Verfahren zur Tierstellung von Wasser- und dampfbeständigem Glas und nach diesem Verfahren erhaltenes Wasser- und dampfbeständiges Glas. Glasfasern sind der Einwirkung von Wasser oder Dampf infolge ihrer grossen Oberfläche besonders stark ausgesetzt, so dass Glasfaser isolierungen von Rohrleitungen und derglei chen häufig brüchig wurden und die Isolier fähigkeit beeinträchtigt wurde.
Die bisher üblichen Gläser, die man zu Glasgespinst oder Glasfasern verarbeitete, mussten einen verhältnismässig niederen Schmelzpunkt aufweisen, damit das Verspin nen und das Ausziehen zu einem genügend feinen endlosen Faden mit den heute üblichen Spinnverfahren durchgeführt werden konnte.
Man hat bereits chemisch widerstands fähige Gläser von hoher mechanischer Fe stigkeit, beispielsweise für analytische Zwecke, Laboratoriumsgeräte usw. vorgeschlagen, die sich durch sehr hohen Kieselsäuregehalt und geringen Alkaligehalt auszeichnen. Diese Gläser, die zwar eine gute hydrolytische Widerstandsfähigkeit aufweisen, sind aber sehr schwer schmelzbar.. Auch ist die Schmelze sehr zähflüssig. Daraus hergestellte Glasfäden sind spröde und brüchig, so dass diese Glasmasse für die Herstellung von Glasgespinst oder dergleichen nicht geeignet war.
Man hat auch bereits Borosilikatgläser mit hohem Tonerde- und geringem Alkali gehalt vorgeschlagen. Aber auch diese sind für die Herstellung von Glasfasern wegen ihrer Zähflüssigkeit und ihrer Sprödigkeit nicht geeignet.
Das Verfahren laut vorliegender Erfin dung zur Herstellung von Wasser- und dampf beständigem Glas besteht darin, dass man ein Glasgemenge verschmilzt,- das neben Kieselsäure noch andere Säuren enthält, die gleichzeitig die Zähflüssigkeit des geschmol zenen Glases herabsetzen, und das ferner neben Alkalioxyd Schwermetalloxyde enthält.
Ein nach diesem Verfahren hergestelltes Wasser- und dampfbeständiges Glas ist da durch gekennzeichnet, ds,ss es etwa<B>50</B> bis 69 % SiO#." etwa 10 bis 15 % Alkalioxy d, sowie B=0und Schwermetalloxyd, letztere in einem Verhältnis von etwa 1: 1 bis 1:3 enthält.
Vorzugsweise enthält das Glas etwa 2 bis 5 % Calciumoxyd. Als Schwernretalloxyde können z. B. Zinkoxyd und Bleioxyd einzeln oder.zusammen verwendet werden.
Das Glas gemäss vorliegender Erfindung ist in der Schmelze dünnflüssig, im Faden biegsam, nicht spröde und chemisch praktisch vollkommen widerstandsfähig.
Die in dem genannten Glasgemenge neben der Kieselsäure verwendete Borsäure setzt gleichzeitig die Zähflüssigkeit des geschmol zenen Glases herab, ebenso die neben dein Alkalioxyd verwendeten Schwermetalloxyde.
Ein solches (glas kann beispielsweise aus folgendem Glasgemenge erschmolzen werden:
EMI0002.0027
373 <SEP> Gewichtsteile <SEP> Hohenbockaer-Sand,
<tb> 210 <SEP> Feldspatsand,
<tb> 32 <SEP> Kalkspat,
<tb> 14 <SEP> " <SEP> Pottasche,
<tb> 17 <SEP> Natriumsalpeter,
<tb> 122 <SEP> Soda <SEP> calciniert,
<tb> 122 <SEP> Borsäure <SEP> <B>(H.iBOa),</B>
<tb> 105 <SEP> Zinkoxyd. Der Hohenbockaer-Sand besteht zu 99 % aus Si02.
Der Feldspatsand hat beispielsweise fol gende Zusammensetzung 73,47 % Si02 13,84 0i" A1203 0,34 % Fe203 <B>0,770/,</B> Ca0 0,75 % Mg 0 7,87 0/0 K20 2,42 % Na20 1,410% H20 Das daraus erschmolzene Glas hat fol gende oxydische Zusammensetzung Si0@ 61,
5 0/0 B203 8,00/0 A120s 3,30/0 Zno 12,0 Ca0 2,3% Mg0 0,201/o K20 3,0 % NaE0 9,6% Statt Zinkoxyd kann auch Bleioxyd, z.B.
Mennige, verwendet werden. Als besonders zweckmässig bat sich ein Gemisch von Zink oxyd und Mennige erwiesen, wobei aber das Bleioxyd zweckmässig weniger als die Hälfte des Zinkoxydes ausmacht.
Das Boroxyd kann auch in Form von Borax zugesetzt werden. In diesem Fall ist der Sodazusatz entsprechend dem Natrrum- gehalt des Borax zu vermindern. An Stelle von Soda kann auch Natriumsulfat oder ein anderes Natriumsalz zugesetzt werden. Auch können die üblichen .Läuterungs- und Errt- färbungsmittel oder Färbmittel zugeführt werden.
Die Gläser nach der vorliegenden Erfin dung lassen sich leicht zu Glasgespinst in üblicher Weise verspinnen oder zu Glaswoll- fasern unter Einwirkung von gasförmigen Zerstäubungsmitteln zerstäuben und ergeben chemisch beständige, mechanisch widerstands fähige, praktisch nicht brüchige Fasern, die insbesondere unter dem Einfluss von Wasser oder Wasserdampf ihre mechanischen Eigen schaften praktisch nicht verlieren.
Während (llasfaser-rr gewöhnlicher Zu sammensetzung bei Verwendung als Isolier- bekleidung von Dampfröhren mit der Zeit infolge Einwirkung von Wasserdampf häufig brüchig wurden, zusammenfielen und damit die Isolierwirkung beeinträchtigt wurde, be halten Glasfasern, die mit eineue Glas nach vorliegender Erfindung hergestellt wurden, ihre mechanischen Eigenschaften, so dass ihre ursprüngliche Form und damit die Isolations fähigkeit erhalten bleibt.
Process for the production of water- and vapor-resistant glass and water- and vapor-resistant glass obtained by this process. Due to their large surface area, glass fibers are particularly exposed to the effects of water or steam, so that glass fiber insulation on pipelines and the like often became brittle and the insulation capacity was impaired.
The previously common glasses, which were processed into fiberglass or glass fibers, had to have a relatively low melting point so that the spinning and drawing into a sufficiently fine, endless thread could be carried out using today's conventional spinning processes.
Chemically resistant glasses of high mechanical strength have already been proposed, for example for analytical purposes, laboratory equipment, etc., which are characterized by very high silica content and low alkali content. These glasses, which have good hydrolytic resistance, are very difficult to melt. The melt is also very viscous. Glass threads produced therefrom are brittle and fragile, so that this glass mass was not suitable for the production of woven glass or the like.
Borosilicate glasses with high alumina and low alkali content have also been proposed. But even these are not suitable for the production of glass fibers because of their viscosity and their brittleness.
The method according to the present invention for the production of water- and vapor-resistant glass consists in fusing a batch of glass - which contains silicic acid and other acids that simultaneously reduce the viscosity of the molten glass, and which also contains heavy metal oxides in addition to alkali metal .
A water- and steam-resistant glass produced according to this process is characterized by, ds, ss it about <B> 50 </B> to 69% SiO #. "About 10 to 15% alkali oxide d, as well as B = 0 and heavy metal oxide, the latter in a ratio of about 1: 1 to 1: 3.
Preferably the glass contains about 2 to 5% calcium oxide. As Schwernretalloxyde z. B. zinc oxide and lead oxide can be used individually or together.
The glass according to the present invention is thin in the melt, flexible in the thread, not brittle and practically completely chemically resistant.
The boric acid used in the said glass batch in addition to the silica simultaneously reduces the viscosity of the molten glass, as do the heavy metal oxides used in addition to the alkali oxide.
Such a (glass can be melted, for example, from the following batch of glass:
EMI0002.0027
373 <SEP> parts by weight <SEP> Hohenbockaer sand,
<tb> 210 <SEP> feldspar sand,
<tb> 32 <SEP> calcite,
<tb> 14 <SEP> "<SEP> potash,
<tb> 17 <SEP> sodium nitrate,
<tb> 122 <SEP> soda <SEP> calcined,
<tb> 122 <SEP> boric acid <SEP> <B> (H.iBOa), </B>
<tb> 105 <SEP> zinc oxide. The Hohenbockaer sand consists of 99% Si02.
The feldspar sand has, for example, the following composition: 73.47% Si02 13.84% A1203 0.34% Fe203 0.770 /, Ca0 0.75% Mg 0 7.87 0/0 K20 2.42 % Na20 1.410% H20 The glass melted from it has the following oxidic composition Si0 @ 61,
5 0/0 B203 8.00 / 0 A120s 3.30 / 0 Zno 12.0 Ca0 2.3% Mg0 0,201 / o K20 3.0% NaE0 9.6% Instead of zinc oxide, lead oxide, e.g.
Red lead, to be used. A mixture of zinc oxide and red lead proved to be particularly useful, but the lead oxide makes up less than half of the zinc oxide.
The boron oxide can also be added in the form of borax. In this case, the addition of soda should be reduced according to the sodium content of the borax. Instead of soda, sodium sulfate or another sodium salt can also be added. The usual refining and eroding agents or coloring agents can also be added.
The glasses according to the present invention can easily be spun into glass fiber in the usual way or atomized into glass wool fibers under the action of gaseous atomizing agents and result in chemically stable, mechanically resistant, practically non-brittle fibers, which are particularly under the influence of water or steam practically do not lose their mechanical properties.
While (fiberglass-rr usual composition when used as the insulating clothing of steam pipes often became brittle over time as a result of the action of water vapor, collapsed and thus the insulating effect was impaired, glass fibers made with a new glass according to the present invention keep their mechanical properties, so that their original shape and thus their insulating properties are retained.