用于减少玻璃熔体内团聚物的方法和系统技术方案

本文公开了用于制造玻璃的方法，所述方法包括形成包含至少一种澄清剂的浆料；将浆料的pH调节至约3～约12范围内的数值；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化批料组合物。本文还公开了用于减少玻璃熔体内团聚物的方法。本文还公开了用于制造玻璃的系统，所述系统包含用于制备包含至少一种澄清剂的浆料的预混合容器；用于向浆料施加超声波能量的超声波容器；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物的混合容器；以及用于熔化批料组合物的熔融容器。

Methods and systems for reducing aggregate in glass melts

This method for producing glass, the method includes forming a containing at least one fining agent slurry; slurry pH will be adjusted to about 3 to about 12 of the numerical range; the slurry and glass batch combined to form batch composition; batch composition and melting. The method of reducing the aggregate in the glass melt is also disclosed. This system is also disclosed for the manufacture of glass, the system includes a container for mixing preparation containing at least one clarifier slurry; applying ultrasonic energy to the container used for ultrasonic slurry; the slurry and glass batch combined to form batch composition mixing container and container for melting; melting batch composition the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于减少玻璃熔体内团聚物的方法和系统相关申请的交叉引用本申请依据35U.S.C.§119要求2015年4月1日提交的美国临时申请系列号62/141410的优先权，进而要求2015年3月20日提交的美国临时申请系列号62/136034的优先权，它们的内容作为本申请的基础，并通过引用全文纳入本文。
本公开总体上涉及用于加工玻璃批料的方法和系统，更具体而言，涉及用于减少玻璃熔体内团聚物的方法和系统。背景玻璃基材可用于从窗户至高性能显示器的各种应用中。对玻璃基材的品质要求日益苛刻，这是因为对于改善的分辨率、清晰度和性能的要求提出了要求。然而，从形成玻璃熔体至玻璃产品的最终封装的各种加工步骤可能对玻璃品质产生负面影响。具体而言，缺陷或气泡的存在可能对玻璃板品质产生负面影响，而在一些情况中，即使玻璃板中只存在一处缺陷，也可能使该玻璃板不适用于其目的用途。在熔化过程中，可将玻璃前体批料在熔融容器中混合在一起并加热。这些批料熔化并反应，释放出反应气体，这会在熔融玻璃中产生气泡。随后，熔融玻璃可经历澄清步骤以除去困在熔体内的气泡。澄清可通过两个过程来促进气泡的除去。当升高的玻璃温度导致玻璃熔体具有更低粘度时，发生斯托克斯澄清(Stokesfining)。随后，气泡可更加快速地升起通过粘稠度更低的玻璃熔体。当升高的玻璃温度化学还原了化学澄清剂时，发生化学澄清，从而将氧气释放入玻璃内，其可在之后结合入气泡内。随着气泡获得多余的氧气，它们的体积增大，且更加容易地升起通过玻璃熔体，有时与其它气泡一起浮现并且/或者破灭。澄清剂可包含例如锡、砷和锑。砷和锑是更强的澄清剂，但可能造成安全和环境灾害，因此，它们的使用频率较低。二氧化锡相对更加安全，但也具有相对较弱的澄清能力。而且，锡能够作为澄清剂结合入玻璃批料内的量经常受到限制，因为锡水平的升高可能导致(例如容器、管道和/或成形体上的)下游加工过程中形成二次晶体(secondarycrystal)或团聚物。玻璃产品中的氧化锡团聚物(TOA)缺陷可由在玻璃熔体中保持不熔化的SnO2原料的团聚产生。SnO2颗粒的粒径分布可能十分细小(例如约1～10微米)，这可使其更倾向于聚丛以及更易受到静电吸引的影响。因此，TOA可产生可对总设备效率(OEE)产生影响的物流缺陷，这可随着OEE的低水平损失或随着可离线数小时至数日的设备中断而显现。用于防止形成TOA的常规方法包括用于使玻璃批料与其它材料(例如沙子)混合或使SnO2原材料与其它材料(例如沙子)预混合的不同机械方法。其它常规方法包括用二氧化硅或氧化铝粉末涂覆SnO2，或者利用液体注射锡酸钠或锡酸钾来向玻璃熔体液体添加SnO2。然而，这些方法仍然具有一个或更多个缺点，包括成本上升和/或复杂性。此外，液体添加SnO2可由于SnO2在液体中的低浓度(例如小于12重量％的SnO2)而将大量水引入玻璃熔体中。玻璃熔体中多余的水分可产生更高的缺陷风险，以及/或者可促进原料玻璃批料中聚丛的形成。因此，将会有益的是，提供具有更低成本和/或复杂度并同时将因团聚物而对设备效率的负面影响降至最小以及将与玻璃品质例如由熔体中的气泡或团聚物而导致的缺陷有关的问题降到最小的玻璃澄清和制造工艺。专利技术概述在各种实施方式中，本公开涉及用于制造玻璃的方法，所述方法包括形成包含至少15重量％的至少一种澄清剂的浆料；将浆料的pH调节至约3～约12范围内的数值；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化该批料组合物。本文公开了用于减少玻璃熔体内团聚物的方法，所述方法包括形成包含至少一种平均粒径小于或等于约10微米的澄清剂的浆料；将浆料的pH调节至约3～约12范围内的数值；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化该批料组合物。本文还公开了用于制造玻璃的方法，所述方法包括使包含至少一种澄清剂的浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物并熔化该批料组合物，其中，所述浆料具有约3～约12的pH和约+5mV～约+60mV或约-5mV～约-60mV范围内的ζ电位。本文还公开了用于制造玻璃的系统，所述系统包含用于制备包含至少一种澄清剂的浆料的预混合容器；用于向浆料施加超声波能量的超声波容器；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物的混合容器；以及用于熔化批料组合物的熔化容器。在以下的详细描述中给出了本文的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的各种专利技术而被认识。应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都只代表各种实施方式，其旨在提供理解要求保护的本专利技术的性质和特性的总体评述或框架。所附附图提供了进一步理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图例示了各种实施方式，且与说明书一起用于解释本专利技术的原理和操作。附图的简要说明当结合以下附图阅读时，能对下文的详细描述有最好的理解，附图中相同的结构用相同的附图标记表示，其中：图1是SnO2颗粒的ζ电位随pH而变化的图示；图2描绘了根据本公开某实施方式的玻璃制造系统的示意图；图3描绘了根据本公开各种实施方式的预混合系统的示意图；图4是根据本公开某些实施方式的浆料粒径的图示；以及图5A～D是根据本公开各种实施方式的示例性玻璃熔体的图像。专利技术详述方法本文公开了用于制造玻璃的方法，所述方法包括形成包含至少15重量％的SnO2的浆料；将浆料的pH调节至约3～约12范围内的数值；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化该批料组合物。本文还公开了用于减少玻璃熔体内团聚物的方法，所述方法包括形成包含至少一种平均粒径小于或等于约10微米的澄清剂的浆料；将浆料的pH调节至约3～约12范围内的数值；使浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化该批料组合物。本文还公开了用于制造玻璃的方法，所述方法包括使包含至少一种澄清剂的浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物并熔化该批料组合物，其中，所述浆料具有约3～约12的pH和约+5mV～约+60mV或约-5mV～约-60mV范围内的ζ电位。本文所述方法可包括形成包含至少一种澄清剂、例如SnO2(二氧化锡)的浆料的步骤。例如，浆料可包含约15重量％～约50重量％的至少一种澄清剂(例如SnO2)，例如约20重量％～约45重量％、约25重量％～约40重量％、或约30重量％～约35重量％，包括它们之间的所有范围和子范围。浆料还可包含至少一种溶剂，例如水、异丙醇、丁醇、二醇类、水性-醇混合物(aqueous-alcoholicmixture)以及它们的组合。在一些实施方式中，澄清剂可在搅动、例如机械搅动下被添加至溶剂，以使澄清剂悬浮在溶剂中。在各种实施方式中，澄清剂可具有小于或等于约10微米的平均粒径，例如在约0.1～约10微米的范围内，例如约0.5、1、2、3、4、5、6、7、8或9微米，包括它们之间的所有范围和子范围。根据一些实施方式，澄清剂可以是平均粒径在约2微米～约10微米范围内的SnO2。在另一些实施方式中，浆料可由至少一种诸如二氧化锡这样的澄清剂和至少一种溶剂组成或主要由上述物质组成。浆料除了SnO2以外或作为SnO2的替代，还可包含至少一种澄清剂，例如As2O3或Sb2O3。在一些实施方式中，澄清本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造玻璃的方法，所述方法包括：形成包含至少15重量％的至少一种澄清剂的浆料；将所述浆料的pH调节至3～12范围内的数值；使所述浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化所述批料组合物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 US 62/136,034;2015.04.01 US 62/141,4101.一种制造玻璃的方法，所述方法包括：形成包含至少15重量％的至少一种澄清剂的浆料；将所述浆料的pH调节至3～12范围内的数值；使所述浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化所述批料组合物。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，形成所述浆料包括使至少一种平均粒径在约2～约10微米范围内的澄清剂与至少一种溶剂合并。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述至少一种澄清剂选自SnO2、As2O3、Sb2O3以及它们的组合。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述溶剂为水。5.如权利要求1～4中任一项所述的方法，其特征在于，还包括向所述浆料施加机械能量、超声波能量或它们的组合。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述超声波能量具有约5kHz～约50kHz范围内的频率。7.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述浆料的pH通过添加至少一种缓冲液来调节，所述至少一种缓冲液选自盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、丙酸、氨水、氢氧化钠、有机胺以及它们的组合。8.如权利要求1～6中任一项所述的方法，其特征在于，所述浆料的ζ电位在约+5mV～约+60mV、或约-5mV～约-60mV的范围内。9.如权利要求1～8中任一项所述的方法，其特征在于，所述浆料包含约15重量％～约35重量％的SnO2。10.一种减少玻璃熔体内团聚物的方法，所述方法包括：形成包含至少一种平均粒径在约2微米～约10微米范围内的澄清剂的浆料；将所述浆料的pH调节至3～12范围内的数值；使所述浆料与玻璃批料合并以形成批料组合物；以及熔化所述批料组合物。11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述浆料包含至少15重量％的所述至少一种澄清剂。12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述至少一种澄清剂包含SnO2、As2O3、Sb2O3或它们的组合。13.如权利要求10～12中任一项所述的方法，其特征在于，所述浆料的pH通过添加至少一种缓冲液来调节，所述至少一种缓冲液选自盐酸、硫酸、硝酸、乙酸、丙酸、氨水、氢氧化钠、有机胺以及它们的组合。14.如权利要求10～13中任一项所述的方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·S·弗林克，K·E·希尔，K·R·罗辛顿，N·文努戈帕，
申请(专利权)人：康宁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US