插入粉末的制作方法

发明领域本发明涉及一种在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开的方法，涉及堆叠玻璃板和位于堆叠玻璃板之间的插入粉末的组合，涉及一种通过在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开而制备堆叠玻璃板和插入材料的上述组合的方法，以及本发明的组合物作为用于玻璃的可持续插入粉末的用途。

背景技术：

0、现有技术

1、平板玻璃以大板(例如6×3m)的形式在架子上储存和运输。由于玻璃表面的化学反应性，玻璃表面可能彼此反应，这使得它们在一定时间后不可分离。因此，必须在各玻璃板之间放置隔离剂。公知的材料是用于此目的的纸或塑料珠。在运输和储存期间，水会在玻璃板之间凝结，导致玻璃水解，称为“玻璃腐蚀”。这可通过在所用的纸或塑料珠中添加化学物质来防止。

2、us2005/0260342a1公开了一种玻璃板插入材料，其包括诸如聚甲基丙烯酸甲酯的材料的包含聚合物的珠粒或颗粒与硬脂酸化物如硬脂酸或硬脂酸金属盐的混合物。该插入材料混合物可以以任何合适的方式施加于玻璃板上。

3、ep 0192810a2描述了一种材料组合物，其可用作隔离玻璃板并为玻璃表面提供耐污性的插入材料，该组合物包含用强有机酸浸渍的多孔粉状支撑材料。多孔粉状支撑材料是木粉且有机酸是有机锡卤化物。

4、ep 2940208a1公开了一种用于玻璃板插入纸的木浆，其中所述木浆中所含的聚硅氧烷的量相对于所述木浆的绝对干质量为0.5ppm或更少。其中所述的聚硅氧烷是硅油或二甲基聚硅氧烷。

5、在现代平板玻璃工业中，将塑料粉末(插入粉末)置于玻璃板之间，以确保玻璃在储存和运输后易于分离。

6、塑料粉末优选由中值粒度为50-170μm的pmma珠粒聚合物组成。

7、出于特殊目的，还使用了不同的塑料材料(例如uhmw聚乙烯或交联聚苯乙烯)。这些塑料材料由中值粒度为50-200μm的细粉末组成。

8、在这些塑料粉末中添加化学物质来防止玻璃腐蚀。大多数使用的材料是粉末形式的酸(例如己二酸和硼酸)。

9、所用的塑料材料必须能承受运输期间的机械冲击(耐压和耐磨性)，以避免玻璃缺陷和破碎。耐热性和耐候性必须很高，以确保在最终消费者应用时容易去除珠粒。在最终应用中，将所有插入粉末从玻璃中去除。这些产品将进入过滤系统或污水。

10、chemetall gmbh向全球所有大型平板玻璃集团销售上述产品(ac separol产品)已有30多年的历史。ac separol产品是纯聚合物产品或酸混合产品，以防止玻璃腐蚀。

11、chemetall gmbh提供不同种类的聚合物(pmma、聚乙烯、聚苯乙烯和聚酰胺)且对聚合物粉末对玻璃表面的影响和玻璃腐蚀的预防有着丰富的知识。因此，已经开发了合适的实验室测试。

12、目前在平板玻璃工业中使用的几乎所有已知的插入粉末均由塑料材料组成。塑料材料在应用后被完全去除，并可能进入环境区域，从而产生环境问题。

13、细塑料材料被认为对海洋区域是有害的(微塑料珠)。禁止这些材料的全球限制措施已经开始。

14、在欧盟，关于限制这些材料的讨论已于2018年1月开始(限制在任何类型的消费者或专业应用产品中使用有意添加的微塑料颗粒)。

15、在2020年6月的该指南的新草案中，提及禁止使用微塑料来运输玻璃板(也适用于工业应用)。

16、可以合理地假设，在2022年，现在使用的塑料插入粉末不能再用于玻璃板的运输。因此，需要开发“可持续的插入粉末”，其不受欧盟微塑料指南的限制且此外需要提供适当的方法来在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开。

17、由于可持续性和经济方面的原因，努力寻找传统插入粉末的替代解决方案以及在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开的相关方法。因此，本发明的任务是提供一种在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开的方法，该方法是环境友好的并且易于应用，并且不使用例如有机锡化合物如有机锡卤化物进行处理。

技术实现思路

0、概述和详细说明

1、该任务通过提供一种在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开的方法来解决，其特征在于，所述方法包括：

2、-在相邻的玻璃板之间施加插入粉末材料，从而

3、-使用包含粉状支撑材料的组合物作为相邻玻璃板之间的插入粉末材料，所述粉状支撑材料选自基于纤维素、半纤维素和/或木素的天然复合材料。

4、chemetall几年来一直致力于开发可持续的插入粉末。测试材料为天然聚合物和化学改性聚合物。根据欧盟微塑料指南的新草案，现仅考虑天然聚合物。

5、天然复合材料选自果仁粉、纤维素基粉末、木素基粉末或其混合物。

6、由于作为插入粉末材料，所用的组合物包含：

7、-粉状支撑材料，其选自天然复合材料，以及

8、-所述天然复合材料选自果仁粉、纤维素基粉末、木素基粉末或其混合物；

9、其相当于所述粉状支撑材料选自果仁粉、纤维素基粉末、木素基粉末或其混合物。

10、因此，在玻璃板的堆叠期间使玻璃板彼此间隔开的方法也可以表述为该方法包括：

11、-在相邻的玻璃板之间施加插入粉末材料，从而

12、-相邻玻璃板之间的插入粉末材料作为包含粉状支撑材料的组合物使用，所述粉状支撑材料选自果仁粉、纤维素基粉末、木素基粉末或其混合物。

13、几种天然材料已根据我们自己开发的“插入粉末测试装置”进行了测试，可用作玻璃板运输和储存的插入粉末。

14、结果发现，以下天然粉末可用作玻璃工业的插入粉末：

15、-果仁粉，选自橄榄核粉、杏仁壳粉、桃核粉、乳香黄连木壳粉、鳄梨核粉、葡萄核粉、杏核粉、摩洛哥坚果壳粉、玉米芯粉、核桃壳粉、木薯粉、瓜耳胶、大豆粉、鹰嘴豆粉或其混合物。特别优选的果仁粉选自橄榄核粉、核桃壳粉、杏仁壳粉、葡萄核粉和玉米芯粉，其中甚至更优选橄榄核粉和核桃壳粉。

16、-纤维素基粉末(物理改性的纤维素颗粒)。基体材料主要来源于树木。这些产品以不同的纯度和形状提供。优选地，纤维素基粉末不是木粉，而是由例如木粉制成的纯化纤维素材料。现有技术中使用的木粉通常用有机锡化合物如有机锡卤化物(例如下文所述的那些)处理。作为纤维素基粉末，特别优选的是纤维素，优选的是基于纤维素基粉末的总重量具有至少90重量％，更优选至少95重量％，甚至更优选至少97重量％，最优选至少99重量％纯度的纤维素。

17、-基于木素的产品(例如lignocel)。

18、上述粉末的组合也是合适的。

19、必须对原材料进行筛分，使其达到特定的粒度分布，以完成测试。

20、此外，插入粉末材料包含至少一种流动添加剂。

21、可将添加剂混入这些粉末中以增强某些性能(例如流动性)。

22、这些添加剂的量为0-5％，优选为0.2-0.5％，因此此类添加剂可以存在，但不是必须存在。

23、该类添加剂的实例可以是基于热解二氧化硅、沉淀二氧化硅或热解金属氧化物(例如氧化铝、氧化钛)的添加剂。

24、经改性的材料根据以下测试进行测试：

25、-耐温性(分离且易于移除)

26、-风化测试中的行为(分离、防腐蚀性能、可洗性)

27、-流动性

28、-玻璃附着性，在撒粉单元上的行为

29、可将测试材料与酸混合，以确保耐腐蚀性和保护玻璃以免腐蚀。

30、优选地，该类酸可为硼酸、己二酸或琥珀酸。基于组合物的总重量，酸的混合范围为至多80重量％，例如5-80重量％，更优选为5-70重量％或8-60重量％，最优选为10-50重量％。

31、酸选自己二酸、琥珀酸和硼酸。结果发现，一些产品(如橄榄核粉)在不添加酸下提供了耐腐蚀性。

32、考虑到流动添加剂的量基于组合物的总重量为0-5重量％，组合物优选包含5-95重量％的粉状支撑材料和0-5重量％的流动添加剂，基于组合物的总重量。进一步考虑到上述酸的量(如果存在的话)为5-80重量％，组合物优选包含5-95重量％的粉状支撑材料和0-80重量％的上述酸，基于组合物的总重量。考虑到上述酸和流动材料，组合物优选包含5-95重量％的粉状支撑材料、0-5重量％的流动添加剂和0-80重量％的上述酸，基于组合物的总重量。

33、本发明的组合物优选包含：

34、5-95重量％的粉状支撑材料，

35、0.1-5重量％的流动添加剂，基于组合物的总重量，

36、更优选地，

37、7-95重量％的粉状支撑材料，

38、0.1-3重量％的流动添加剂，基于组合物的总重量，

39、最优选地，

40、9.5-95重量％的粉状支撑材料，

41、0.2-0.5重量％的流动添加剂，基于组合物的总重量。

42、如本文在上文和下文中所公开，如果希望进一步改善对玻璃腐蚀的防护，组合物可以与上述酸，优选己二酸或琥珀酸以基于组合物总重量为至多80重量％，优选5-80重量％、更优选5-70重量％，甚至更优选8-60重量％，最优选10-50重量％的范围混合。

43、在考虑到上述范围的情况下描述了以下优选的组合物。优选的组合物例如包含15-99.9重量％的粉状支撑材料、0.1-5重量％的流动添加剂、0-80重量％的上述酸，所有百分比均基于组合物的总重量；或更优选30-99.9重量％的粉状支撑材料、0.1-3重量％的流动添加剂、0-70重量％的上述酸，所有百分比均基于组合物的总重量；或甚至更优选40-99.9重量％的粉状支撑材料、0.15-1重量％的流动添加剂、0-70重量％的上述酸，所有百分比均基于组合物的总重量；或最优选45-99.9重量％的粉状支撑材料、0.2-1重量％的流动添加剂、0-60重量％或5-60重量％或8-60重量％的上述酸；所有百分比均基于组合物的总重量。

44、前述段落中的粉状支撑材料优选选自纤维素基材料，例如纤维素，甚至更优选具有基于粉状载体材料总重量为至少90重量％，更优选至少95重量％，甚至更优选至少97重量％，最优选至少99重量％的纯度的纤维素；或优选选自果仁粉，所述果仁粉选自橄榄核粉、杏仁壳粉、桃核粉、乳香黄连木壳粉、鳄梨核粉、葡萄核粉、杏核粉、摩洛哥坚果壳粉、玉米芯粉、核桃壳粉、木薯粉、瓜耳胶、大豆粉、鹰嘴豆粉或其混合物，特别优选选自橄榄核粉、核桃壳粉、杏仁壳粉、葡萄核粉和玉米芯粉及其混合物，其中橄榄核粉和核桃壳粉及其混合物是甚至更优选的橄榄核粉。当然，上述纤维素基材料和果仁粉的混合物也可以用于所述方法中。前述段落中的流动添加剂优选选自热解二氧化硅、沉淀二氧化硅或热解金属氧化物如氧化铝和氧化钛，及其混合物，甚至更优选选自热解二氧化硅和热解氧化铝及其混合物。前述段落中的酸优选选自硼酸、己二酸和/或琥珀酸，甚至更优选己二酸和琥珀酸及其混合物，甚至更优选己二酸。前述段落的任何量范围可以优选地与本段落中列出的优选成分组合。

45、粉状支撑材料是天然材料，因此优选不用有机锡化合物，特别是有机锡卤化物，如三氯化甲基锡、二氯化二甲基锡、氯化三甲基锡及其混合物浸渍，或以其他方式与其缔合。

46、组合物中使用的所有上述成分优选加起来占组合物的100重量％。

47、如上所述，必须对原材料进行筛分，使其达到特定的粒度分布，以完成测试。

48、优选粉状支撑材料和流动添加剂的中值粒度(体积中值粒度dv(50)，通过激光衍射测定，例如使用获自malvern panalytic的malvern mastersizer 3000)为50-250μm，更优选为60-210μm，最优选为80-150μm。

49、将粉状支撑材料和流动添加剂筛分至50-250μm，更优选60-210μm，最优选80-150μm的特定粒度。

50、本发明的又一方面是堆叠的玻璃板和位于堆叠的玻璃板之间的插入粉末的组合，其特征在于所述插入粉末包括本发明的组合物。

51、本发明的另一方面是一种通过在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开而制备堆叠的玻璃板和插入材料的上述组合的方法，其中所述方法包括：

52、-在相邻的玻璃板之间施加插入粉末，从而

53、-使用包含粉状支撑材料的组合物作为相邻玻璃板之间的插入粉末材料，所述粉状支撑材选自上述天然复合材料。

54、另一方面是上述方法用于在玻璃板堆叠期间使玻璃板彼此间隔开以储存和运输玻璃、未涂覆的平板玻璃和涂覆有防腐涂层的玻璃(溅射玻璃和涂漆玻璃)的用途。

55、基于仁粉的产品(如橄榄核粉和玉米芯粉)可用于储存和运输未涂覆的平板玻璃。这些产品也可用于涂覆有防腐涂层的玻璃(例如ac resistain tc)。

56、基于纤维素基粉末的产品(例如arbocel型、vivapur和vivapur球型)可用于涂覆玻璃(溅射玻璃和涂漆玻璃)。这种与酸(己二酸)混合的产品也可用于未涂覆平板玻璃的储存和运输。

57、通过实施例进一步描述本发明，而不以任何方式限制本发明。

58、实施例

59、产品说明

60、产品类型1由果仁组成，其已研磨成所需的粒度(果仁粉)。

61、该类产品的实例可为橄榄仁、核桃仁、玉米芯、杏仁、葡萄核。橄榄核和核桃仁获得了良好的效果。

62、这些产品由基于纤维素、半纤维素和木素的天然复合材料组成。

63、产品类型2由木材或植物纤维产生并经纯化的纤维素颗粒组成。

64、该类产品例如可由rettenmaier公司获得(arbocel、vivapur、vivaspheres、lignocel、heweten类型)。arbocel类型获得了良好的效果。

65、这些产品也由基于纤维素、半纤维素和木素的天然复合材料组成。

66、这些产品的粒度范围为：

67、中值粒度：50-250μm，优选80-150μm。低于40μm的细级分和大于300μm的粗级分(oversize)优选小于5％。粒度借助激光系统、筛分分析或通过显微镜检查，特别优选使用获自malvern的malvern mastersizer 3000进行层衍射分析。

68、可将添加剂混入这些粉末中以增强某些性能(例如流动性)。这些添加剂的量为0-5％，优选为0.2-0.5％。该类添加剂的实例可为基于热解二氧化硅、沉淀二氧化硅或热解金属氧化物(例如氧化铝、氧化钛)的添加剂。

69、用于玻璃储存和运输的插入粉末基体聚合物必须具有以下性能：

70、●优异的耐压/耐温性能，

71、●良好的耐候性，

72、●储存和运输后具有优异的分离性能，

73、●分离后，通过加压空气吹扫或内部清洗工艺，很好地去除粉末，

74、●在将产品应用于普通撒粉装置(如喷涂线或滚筒线)后，具有良好的分布和玻璃附着力，

75、●出于安全原因，低粉尘行为，

76、●可与无机酸或有机酸混溶，以确保良好的玻璃腐蚀防护。

77、优选地，该酸可为硼酸、己二酸或琥珀酸。酸的混合范围为5-80％，优选为10-50％，基于组合物的总重量。

78、目前还没有用于评估这些性能的标准化测试。新产品是根据我们自己开发的方法进行测试的。

79、耐压/耐温性能

80、该测试是在特殊夹具系统内使用玻璃板进行的。将待测试的玻璃样品以100-1000mg/m2的量手动或借助撒粉单元进行撒粉。将其用第二块玻璃样品覆盖。将该夹层结构放入夹具系统内，并施加500-2000n(优选800n)的高力。将测试单元放入温度为80-180℃(优选80-120℃)的烘箱中2-24小时(优选4小时)。在测试结束后，对测试单元进行拆解。手动检查玻璃夹层结构的分离容易程度。通过用加压空气吹扫和实验室清洗机内的清洗工艺检查可去除性(60℃下20分钟，软化水)。

81、耐候性测试

82、该测试是在特殊夹具系统内使用玻璃板进行的。测试玻璃单元至少由3块玻璃板组成。将待检查玻璃腐蚀的玻璃板置于夹层结构的中间。将玻璃样品以100-1000mg/m2的量手动或借助撒粉单元进行撒粉。将该夹层结构放入夹具系统内，并施加500-2000n(优选800n)的高力。将测试单元放入风化室内。可以进行不同的风化测试(优选60℃，相对湿度92％，测试时间14天)。在测试结束后，对测试单元进行拆解。手动检查玻璃夹层结构的分离容易程度。通过用加压空气吹扫和实验室清洗机内的清洗工艺检查可去除性(60℃下20分钟，软化水)。在清洗后，检查中间玻璃样品的玻璃腐蚀。玻璃腐蚀通过在日光条件下或边缘照明下的目视检查进行评估。

83、在撒粉装置内施加

84、撒粉装置内的行为是在市售滚筒或喷涂装置(例如grafix或grafotec)上进行的。玻璃样品通过传送带供入。控制均匀性、灰尘行为和玻璃附着力。

85、流动性

86、流动性通过福特杯测试中的流动行为来检查。可以记录主要的流动行为和流动时间。

87、已经发现，基于产品类型1和2的产品在进行所有测试之后给出了优异的结果。结果汇总在下表中：

88、

89、这两种产品类型在温度/压力测试中均显现出优异的行为。

90、在耐候性测试中，与pmma珠粒聚合物相比，可洗性没有那么好，但仍然足够。然而，分离功能优异。

91、这两种产品均可通过玻璃工业中使用的市售撒粉装置施加。

92、与pmma基聚合物相比，玻璃粘附性略低，但仍然足够。

93、这两种产品类型的流动性均在范围内。

94、这两种产品类型均可与酸(优选己二酸或琥珀酸)混合，这使得产品提供足够玻璃腐蚀防护。混合比优选为5-80％(优选10-50％)。