DD295614A5 - Verfahren zur herstellung eines glases fuer die umwandlung in endlos- oder stapelfasern - Google Patents

Verfahren zur herstellung eines glases fuer die umwandlung in endlos- oder stapelfasern Download PDF

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DD295614A5 DD90344040A DD34404090A DD295614A5 DD 295614 A5 DD295614 A5 DD 295614A5 DD 90344040 A DD90344040 A DD 90344040A DD 34404090 A DD34404090 A DD 34404090A DD 295614 A5 DD295614 A5 DD 295614A5
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Bernard Dubois
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Glases fuer die Umformung in Endlos- oder Stapelfasern, das hoechstens etwa 1 * Fe2O3 enthaelt. Sie hat ein Verfahren zum Ziel, das es ermoeglicht, den Oxidations-Reduktions-Grad des Glases waehrend seiner Herstellung zu regulieren. Nach der Erfindung wird der Oxidationsgrad des Glases durch Einbringen von mindestens zwei Oxidationsmitteln in das Gemenge glasbildener Stoffe reguliert, wobei ein Oxidationsmittel ein anorganisches Nitrat ist und das andere vorzugsweise eine oxidierte Manganverbindung, in der dieses Element in einem Oxidationszustand groeszer als 2 vorliegt, Kaliumdichromat und/oder Ceriumdioxid. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft fuer die Rueckfuehrung von Glasfaserabfallprodukten in das glasbildende Gemenge.{Endlosfasern; Stapelfasern; Verfahren; Herstellung; Glas; Umformung; Glasfaserabfallproduktion}

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Glases, das durch Schmelzen eines Gemenges glasbildender Stoffe erzeugt wird, durch die sein Oxidations-Reduktions-Grad auf das gewünschte Niveau einreguliert wird. Die Erfindung bezieht sich auf Gläser, die durch mechanisches Ziehen in Endlosfasern oder durch Schleudern und/oder durch Ziehen mittels eines strömenden Mediums in Stapelfasern umgewandelt werden.
Charateristik des bekannten Standes der Technik
Glaser zur Herstellung von Fasern werden aus natürlichen Rohstoffen erzeugt, die verschiedenen Verunreinigungen enthalten, speziell Eisenoxid Wenn es nicht möglich ist, durch die Herstellungsbedingungen ein ausreichend oxidiertes Glas zu erhalten, ist dieser Umstand der Grund fur ernste Nachteile Er fuhrt zur Erhöhung des Eisen(ll)/Eisen(lll)-Verbaltnisses im geschmolzenen Glas und dadurch zu einer Verminderung der Strahlungsleitfahigkeit des Glases Diese Leitfahigkeitsverminderung zeigt sich in einer Erhöhung des Unterschieds, der zwischen den an zwei bestimmten Punkten des Glasbades gemessenen Temperaturen besteht Dieses Phänomen bewirkt eine Veränderung der Konvektionsstrome des Glases und beeinträchtigt die Ofenleistung, besonders, wenn es sich um einen elektrischen Ofen handelt, der viel empfindlicher auf den Eisengehalt reagiert als ein anderer
Es ist bekannt, dem glasbildenden Gemenge Natriumsulfat, Calciumsulfat oder Ammomumsulfat zuzusetzen Durch diese Verbindungen wird das Schmelzen des Gemenges erleichtert und die Glaslauterung begünstigt Wenn das Glas nicht ausreichend oxididiert ist, verringert sich die Losekapazitat fur das Sulfat Das hat zur Folge, daß die Schmelzgeschwindigkeit des Gemisches abnimmt, was wiederum nur durch eine Temperaturerhöhung in der Schmelzzone kompensiert werden kann Das hat eine Zunahme der zum Schmelzen des Glases erforderlichen Energiemenge und einen beschleunigten Verschleiß des feuerfesten Materials, aus dem die Wände und der Boden des Ofens bestehen, zur Folge Es muß auch daraufhingewiesen werden, daß die Reduktion des Glases seine Entgasung verursachen kann Das überschüssige Sulfat, das es im gelosten Zustand enthalt, wird dann in Form von SO2 freigesetzt und bildet eine isolierende Schicht zwischen dem glasbildenden Gemenge und dem geschmolzenen Glas Dieses Phänomen behindert das Schmelzen beträchtlich Es ist auch bekannt, daß die aus einem unzureichend oxidierten Glas erzeugten Fasern verminderte mechanische Eigenschaften aufweisen Die Veröffentlichung „Die Wirkung von Gemengekohlenstoff auf die Festigkeit von E Glasfasern" (Glass Technology, Bd 10, Nr 3, Juni 1969, S 90-91) zeigt dieses Phänomen klar in Verbindung mitE-Glas, das allgemein zur Herstellung von Endlosfasern verwendet wird
Das Einhalten eines Mindestoxidationsgrades ist deshalb fur die Sicherung einer einwandfreien Arbeitsweise der Glasherstellungsausrustung und fur das Erhalten von Fasern einwandfreier Qualität unbedingt erforderlich Um die obenbeschriebenen Nachteile zu verhindern, ist es üblich, Rohstoffe zu verwenden, die sehr wenig Verunreinigungen, besonders sehr wenig Eisen enthalten Diese Materialien werden häufig weit entfernt von den Werken, die sie verwenden, gewonnen, wodurch ihre Kosten entsprechend steigen Es ist auch üblich, die Einfuhrung zu großer Mengen solcher Stoffe in das glasbildende Gemenge zu vermeiden, die das Glas reduzieren konnen, diese Vorsichtsmaßnahme begrenzt speziell die Zugabemenge von Produktionsabfall, wie zum Beispiel fur das Recycling geeignete mit organischen Stoffen überzogene Fasern.
Das einzige bis heute bekannte ökonomische Mittel, große Mengen Abfall zurückzuführen, ist die betrachtliche Erhöhung des Sulfatspiegels in dem glasbildenden Gemenge Diese Möglichkeit gerat nun in Konflikt mit den zu beachtenden Normen'fur die Begrenzung der Luftverunreinigung.
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines Glases zur Umformung in Endlos- oder Stapelfasern, das es ermöglicht, den Oxidationsgrad des Glases unter Vermeidung der üblicherweise bei einem solchen Prozeß auftretenden Nachteile zu regulieren
Ziel der Erfindung ist es im besonderen, ein Verfahren zur Glasherstellung zu schaffen, durch das es möglich ist, glasbildende Rohstoffe zu verwenden, die weniger rein sind, als die, die normalerweise in der Glasfaserindustrie eingesetzt werden, ohne die Produktionskapazität des Ofens oder die Qualität des produzierten Glases zu verringern und gleichzeitig den Ausstoß an Verunreinigungen in annehmbaren Grenzen zur halten
Ziel der Erfindung ist es weiterhin im besonderen, ein Verfahren zur Glasherstellung vorzuschlagen, das es ermöglicht, ein aus natürlichen Rohstoffen und Glasaballprodukten bestehendes glasbildendes Gemenge unter Aufrechterhaltung der Produktionskapazität des Ofens und der Qualität des erzeugten Glases zu schmelzen Dieser ruckgefuhrte Abfall kann sowohl aus Glasfasern, als auch aus durch Vermählen von Glasverpackungen oder Glasscheiben erhaltenem Glasbruch bestehen
Darlegung des Wesens der Erfindung
Diese Ziele werden erreicht durch ein Verfahren zur Herstellung eines zur Überführung in Endlos- oder Stapelfasern vorgesehenen Glases mit einem Eisengehalt, ausgedruckt in Ma -% Fe2O3, von gleich oder kleiner 1, bei dem ein Gemenge glasbildender Stoffe geschmolzen und der Oxidationsgrad des erhaltenen Glases durch Einbringen von mindestens zwei Oxidationsmitteln in das Gemenge reguliert wird, wobei ein Oxidationsmittel ein anorganisches Nitrat ist und das andere vorzugsweise eine oxidierte Manganverbindung, in der dieses Element in einem Oxidationszustand großer als 2 vorliegt, Kaliumdichromat und/oder Ceriumoxid, wodurch das FeO/Fe2O3-Verhaltnis auf einem Wert gleich oder kleiner 0,4 gehalten
Art und Gehalt der im Rahmen der Erfindung verwendeten Oxidationsmittel werden vorzugsweise so gewählt, daß der Wert des FeO/Fe2O3-Verhaltnisses zwischen etwa 0,2 und etwa 0,3 gehalten wird
Unter glasbildenden Stoffen werden sowohl glasbildende natürliche Rohstoffe, als auch Glasfaserabfall oder durch Mahlen von Glasverpackung oder Glasscheiben erhaltener Glasbruch verstanden
Die oxidierte Manganverbindung ist im allgemeinen ein natürlicher Rohstoff, der vorzugsweise MnO2 oder Mn2O3 enthalt Es wurde nun festgestellt, daß das Einbringen von mindestens einem Nitrat, wie zum Beispiel Natriumnitrat, Calciumnitrat oder Ammoniumnitrat, und von mindestens einem anderen Oxidationsmittel, wie Mangandioxid, Kaliumdichromat oder Ceriumoxid, in das glasbildende Gemenge das Erreichen einer Oxidationskapazitat möglich macht, die deutlich großer ist als die bei der Produktion von Glasern fur die Glasfaserindustrie mit traditionellen Mitteln erzielte Diese Mittel bestehen dann, ein oder mehrere Sulfate in das Gemenge einzuführen, wie es in der obenangefuhrten Veröffentlichung in Form von Beispielen beschrieben wird
Die Oxidationskapazität der Kombination von Oxidationsmitteln in dem Verfahren nach der Erfindung macht es möglich, den Sulfatgehalt in dem Gemenge beträchtlich zu vermindern oder sogar zu eliminieren. Damit werden durch die Erfindung die mit der Anwesenheit von Sulfat verbundenen Nachteile weitgehend reduziert oder sogar beseitigt.
Die durch die Erfindung festgelegten Kombinationen von Oxidationsmitteln, die sowohl eine ausgezeichnete Oxidationskapazität, als auch niedrigste Kosten ergeben, werden durch Natriumnitrat und/oder Kaliumnitrat und/oder Calciumnitrat und Mangandioxid gebildet.
Es wurde festgestellt, daß die Regelung des Oxidationsgrades des Glases in zufriedenstellenderweise dadurch erreicht werden kann, daß etwa 0,05 bis etwa 6 Masseteile Oxidationsmittel auf 100 Masseteile des glasbildenden Gemenges in das genannte Gemenge eingeführt werden.
Die erforderliche Menge an Oxidationsmitteln liegt vorzugsweise zwischen etwa 1 und etwa 3 Masseteilen pro 100 Masseteile des glasbildenden Gemenges.
Der Nitratgehalt liegt nach dem Verfahren der Erfindung im allgemeinen zwischen etwa 0,02 und etwa 3 Masseteilen pro 100 Masseteile des glasbildenden Gemenges. Um die Menge des beim Schmelzen freigesetzten Gases der Formel NOxZU verringern und damit den Verunreinigungsausstoß zu vermindern, ist es günstig, den Nitratgehalt auf etwa 1,5 Masseteile zu begrenzen.
Der Gesamtnitratgehalt liegt im allgemeinen zwischen etwa 0,5 Masseteilen und etwa 1,5 Masseteilen.
Das Verfahren nach der Erfindung kann auf verschiedene Gläser angewendet werden, die nach mehreren bekannten Verfahren, wie durch Schleudern von in einer außen mit Düsen versehenen Rotationsvorrichtung enthaltenem geschmolzenem Glas, in Stapelfasern überführt werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung kann zum Beispiel angewendet werden, indem Oxidationsmittel in ein Gemenge eingeführt werden, das so berechnet wurde, daß ein Glas entsteht, dessen chemische Zusammensetzung in Ma.-% innerhalb der im folgenden angegebenen Grenzen liegt: SiO2: 61 bis 72, AI2O3: 2 bis 8, CaO: 5 bis 10, MgO: 0 bis 5, Na2O: 13 bis 17, K2O: 0 bis 2, B2O3: 0bis7, F2: 0 bis 1,5, BaO: 0 bis 2,5, Gesamteisen, ausgedrückt in Fe2O3: kleiner als 1, die Verunreinigungen, die durch die verschiedenen glasbildenden Stoffe eingebracht werden und andere Elemente umfassen: kleiner als 2. Durch die Zugabe der Oxidationsmittel entsprechend der Erfindung kann das Endglas darüber hinaus Manganoxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid enthalten. Der Gehalt an den letztgenannten Oxiden kann etwa 3Ma.-% erreichen.
Das Verfahren entsprechend der Erfindung ist anwendbar auf verschiedene Gläser, die durch mechanisches Ziehen des geschmolzenen Glases in Endlosfasern überführt werden können.
Das Verfahren nach der Erfindung kann zum Beispiel angewendet werden, indem Oxidationsmittel in ein Gemenge eingeführt werden, das so berechnet wurde, daß ein Glas entsteht, dessen chemische Zusammensetzung in Ma.-% innerhalb der im folgenden angegebenen Grenzen liegt: SiO2: 52 bis 58, AI2O3: 12 bis 16, CaO und wahlweise MgO: 19 bis 25, B2O3: 4 bis 8, F2: 0 bis 1,5, Alkalioxide: kleiner als 2, Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3: kleiner als 1, die Verunreinigungen, die durch die glasbildenden Stoffe eingebracht werden und andere Elemente umfassen: kleiner als 2. Wie in dem vorhergehenden Beispiel kann das Endglas Manganoxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid enthalten und der Gehalt an diesen Oxiden* kann etwa 3 Ma.-% erreichen.
Bei Gläsern, die sehr wenig Alkalioxide enthalten, ist es günstig, andere Nitrate als Alkalinitrate, zum Beispiel Calciumnitrat, zu verwenden.
Ausführungsbeispiele
Die Vorteile der Erfindung können durch die im folgenden beschriebenen Ergebnisse besser eingeschätzt werden. Das Glas, das zur Erläuterung der Erfindung gewählt wurde, ist ein zur Herstellung von Stapelfasern verwendetes Glas, dessen chemische Zusammensetzung durch die folgenden Grundbestandteile bis zu den angegebenen Grenzwerten in Ma.-% gekennzeichnet ist:
SiO2: 64, AI2O3: 3,3, CaO: 7, MgO: 2,9, Na20:15,8, K2O: 1,4, B2O3: 4,5. Diese Prozentgehalte können sich als Funktion des Eisengehalts im Endglas und des Gehalts an Oxiden, die durch die Oxidationsmittel in das Gemenge eingebracht werden, ändern.
In der beigefügten Tabelle I sind die Ergebnisse zusammengestellt, die an einem elektrisch beheizten Ofen hergestellten Gläsern gemessen wurden. Die Gläser Nr. 1 bis 8 besitzen eine chemische Zusammensetzung, die der obenangegebenen sehr nahe kommt. Da die Funktionsweise von elektrischen Öfen in bezug auf den Eisengehalt und speziell auf den FeO-Gehalt sehr empfindlich ist, enthalten die untersuchten Gläser weniger als 0,15% Gesamteisen, ausgedrückt als Fe2O3.
Die Gläser Nr. 1 bis 8 werden aus glasbildenden Gemengen hergestellt, die steigende Mengen Glasfaserabfall enthalten. Dieser Abfall wird aus Produktionsrückständen gebildet, die vor dem Einarbeiten in das Gemenge gemahlen und getrocknet wurden.
Diese Gemenge enthalten kein vorsätzlich in Form von Rohstoffen zugefügtes Sulfat wie zum Beispiel Natriumsulfat. Die erhaltenen Gläser können jedoch eine geringe Menge SO3 enthalten, die aus dem rückgeführten Abfall stammt, wenn es sich dabei um traditionell hergestellte Gläser handelt.
Diese Gemenge enthalten nicht die durch die Erfindung empfohlenen Oxidationsmittel. Die Gläser dieser Serie werden als Vergleichsbeispiele verwendet; sie zeigen, in welchem Maß die Einführung von Abfall die Reduktion des Glases bewirkt. Der mehr oder weniger reduzierte Zustand des Glases wird durch die Messung des FeO/Fe2O3-Verhältnisses bewertet.
Die beigefügte Tabelle Il enthält die Ergebnisse, die an in der gleichen Weise hergestellten Gläsern erhalten wurden. Die Gläserserie Nr. 6 bis 13zeigt den Einfluß der Zugabe eines einzigen Oxidationsmittels, eines Nitrats, zu dem Abfall enthaltenden Gemenge auf den Oxidations-Reduktions-Zustand des erhaltenen Glases.
Die Einführung einer allmählich steigenden Nitratmenge in das Gemenge führt nur zu einer ziemlich langsamen Verminderung des FeO/Fe2O3-Verhältnisses. Es ist notwendig, mindestens 1,5% NaNO3 zuzugeben, um die durch die Anwesenheit von 10% Abfall verursachte Reduktionswirkung auszugleichen (Vergleich der Gläser Nr.1 und 13).
Das FeO/Fe2O3-Verhältnis ist deutlich größer als 0,5, während es für ein aus einem Standardgemenge mit Sulfat aber ohne Abfall hergestelltes Glas gleich oder kleiner als etwa 0,3 ist.
Aus diesen Untersuchungen ist erkennbar, daß die Oxidationskapazität des Nitrats gering ist.
Die beigefügte Tabelle III zeigt die Ergebnisse, die an Gläsern erhalten wurden, die, wie die vorhergehenden, in einem
elektrischen Ofen hergestellt wurden Diese Serie zeigt den Einfluß eines Oxidationsmittels wie MnO2 auf den Oxidationsgrad des erhaltenen Glases
Die Serie der Glaser Nr 14 bis 18 macht deutlich, daß MnO2 bis zu einem Gehalt von mindestens 2 % nur geringen Einfluß auf das FeO/Fe2O3-Verhaltms hat Glas Nr 18 zeigt, daß MnO2 bei 3% einen merklichen Effekt hat, doch bei dieser Feststellung muß berücksichtigt werden, daß die Abfallmenge nur 5% betragt
Das FeO/Fe2O3-Verhaltnis kann allein durch die Wirkung von MnO2 auf einem Wert kleiner als 0,3 gehalten werden, vorausgesetzt es wird in einem entsprechenden Prozentgehalt in das Gemenge eingeführt, und dieser Prozentgehalt muß hoch sein, sobald es sich um die Oxidation eines Gemenges handelt, das zu einem stark reduzierten Glas fuhren wurde Das ist durch die dadurch bewirkte Kostenerhohung des Gemenges bei sogar unerwünschter daraus resultierender Änderung einiger Eigenschaften des Glases kaum akzeptabel
Durch die Erfindung konnte gezeigt werden, daß die gemeinsame Wirkung von mindestens zwei Oxidationsmitteln, von denen sich das eine bei einer niedrigen Temperatur versetzt (Nitrat) und das andere (MnxOy, CeO2, K2Cr2O7) bei einer höheren Temperatur, zu einer nicht zu erwartenden Oxidationskapazitat fuhrt
Es wurde festgestellt, daß die Oxidationskapazitat einer Mischung dieser beiden Sorten von Oxidationsmitteln bei gleichen Anteilen großer ist als die, die bei Verwendung eines einzelnen von ihnen beobachtet wurde Die folgenden Beispiele sollen diese Behauptung veranschaulichen
Tabelle IV bezieht sich auf eine Serie von Glasern, die in einem Ofen geschmolzen wurden, dessen Boden mit Elektroden versehen ist, und die aus einem glasbildenden Gemenge erhalten wurden, das besonders unreinen Sand enthielt Zusätzlich zu SiO2 bringt dieser Sand relativ hohe Gehalte an AI2O3, CaO und Na2O in das Glas ein und speziell eine große Eisenmenge Das erklart den Gesamteisengehalt der Glaser Nr 19 bis 23
Das Glas Nr 19 wurde aus einem Natriumsulfat enthaltenden Gemenge hergestellt und zeigt ein fur ein solches Gemenge normales FeO/Fe2O3-Verhaltnis Wegen des Gesamteisengehalts hegt der FeO-Spiegel deshalb in der Größenordnung von 1 500 ppm, demzufolge η immtdieStrahlungsleitf ah igkeit des Glases stark ab, was s ich in einer Temperaturerhöhung am Boden und am Durchfluß des elektrischen Ofens widerspiegelt
Die Glaser Nr 20 bis 23 veranschaulichen die Erfindung Das FeO/Fe2O2-Verhaltnis fallt bei einem Gesamtgehalt an Oxidationsmitteln, der 2% nicht überschreitet, sofort auf sehr niedrige Werte Bei den Glasern Nr 22und23 liegt der FeO Spiegel in der Größenordnung von 500ppm, wodurch am Boden und am Durchfluß Temperaturen gefunden werden, wie sie üblicherweise in einem normal funktionierenden elektrischen Ofen gemessen werden Tabelle V erläutert die Erfindung hinsichtlich der Möglichkeiten, die sie fur die Abfallruckfuhrung unter Aufrechterhaltung einwandfreier Arbeitsbedingungen fur den elektrischen Ofen bietet Die Glaser Nr 14 und 8 werden als Vergleichsbeispiele fur Gemenge angegeben, die 5 bis 10% Abfall enthalten Die verschiedenen glasbildenden Gemenge wurden aus üblicherweise fur das elektrische Schmelzen verwendeten Rohstoffen hergestellt, wobei das geschmolzene Glas nicht mehr als 0,15% .
Gesamteisen enthielt
Der Vergleich der Glaser Nr 24,25,26 bis 29 mit den in den Tabellen Il und III angegebenen zeigt den Vorteil der Erfindung in bezug auf Gemenge, die nur ein einziges Oxidationsmittel enthalten Der Vergleich des mit 3% MnO2 und 5% Abfall erhaltenen FeO/Fe2O3-Verhaltmsses (Glas Nr 18) mit dem, das mit ebenfalls 3% Oxidationsmitteln, aber zweimal mehr Abfall erhalten wurde (Glas Nr 29), ist kennzeichnend fur die durch die Erfindung erreichten Oxidationskapazitaten Durch die Erfindung ist es möglich, dem glasbildenden Gemenge bis zu 20Ma -% Abfallprodukte auf der Grundlage von Glasfasern zuzusetzen und dabei ein Glas zu erhalten, durch dessen Oxidations-Reduktions-Grad eine normale Arbeitsweise der Schmelzofen bei Einhaltung der Qualltat der darin hergestellten Fasern gewahrleistet werden kann Bei Glasern, die in Stapelfasern überfuhrt werden sollen, ist es durch die Erfindung möglich, ein glasbildendes Gemenge herzustellen, das aus natürlichen Rohstoffen und Glasabfall anderer Chemischer zusammensetzung als der des beim Schmelzen des Gemenges entstehenden Glases besteht Deshalb kann das wiederverwendete Glas sowohl aus Abfall von der Endlosfaserherstellung, als auch aus beim Mahlen von Flaschen oder Glasscheiben erhaltenem Glasbruch bestehen Die Zusammensetzung des Gemenges der natürlichen Rohstoffe wird demzufolge entsprechend berechnet Bei Glasbruch von Flaschen oder Glasscheiben ist es sogar möglich, Glaser wiederzuverwenden, deren FeO/Fe2O3 Verhältnis über 0,4 liegt
Ein Glas, dessen Zusammensetzung der des vorstehend zur Erläuterung der Erfindung gewählten Glases entspricht, wurde aus einem Gemenge erhalten, das 59,4% Glasbruch von Flaschen mit folgender durchschnittlicher Zusammensetzung enthielt SiO2 71,15%, AI2O3 2,00%, Na2O 12,90%, K2O 0,70%, CaO 10,10%, MgO 1,80%, Fe2O3 0,34%, SO3 0,23%, B2O3 0,33% Das FeO/Fe2O3-Verhaltnis des erhaltenen Glases wurde durch einen Gehalt von 0,4% MnO2 und 0,3% NaNO3 in dem Gemenge auf einem Wert unter 0,3 gehalten
Alle als Beispiele angeführten Glaser wurden aus Gemengen hergestellt, denen kein Sulfat als Rohstoff zugesetzt wurde Es ist aber möglich, diese Verbindung bei dem Verfahren nach der Erfindung zuzusetzen, vorausgesetzt die verunreinigenden Abgase lassen sich in annehmbaren Grenzen halten
Tabelle I
Glas Nr 1 Nr 2 Nr 3 Nr 4 Nr 5 Nr 6 Nr 7 Nr 8
Abfall (%) 0 1 2 3 4 5 7 10
FeO/Fe2O3 0,56 0,60 0,63 0,64 0,65 0,69 0,68 0,74
Gesamteisen (in % Fe2O3) 0,12 0,12 0,12 0,09 0,10 0,10 0,10 0,10
Glas Nr. 6 Nr. 9 Nr. 10 Nr. 11 Nr. 12 Nr. 13
Abfall (%) 5 5 5 5 5 10
NaNO3 (%) 0 0,2 0,4 0,8 1 1,5
FeO/Fe2O3 0,69 0,67 0,65 0,63 0,60 0,59
Gesamteisen (in % Fe2O3) 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10 0,10
Tabelle III
Glas Nr. 14 Nr. 15 Nr.16 Nr. 17 Nr. 18
Abfall (%) 5 5 5 5 5
MnO2 (%) 0 0,5 0,8 2 3
FeO/Fe2O3 0,58 0,59 0,62 0,52 0,11
Gesamteisen (in % Fe2O3) 0,4 2 0,10 0,11 0,12 0,12
Tabelle IV
Glas Nr. 19 Nr. 20 Nr. 21 Nr. 22 Nr. 23
Na2SO4(0A) 0,4 - - - -
MnO2 (%) - 0,5 0,8 0,8 1,5
NaNO3 (%) - 0,5 0,5 1 0,5
FeO/Fe2O3 0,30 0,16 0,13 0,11 0,08
Gesamteisen (in % Fe2O3) 0,50 0,48 0,49 0,50 0,49
Tabelle V
Glas Nr.14 Nr. 24 Nr. 25 Nr. 8 Nr. 26 Nr. 27 Nr. 28 Nr. 29
Abfall (%) 5 5 5 10 10 10 10 10
MnO2 (%) - 0,8 1 - 1 1 1 1,5
NaNO3 (%) - 1 1 - 1 1,5 2 1,5
FeO/Fe2O3 0,58 0,18 0,08 0,74 0,53 0,44 0,47 0,15
Gesamteisen (in % Fe2O3) 0,12 0,12 0,12 0,10 0,12 0,12 0,12 0,12

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Glases für die Umformung in Endlos-oder Stapelfasern mit einem Eisengehalt, ausgedrückt in Ma.-% Fe2O3, gleich oder kleiner als etwa 1 durch Schmelzen eines Gemenges glasbildender Stoffe, dadurch gekennzeichnet, daß der Oxidationsgrad des erhaltenen Glases durch Einbringen von mindestens zwei Oxidationsmitteln in das Gemenge reguliert wird, wobei ein Oxidationsmittel ein anorgnaisches Nitrat ist und das andere vorzugsweise eine oxidierte Manganverbindung, in der dieses Element in einem Oxidationszustand größer als 2 vorliegt, Kaliumdichromat und/oder Ceriumoxid, um das FeO/Fe2O3-Verhältnis auf einem Wert gleich oder kleiner 0,4 zu halten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Art und Gehalt der Oxidationsmittel so gewählt werden, daß der Wert des FeO/Fe2O3-Verhältnisses zwischen etwa 0,2 und etwa 0,3 liegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gemenge Natriumnitrat und/oder Calciumnitrat und außerdem Mangandioxid zugegeben werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die auf 100 Masseteile des Gemenges zugegebene Menge an Oxidationsmitteln zwischen etwa 0,05 und etwa 6 Masseteilen, vorzugsweise zwischen etwa 1 und etwa 3 Masseteilen liegt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Nitratgehalt zwischen etwa 0,02 und 3 Masseteilen pro 100 Masseteile des Gemenges liegt und vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und etwa 1,5 Masseteilen.
6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in ein glasbildendes Gemenge eingebracht werden, dem keine Sulfate in Form von Rohstoffen, die mehr als 90% dieser Verbindung enthalten, zugesetzt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in ein Gemenge eingeführt werden, das so berechnet wurde, daß ein Glas erhalten wird, dessen chemische Zusammensetzung in Ma.-% innerhalb der folgenden Grenzen liegt: SiO2: 61 bis 72, AI2O3: 2 bis 8, CaO: 5 bis 10, MgO: 0 bis 5, Na2O: 13 bis 17, K2O: 0 bis 2, B2O3: 0 bis 7, F2: 0 bis 1,5, BaO: 0 bis 2,5, Fe2O3 (weniger als): !,Verunreinigungen (weniger als): 2, wobei das Endglas darüber hinaus Mangandioxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid aus den genannten Oxidationsmitteln enthalten kann.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge so berechnet ist, daß ein Glas erhalten wird, dessen Gehalt an Manganoxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid den Wert von etwa 3Ma.-% erreichen kann.
9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in ein Gemenge eingeführt werden, das so berechnet wurde, daß ein Glas erhalten wird, dessen chemische Zusammensetzung in Ma.-% innerhalb der folgenden Grenzen liegt: SiO2: 52 bis 58, AI2O3: 12 bis 16, CaO und wahlweise MgO: 19 bis 25, B2O3: 4 bis 8, F2: 0 bis 1,5, R2O (weniger als): 2, Fe2O3 (weniger als): 1, Verunreinigungen (weniger als): 2, wobei das Endglas darüber hinaus Manganoxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid aus den genannten Oxidationsmitteln enthalten kann.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemenge so berechnet ist, daß ein Glas erhalten wird, dessen Gehaltan Manganoxid, Chromiumoxid und/oder Ceriumoxid den Wert von etwa 3Ma.-% erreichen kann.
11. Verfahren nach Anspruch 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in ein Gemenge eingeführt werden, das glasbildende natürliche Rohstoffe und Glasfasern aus Produktionsabfall enthält.
12. Verfahren nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxidationsmittel in ein Gemenge glasbildender Stoffe eingeführt werden, das glasbildende natürliche Rohstoffe und Glasbruch, der durch Mahlen von Glasverpackung und/oder Glasscheiben erhalten wurde, enthält.
DD90344040A 1989-09-18 1990-09-17 Verfahren zur herstellung eines glases fuer die umwandlung in endlos- oder stapelfasern DD295614A5 (de)

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