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RÉSUMÉ
Le dépolissage chimique du verre, appelé « satinage », est couramment utilisé dans l’industrie comme méthode de décoration des emballages en verre. Ce traitement se fait par trempage dans des bains très concentrés en acide fluorhydrique. Dans le cas général, le relief de surface obtenu, responsable de l’aspect satiné, présente des structures pyramidales et constitue une empreinte de la couche de précipités formée après l’attaque du verre par l’acide fluorhydrique. Or différentes compositions de solutions de satinage existent et peuvent conférer un aspect dépoli différent. Cet article présente les origines et les détails des différents satinages qu'il est possible d’obtenir.
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Frosting glass is widely used as a decorating method in the industry of glass packing. To obtain this surface aspect, the pieces of glass have to be immersed into a frosting bath made of concentrated hydrofluoric acid. The obtained surface relief, responsible for the frosted aspect, generally presents pyramidal structures and constitutes a print of the layer of precipitates formed after the attack of hydrofluoric acid on glass. Different compositions of frosting solutions can exist and can be responsible for a specific frosting aspect. This article deals with the origins and the properties of the frosting aspect that it is possible to obtain.
Auteur(s)
-
Jérôme FRAYRET : Ingénieur de Recherche - Université de Pau et des Pays de l’Adour, IPREM UMR UPPA/CNRS 5254, Pau, France
INTRODUCTION
Le procédé de dépolissage est utilisé dans l’industrie du flaconnage, des cosmétiques, du luminaire et des vins et spiritueux comme méthode de décoration des emballages en verre. Il est aussi utilisé sur des verres plats comme procédé opacifiant dans des applications d’aménagement intérieur ou extérieur. Les pièces dépolies présentent un aspect satiné plus ou moins mat ainsi qu’un toucher doux et une esthétique particulière. Si différentes techniques de traitement de surface du verre existent, le dépolissage chimique est la plus courante et la plus efficace pour ce qui est du rendement et de la simplicité. Son principe consiste à immerger durant des temps très courts, de l’ordre de la minute, des pièces en verre dans des bains acides à base d’acide fluorhydrique concentré et de sels bifluorés alcalins. Durant cette phase, les pièces à traiter se recouvrent d’une couche blanche semi-passivante, formée à partir des produits de réaction de l’attaque du verre par l’acide fluorhydrique. Un rinçage à l’eau permet l’élimination de cette couche et laisse apparaître le satinage. Différents aspects satinés peuvent être obtenus selon la nature de la solution de satinage, son homogénéité ou les paramètres procédé appliqués, sans oublier le savoir-faire et la technicité de chaque atelier de dépolissage.
Si une maîtrise expérimentale du procédé de satinage chimique du verre et les savoir-faire associés existent dans la grande majorité des ateliers de dépolissage, les mécanismes chimiques régissant ce procédé sont peu, voire mal connus. Le contenu de cet article s’articule autour de la description du mécanisme chimique de satinage, des différents aspects qu’il est possible d’obtenir et enfin des paramètres influant sur l’aspect satiné et leurs déclinaisons. L’objectif est une meilleure maîtrise des phénomènes qui se produisent au cours du procédé de satinage afin d’en optimiser la gestion, la qualité du satinage obtenu et éventuellement de développer des satinages innovants. En effet, l’industrie du satinage des objets en verre est dépendante de fluctuations de la mode et la proposition de finitions satinées innovantes permettrait de fidéliser ce marché grâce à des nouveautés récurrentes.
Les cibles de cet article sont les ingénieurs méthodes et production responsables de chaînes de dépolissage acide qui ont besoin de comprendre le fonctionnement du procédé de satinage en vue de savoir sur quel levier intervenir en cas de problème de non-conformité.
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KEYWORDS
frosting | hexafluorosilicate | acid etching | glass packing
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Solutions de satinage
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2. Mécanisme chimique du satinage
Les solutions de satinage contiennent généralement de l’acide fluorhydrique (HF) et des sels fluorés d’alcalins ou d’alcalino-terreux. Parmi eux, les sels fluorés majoritairement employés sont le fluorure d’ammonium (NH4F) et le fluorure de potassium (KF), parfois accompagnés d’autres sels tels que le fluorure de sodium (NaF), le fluorure de calcium (CaF2) ou le fluorure de magnésium (MgF2) . Les formulations initiales ne comportent pas toujours d’HF, mais des acides forts comme l’acide chlorhydrique (HCl), l’acide nitrique (HNO3) ou l’acide sulfurique (H2SO4) ...
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Mécanisme chimique du satinage
BIBLIOGRAPHIE
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(2) - MIN’KO (N.I.), et al - Frosting as a contemporary method of glass decoration. - Glass and Ceramics. 60(5-6): p. 161-163 (2003).
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(3) - VERESHCHAGINA (N.A.), GADALOVA (M.Y.), BUTAEV (A.M.) - Solution for frosting glass articles. - Russia. p. 1-4 (1998).
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(4) - ZHANG (H.), QI (X.) - Frosting chemical for silicate glass. - China. p. 1-7 (2001).
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(5) - BESSOLES (Y.), GUY (F.), TROUVE (G.) - Composition for roughening glass, etching bath, process for roughening glass and roughened objects. - France. p. 1-13 (2001).
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(6) - MARUYAMA (K.) - Frosting method for forming imbricate pattern. - Japan. p. 1-4 (1990).
- ...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
ICG International Congress on Glass
http://www.icglass.org/home/conferences/
International Congress on Glass organise par The American Ceramic Society
HAUT DE PAGE
Arrêté du 2 février 1998 relatif aux prélèvements et à la consommation d’eau ainsi qu’aux émissions de toute nature des installations classées pour la protection de l’environnement soumises à autorisation. NOR : ATEP9870017A
HAUT DE PAGE
Frosting method for forming imbricate pattern JP2080351
New frosting method for glass comprising a rinsing step with a salt solution and resulting frosted objects EP 1160213
Composition for roughening glass, etching bath, process for roughening glass and roughened objects EP 1108773
Procédé de satinage d’un objet en verre régulé en concentrations FR2909664
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