CH207325A

CH207325A - Process for the production of water-resistant and vapor-resistant glass and water-proof and vapor-resistant glass obtained by this process.

Info

Publication number: CH207325A
Authority: CH
Inventors: A G Glasfasern
Original assignee: A G Glasfasern
Priority date: 1937-07-05
Filing date: 1938-06-23
Publication date: 1939-10-31

Description

  

  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.

Claims

PATENT CLAIMS: I. Process for the production of water- and steam-resistant glass, characterized in that a glass batch is fused which, in addition to silica, also contains other acids which simultaneously reduce the viscosity of the molten glass and which also contains heavy metal oxide in addition to alkali metal, II . Water- and steam-resistant glass, produced according to the method according to claim 1, characterized in that

that it contains about 50 to 60% SiOs, about 10 to 15% alkali oxide, as well as B203 and heavy metal oxide, the latter in a ratio of about 1: 1 to 1: 3. SUBCLAIMS 1.

Glass according to claim II, characterized in that it contains zinc oxide. 2. Glass according to claim II, characterized in that it contains lead oxide. 3. Glass according to claim II, characterized in that it contains a mixture of zinc oxide and lead oxide. 4. Glass according to claim II, characterized in that it contains about 2 to 5% calcium oxide.