低的重量但具有特定的辐射透过或吸收性能。因此，玻璃制造商试图制造具有特定的性能的薄玻璃。根据Lambert-Beer规则，玻璃的厚度(或者着色剂的浓度)与玻璃的可见光透光性有关。通常，当玻璃的厚度为一半时，玻璃的内部光学密度也为一半。因此，为了制造与厚度为4毫米的玻璃具有相同辐射透过性或吸收性能的2毫米厚度的玻璃，通常要求着色剂的厚度加倍。当然，如果着色剂的浓度加倍，与透明玻璃组合物相比，由于着色剂的高密度而引起的上述问题就会更加严重。因此，本专利技术提供了一种，在该方法中，上述问题至少可以减至最小。尤其是本专利技术提供了一种玻璃制造方法，该方法可以使浮法生产线由第一种玻璃变换成第二种玻璃的变换时间明显缩短。根据本专利技术，它提供了一种玻璃制造方法，该方法包括在熔炉中制造第一种玻璃，测量由此生产的玻璃的密度并改变送入该熔炉中的组成，从而生产与第一种玻璃具有明显不同性能的另一种玻璃的，其中组成的改变选择成可以在该另一种玻璃中产生所需的性能同时保持该另一种玻璃的密度基本上与第一种玻璃的相等。我们已经出乎意外地发现如果在一种特定的熔炉中制造的不同玻璃的组成选择成使在该熔炉中制造的所有玻璃的密度(在25℃下测定)基本上是相同的，那么从制造一种工业上可以接受的玻璃变化成另一种工业上可以接受的玻璃的变换可以很快地进行。术语“基本相同的密度”是指相互之间的密度相差在0.01，优选地为0.005以内。此外我们还发现如果不同玻璃的密度相互匹配，则折射率也会更加接近匹配。因此我们发现通过实施本专利技术的方法，条纹问题可以减至最小。优选地第一种玻璃是透明玻璃，另一种玻璃是含有铁的着色玻璃。另一种方式中，第一种玻璃和第二种玻璃均含有三氧化二铁，其特征在于相对于含三氧化二铁较少的玻璃而言，通过减少含有较多三氧化二铁的玻璃中的氧化钙含量，从而使两种玻璃密度基本上保持不变。用于车辆和建筑物中的玻璃通常是钠钙硅玻璃，因此其主要成分是二氧化硅、氧化钠、氧化钙、氧化镁、氧化钾和三氧化二铝。其中最轻的成分是二氧化硅，当熔化时其密度为约2.2。大多数玻璃制造商具有一个基本保持不变的基础透明玻璃组成。然后如果它们要制造含有铁的着色玻璃，它们可以以两种形式中的一种来进行。第一种方法是，通过选择适当数量的要加入的铁氧化物(以重量百分比计)和将该组合物中的二氧化硅的量减少相同的数量来改变该组合物。另一种方法是，将铁氧化物简单地加入到透明玻璃组合物的其它组分中。可以明显地看出如果该量以重量百分比计算，后一种方法会使原来存在的所有组分的重量百分比稍稍降低。我们已发现制造玻璃的混合物中的每一种成分对所产生的玻璃的密度均有影响。尽管这一点第一眼看来似乎是不言而喻的，但是我们已经意外地发现所产生的影响是无法预见的。举例来说，三氧化二铁形式的铁氧化物和氧化钙的密度分别为5.2和3.2。但是每用1％三氧化二铁来代替1％重量的二氧化硅，玻璃的密度增加约0.0150。每用1％二氧化钙来代替1％重量的二氧化硅，该密度增加0.0149。这一点根据三氧化二铁和氧化钙的密度来说是完全没有想到的。类似地，从它们的密度，人们预计氧化钾对玻璃的密度比氧化钠具有更大的影响。但是当用1％重量的这些碱性金属氧化物中的一种来代替1％重量的二氧化硅时，我们发现氧化钠使玻璃的密度增加0.0078，而氧化钾仅增加0.0056。由上面所说的内容，可以很明显地看出如果着色玻璃含有相当大量的三氧化二铁，如0.7-5％重量，那么如果采用常规的减少二氧化硅的数量(对应于所加入的铁氧化物的量)的方法，则玻璃的密度会获得明显增加。但是同样有上述讨论可以明显地看出，如果将氧化钙的量按所加入的三氧化二铁的量降低，那么对密度的影响将会很小(每加入1％重量的三氧化二铁增加约0.0001)。但是当在着色玻璃中存在大量的铁时，直接用三氧化二铁置换氧化钙将会产生一些问题。尤其是，虽然氧化钙量的降低减少了由于硅灰石(硅酸钙)而导致的失透所发生的机会，但是太低的钙将会促使一些物相，如透辉石或富硅主相，如鳞石英的形成。这两种物质均比硅灰石更难除去特别是富硅相。因此，优选地是将氧化镁含量与氧化钙一起降低。氧化钙和/或氧化镁的减少可以使工作温度(也就是人们所知的log4粘度，因为它是玻璃粘度为104泊的温度)发生变化。由于工作温度的变化通常被玻璃制造商认为是不合适的(其原因在于这需要对其它参数进行物理变化)，因此如果将组合物中的氧化钠和氧化钾含量稍稍增加以作补偿，则它就是合适的。在本专利技术特别优选的实施方案中，第一种玻璃含有A％CaO本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种玻璃制造方法，该方法包括向熔炉中加入第一种组合物，从而生产具有第一种密度的玻璃并改变送入该熔炉中的组合物，从而生产与第一种玻璃具有明显不同性能的第二种玻璃，其中组合物的改变选择成可以在该第二种玻璃中产生所需的性能，其特征在于第一种玻璃和第二种玻璃的密度基本上保持相等。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：KM菲莱斯，HL依阿威斯，TG果什拉恩，
申请(专利权)人：皮尔金顿公共有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]