DE102009021116A1 - Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern unter Verwendung spezieller Läutermittel - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern, bevorzugt Borosilicatgläsern der hydrolytischen Klasse 1, umfassend die Verfahrensschritte: Zubereiten des Glasgemenges unter Zusatz mindestens eines Läutermittels, Einlegen des Glasgemenges, Schmelzen des Glasgemenges und anschließend Herstellung des Glasartikels, wobei dem Glasgemenge ≰ 0,1 Gew.-% Vanadiumpentoxid (VO) als Läutermittel zugesetzt wird. Eine Kombination von Vanadiumpentoxid (VO) und Sulfat als Läutermittel führt erfindungsgemäß zum Teil zu noch besserer Läuterwirkung.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern, insbesondere Borosilicatgläser hoher hydrolytischer Beständigkeit, unter Verwendung spezieller Läutermittel.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Die Läuterung bezeichnet in der Glasherstellung die Entgasung der Schmelze. Sobald die Glasschmelze die höchste Temperatur erreicht hat, d. h. das Glasgemenge geschmolzen ist, wird geläutert. Unter Läuterung versteht man demnach die Austreibung von Blasen aus den geschmolzenen Glasrohstoffen. Blasen werden als Fehler im Glas angesehen und müssen daher entfernt werden, um durch eine hohe Fremdgas- und Blasenfreiheit eine entsprechende Glasqualität sicherzustellen. Das Grundprinzip ist das Mitreißen der kleinen Blasen durch schneller aufsteigende größere Blasen, d. h. man bringt Gasblasen in das Glas ein, um die vorhandenen Glasblasen aus dem Glas zu entfernen. Das Verhalten von Gasen bzw. Blasen in der Glasschmelze sowie deren Entfernung sind beispielsweise in "Glastechnische Fabrikationsfehler", herausgegeben von H. Jebsen-Marwedel und R. Bruckner, 3. Auflage, 1980, Springer-Verlag, Seite 195 ff. beschrieben.
  • In der zähen Glasmasse steigen kleine Blasen nicht schnell genug auf, so dass Unterstützungsmaßnahmen nötig sind, um dies in einem wirtschaftlichen Zeitraum zu bewerkstelligen. Hierfür bekannt ist die physikalische oder mechanische Läuterung, zum Beispiel in Form des sog. „Bubbling”, wobei durch Einblasen von Gasen, wie Wasserdampf, Sauerstoff, Stickstoff oder Luft, durch Öffnungen im Boden eines Schmelzbehälters der Blasenanteil reduziert wird. Man hat auch Versuche mit Ultraschall oder Unterdruck unter Vereinigung der Blasen bzw. einer Unterstützung des schnelleren Aufsteigens der Blasen durchgeführt.
  • Dagegen ist die chemische Läuterung das Zersetzen oder Verflüchtigung von Verbindungen, wodurch in einem bestimmten Temperaturbereich eine gasförmige Phase entsteht. Durch Freisetzen einer zusätzlichen gasförmigen Phase wird das Volumen der vorhandenen Blasen vergrößert und der Auftrieb verstärkt, so dass die gewünschte Läuterwirkung bereitgestellt werden kann. Bei der industriellen Glasherstellung in Glaswannen ist nur die chemische Läuterung von Bedeutung. In üblicher Weise erfolgt die Läuterung dabei durch Zugabe von Läutermitteln im Gemenge.
  • Bekannte Läutermittel bei der Glasherstellung sind beispielsweise Redox-Läutermittel, wie Antimonoxid oder Arsenoxid. Bekannt sind auch polyvalente Ionen, die in mindestens zwei Oxidationsstufen auftreten. Weiterhin bekannt sind Verdampfungsläutermittel, d. h. Verbindungen, die bei hohen Temperaturen aufgrund ihres Dampfdruckes flüchtig sind, wie Chloride, z. B. Natriumchlorid, und Fluoride. Die Redox- und die Verdampfungsläuterung wird für relativ niedrig schmelzende Gläser, insbesondere Kalk-Natron-Gläser, Boratgläser und Bleigläser, eingesetzt und ist für diese auch ausreichend, jedoch nicht für Gläser, die oberhalb etwa 1500°C schmelzen. Aufgrund der erhöhten Viskosität der Glasschmelze sind die Blasen bei derart hoch schmelzenden Gläsern schlechter zu entfernen. Zudem ist die Wachstumsneigung der Blasen geringer, da diese bei niedrigerer Viskosität wesentlich weniger Auftrieb erfahren. Hieraus resultiert die Bildung feiner Blasen, die nur sehr schwer oder gar nicht mehr entfernt werden können. Die Resorptionswirkung der chemischen Redox-Läutermittel, wie Sb2O3, d. h. die Fähigkeit beim Abkühlen den Sauerstoff oder andere Gase aus den feinen Blasen zu resorbieren und damit zu entfernen, reicht bei vielen hochschmelzenden Gläsern daher nicht aus. Die erhaltenen Gläser sind unbrauchbar.
  • Maßnahmen, um den geschilderten Nachteilen entgegenzuwirken, insbesondere die Erhöhung der Temperaturen zur Viskositätserniedrigung und/oder die Verlängerung der Schmelz- und Läuterzeiten sind insbesondere für die großindustrielle Glasherstellung nicht wirtschaftlich. Hohe Schmelztemperaturen und Zeitdauern führen zudem zu einem stärkeren Verschleiß der Schmelzbehälter und verkürzen deren Haltbarkeit. Die gesteigerte Energiebilanz führt zu deutlich höheren Kosten bei gleichzeitig geringerem Durchsatz, was unerwünscht ist.
  • Besonders für hochschmelzende Gläser müssen in der Regel größere Mengen an Läutermitteln eingesetzt werden, um überhaupt einen Läutereffekt zu erzielen. Die hohen Mengen an Läutermittel sind nachteilig. Eine hohe Zugabe von Läutermitteln kann die Eigenschaften des Glases unvorteilhaft beeinflussen, wenn diese in großen Mengen zum Einsatz kommen. Gleichzeitig steigen die Herstellungskosten, da es sich in der Regel um teure Verbindungen handelt. Dadurch, dass hochschmelzende Gläser die für die Läuterung vorteilhafte Viskosität von 102 dPas oder geringer erst oberhalb konventionell zugänglicher Temperaturen erreichen, gestaltet sich deren Läuterung demnach schwierig oder eine effektive Läuterung ist überhaupt nicht möglich.
  • Ein weiterer Nachteil vieler bekannter Läutermittel ist deren Toxizität, so dass diese giftig und häufig umweltschädlich sind. Dies trifft z. B. auf Arsenoxid und auch Antimonoxid zu. Andere Läutermittel, beispielsweise Ceroxid, sind relativ teuer in der Verwendung.
  • Industriell sehr verbreitet ist die Sulfat-Läuterung. Diese wird insbesondere für niedrigschmelzende Gläser, wie Kalk-Natron-Gläser, beispielsweise für Flaschen- oder Fensterglas, verwendet, da das üblicherweise eingesetzte Na2SO4 (bei Massengläsern auch als Glaubersalz Na2SO4·10 H2O) mit dem regelmäßig vorhandenen SiO2 bereits bei tiefen Temperaturen reagiert: Na2SO4 + SiO2 → Na2O × SiO2 + SO3
  • SO3 reagiert dann weiter zu SO2 und ½O2, welches die eigentlichen Läuterreagenzien darstellen. Die Wirkung des Sulfat-Läutermittels hängt in hohem Maße von der Löslichkeit von SO3 bzw. SO4 2- in der Glasschmelze ab. Die Löslichkeit des Gases im Glas, die Gasblasenbildung durch das Läutermittel und die Viskosität der Glasschmelze sind dabei stark temperaturabhängig. Steigt die Temperatur in der Läuterphase, so sinkt die Löslichkeit von Gas im Glas, und es kommt zur Blasenbildung aufgrund der Übersättigung bei höherer Temperatur. Die aus dem Läutermittel in Blasenform freigesetzten Gase vergrössern die kleinen, vom Schmelzprozess zurückgebliebenen Gasbläschen und ermöglichen so ihr Aufsteigen und damit Entfernen aus der Schmelze. Dafür ist es aber nötig, dass sich genügend Läutergas im Glas löst, um dann bei der höheren Temperatur, der Läutertemperatur, freigesetzt zu werden. Gelöstes SO3 im Glas wirkt jedoch nicht läuternd, sondern führt zur Gispigkeit (Gispenbildung) des Glases, d. h. Feinblasigkeit bzw. bei Übersättigung zu Gallebildung. Dies sind Pfützen, hauptsächlich aus geschmolzenem Sulfat, die auf dem Glasfluß schwimmen. Die läuternde Wirkung des Sulfats wird in der Regel erst durch Zugabe von Reduktionsmitteln, wie Kohle, Hochofenschlacke oder Sulfid, erreicht. Das resultierende SO2 hat im Vergleich zu SO3 generell eine geringere Löslichkeit im Glas. Es wird ausgeschieden und bildet Blasen bzw. fördert das Wachstum vorhandener Blasen.
  • Wenn die Bildung von SO2-Blasen nicht erfolgt und kein Wachstum der Blasen stattfindet, wird ein Glas schlecht oder gar nicht entgast, so dass feine Bläschen oder Gispen zurückbleiben; eine Sulfat-Läuterung ist für derartige Glasschmelzen nicht geeignet.
  • Die Löslichkeit von SO3 bzw. SO2 in der Glasschmelze hängt auch von der Basizität des eingesetzten Glases ab. Die bekanntermassen gut mit Sulfat läuterbaren Kalk-Natron-Gläser sind Gläser mit einem hohen Alkali- und einem hohen Erdalkaligehalt. Bedingt durch den hohen Alkaligehalt sind diese Gläser basisch und zeigen daher eine hohe SO2-Löslichkeit. Die Wirkung von SO3 als Läutermittel, basierend auf der SO2-Löslichkeit, ist daher umso grösser, je höher die Basizität (der Alkaligehalt) der Gläser ist. Basische Gläser zeigen jedoch schlechte chemische Beständigkeiten, insbesondere schlechte hydrolytische und schlechte Säurebeständigkeiten, da ihre hohen Alkalianteile leicht aus dem Glas herauslösbar sind. So weisen Kalk-Natron-Gläser hydrolytische Beständigkeiten lediglich der hydrolytischen Klassen ≥ 3 (DIN ISO 719) und Säurebeständigkeiten der Säureklassen > 2 (DIN 12116) auf.
  • Ein weiterer Nachteil der Sulfat-Läuterung unter Zusatz von Reduktionsmitteln ist, dass reduzierende Schmelzbedingungen bzw. die Zugabe von Reduktionsmittel den Verwendungszweck der erhaltenen Gläser deutlich einschränken können, da sich die optischen Eigenschaften der Gläser verschlechtern können, beispielsweise durch Verfärbungen der Gläser.
  • Die Läuterung von Glas unter Verwendung bestimmter Läutermittel ist aus dem Stand der Technik seit langem bekannt. Beispielhaft werden nachfolgend einige Dokumente erläutert:
    So beschreibt die DE 102 14 449 A1 ein Verfahren zur Herstellung von alkalifreien Aluminosilicatgläsern, wobei mit Sulfat geläutert wird, insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von alkalifreien Aluminosilicatgläsern mit einem Gehalt von mehr als 12 Gew.-% Al2O3 unter Zusatz von 0,005 Gew.-% bis 0,6 Gew.-% Sulfat zur Gemengezubereitung.
  • Die EP 1 266 872 B1 betrifft ebenfalls ein Verfahren, in welchem mit Sulfat geläutert wird, wobei ein Borosilicatglas mit wenigstens 3 Gew.-% Li2O + Na2O + K2O und mit wenigstens 1 Gew.-% MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO erschmolzen wird und dem Glasgemenge 0,01 Gew.-% bis 0,8 Gew.-% Sulfat(e), angegeben als SO3, zugesetzt werden.
  • Ferner beschreibt die DE 199 39 771 A1 ein Verfahren zur Läuterung von Glasschmelzen, bei dem Läutergas durch Läutermittel in der Glasschmelze erzeugt wird, wobei die Glasschmelze auf eine Temperatur zwischen 1650°C und 2800°C aufgeheizt wird und das Maximum der Läutergasabgabe durch die Läutermittel oberhalb 1500°C erfolgt. Als Läutermittel werden beispielhaft angeführt: Redox-Verbindungen, insbesondere Redox-Oxide, wie SnO2, CeO2, Fe2O3, ZnO, TiO2, V2O5 MoO3, WO3, Bi2O5, PrO2, Sm2O3, Nb2O5, Eu2O3, TbO2 und/oder Yb2O3; Metalloxide, wie ZnO, As2O3, Sb2O3, Bi2O3 und/oder SnO; anorganische Salze, wie Halogenide, insbesondere Chloride, wie KCl, CaCl2, BaCl2, LaCl3, CeCl3, YbCl2, ErCl3, PrCl3; Fluoride, wie LiF, NaF, KF, ZnF2, MgF2, BaF2, CeF3 oder Seltene-Erden-Fluoride; und Sulfate, wie K2SO4, MgSO4, CaSO4, SrSO4, BaSO4, La2(SO4)3. Die Redox-Verbindungen wurden insbesondere für Alumosilicatgläser getestet. Als Nachteil von Redox-Verbindungen wird angegeben, dass diese das Glas anfärben. Die beschriebenen Borosilicatgläser werden mit geringen Mengen Eisenoxid und Sulfat geläutert.
  • Die DE 100 03 948 A1 offenbart ein Verfahren zum Herstellen einer Glasschmelze mit einer Schmelzstufe, einer Läuterstufe und einer Homogenisier- und Konditionierstufe, wobei vor der Homogenisier- und Konditionierstufe die Schmelze auf eine Temperatur von über 1700°C erhitzt wird und in der Schmelze polyvalente Ionen mit einem Anteil von wenigstens 0,5 Gew.-% vorliegen. Die polyvalenten Ionen enthalten ein oder mehrere der folgenden Elemente: Vanadium, Cer, Zink, Zinn, Titan, Eisen, Molybdän, Europium, Mangan oder Nickel.
  • Aus dem Stand der Technik ist es ferner bekannt, Vanadiumpentoxid als Zusatzstoff zum Glas zuzusetzen, um dessen Eigenschaften zu modifizieren:
    So beschreibt die DE 102 53 222 A1 ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Läutern von schmelzflüssigem Glas, wobei Zusatzstoffe, wie z. B. V2O5, WO3 oder MoO3 zur Absenkung der Oberflächenspannung der Glasschmelze zugegeben werden.
  • Ferner beschreibt die DE 199 05 108 A1 ein mit Lichtschutzeigenschaften versehenes Glas, insbesondere ein ultraviolettes Licht absorbierendes Glas, das einen vanadiumhaltigen Zusatzstoff enthält. Beispielsweise wird Vanadiumpentoxid zusammen mit Phosphorpentoxid zugegeben. Der Gehalt an V2O5 liegt vorzugsweise im Bereich von 0,03 bis 0,3 Gew.-%.
  • Schließlich beschreiben die JP 2006-089342 A und die JP 2006-265068 A Gläser mit UV-absorbierenden Eigenschaften, wobei das Glas als Glaskomponente Vanadiumpentoxid im Bereich von 0,05 bis 2,0 Gew.-% bzw. 0,05 bis 3,0 Gew.-% enthält.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, die oben geschilderten Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern, vorzugsweise Borosilicatgläsern hoher hydrolytischer Beständigkeit, bereitzustellen, bei dem die Glasschmelze so effektiv wie möglich geläutert wird, so dass ein Glas hoher Qualität mit entsprechender Blasenfreiheit bzw. -armut resultiert. Das Verfahren soll eine möglichst kostengünstige und nicht toxische Läuterung der Glasschmelzen, insbesondere der Gläser, die erst bei hohen Temperaturen schmelzen, ermöglichen. Weiterhin soll auf toxische Läutermittel so weit wie möglich verzichtet werden und die Reboilneigung soll weitestgehend auf ein Minimum verringert oder möglichst gänzlich vermieden werden.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern gelöst, insbesondere Borosilicatgläsern der hydrolytischen Klasse 1, umfassend die Verfahrensschritte:
    • – Zubereiten des Glasgemenges unter Zusatz mindestens eines Läutermittels,
    • – Einlegen des Glasgemenges,
    • – Schmelzen des Glasgemenges und anschliessend
    • – Herstellung des Glasartikels (z. B. Rohr),
    wobei dem Glasgemenge ≤ 0,1 Gew.-% Vanadiumpentoxid (V2O5) als Läutermittel zugesetzt wird.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern umfasst die Verfahrensschritte der Gemengezubereitung und des Gemengeeinlegens, das Schmelzen des Glases und die anschließende Herstellung des Glasartikels (z. B. Rohr). Im Rahmen der vorliegenden Erfindung umfasst der Begriff „Schmelzen” nicht nur die Verflüssigung, sondern auch das Läutern, Homogenisieren und anschließende Konditionieren des Glases.
  • Nach dem Schmelzen des Glases kann dieses beispielsweise einer Heissformgebung unterzogen werden. Unter der „Heissformgebung” fallen sämtliche dem Fachmann bekannte Verfahren zur Erreichung einer Form unter Einsatz erhöhter Temperatur, wie Ziehen zu Rohren oder Bändern, Floaten, Walzen, Giessen, Blasen, Pressen, wie diese je nach Verwendungszweck der hergestellten Gläser, Flach- oder Hohlgläser, eingesetzt werden.
  • Der Fachmann ist ohne weiteres in der Lage, eine geeignete Glaszusammensetzung auszuwählen und die Parameter der erfindungsgemäßen Verfahrensschritte Gemengezubereitung, Gemengeeinlegen, Schmelzen des Glases und Heißformgebung des Glases entsprechend auszuwählen.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dem Glasgemenge Vanadiumpentoxid (V2O5) als Läutermittel in einer Menge von 200 bis 1000 ppm (0,02 bis 0,1 Gew.-%), bevorzugt 300 bis 900 ppm (0,03 bis 0,09 Gew.-%), noch bevorzugter 350 bis 800 ppm (0,035 bis 0,08 Gew.-%), insbesondere 350 bis 750 ppm (0,035 bis 0,075 Gew.-%) zugesetzt.
  • Die Zugabe von V2O5 wird erfindungsgemäß in einer derartigen Menge ausgewählt, dass die gewünschte Läuterwirkung eintritt, jedoch keine spezifikationswidrige Verfärbung des Glases auftritt. Ein steigender V2O5-Gehalt bewirkt eine zunehmende Läuterwirkung, jedoch kann auch eine zunehmende Farbwirkung auftreten, die unerwünscht ist. Aus diesem Grund liegt die Obergrenzen für den V2O5-Gehalt bei 0,1 Gew.-%. Das Vanadiumpentoxid wird in einer Menge von > 0 Gew.-%, insbesondere in einer Mindestmenge von 0,02 Gew.-% zugesetzt. Besonders vorteilhaft sind die oben genannten Bereiche.
  • Erfindungsgemäß kommt V2O5 als Läutermittel zum Einsatz, das nicht umweltschädlich ist. So ist V2O5 in der Lebensmittelindustrie zugelassen und somit allgemein als toxisch unbedenklich anerkannt; dessen bedenkenlose Deponierfähigkeit ist ebenfalls gegeben. Im Gegensatz zu toxischen Läutermitteln, wie As2O5, unterliegt V2O5 daher praktisch keiner Einschränkung hinsichtlich des Anwendungsbereichs des gefertigten Glases. Beispielsweise kommt auch ein Einsatz in sensiblen Bereichen völlig unbedenklich in Frage, wie im Lebensmittelsektor, z. B. in Flaschen, im Arzneimittelsektor, z. B. als Glasröhrchen für Arzneimittel, oder im Kosmetikbereich, z. B. als Behältnis für Cremen.
  • Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform wird dem Gemenge zur Unterstützung der Läuterwirkung eine kleine Menge an einem oder mehreren Sulfaten, angegeben als SO3, zugesetzt. Insbesondere bevorzugt werden ≤ 100 ppm, vorzugsweise ≤ 50 ppm Sulfat(e), angegeben als SO3, (d. h. > 0 ppm) zugesetzt. Besonders bevorzugt kommt das (die) Sulfat(e) in einem Bereich von 20 bis 100 ppm, ganz besonders bevorzugt von 20 bis 50 ppm, angegeben als SO3, zum Einsatz.
  • Es soll gelten, dass 0,01 Gew.-% Verbindung 100 ppm der Verbindung entsprechen. Ferner gilt für die Verwendung von SO3, das beispielsweise in Form von BaSO4 zum Einsatz kommt, folgendes: Beispielsweise entsprechen 0,15 Gew.-% BaSO4 0,05 Gew.-% SO3 und 2,0 Gew.-% BaSO4 entsprechen 0,6 Gew.-% SO3.
  • Durch den Zusatz von Sulfat kann die erhaltene gute Glasqualität bei Läuterung allein mit V2O5 häufig weiter verbessert werden.
  • Das Sulfat kann in Form eines oder mehrerer Sulfate zugegeben werden, zum Beispiel ausgewählt aus Alkali- und/oder Erdalkalisulfaten, ZnSO4, bevorzugt MgSO4, CaSO4, BaSO4, ZnSO4 oder Na2SO4. Die Verwendung von Na2SO4 alleine oder zusammen mit BaSO4 ist bevorzugt. Das verwendete Sulfat wird dabei vorzugsweise so ausgewählt, dass die Freisetzung von SO2 und O2 an die Viskosität der Glasschmelze bzw. an die Läutertemperatur des Glases angepasst ist. Zum Zeitpunkt der Läuterung sollte unzersetztes Sulfat zur Verfügung stehen, das sich dann zu SO2 und O2 zersetzt und damit die Entgasung des Glases bewirkt. Bei zu früher Freisetzung erfolgt keine ausreichende Läuterung und das Glas bleibt gispig. Der Fachmann ist ohne weiteres anhand weniger orientierender Versuche dazu in der Lage, die relevanten Parameter, wie Wannen- und Schmelztemperatur derart einzustellen, dass ein optimales Läuterergebnis resultiert.
  • Bei einer Läuterung allein mit Sulfat unter Zugabe von Sulfatmengen, beispielsweise im Bereich über 40 ppm, wie beispielsweise in der EP 1 266 872 B1 beschrieben, hat sich in der großtechnischen Produktion zunächst ein gutes Läuterergebnis gezeigt, jedoch tritt bei der Weiterverarbeitung, zum Beispiel beim Homogenisieren mit Hilfe eines Rührers, starkes Reboil auf, d. h. es entstehen neue Blasen, die im Produkt verbleiben und dieses unbrauchbar machen können.
  • Ein weiteres Problem bei der reinen Sulfat-Läuterung ist, dass die Löslichkeit von SO2 in Borosilicatgläsern, insbesondere solchen der hydrolytischen Klasse 1, sehr gering ist und < 10 ppm liegt. Daher muß die Menge an Läutermittel deutlich erhöht werden. Bei Einsatz von großen Mengen an Sulfat kann dann zwar zunächst eine blasenfreie Schmelze entstehen, die Schmelze ist jedoch stark mit verbleibendem Restsulfat gesättigt, so dass es bei der Homogenisierung oder Konditionierung in der Regel zu mechanischem oder thermischem Reboil kommt.
  • Die vorliegende Erfindung vermeidet diese Nachteile, dadurch dass das Sulfat-Läutermittel nur zusätzlich zum Vanadiumpentoxid-Läutermittel zum Einsatz kommt und in wesentlich kleineren Mengen als dies im Stand der Technik regelmäßig der Fall ist. Ein steigender Zusatz von Sulfat bewirkt zwar eine zunehmende Läuterwirkung, in der Produktionspraxis zeigt sich jedoch eine zunehmende Rührerreboilneigung. Daher wird erfindungsgemäß eine möglichst geringe Mange an Sulfat eingesetzt.
  • Erfindungsgemäß besonders vorteilhaft hat es sich daher erwiesen, wenn als Läutermittel eine Kombination von Vanadiumpentoxid und Sulfat-Verbindung zum Einsatz kommen. Eine insbesondere vorteilhafte Blasenqualität der hergestellten Borosilicatgläser ergibt sich bei einem Zusatz von 50–100 ppm SO3 und 0,035–0,05 Gew.-% V2O5 oder bei einem Zusatz von 25–50 ppm SO3 und 0,05–0,075 Gew.-% V2O5. Durch den Einsatz einer geringen Sulfatmenge und V2O5 wird eine gute Blasenfreiheit der Schmelze mit geringer Reboilneigung erzielt.
  • Erfindungsgemäß stellt sich bei Zusatz von V2O5 und Sulfat überraschenderweise eine ausreichende Läuterwirkung ein, obwohl gemäß der EP 1 266 872 in der Regel eine deutlich größere Menge an Sulfat notwendig ist. Dies war für den Fachmann nicht zu erwarten. Durch den sehr geringen Zusatz von Sulfat tritt eine verbesserte Reboilfestigkeit auf, da dem Glas nur soviel Sulfat zugesetzt wird, dass nach dem Läuterprozess der Restsulfatgehalt unterhalb der Löslichkeit im Glas liegt.
  • Weiterhin ist auch überraschend, dass das Sulfat seine Läuterwirkung entfaltet, nicht nur ohne Zusatz von Reduktionsmittel, wie regelmäßig im Stand der Technik beschrieben, sondern unter Zusatz eines Oxidationsmittels, wie V2O5.
  • Erfindungsgemäß kommen insbesondere Läutertemperaturen < 1650°C bevorzugt zum Einsatz.
  • Das Verfahren der Erfindung dient insbesondere zur Herstellung relativ hochschmelzender Gläser. Bekannte hochschmelzende Gläser, die oberhalb von etwa 1500°C schmelzen, sind die Borosilicatgläser. Besonders bevorzugt werden erfindungsgemäß daher Gläser auf Basis von Borosilicatgläsern hergestellt. Es sollen jegliche bekannten Gläser umfasst sein. Von besonderer Bedeutung für viele Anwendungen sind aufgrund ihrer geringen Wechselwirkung mit der Umgebung die sogenannten Neutralgläser aus der Gruppe der Borosilicatgläser, d. h. Gläser mit einer hohen hydrolytischen Beständigkeit, nämlich der hydrolytischen Klasse 1 (DIN ISO 179). Das erfindungsgemäße Verfahren wird daher vorzugsweise verwendet zur Herstellung von Borosilicatgläsern hoher hydrolytischer und vorzugsweise auch hoher Säurebeständigkeit, insbesondere der hydrolytischen Klasse 1 (DIN ISO 719) und besonders bevorzugt der Säureklasse 1 oder 2 (DIN 12116).
  • Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf Gläser mit hoher hydrolytischer Beständigkeit ist überraschend, insbesondere auch dass das Verfahren auf Borosilicatgläser mit hoher Säurebeständigkeit angewandt werden kann. D. h. bei Gläsern mit einer Zugehörigkeit sowohl zur hydrolytischen Klasse 1 als auch zur Säureklasse 1 oder 2 zeigt das Verfahren seine sehr gute Läuterwirkung. Dies ist überraschend, da die Borosilicatgläser eine hohe hydrolytische Beständigkeit, insbesondere Säurebeständigkeit, aufweisen, die mit einer geringen Basiszität einher geht, d. h. diese hoch beständigen Gläser besitzen sauren Charakter. Eine geringe Basizität wirkt jedoch einer guten Läuterwirkung regelmäßig entgegen, so dass es für den Fachmann nicht auf der Hand lag, dass das erfindungsgemäße Läuterverfahren zu guten Ergebnissen führt.
  • Durch einen Zusatz von V2O5 wird die Bildung und das Wachstum von Gasblasen in der Glasschmelze initiiert. Bereits mit den erfindungsgemäß beschriebenen geringen Mengen werden Borosilicatgläser, insbesondere Borosilicatgläser mit der genannten hohen hydrolytischen Beständigkeit (hydrolytische Klasse 1), wirksam geläutert. Aufgrund des bisherigen Wissens war es nicht vorhersehbar und völlig überraschend, dass die Läuterwirkung in den sauren und relativ hochschmelzenden Borosilicatglasschmelzen ausreichend gut ist. Es ist zudem um so überraschender, dass eine Kombination von V2O5 und Sulfat eine derart ausgezeichnete Läuterwirkung entfalten, zumal die SO2-Löslichkeit in sauren Borosilicatgläsern sehr gering ist.
  • Das Verfahren dient insbesondere zur Herstellung der relativ hochschmelzenden Borosilicatgläser. Borosilicatgläser umfassen als Komponenten SiO2 sowie B2O3 und als weitere Komponenten Alkali- und/oder Erdalkalioxide, wie z. B. Li2O, Na2O, K2O, CaO, MgO, SrO und BaO.
  • Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung enthält das Grundglas üblicherweise bevorzugt mindestens 65 Gew.-%, bevorzugt mindestens 70 Gew.-%, besonders bevorzugt bis zu 75 Gew.-% SiO2. Es können auch bis zu 82 Gew.-% SiO2 enthalten sein. B2O3 ist erfindungsgemäß in einer Menge von vorzugsweise mindestens 5 Gew.-% und insbesondere mindestens 10 Gew.-% enthalten. Die Höchstmenge an B2O3 beträgt 14 Gew.-%.
  • Ein bevorzugtes Glas der Erfindung enthält üblicherweise Al2O3 in einer Mindestmenge von 2 Gew.-%. Die Maximalmenge beträgt 9 Gew.-%, vorzugsweise 7 Gew.-%.
  • Die Summe der Alkalioxide beträgt bevorzugt 0,5 bis 10 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 10 Gew.-%. Li2O wird bevorzugt in einer Menge von 0–8, insbesondere < 1,0 Gew.-%, Na2O wird bevorzugt in einer Menge von 1–8 Gew.-%, insbesondere 5–8 Gew.-%, und K2O wird bevorzugt in einer Menge von 0–8 Gew.-%, insbesondere 0–6 Gew.-% eingesetzt, wobei eine Mindestmenge von jeweils 0,5 Gew.-% und insbesondere 1,0 Gew.-% bevorzugt ist.
  • Erdalkalioxide, wie Mg, Ca, Sr, sind erfindungsgemäß jeweils in einer Menge von 0,5 bis 7 Gew.-% und insbesondere in einer Menge von 1–7 Gew.-%. BaO liegt bevorzugt in einer Menge vom 0 bis 4 Gew.-% vor, besonders bevorzugt in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-% vor. CaO liegt bevorzugt in einer Menge vom 0 bis 3 Gew.-% vor, besonders bevorzugt in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-% vor. SrO liegt bevorzugt in einer Menge vom 0 bis 3 Gew.-% vor, besonders bevorzugt in einer Menge von 0 bis 2 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-% vor. MgO liegt bevorzugt in einer Menge vom 0 bis 2 Gew.-% vor, besonders bevorzugt in einer Menge von 0 bis 1 Gew.-%, insbesondere 0,5 bis 1 Gew.-% vor.
  • ZrO2 ist vorzugsweise in einer Menge von 0–2 Gew.-%, insbesondere 0–1 Gew.-%, enthalten. Darüber hinaus können auch andere Komponenten vorhanden sein, wie beispielsweise WO3 und MoO3 unabhängig voneinander jeweils in einer Menge von 0–2 Gew.-%.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt herstellbar sind Borosilicatgläser, die mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugter mindestens 3 Gew.-% Li2O + Na2O + K2O und mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugter mindestens 1 Gew.-% MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO erhalten.
  • Besonders bevorzugte Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, umfassen die nachfolgende Basiszusammensetzung:
    SiO2 65–82 Gew.-%
    B2O3 5–14 Gew.-%
    Al2O3 2–9 Gew.-%
    Alkalioxid(e) 0,5–10 Gew.-%
    bevorzugt 3–10 Gew.-%,
    Erdalkalioxid(e) 0,5–7 Gew.-%,
    bevorzugt 1–7 Gew.-%.
  • Borosilicatgläser, für die das erfindungsgemäße Verfahren besonders vorteilhaft ist, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 65–82 Gew.-%
    B2O3 5–13 Gew.-%
    Al2O3 2–8 Gew.-%
    Li2O + Na2O + K2O 3–10 Gew.-%
    MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO 1–7 Gew.-%
    ZrO2 0–2 Gew.-%
  • Weitere Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 70–75 Gew.-%
    B2O3 9,5–< 11,5 Gew.-%
    Al2O3 4,5–7 Gew.-%
    MgO 0–2 Gew.-%
    CaO 0,5–2 Gew.-%
    SrO 0–3 Gew.-%
    BaC 0–1 Gew.-%
    ZnO 1–2 Gew.-%
    MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO 1,5–7 Gew.-%,
    ZrO2 0–1 Gew.-%
    Li2O 0–1 Gew.-%
    Na2O 5–8 Gew.-%
    K2O 0–3 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 5–9 Gew.-%
  • Weitere bevorzugte Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 72–75 Gew.-%
    B2O3 9,5–< 11 Gew.-%
    Al2O3 4,5–6,5 Gew.-%
    CaO 0,5–2 Gew.-%
    BaO 0–1 Gew.-%
    Li2O 0–1 Gew.-%
    Na2O 6–8 Gew.-%
    K2O 0–< 1,5 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 5–8 Gew.-%
  • Weitere bevorzugte Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 75–82 Gew.-%
    B2O3 7–10 Gew.-%
    Al2O3 3–7 Gew.-%
    MgO 0–1 Gew.-%
    CaO 0–2 Gew.-%
    BaO 0–4 Gew.-%
    mit MgO + CaO + BaO 1–7 Gew.-%
    Li2O 0–1 Gew.-%
    Na2O 6–8 Gew.-%
    K2O 0–3 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 6–10 Gew.-%
  • Weitere bevorzugte Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 70–76 Gew.-%
    B2O3 5–13 Gew.-%
    Al2O3 2–7 Gew.-%
    MgO 0–1 Gew.-%
    CaO 0–3 Gew.-%
    BaO 0–4 Gew.-%
    ZnO 0–2 Gew.-%
    MgO + CaO + BaO + ZnO 1–7 Gew.-%
    ZrO2 0–2 Gew.-%
    Li2O 0–1 Gew.-%
    Na2O 1–8 Gew.-%
    K2O 0–6 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 4–10 Gew.-%
  • Weitere bevorzugte Borosilicatgläser, die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden können, weisen beispielsweise eine der folgenden Glaszusammensetzungen auf:
    SiO2 72–75 Gew.-%
    B2O3 7–10 Gew.-%
    Al2O3 5–6 Gew.-%
    MgO 0–1 Gew.-%
    CaO 0,3–1 Gew.-%
    BaO 0–2,5 Gew.-%
    ZnO 0–3 Gew.-%
    MgO + CaO + BaO + ZnO 1–5 Gew.-%
    ZrO2 0–1 Gew.-%
    Li2O 5,5–7,5 Gew.-%
    Na2O 1–8 Gew.-%
    K2O 0–< 1,5 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 6,5–7,5 Gew.-%
  • In diesem Zusammenhang muß darauf hingewiesen werden, dass eine Übertragung der Läuterung von Aluminosilicatgläsern auf Borosilicatgläser für einen Fachmann in keiner Weise auf der Hand liegt, da die verschiedenen Glasarten deutlich unterschiedliche chemische und physikalische Eigenschaften haben. Weiterhin spielen eine große Zahl an Parametern eine Rolle, wie die Löslichkeit von Stoffen und Gasen in einer Schmelze, die ein völlig unterschiedliches Herangehen an die verschiedenen Herstellungsweisen bei Gläsern erfordern. Aus diesem Grunde gibt es glasartenspezifische, produktionsspezifische und produktanwendungsspezifische Läutersysteme, so dass der Fachmann die Spezifikationen der Läuterung von einer Glasart zu einer anderen nicht übernehmen wird.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren können optional auch zusätzliche Läutermittel zum Einsatz kommen, wie Fluss- und Verdampfungsläutermittel, insbesondere ausgewählt aus Fluoriden oder Chloriden. Beispielsweise kann (können) dem Gemenge Chlorid(e) im Bereich von 0,01 bis 1,0 Gew.-% und/oder Fluorid(e) im Bereich von 0,01 bis 0,6 Gew.-% zugesetzt werden. Auch können ein oder mehrere polyvalente Verbindungen zugesetzt werden, beispielsweise ausgewählt aus CeO2, SfO2, MoO3, WO3, Fe2O3, As2O3, Sb2O3, MnO2 und/oder TiO2.
  • Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß jedoch vollständig auf die Verwendung von Verdampfungsläutermitteln, wie Chloride und Fluoride, verzichtet werden, die für eine wirksame Läuterung insbesondere von hochschmelzenden Gläsern und der hohen Löslichkeit im Glas in so großen Mengen eingesetzt werden müssten, dass hierdurch die physikalischen und chemischen Eigenschaften der Gläsern verändert werden würden.
  • Nach einer besonders bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der Zusatz an Läutermitteln außer V2O5 und gegebenenfalls Sulfat-Verbindung(en) jedoch weniger bevorzugt oder kann gemäß einer insbesondere bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gänzlich vermieden werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern hoher chemischer Beständigkeit dient, wie bereits ausgeführt, vorzugsweise zur Herstellung von Neutralgläsern, d. h. Gläsern der hydrolytischen Klasse 1, insbesondere von Gläsern für Pharmaprimärverpackungen, z. B. Ampullen, Fläschchen, Spritzen, von Laborglas, Laborgeräteglas für den chemischtechnischen Apparatebau und Rohrleitungen, von Gläsern für Lampenkolben, für Bioreaktoren, für biomedizinische Anwendungen, bspw. für Substratgläser für Zellkulturtests, von Spezialgläsern in Form von Flachglas, Rohren, Stäben, Gefässen, Fasern, Granulaten, Pulver, für Anwendungen in der Chemie, der Labortechnik, Elektrotechnik, Elektronik, z. B. als Einschmelzglas, und in der Haustechnik.
  • Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbaren Vorteile sind sehr vielschichtig:
    So bewirkt die Zugabe der genannten Menge an V2O5 eine sehr effektive Läuterung, was sich in der hervorragenden Glasqualität, d. h. Blasen- und Gispenarmut, der hergestellten Gläser zeigt. Ein Zusatz an Sulfat-Läutermittel kann die Ergebnisse zum Teil noch verbessern. Bei den Glasschmelzen konnte durch die erfindungsgemäße Läuterung jeweils eine sehr effektive Entgasung festgestellt werden.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren liefert eine effektive und kostengünstige Läuterung speziell von Borosilicatglasschmelzen, die bei den üblichen Läutertemperaturen eine hohe Viskosität aufweisen und daher in der Regel schlecht läuterbar sind und daher nur mit hohen Schmelzleistungen zu Gläsern mit hoher Glasqualität geläutert werden können.
  • Die Läutermittel in Form von V2O5 und gegebenenfalls Sulfat-Verbindung(en) sind toxikologisch völlig unbedenklich, so dass praktisch keinerlei Einschränkung hinsichtlich des Einsatzzwecks der hergestellten Gläser resultiert. Die erfindungsgemäß geläuterten Produkte sind wegen der Verwendung der nicht toxischen Läutermittel umweltverträglich und nicht in ihrer Deponierfähigkeit eingeschränkt.
  • Für den Fachmann ist es zudem überraschend, dass die Läuterwirkung in den sauren und relativ hochschmelzenden Borosilicatglasschmelzen nur bei Verwendung von V2O5 ausreichend gut ist. Es ist ebenso überraschend, dass bei Zusatz von Sulfat-Läutermittel zum Teil eine verbesserte Läuterwirkung resultiert, da die SO2-Löslichkeit in sauren Borosilicatgläsern bekanntermaßen äußerst gering ist.
  • Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass bei der Glaskonditionierung im Gegensatz zur Läuterung allein auf Basis von Sulfat-Läutermittel oder einem anderen üblichen Läutermittel, wie Antimonoxid, keine neue Blasenbildung („reboil”) beim Rühren auftritt. Die Rührerreboilneigung kann erfindungsgemäß demnach deutlich reduziert oder sogar auf ein Minimum abgesenkt werden.
  • Besonders vorteilhaft ist auch, dass bei dem erfindungsgemässen Verfahren keine grossen Mengen an Läutermittel verwendet werden müssen, wie beispielsweise beim Einsatz von Chloriden allein. Dadurch können beispielsweise die bei der Weiterverarbeitung durch Chlorid hervorgerufenen Nach-Abscheidungen vermieden werden, die bei den bislang mit Chlorid geläuterten Gläsern für Pharmaanwendungen als sogenannte Lampenringe auftreten.
  • Zwar können neben V2O5 und gegebenenfalls Sulfat(en) auch andere Läutermittel zum Einsatz kommen, dies ist jedoch erfindungsgemäß nicht bevorzugt.
  • Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern kommt zudem im Unterschied zur Herstellung von Kalk-Natron-Gläsern unter Sulfat-Läuterung ohne den Zusatz von Reduktionsmitteln aus, wobei in überraschender Weise die Kombination aus Oxidationsmittel V2O5 und Sulfat ebenfalls zu guten Ergebnissen bei relativ geringen Mengen an Sulfat-Zusatz führt.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, welche die erfindungsgemäße Lehre veranschaulichen, diese aber nicht beschränken sollen.
  • Ausführungsbeispiele:
  • Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wurden verschiedene Borosilicatgläser der hydrolytischen Klasse 1 hergestellt und auf ihre Blasenqualität untersucht. Im Einzelnen wurden Schmelzen mit einer Läutertemperatur von 1580°C bei 1 h Einschmelzzeit und 2,5 h Haltezeit bei entsprechenden Zusätzen von V2O5 und gegebenenfalls Sulfat-Verbindung hergestellt. Die einzelnen Borosilicat-Glaszusammensetzungen, jeweiligen Läutermittel-Zusätze sowie die erhaltenen Ergebnisse sind in den nachfolgenden Tabellen zusammengestellt. Tabelle 1 (Werte in Gew.-%)
    Komponente 1 Referenz 2 3 4 5 6 7
    SiO2 74,71 74,69 74,63 74,69 74,71 74,71 74,71
    Al2O3 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5
    B2O3 11 11 11 11 11 11 11
    MgO 0 0 0 0 0 0 0
    Na2O 7,35 7,413 7,35 7,35 7,35 7,35 7,35
    As2O3 oder Sb2O3 0,045 0 0 0,063 Sb2O3 0 0 0
    Na2SO4 0 0 0 0 0 0,004* (50 ppm SO3) 0
    CaO 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
    K2O 0 0 0 0 0 0 0
    Li2O 0 0 0 0 0 0 0
    CeO2 0 0 0,12 0 0 0 0
    V2O5 0 0 0 0 0,0356 0,0356 0,0712
    As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei
    Farbe * * * * ** ** ***
    Blasen + + ++ ++
    Gesamtergebnis 3 5 5 5 4 1 3
    *0,004 Gew.-% Na2SO4 entsprechen einem Zusatz von 50 ppm SO3
    Grünton: stark: ***** mittel: *** hell: *
    Blasenreferenz IST: + besser: ++ schlechter: -
    Gesamtergebnis: Referenz = 3 1: besser 5: schlechter Tabelle 2 (Werte in Gew.-%)
    Komponente 8 9 10 11 12 13 14
    SiO2 74,71 74,71 74,71 74,71 74,71 74,71 74,71
    Al2O3 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5 5,5
    B2O3 11 11 11 11 11 11 11
    MgO 0 0 0 0 0 0 0
    Na2O 7,35 7,35 7,35 7,35 7,35 7,35 7,35
    Sb2O3 0 0 0 0 0 0 0
    Na2SO4 0,004* (50 ppm SO3) 0,002 (25 ppm SO3) 0 0 0 0 0,008 (100 ppm SO3)
    NaCl 0 0 0 0 0 0 0
    CaO 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4
    K2O 0 0 0 0 0 0 0
    Li2O 0 0 0 0 0 0 0
    CeO2 0 0 0 0 0 0 0
    V2O5 0,0712 0,0712 0,15 0,2 0,3 0,02 0,0356
    As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei As/Sb-frei
    Farbe *** *** **** **** ***** ** **
    Blasen ++ ++ ++ ++ ++ ++
    Gesamtergebnis 3 3 4 4 5 5 2
    *0,004 Gew.-% Na2SO4 entsprechen einem Zusatz von 50 ppm SO3
    Grünton: stark: ***** mittel: *** hell: *
    Blasenreferenz IST: + besser: ++ schlechter: -
    Gesamtergebnis: Referenz = 3 1: besser 5: schlechter
  • Mit der vorliegenden Erfindung wird somit erstmals ein Borosilicatglas unter Verwendung von Vanadiumpentoxid als Läutermittel oder von Vanadiumpentoxid/Sulfat als Läutermittelkombination bereitgestellt, und in überraschender Weise eine gute Blasenqualität erhalten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (16)

  1. Verfahren zur Herstellung von Borosilicatgläsern, bevorzugt Borosilicatgläsern der hydrolytischen Klasse 1, umfassend die Verfahrensschritte: – Zubereiten des Glasgemenges unter Zusatz mindestens eines Läutermittels, – Einlegen des Glasgemenges, – Schmelzen des Glasgemenges und anschliessend – Herstellung des Glasartikel (z. B. Rohr), wobei dem Glasgemenge ≤ 0,1 Gew.-% Vanadiumpentoxid (V2O5) als Läutermittel zugesetzt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Glasgemenge Vanadiumpentoxid (V2O5) als Läutermittel in einer Menge von 200 bis 1000 ppm (0,02 bis 0,1 Gew.-%), bevorzugt 300 bis 900 ppm (0,03 bis 0,09 Gew.-%), noch bevorzugter 350 bis 800 ppm (0,035 bis 0,08 Gew.-%), insbesondere 350 bis 750 ppm (0,035 bis 0,075 Gew.-%) zugesetzt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem Glasgemenge ≤ 100 ppm, vorzugsweise ≤ 50 ppm Sulfat(e), angegeben als SO3, zugesetzt werden.
  4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass keine anderen Läutermittel außer Vanadiumpentoxid (V2O5) und gegebenenfalls Sulfat eingesetzt werden.
  5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemenge 0,01 bis 1,0 Gew.-% Chlorid(e) und/oder 0,01 bis 0,6 Gew.-% Fluorid(e) zugesetzt werden.
  6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem Gemenge ein oder mehrere weitere Läutermittel zugesetzt werden, die ausgewählt werden aus CeO2, SnO2, MoO3, WO3, Fe2O3, As2O3, Sb2O3, MnO2 und/oder TiO2.
  7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sulfat in Form ein oder mehrerer Verbindungen, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus Alkali- und Erdalkalisulfaten sowie ZnSO4, besonders bevorzugt CaSO4, MgSO4, Na2SO4, BaSO4, ZnSO4, K2SO4 und Li2SO4 zugesetzt wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Sulfat in Form von Na2SO4 oder als Mischung von Na2SO4 und BaSO4 zugesetzt wird.
  9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die hergestellten Borosilicatgläser mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugter mindestens 3 Gew.-% Li2O + Na2O + K2O und mindestens 0,5 Gew.-%, bevorzugter mindestens 1 Gew.-% MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO enthalten.
  10. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas, basierend auf dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 65–82 Gew.-% B2O3 5–14 Gew.-% Al2O3 2–9 Gew.-% Alkalioxid(e) 0,5–10 Gew.-% Erdalkalioxid(e) 0,5–7 Gew.-%
    hergestellt wird.
  11. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas, basierend auf dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 65–82 Gew.-% B2O3 5–13 Gew.-% Al2O3 2–8 Gew.-% Li2O + Na2O + K2O 3–10 Gew.-% MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO 1–7 Gew.-% ZrO2 0–2 Gew.-%
    hergestellt wird.
  12. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas aus dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 70–75 Gew.-% B2O3 9,5–< 11,5 Gew.-% Al2O3 4,5–7 Gew.-% MgO 0–2 Gew.-% CaO 0,5–2 Gew.-% SrO 0–3 Gew.-% BaO 0–1 Gew.-% ZnO 1–2 Gew.-% MgO + CaO + SrO + BaO + ZnO 1,5–7 Gew.-%, ZrO2 0–1 Gew.-% Li2O 0–1 Gew.-% Na2O 5–8 Gew.-% K2O 0–3 Gew.-% mit Li2O + Na2O + K2O 5–9 Gew.-%
    hergestellt wird.
  13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas aus dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 72–75 Gew.-% B2O3 9,5–< 11 Gew.-% Al2O3 4,5–6,5 Gew.-% CaO 0,5–2 Gew.-% BaO 0–1 Gew.-% Li2O 0–1 Gew.-% Na2O 6–8 Gew.-% K2O 0–< 1,5 Gew.-% mit Li2O + Na2O + K2O 5–8 Gew.-%
    hergestellt wird.
  14. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas aus dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 75–82 Gew.-% B2O3 7–10 Gew.-% Al2O3 3–7 Gew.-% MgO 0–1 Gew.-% CaO 0–2 Gew.-% BaO 0–4 Gew.-% mit MgO + CaO + BaO 1–7 Gew.-% Li2O 0–1 Gew.-% Na2O 6–8 Gew.-% K2O 0–3 Gew.-%
    mit Li2O + Na2O + K2O 6–10 Gew.-% hergestellt wird.
  15. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas aus dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 70–76 Gew.-% B2O3 5–13 Gew.-% Al2O3 2–7 Gew.-% MgO 0–1 Gew.-% CaO 0–3 Gew.-% BaO 0–4 Gew.-% ZnO 0–2 Gew.-% MgO + CaO + BaO + ZnO 1–7 Gew.-% ZrO2 0–2 Gew.-% Li2O 0–1 Gew.-% Na2O 1–8 Gew.-% K2O 0–6 Gew.-% mit Li2O + Na2O + K2O 4–10 Gew.-%
    hergestellt wird.
  16. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Borosilicatglas aus dem Zusammensetzungsbereich (in Gew.-% auf Oxidbasis): SiO2 72–75 Gew.-% B2O3 7–10 Gew.-% Al2O3 5–6 Gew.-% MgO 0–1 Gew.-% CaO 0,3–1 Gew.-% BaO 0–2,5 Gew.-% ZnO 0–3 Gew.-% MgO + CaO + BaO + ZnO 1–5 Gew.-%, ZrO2 0–1 Gew.-% Li2O 5,5–7,5 Gew.-% Na2O 1–8 Gew.-% K2O 0–< 1,5 Gew.-% mit Li2O + Na2O + K2O 6,5–7,5 Gew.-%
    hergestellt wird.
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