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Es ist bekannt, dass die Qualität eines gewöhnlichen Soda-Kalk-Glases durch Einführung von Borsäure wesentlich verbessert werden kann. Es wird dadurch nicht nur die Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturschwankungen erhöht, auch das Aussehen der Glasgegenstände, besonders der Glanz und die Farblosigkeit (bei Weisshohlglas), wird verbessert. Ausserdem erhöht ein Borax-oder Borsäurezusatz zum Glasrohgemenge die Schmelzbarkeit, wodurch eine Verkürzung der Schmelzzeit erzielt wird.
Ausser Borsäure verleiht auch ein Zusatz von Bariumoxyd dem Glase einen starken Glanz, und es ist seit langem bekannt, dass z. B. Bariumcarbonat, durch das in der Regel das Bariumoxyd dem Glase einverleibt wird, eine raschere Sehmelzbarkeit des Glasrohgemenges bewirkt. Selbstverständlich ist es notwendig, entsprechende Mengen an Borax oder Bariumearbonat zu verwenden, um eine wirklich sichtbare Wirkung im fertigen Glase zu erreichen. Dadurch werden aber die Gemengekosten erhöht, was bei gewöhnlichen Glasgegenständen, die zu verhältnismässig billigem Preise verkauft werden, sehr ins Gewicht fällt. Ausserdem werden die Glashäfen und Wannensteine durch Borax sowohl als auch durch Bariumcarbonat oder durch Bariumsulfat, welches ebenfalls zur Einführung von Bariumoxyd ins Glas verwandt wird, angegriffen, wodurch ihre Lebensdauer verkürzt wird.
Diese Mängel werden überraschenderweise dadurch beseitigt, dass man derartige Zusatzstoffe
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So sind nach vorliegender Erfindung Bortrioxyd und Bariumoxyd nicht einzeln, sondern in Form eines Barium-Boro-Silikates in das Glasrohgemenge einzuführen. Dieses Barium-Boro-Silikat kann ausser den Hauptbestandteilen Kieselsäure, Bortrioxyd und Bariumoxyd noch einen bestimmten Teil an Tonerde und Alkali aufweisen. Zweckmässig liegt der Gehalt an Kieselsäure zwischen 35 und 50%, an Bortrioxyd zwischen 8 und 20%, an Tonerde zwischen 3 und 7%, an Bariumoxyd zwischen 15 und 30% und an Alkali zwischen 8 und 12%. Als Entfärbungsmittel wird vorteilhaft Selen verwendet.
Es sind zwar bereits Verfahren bekannt, nach denen Zusätze von Tonerde und von Entfärbungund Oxydationsmitteln zu Gläsern erwähnt sind. Es handelt sieh jedoch hiebei nicht um solche Zusätze zu Glasflussmitteln von ganz bestimmter Zusammensetzung. Ausserdem werden gerade durch den Zusatz dieser Mittel, nämlich Tonerde, Entfärbungs-und Oxydationsmittel, zum Glasflussmittel anstatt zum eigentlichen Glasansatz besondere technische Wirkungen, wie schnelle und gleichmässige Verteilung in der Schmelze, erzielt.
Zur Herstellung des genannten Silikates werden die gewöhnlichen Rohmaterialien in bekannter Weise gemischt und das Gemenge in einem Wannenofen bei einer möglichst niedrigen Temperatur eingeschmolzen. Nach Beendigung des Sehmelzprozesses lässt man das flüssige Glas, um es in granuliertem Zustande zu erhalten, in einen mit Wasser gefüllten Behälter abfliessen. Das granulierte Glas wird einem Troekenprozess unterworfen und sodann zu einem Pulver vermahlen. Da bekanntermassen Glaspulver ganz allgemein bei Zusatz zu dem Glasrohgemenge die Farblosigkeit und die Läuterung des fertigen Glases ungünstig beeinflusst, ist es erforderlich, dem gemahlenen Silikat Oxydationsmittel zuzusetzen, um das Ferrooxyd in die Ferriform zu überführen. Dies wird im vorliegenden Falle durch Zusatz von Salpeter und Arsenik bewerkstelligt.
Nach Beimischung dieser beiden Stoffe ist somit das Silikatpulver zum Gebrauch fertig und kann in dieser Form in den Handel gebracht werden.
Zwecks Verwendung wird dieses Barium-Boro-Silikat mit den gewöhnlichen Glasrohstoffen innig vermischt, wobei die anzuwendende Menge von dem Zweck, der erreicht werden soll, abhängt.
Die Vorteile, die sieh bei Verwendung des Barium-Boro-Silikates ergeben, sind die nachstehenden :
1. Es erhöht, selbst in verhältnismässig sehr kleinen Mengen dem Glasrohgemenge zugesetzt, den Glanz und die Farblosigkeit eines gewöhnlichen Weisshohlglases ganz ausserordentlich. Ein sehr geringer Zusatz von nur zirka 20 kg auf 1000 kg Sand verleiht dem fertigen Glase, selbst bei Ersehmelzung des Glases in kontinuierlichen Wannenöfen, einen so intensiven Glanz, wie er bei direkter Einführung der in Frage kommenden Glasoxyde mittels der gewöhnlichen Rohmaterialien, wie Borax und Bariumcarbonat, in so geringen Mengen niemals erreicht werden kann. Dabei wird das Gemenge noch verbilligt.
2. Es greift Hafen und Ofensteine in keiner Weise an, im Gegenteil, es überzieht dieselben mit einer Glasur, welche ihrerseits die Wannensteine gegen die verheerenden Einwirkungen der andern Glasflussmittel schützt. Es ist eine bekannte Tatsache, dass Borax besonders Ofensteine stark angreift, selbst wenn dieses Material nur in verhältnismässig kleinen Quantitäten im Glasgemenge vorhanden ist. Wird der Borax durch das Barium-Boro-Silikat ersetzt, so wird die Lebensdauer eines Glasschmelzofens wesentlich verlängert.
3. Es beschleunigt wesentlich den Schmelzprözess des Glases, wobei die Verkürzung der Sehmelz- zeit um so grösser ist, je grösser die verwendete Menge Barium-Boro-Silikat ist. Bei einem Zusatz von etwa 20kg Barium-Boro-Silikat auf 1000 kg Sand im Glasgemenge beträgt die Beschleunigung des
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Schmelzprozesses oder, was dasselbe ist, die Erhöhung der Produktion eines kontinuierlichen Wannenofens in derselben Zeit, bei demselben Brennstoffaufwand und sonst gleichen Produktionsbedingungen im Mittel 14-15%. Auf diese Weise ist es z. B. möglich, mehrere bestehende Wannenofenanlagen zusammenzulegen und dadurch den Gesamtbetrieb rationeller zu gestalten.
4. Eine sehr grosse Bedeutung kommt dem Barium-Boro-Silikat zu als Ersatzmittel für Pottasche.
Pottasche wird in erster Linie für die Herstellung besserer Gläser verwendet, dann aber auch zur Fabrikation von bestimmten Farbgläsern, wie besonders des mit Selen geschmolzenen Rosaglases. In diesem letzteren soll Pottasche zur Erzielung des richtigen Farbtones erforderlich sein. Es hat sich jedoch gezeigt, dass das unter Verwendung von Pottasche hergestellte und mit Selen gefärbte Rosaglas im Kühlofen oft Veränderungen des Farbtones aufweist, je nach den Temperaturschwankungen des Kühlofens. Dieser Missstand kann durch Ersatz der Pottasche durch das Barium-Boro-Silikat völlig beseitigt werden, da hiebei eine absolute Gleichmässigkeit des Farbtones gewährleistet ist.
Ausser diesem grossen Vorteil, der allerdings nur für Farbgläser in Betracht kommt, werden die Gemengekosten gegenüber dem Pottascheglas ganz bedeutend verringert.
5. Nicht allein als Ersatzmittel der Pottasche, sondern auch als teilweises Ersatzmittel der Bleiverbindungen kann das Barium-Boro-Silikat verwendet werden, wobei jedoch zu bemerken ist, dass seine Verwendung in ganz schweren Bleigläsern nur zum teilweisen Ersatz der Bleiverbindungen in Frage kommt, während in leichten Bleigläsern, die nur einen geringeren Bleigehalt aufweisen, das gesamte Blei restlos durch das Barium-Boro-Silikat vertreten werden kann, wodurch auch hier wieder mit Rücksicht auf den hohen Preis der Bleiverbindungen enorme Ersparnisse erzielt werden können.
Beispiel 1 : Gewöhnliches Weisshohlglas von der Zusammensetzung
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<tb> 74#32% <SEP> Kieselsäure,
<tb> 0#29% <SEP> Eisenoxyd <SEP> plus <SEP> Tonerde,
<tb> 8#10% <SEP> Calciumoxyd,
<tb> 17#29% <SEP> Natriumoxyd
<tb> 100#00%
<tb>
zu dessen Herstellung reinster Quarzsand, ealeinierte Soda, Kalkspat, Natriumsalpeter und weisser pulverisierter Arsenik (als Läuterungsmittel) und metallisches Selen (als Entfärbungsmittel) verwendet werden, wird dadurch erheblich verbessert, dass man 2 kg gepulvertes Barium-Boro-Silikat auf 100 kg Sand im Glasrohgemenge zusetzt. Das auf diese Weise erhaltene Glas enthält dann etwa
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<tb>
<tb> 0-17% <SEP> Borsäure,
<tb> 0-31% <SEP> Bariumoxyd <SEP> und
<tb> 0-35% <SEP> Tonerde
<tb>
neben den andern gewöhnlichen Glasbestandteilen.
Während im Mittel von drei Versuchen die Schmelzzeit bei dem Weisshohlglas ohne Zusatz von Barium-Boro-Silikat bis zur endgültigen Läuterung 12Y2 Stunden betrug, wurde die Schmelzzeit bei dem Glase mit Barium-Boro-Silikat im Mittel auf 9 Stunden herabgesetzt. Der Glanz des Glases wurde dabei stark erhöht, das Glas war völlig farblos und absolut klar.
Beispiel 2 : In einem gebräuchlichen Pottasche-Glassatz für sogenanntes Halbkristall, nämlich
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<tb>
<tb> 100 <SEP> Teile <SEP> Sand,
<tb> 20 <SEP> Teile <SEP> calcinierte <SEP> Soda,
<tb> 20 <SEP> Teile <SEP> ealeinierte <SEP> Pottasche,
<tb> 20 <SEP> Teile <SEP> Kalkspat,
<tb> 4 <SEP> Teile <SEP> Natriumsalpeter
<tb>
wird die gesamte Pottasche durch die gleiche Menge Barium-Boro-Silikat ersetzt. Man erzielt hiemit nicht allein die schon erwähnten Vorteile, sondern vermindert auch wesentlich den Gestehungspreis des fertigen Erzeugnisses.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Herstellung von farblosen oder gefärbten, Barium und Bor enthaltenden Gläsern, dadurch gekennzeichnet, dass man Barium und Bor in Form eines Barium-Boro-Silikates, das auf dem Wege der Schmelze erhalten wurde, zweckmässig gepulvert, dem Glasrohgemenge zusetzt.