FR2776653A1 - Lubrication of glassware moulds by direct combustion in amine or an amino-alcohol type solution - Google Patents
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Abstract
Description
eLa présente invention concerne un procédé original de production deThe present invention relates to an original process for the production of
carbone pulvérulent appelé encore graphite pulvérulent ou noir de suie ou "carbon black" sur les parois internes des moules de fabrication de récipients en verre par combustion incomplète d'un composé aminé ou d'un amino-alcool. *Trois procédés sont employés pour produire les récipients en verre sur machines automatiques de moulage: *Le procédé dit "soufflé soufflé" dans lequel la goutte de verre dite paraison tombe dans un premier moule qui forme un ébauche grâce à l'injection d'air sous pression. Après transfert de l'ébauche dans un deuxième moule ce dernier assure la finition dans les mêmes conditions par powdery carbon, also called powdery graphite or soot black or "carbon black" on the internal walls of molds for manufacturing glass containers by incomplete combustion of an amino compound or of an amino alcohol. * Three processes are used to produce the glass containers on automatic molding machines: * The process known as "blown blown" in which the drop of glass called parison falls in a first mold which forms a blank thanks to the injection of air under pressure. After transfer of the blank into a second mold, the latter ensures the finishing under the same conditions by
introduction d'air sous pression.introduction of pressurized air.
*Le procédé dit "pressé - soufflé" dans lequel l'ébauche est produite par pressage de la paraison. Et le procédé "pressé" simple *Dans tous les cas il faut assurer une lubrification correcte des surfaces métalliques des moules afin de permettre au verre de ne pas adhérer au métal et ainsi obtenir un état de surface parfait ainsi qu'une bonne * The process known as "pressed - blown" in which the blank is produced by pressing the parison. And the simple "pressed" process * In all cases, it is necessary to ensure correct lubrication of the metal surfaces of the molds in order to allow the glass not to adhere to the metal and thus obtain a perfect surface condition as well as a good
régularité et homogénéité du verre. regularity and homogeneity of the glass.
La lubrification de moules dont la surface interne est portée à la température de 400 à 500 degrés centigrades est délicate d'autant plus qu'au moment du moulage la température du métal est voisine de celle de la goutte de verre, appelée paraison, c'est à dire dans tous les cas supérieure à 1000 The lubrication of molds whose internal surface is brought to the temperature of 400 to 500 degrees centigrade is delicate especially since at the time of molding the temperature of the metal is close to that of the drop of glass, called parison, it is to say in any case greater than 1000
degrés centigrades.degrees centigrade.
*L'emploi de lubrifiant solide est la seule solution possible dans * The use of solid lubricant is the only possible solution in
de telles conditions de température. such temperature conditions.
*Seul le carbone sous forme cristalline appelé encore graphite * Only carbon in crystalline form also called graphite
colloïdal ou "carbon black" permet d'assurer une lubrification correcte. colloidal or "carbon black" ensures correct lubrication.
Les procédés universellement utilisés consistent en *Traitement de surface préalable des moules au moyen de laques contenant du graphite colloïdal ou du fluorure de carbone. Brevet US The universally used processes consist of * Pre-treatment of the molds using lacquers containing colloidal graphite or carbon fluoride. US patent
4,165,974.4,165,974.
*Lubrification des moules pendant la production au moyen de mélanges de savons métalliques et d'hydrocarbures chargés de graphite colloïdal encore appelés "graisses graphitées" L'introduction dans les moules avant la chute de la paraison dans les moules d'hydrocarbures contenant ou non du graphite: brevet US 4,409,010 Graphoidal Development Limited (England) 26 juin 1981 Ce procédé a pour inconvénient de générer dans les moules des dépôts * Lubrication of the molds during production by means of mixtures of metallic soaps and hydrocarbons loaded with colloidal graphite also called "graphitized fats" Introduction into the molds before the parison drops in the hydrocarbon molds containing or not graphite: US patent 4,409,010 Graphoidal Development Limited (England) June 26, 1981 This process has the disadvantage of generating deposits in molds
d'hydrocarbures néfastes à une production correcte des récipients en verre. of hydrocarbons harmful to the correct production of glass containers.
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L'introduction dans les moules grâce à une pulvérisation sur la paraison avant son introduction dans les moules d'une émulsion dans l'eau d'un hydrocarbure brevet FR 94/04199 déposé le 08/04/1994 par DEVECO S.A. (Confédération Helvétique) Ce procédé possède les mêmes inconvénients que le brevet US 4,409,010 *L'injection directe dans le moule grâce à des canalisation d'un hydrocarbure brevet FR 1,285,586 La présence d'hydrocarbures dans le moule à une température supérieure à 400 degrés centigrades est néfaste à la production des récipients en verre et provoque un encrassement des moules The introduction into the molds by spraying on the parison before its introduction into the molds of an emulsion in water of a hydrocarbon patent FR 94/04199 filed on 04/08/1994 by DEVECO SA (Swiss Confederation) This process has the same drawbacks as the US patent 4,409,010 * Direct injection into the mold by means of pipelines of a hydrocarbon patent FR 1,285,586 The presence of hydrocarbons in the mold at a temperature above 400 degrees centigrade is harmful to the production of glass containers and causes mold fouling
nécessitant de fréquents démontages de ces derniers.. requiring frequent dismantling of the latter.
*La production directe de carbone pulvérulent dans le moule par craquage d'un jet d'acétylène dans une flamme aéro ou oxy-combustible; Brevets Air liquide US 4,412,974 du 1/11/1983 et FR 86,03733 du 17/03/1986 Ces brevets ont pour inconvénients de nécessiter l'emploi de gaz dangereux (acétylène) et la mise en place d'installations délicates et coûteuses. *Dans tous les cas les procédés visent à déposer sur les parois internes des moules avant introduction du verre en fusion d'une couche uniforme et inférieure à un micron d'épaisseur de carbone cristallisé. Tous mis à part les brevets décrits ci dessus sous la référence AIR LIQUIDE ont pour inconvénients une mise en oeuvre délicate, une médiocre régularité dans les résultats, une pollution importante des lieux de production, un encrassement très rapide des moules ce qui nécessite de fréquents démontages. -On a constaté que la production in-situ d'un dépôt de carbone cristallisé grâce à la combustion de matières organiques constituait la solution idéale. En effet ce type de procédé est le seul à permettre d'obtenir une couche de carbone cristallisé uniforme permettant d'obtenir une * Direct production of powdered carbon in the mold by cracking an acetylene jet in an aero or oxy-fuel flame; Patents Air Liquide US 4,412,974 of 1/11/1983 and FR 86,03733 of 17/03/1986 These patents have the drawbacks of requiring the use of dangerous gases (acetylene) and the installation of delicate and costly installations. * In all cases, the processes aim to deposit on the internal walls of the molds before introduction of the molten glass a uniform layer less than one micron thick of crystallized carbon. All apart from the patents described above under the reference AIR LIQUIDE have the disadvantages of a delicate implementation, poor regularity in the results, significant pollution of the places of production, very rapid fouling of the molds which requires frequent dismantling. . -We found that the in-situ production of a deposit of crystallized carbon through the combustion of organic matter was the ideal solution. Indeed, this type of process is the only one to make it possible to obtain a uniform crystallized carbon layer making it possible to obtain a
meilleure qualité du verre produit. better quality of glass produced.
*L'invention consiste à introduire dans le moule au moyen d'un système de pulvérisation une substance liquide qui au contact de la goutte de verre va spontanément s'enflammer et générer du carbone cristallisé à l'exception d'autres composés chimiques. Le procédé contrairement aux brevets dits précédemment AIR LIQUIDE ne nécessite pas la mise en place * The invention consists in introducing into the mold by means of a spraying system a liquid substance which in contact with the drop of glass will spontaneously ignite and generate crystallized carbon with the exception of other chemical compounds. The process, unlike the previously said AIR LIQUIDE patents, does not require the implementation
d'une installation de production d'une flamme aéro ou oxy-combustible. an installation for producing an aero or oxy-fuel flame.
eL'invention porte également sur la définition de la dite substance liquide. *L'avantage de l'invention est donc de ne nécessiter qu'une installation peut coûteuse pour pulvériser le liquide générateur de carbone cristallisé, de ne générer aucune pollution, de permettre d'obtenir un très The invention also relates to the definition of said liquid substance. * The advantage of the invention is therefore to require only a costly installation to spray the liquid generating crystallized carbon, to generate no pollution, to allow obtaining a very
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bon état de surface des récipients en verre moulés, d'éviter tout good surface condition of molded glass containers, avoid any
encrassement des moules et de prolonger la durée de vie des moules. fouling of molds and extend the life of molds.
*Le produit faisant l'objet de l'application dans le présent brevet est une solution dans l'eau d'un composé organique dérivant de l'ammoniaque par substitution à l'hydrogène d'un ou de plusieurs radicaux alcoyles dénommés encore alkyles. Ces composés portent en chimie * The product which is the subject of the application in the present patent is a solution in water of an organic compound deriving from ammonia by substitution with hydrogen of one or more alkyl radicals also called alkyls. These compounds carry in chemistry
organique le nom générique d'amines et amino alcools.. organic the generic name of amines and amino alcohols.
eLes amines sont des composés stables plus ou moins complexes contenant exclusivement du carbone de l'hydrogène et de l'azote. Vu leur e Amines are more or less complex stable compounds containing exclusively carbon, hydrogen and nitrogen. Given their
richesse en hydrogène et en carbone les vapeurs d'amines sont combustibles. rich in hydrogen and carbon amine vapors are combustible.
Leur combustion dans les conditions particulières des moules à verre, c'est à dire en l'absence d'excès d'oxygène génère de l'azote gaz inerte et volatile, de l'hydrogène qui facilite la combustion et du carbone cristallisé sous forme de noir de carbone appelé encore "carbone black". C'est la présence Their combustion under the special conditions of glass molds, that is to say in the absence of excess oxygen, generates inert and volatile nitrogen gas, hydrogen which facilitates combustion and carbon in the form of carbon. of carbon black also called "carbon black". It's the presence
de ce carbone qui facilite le démoulage du verre et améliore l'état de surface. of this carbon which facilitates the release of the glass and improves the surface condition.
eL'invention portera également sur l'emploi des amino-alcools. The invention will also relate to the use of amino alcohols.
Ces derniers seront employés de préférence aux amines primaires secondaires ou tertiaires car elles sont généralement plus compatibles avec The latter will be used in preference to primary secondary or tertiary amines because they are generally more compatible with
les règles d'hygiène communément admises. commonly accepted hygiene rules.
eL'eau présente dans la formule permet une meilleure application au moyen de pulvérisateurs, son passage à l'état de vapeur au moment de la The water present in the formula allows a better application by means of sprayers, its passage to the vapor state at the time of
combustion ne joue aucun rôle dans le processus de moulage du verre. combustion plays no role in the glass molding process.
*La pulvérisation devra être faite dans le moule immédiatement avant l'introduction de la paraison. L'élévation de température dans le moule par la présence du verre en fusion sera suffisante pour déclencher la * Spraying should be done in the mold immediately before the introduction of the parison. The rise in temperature in the mold by the presence of the molten glass will be sufficient to trigger the
combustion du mélange aminé.combustion of the amino mixture.
*Les amines ou amino-alcools employés seront mélangé à l'eau dans des proportions comprises entre 10% et 90%. Par exemple la TRIETHYLAMINE, amine tertiaire, sera mélangée à l'eau dans une * The amines or amino alcohols used will be mixed with water in proportions of between 10% and 90%. For example, TRIETHYLAMINE, a tertiary amine, will be mixed with water in a
fourchette comprise entre 40 et 60%. range between 40 and 60%.
*L'avantage du procédé est de supprimer l'application de graisse graphitée dans les moules et ainsi de réduire la pollution tout en améliorant * The advantage of the process is to eliminate the application of graphitized grease in the molds and thus to reduce pollution while improving
les conditions de travail.work conditions.
*L'invention sera décrite concrètement de la façon suivante: EXEMPLE: Le produit à pulvériser sera constitué par une solution contenant 50% d'eau et 50% de 2,2',2" - Nitrolotriéthanol. Les pulvérisateurs seront fixés de façon verticale c'est à dire parallèlement à la trajectoire de la paraison. La pulvérisation sera faite après l'opération dite de "soufflage" c'est à dire ventilation fermée, soit avant la mise en place de l'entonnoir soit après sa mise en place. Suivant la nature du travail la pulvérisation se fera toutes les chutes de paraison ou suivant un cycle * The invention will be described concretely as follows: EXAMPLE: The product to be sprayed will consist of a solution containing 50% water and 50% 2.2 ', 2 "- Nitrolotriethanol. The sprayers will be fixed vertically ie parallel to the parison path. Spraying will be done after the so-called "blowing" operation, ie closed ventilation, either before setting up the funnel or after setting it up. Depending on the nature of the work, the spraying will be done every parison drop or following a cycle
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préétabli. La quantité de mélange injectée dans le moule à chaque pulvérisation sera de l'ordre de 0.1 millilitre. Néanmoins suivant la surface interne du moule à traiter cette proportion pourra varier dans des preset. The quantity of mixture injected into the mold on each spraying will be of the order of 0.1 milliliter. However, depending on the internal surface of the mold to be treated, this proportion may vary within
proportions de -50% à + 100%.proportions from -50% to + 100%.
*On a constaté que l'emploi du procédé permet d'obtenir un bien meilleur aspect extérieur du flaconnage et ainsi de réduire dans des proportions importantes les mises au rebut. On considère que l'amélioration du rendement du à la diminution des rebuts et aux arrêts machine pour * It has been found that the use of the process makes it possible to obtain a much better external appearance of the bottles and thus to reduce in significant proportions the scrapping. It is considered that the improvement in yield due to the reduction in scrap and machine downtime for
lubrification des moules serait de 3% environ. mold lubrication would be around 3%.
eL'absence totale d'encrassement des moules du au fait que le système ne dépose aucun dépôt charbonneux sur le métal permet de réduire dans des proportions importantes la résistance thermique entre le verre et le métal du moule. Le dépôt de graphite pulvérulent exempt de résidus de combustion d'hydrocarbures permet de limiter le gradient de température !5 dans le verre et ainsi de faire disparaître les défauts d'état de surface tels que peaux d'orange glaçures ou plis.La qualité de l'état de surface des récipients influant directement sur la résistance mécanique du verre, le procédé sera très intéressant pour la fabrication des récipients dits en verre "allégés" c'est à dire ayant une épaisseur de parois réduite par rapport à la eThe total absence of fouling of the molds due to the fact that the system does not deposit any carbon deposits on the metal makes it possible to significantly reduce the thermal resistance between the glass and the metal of the mold. The deposition of powdered graphite free of hydrocarbon combustion residues makes it possible to limit the temperature gradient! 5 in the glass and thus to remove surface condition defects such as orange peel glaze or folds. the surface condition of the containers directly influencing the mechanical resistance of the glass, the process will be very advantageous for the manufacture of so-called "light" glass containers, that is to say having a reduced wall thickness compared to the
normale.normal.
*Un autre avantage du procédé est d'éliminer totalement les opérations manuelles de lubrification des moules car le procédé est entièrement automatique. En conséquence les risques d'accidents corporels et les pollutions dues à la combustion des hydrocarbures contenus dans les Another advantage of the process is that it completely eliminates the manual lubrication operations of the molds because the process is fully automatic. Consequently, the risks of bodily injury and pollution due to the combustion of the hydrocarbons contained in the
lubrifiants sont totalement éliminés. lubricants are completely eliminated.
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Also Published As
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